Какие существуют виды дисководов для оптических дисков. организация процесса записи на оптические носители информации. Оптический диск: история создания

Оптический диск

Опти́ческий диск

носитель данных в виде пластикового диска, предназначенный для записи и воспроизведения звука (компакт-диск CD), изображения (видеодиск), буквенно-цифровой информации, (CD-ROM, DVD) и др. при помощи лазерного луча. Первые оптические диски появились в 1979 г. Фирма «Philips» создавала их для записи и воспроизведения звука. Оптический диск состоит из жёсткой, оптически прозрачной основы, на которую нанесён тонкий рабочий слой и дополнительный защитный слой. Благодаря оптическому методу считывания оптические диски гораздо долговечнее грампластинок. Диаметр стандартного компакт-диска составляет 120 мм (4.5 дюйма), толщина – 1.2 мм, диаметр центрального отверстия – 15 мм. Изготавливаются CD-диски из очень прочной прозрачной пластмассы – поликарбоната или полихлорвинила. На одной стороне диска помещается этикетка, а другая сторона имеет зеркальную поверхность, переливающуюся цветами радуги. Это зона записи, спиральная дорожка которой состоит из питов – углублений различной длины. Расстояние между двумя соседними дорожками спирали – 1.6 мкм, т. е. плотность записи по сравнению с обычной грампластинкой больше в 100 раз. Ширина питов составляет 0.6–0.8 мкм, а длина их переменная. Она отражает длину последовательностей «1» записанного цифрового сигнала и может изменяться от 0.9 до 3.3 мкм. Информация в виде питов защищена от механических повреждений с одной стороны прозрачным материалом диска, а с другой – слоем пластмассы и этикеткой. По сравнению с механической звукозаписью имеет ряд преимуществ: очень высокую плотность записи и полное отсутствие механического контакта между носителем и считывающим устройством в процессе записи и воспроизведения. Музыкальные CD-диски записываются в заводских условиях. Подобно грампластинкам, их можно только прослушивать. С помощью лазерного луча сигналы записываются на вращающийся оптический диск цифровым кодом. В результате записи на диске образуется спиральная дорожка, состоящая из миниатюрных углублений и гладких участков. В режиме воспроизведения лазерный луч, сфокусированный на дорожку, перемещается по поверхности вращающегося оптического диска и считывает записанную информацию. При этом впадины считываются как единицы, а ровно отражающие свет участки – как нули.

Бесконтактное считывание информации с компакт-диска осуществляется с помощью оптической головки или лазерного звукоснимателя. Оптическая головка состоит из полупроводникового лазера, оптической системы и фотоприёмника, преобразующего световой в электрический. Считывающий лазерный луч фокусируется на спиральной дорожке с питами, находящимися в глубине диска. Головка никогда не соприкасается с диском – она находится всегда на строго определённом расстоянии от него, обеспечивающем нахождение дорожки из питов в фокусе оптической системы.

Технология мультимедиа позволяет объединить на персональном компьютере текст и графику со звуком и движущимися изображениями. В качестве носителей информации в таких мультимедийных компьютерах используются оптические компакт-диски CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – т. е. память на компакт-диске «только для чтения»). Внешне они не отличаются от звуковых компакт-дисков, используемых в проигрывателях и музыкальных центрах.

Ёмкость одного CD-ROM достигает 650 Мбайт, по ёмкости он занимает промежуточное положение между дискетами и жёстким магнитным диском (винчестером). Для чтения компакт-дисков используется CD-дисковод. Информация на компакт-диск записывается только один раз в промышленных условиях, а на персональном компьютере её можно только читать. На CD-ROM издаются самые различные игры, энциклопедии, художественные альбомы, карты, атласы, словари и справочники. Все они снабжаются удобными поисковыми системами, позволяющими быстро найти нужный материал. Объёма памяти двух компакт-дисков CD-ROM хватает для размещения энциклопедии, превышающей по объёму Большую советскую энциклопедию.

Информационные оптические CD-диски предназначены для однократной (т. н. CD-R) и многократной (т. н. CD-RW) записи информации на персональном компьютере, оснащённом специальным дисководом. Это даёт возможность, подобно магнитофону, делать на них записи в домашних условиях. На диски CD-R можно сделать запись только один раз, а на CD-RW – многократно, как на магнитном диске или ленте, можно стирать предыдущую запись и на её место делать новую.

1 – компакт_диск; 2 – светопрозрачное покрытие, защищающее нанесённую на CD информацию от повреждения; 3 – отражающее покрытие (собственно носитель записи); 4 – защитный слой; 5 – фокусирующий ; 6 – лазерный луч; 7 – оптический расщепитель; 8 – фотодетектор; 9 – ; 10 – электродвигатель, вращающий диск

На смену существующим компакт-дискам приходит новый стандарт носителей информации – DVD (Digital Versatilе Disc или цифровой диск общего назначения). На вид они ничем не отличаются от компакт-дисков. Их геометрические размеры одинаковы. Основное отличие DVD-диска – в десятки раз более высокая плотность записи информации. Это достигнуто благодаря более короткой длине волны лазера и меньшему размеру пятна сфокусированного луча, что дало возможность уменьшить вдвое расстояние между дорожками. Стандарт DVD определён таким образом, что будущие модели устройств считывания будут разрабатываться с учётом возможности воспроизведения всех предыдущих поколений компакт-дисков, т. е. с соблюдением принципа «обратной совместимости». В 1995 г. фирма «Philips» разработала технологию компакт-дисков для повторных записей. Стандарт DVD позволяет значительно увеличить время и улучшить качество воспроизведения видеофильмов по сравнению с существующими СD-RОМ. Дисководы DVD представляют собой усовершенствованные дисководы CD-ROM.

Энциклопедия «Техника». - М.: Росмэн . 2006 .

Смотреть что такое "оптический диск" в других словарях:

Носитель данных в виде пластикового или алюминиевого диска, предназначенный для записи или (и) воспроизведения звука (компакт диск), изображения (видеодиск), буквенно цифровой информации и др. при помощи лазерного луча. Плотность записи св. 108… … Большой Энциклопедический словарь

оптический диск - Диск, содержащий цифровые данные, считываемые с помощью оптической техники. [ГОСТ 25868 91] Тематики оборуд. перифер. систем обраб. информации EN optical disk … Справочник технического переводчика

ОПТИЧЕСКИЙ ДИСК, в вычислительной технике компактное запоминающее устройство, состоящее из диска, на котором информация записывается и читается при помощи лазера. Самый распространенный вид это CD ROM. Аудио компакт диски также представляют… … Научно-технический энциклопедический словарь

Работа с оптическими дисками Оптический диск Образ оптического диска, ISO образ Эмулятор оптических дисководов Программное обеспечение для работы с файловыми системами оптических дисков Технологии записи Режимы записи Пакетная запись Типы… … Википедия

Носитель данных в виде диска из прозрачного материала (стекла, пластмассы и т. п.) с металлизиров. слоем, на к ром методом цифровой оптической записи сформированы микроскопия, углубления (питы), образующие в совокупности спиральные или кольцевые… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Носитель данных, предназначенный для записи или (и) воспроизведения информации с помощью сфокусированного лазерного излучения. Состоит из жёсткой (обычно оптически прозрачной) основы, на которую нанесены светочувствительный или отражающий слой и… … Энциклопедический словарь

оптический диск - 147 оптический диск: Диск, содержащий цифровые данные, считываемые с помощью оптической техники

В минувшем году устройства, оснащенные оптическими накопителями на базе сине-фиолетового лазера, наконец-то появились в продаже за пределами Японии. Противостояние HD-DVD и Blu-ray Disc перешло в очную фазу. А в Китае всерьез рассматривают вопрос о переходе на собственный формат оптических накопителей - этот шаг может заметно ослабить позиции DVD в Азиатско-Тихоокеанском регионе и лишить обладателей прав на соответствующие патенты немалой доли прибыли, получаемой в виде лицензионных отчислений. Об этих и других событиях мы расскажем в данном обзоре.

EVD становится реальностью

Слухи о том, что в Китае разрабатывают собственный формат оптических накопителей, близкий по своим параметрам к DVD, но при этом не совместимый с ним, начали циркулировать несколько лет тому назад. В середине 2002 года созданный на Тайване при поддержке правительственных структур консорциум Advanced Optical Storage Research Consortium (AOSRC) объявил о разработке собственного стандарта оптических носителей Enhanced Versatile Disc (EVD), во многом схожего с DVD. Основной причиной, побудившей китайских и тайваньских производителей взяться за эту разработку, стало недовольство высокими ставками лицензионных отчислений. Дело в том, что производители DVD-приводов должны перечислять лицензионные выплаты разработчикам стандарта DVD, а в случае с DVD-плеерами - еще и компаниям MPEG LA и Dolby Laboratories. Общий размер отчислений, составляющий от 15 до 20 долл. за каждое DVD-устройство, с точки зрения китайского правительства и входящих в AOSRC производителей, является неоправданно завышенным. Кроме того, переход к собственному формату оптических носителей вполне согласуется с принятым в 1999 году планом китайского правительства, предусматривающим масштабную замену иностранных технологий собственными стандартами.

После проведения работ по подготовке базового стандарта EVD было принято решение об использовании в приводах лазера красного диапазона (как и в DVD). Емкость однослойных EVD составляет 6 Гбайт, двухслойных - 11 Гбайт. Для записи видео на EVD американская компания On2 Technologies разработала новые кодеки VP5 и VP6. Согласно предварительной информации, розничная цена EVD-проигрывателей составит от 75 до 150 долл.

Бытовой видеопроигрыватель
формата EVD

Поначалу многие эксперты, а также представители американских и европейских компаний весьма скептически относились к возможности появления азиатского клона DVD. Однако уже в ноябре 2003 года состоялась официальная презентация стандарта EVD, а в феврале 2005-го ITRI (Industrial Technology Research Institute - Тайваньский технологический исследовательский институт) объявил EVD национальным китайским стандартом оптических накопителей высокой плотности.

В конце ноября 2006 года один из руководителей AOSRC заявил, что 19 членов консорциума (из 21) полностью прекратят выпуск DVD-проигрывателей уже к началу 2008 года. В связи с этим уместно упомянуть о том, что в 2006 году лишь один китайский производитель видеопроигрывателей выпускал модели с поддержкой EVD, поставив в общей сложности около 700 тыс. таких устройств. Согласно данным агентства iSuppli, это составляет менее 30% от количества проданных за тот же период DVD-проигрывателей.

Впрочем, если формат EVD сумеет доказать свою жизнеспособность, вполне вероятно его распространение и за пределами Китая - например на рынках развивающихся стран (в первую очередь в Индии). Во всяком случае, индийские киностудии уже дали добро на издание своих фильмов на EVD.

HD-DVD и Blu-ray Disc: долгожданный дебют

В середине 2006 года в Европе и США наконец-то появились в продаже первые серийные устройства, оснащенные оптическими приводами высокой емкости на базе сине-фиолетового лазера, - HD-DVD и Blu-ray Disc. Как и следовало ожидать, цены на компьютерные приводы и бытовые проигрыватели данных форматов оказались довольно высокими: в среднем от 600 до 1000 долл. и даже выше. Например, в сентябре европейское отделение компании Sony начало поставки приводов BWU-100A (Blu-ray Disc) для ПК. Устройство позволяет воспроизводить и записывать одно- и двухслойные носители BD-R и BD-RE (2х), а также считывать и записывать CD- и DVD-носители. Цена BWU-100A составляет 949 евро, при том что его возможности довольно ограниченны. Пока владельцы этого сверхдорогого накопителя могут использовать его лишь для записи и считывания данных, а также для просмотра видеофрагментов, записанных непосредственно на ПК. А вот просмотр фильмов, распространяемых на Blu-ray Disc, в большинстве случаев оказывается невозможным из-за проблем с «сырым» программным обеспечением и с защитными системами (High-Bandwidth Digital Content Protection, HDCP) - для воспроизведения видео, тиражируемого промышленным способом, как минимум необходим видеоадаптер, оснащенный выходом DVI или HDMI и поддерживающий HDCP.

Записывающий привод Sony BWU-100A поддерживает
работу с носителями Blu-ray Disc, DVD и CD

Оптимистично настроенные эксперты обещают почти двукратное (по сравнению с нынешним уровнем) снижение цен на приводы Blu-ray Disc к началу 2008 года, которое должно произойти благодаря выходу на этот рынок новых игроков. Впрочем, оптический накопитель и за 400 евро вряд ли можно будет отнести к разряду бюджетных - особенно при том, что не самый худший записывающий DVD сейчас стоит всего около 50 долл. К тому же у среднестатистического пользователя пока нет серьезных стимулов для перехода на оптические накопители нового поколения: объемы и скоростные характеристики DVD-носителей вполне достаточны для подавляющего большинства повседневных задач, да и удельная стоимость хранения данных на них пока значительно ниже аналогичного показателя HD-DVD или Blu-ray Disc.

Бытовой видеопроигрыватель Samsung BD-P1000
появился в продаже в июне 2006 года
по цене порядка 1000 долл.

Между тем на осенней выставке CEATEC 2006 японские производители уже демонстрировали записывающие приводы Blu-Ray второго поколения. Так, компания Pioneer представила модель BDR-202, оснащенную интерфейсом SATA и позволяющую записывать BD-R с максимальной скоростью 4x, а BD-RE - 2x. Кроме того, поддерживается запись DVD±R (12x) и DVD±R DL (4x). Разработчики не исключают возможности реализации в серийно выпускаемых устройствах также и функции записи на носители CD-R/RW и DVD-RAM.

Кино в HD

Наряду с выпуском первых бытовых видеопроигрывателей и компьютерных приводов на прилавках начали появляться и пилотные тиражи фильмов, записанных в формате высокой четкости на носителях нового поколения.

Компании Universal Studios и Warner Home Video, уже выпустившие в общей сложности более 80 кинолент на носителях HD-DVD, планируют представить до рождественских праздников еще около 150 фильмов. По данным альянса, продвигающего формат HD-DVD, с апреля по октябрь 2006-го на носителях данного формата было выпущено более 110 кинолент, а общее количество проданных дисков превысило 1,5 млн шт. И это при том, что за удовольствие приобщиться к миру кинематографа высокой четкости приходится выкладывать изрядные суммы: средняя цена фильма в HD-формате в США составляет порядка 40 долл.

Естественно, на данном этапе важную роль играет фактор новизны. По статистике, наибольшим спросом сейчас пользуются фильмы, насыщенные динамичными сценами и спецэффектами. Например, в октябре самым продаваемым в США фильмом на HD-DVD стал «Токийский дрифт» (“The Fast and the Furious: Tokyo Drift”) - только за первый день было распродано почти 30% всего тиража.

Компания 20th Century Fox стала первым крупным издателем, решившим устроить премьеры новых фильмов для домашнего просмотра одновременно на двух типах носителей - DVD и Blu-ray Disc. Так, 21 ноября 2006 года в продажу поступил фильм «Ледниковый период-2» (Ice Age The Meltdown) на DVD и на Blu-ray Disc. Вслед за этим, 12 декабря, состоялась подобная «двойная» премьера фильма «Дьявол носит “Прада”» (“The Devil Wears Prada”).

В начале октября был выпущен первый коммерческий тираж фильма на двухслойном носителе Blu-ray Disc: компания Sony Pictures представила в новом формате картину «Клик» (Click).

Рассматривая данную тему, нельзя не упомянуть о том, что крупнейшие голливудские студии, выпускающие пробные тиражи своей продукции на HD-DVD, начинают оказывать все большее давление на членов DVD Forum, настаивая на введении системы регионального кодирования, подобной той, что использовалась некоторое время назад для дисков DVD Video. Это выглядит довольно странно, тем более что попытки бороться с пиратством и нелегальным импортом фильмов на DVD при помощи системы регионального кодирования потерпели фиаско. Кроме того, разработчики обращают внимание на то, что в результате внедрения подобных защитных мер могут пострадать интерактивные функции, предусмотренные в бытовых проигрывателях HD-DVD.

Будет ли эта идея воплощена в жизнь - пока не известно. Тем не менее этот вопрос уже обсуждался в начале октября 2006 года на конференции членов DVD Forum, проходившей в Японии. По итогам обсуждения было принято решение о предварительной проработке данного вопроса рабочей комиссией, которая должна будет представить конкретные предложения по введению регионального кодирования уже в начале 2007 года.

На той же конференции была рассмотрена возможность записи видеоформата HD-DVD Video/VR на обычные DVD-носители. В скором времени подобная функция появится как в бытовых проигрывателях и компьютерных записывающих приводах, так и в DVD-видеокамерах.

Еще один важный вопрос, рассмотренный на конференции, касался стандартизации носителей DVD TWIN. Этот гибридный ROM-носитель, на котором можно записать данные в формате HD-DVD или обычном DVD, специалисты компаний Memory-Tech и Toshiba начали разрабатывать еще в 2004 году. По замыслу создателей данное решение позволяет сделать переход от одного поколения оптических накопителей к другому безболезненным для конечных пользователей: приобретенный на гибридном носителе фильм сегодня можно воспроизводить на любом DVD-проигрывателе, а при переходе на технику HD-формата не потребуется обновлять фильмотеку для того, чтобы в полной мере использовать потенциал устройств высокой четкости. В существующем варианте спецификации DVD TWIN предусмотрена возможность создания до трех слоев: двух HD DVD (30 Гбайт) и одного DVD (4,7 Гбайт) либо одного HD-DVD (15 Гбайт) и двух DVD (8,5 Гбайт). Согласно принятому решению, процедура стандартизации формата DVD TWIN будет завершена в первой половине 2007 года, а выпуск таких носителей начнется уже летом.

«Война форматов»: возможные варианты

С появлением в продаже устройств и носителей двух конкурирующих стандартов (HD-DVD и Blu-ray Disc) начался новый виток обсуждения вопроса об их противостоянии - теперь уже очном. В середине октября 2006 года аналитики агентства Forrester Research высказали мнение, что победа в итоге достанется формату Blu-ray Disc, уточнив при этом, что победа будет пирровой, а стадия противоборства окажется достаточно продолжительной. Тед Шедлер (Ted Schadler), один из ведущих сотрудников Forrester Research, отметил: «После долгого и томительного периода ожидания сейчас уже вполне очевидно, что ведомый Sony формат Blu-ray Disc победит. Однако после того, как группа HD-DVD покинет поле брани, пройдет как минимум еще пара лет, прежде чем потребители окончательно удостоверятся в победе Blu-ray Disc и всерьез задумаются о приобретении плеера нового формата». По мнению г-на Шедлера, тормозить этот процесс будет и консерватизм конечных пользователей: в настоящее время качество записи на DVD вполне удовлетворяет потребности большинства из них.

Аналитики отмечают, что одним из серьезных аргументов в пользу Blu-ray Disc является его универсальность - на носителях этого формата будут распространяться не только видеозаписи, но и игры. Таким образом, игровые приставки Sony PlayStation 3 могут сыграть не последнюю роль в «войне форматов».

Пока одни гадают о том, кто победит в уже ставшей реальностью «войне форматов», другие убеждают потенциальных покупателей HD-систем, что данная проблема разрешится сама собой с появлением проигрывателей, позволяющих воспроизводить диски как Blu-ray Disc, так и HD-DVD. Вполне вероятно, что мультиформатные устройства можно будет приобрести уже в конце 2007 года. Во всяком случае, компании NEC, Broadcom и STMicroelectronics, разрабатывающие и выпускающие специализированные наборы микросхем для оптических накопителей, уже заявили о готовности начать поставки изделий, на базе которых можно будет создавать мультиформатные видеопроигрыватели и компьютерные дисководы. Шиджео Ниицу (Shigeo Niitsu), вице-президент компании NEC Electronics, уверен, что появление мультиформатных устройств - это лишь вопрос времени. «Крупные производители ПК, такие как НР, ищут решения, которые были бы совместимы с носителями обоих форматов. И в техническом плане мы полностью готовы к производству подобных устройств».

Тем не менее наличие готовых к использованию технических решений не является достаточным условием для появления мультиформатных устройств - очень многое зависит от позиции ведущих производителей. Например, весной 2006 года компании Samsung Electronics и LG неоднократно заявляли о разработке мультиформатных проигрывателей HD-формата (были даже обнародованы названия моделей), однако впоследствии они отказались от этих планов. По мнению ряда аналитиков, корейские электронные гиганты приняли решение отказаться от выпуска мультиформатных устройств под давлением ассоциации BDA (Blu-ray Disc Association), членами которой они являются. Примерно в то же время представители Pioneer опровергли появлявшиеся ранее сообщения о планируемом выпуске оптического привода BDR-103, в котором якобы должна быть реализована поддержка как Blu-ray Disc, так и HD-DVD.

Схема оптической системы считывающего привода VMD

Не исключено, что решение проблемы совместимости будет найдено в совершенно иной плоскости: например, путем создания гибридных дисков, позволяющих хранить записи различных форматов на одном физическом носителе.

В 2006 году инженеры компании Warner разработали принципы создания оптического носителя, позволяющего хранить информацию сразу в трех различных стандартах: DVD, HD-DVD и Blu-Ray Disc. Такой диск является двусторонним: с одной стороны записывается слой DVD-формата, с другой - HD-DVD и Blu-Ray Disc. Главный секрет заключается в технологии изготовления слоя Blu-Ray Disc, который находится ближе к поверхности диска (0,1 мм против 0,6 мм у HD-DVD). Его сделали полупрозрачным, чтобы в приводе Blu-Ray отраженный от него луч лазера оставался достаточно мощным для стабильного считывания. В устройстве HD-DVD луч проходит сквозь слой Blu-Ray, отражается от поверхности слоя HD-DVD, вновь проходит сквозь слой Blu-Ray и возвращается в оптический приемник. Создатели мультистандартного диска уже получили патент на новое изобретение, а Warner планирует выпустить пробную партию одного из фильмов на таком носителе.

В сентябре представитель базирующейся в Великобритании компании New Medium Enterprises (NME), которая занималась разработкой технологии промышленного производства многослойных мультиформатных дисков для Warner, заявил, что найдены решения, позволяющие значительно снизить себестоимость таких носителей. Согласно представленным данным, издержки на изготовление «тройного» диска будут лишь в 1,5 раза превышать себестоимость одностороннего однослойного DVD-ROM. Эта новость получила большой общественный резонанс, а в некоторых СМИ даже появились статьи с заголовками: «“Война форматов” может быть убита в зародыше».

Учитывая, что на данном этапе основной интерес к HD-DVD и Blu-Ray Disc связан главным образом с распространением видеозаписей в HD-формате, в их борьбу вполне может вмешаться третий, а именно HD VMD (High Definition Versatile Multilayer Disc). В прошлогоднем обзоре мы уже рассказывали о формате VMD, разработанном вышеупомянутой компанией NME. Напомним вкратце об особенностях данного решения.

По сути, технология VMD является логическим развитием формата DVD9. Наращивание емкости оптического носителя реализовано не за счет увеличения удельной плотности записи (как в системах на базе сине-фиолетового лазера), а путем наращивания количества информационных слоев при сохранении основных физических параметров базового стандарта DVD (в частности, ширины дорожки и размера питов, а также длины волны используемого в считывающем приводе источника света).

Для формирования информационных слоев носителей VMD используется специальный отражающий материал, свойства которого позволяют минимизировать интерференцию лазерного луча и его отражений. Химический состав и технология изготовления этого материала является ноу-хау компании NME. Носители VMD имеют такие же физические размеры (диаметр и толщину), как и DVD. Толщина каждого слоя, формируемого на пластиковой субподложке, составляет всего 20-30 мкм. Стоит отметить, что для изготовления слоев ROM-носителей применима технология инжекционного литья, широко используемая при промышленном тиражировании носителей CD-ROM и DVD-ROM. Это позволяет применять для производства дисков VMD-ROM существующие линии по изготовлению DVD-ROM. Что касается себестоимости носителей VMD-ROM, то, по оценкам специалистов NME, она будет сопоставима с затратами на изготовление двухслойных DVD.

Прототип бытового видеопроигрывателя
DVD/EVD/HD VMD

Как утверждают создатели VMD, разработанная ими технология позволяет (по крайней мере, теоретически) увеличить количество информационных слоев, упакованных в одном диске, до 20. Каждый слой VMD-диска вмещает немногим более 5 Гбайт данных; таким образом, максимальная емкость этих носителей (при использовании систем на базе красного лазера) достигает 100 Гбайт. В настоящее время уже созданы прототипы ROM-носителей VMD емкостью 20, 40 и 50 Гбайт.

Благодаря минимальным конструктивным отличиям от обычных DVD-ROM, приводы HD VMD можно выпускать на уже существующих производственных линиях по изготовлению DVD-устройств. Таким образом, производство приводов HD VMD обойдется лишь немного дороже по сравнению с накопителями DVD-ROM.

Итак, формат HD VMD обладает емкостью, достаточной для записи полнометражных фильмов в HD-формате, но при этом обеспечивает возможность использования значительно более доступных по цене (в сравнении с HD-DVD и Blu-Ray Disc) носителей и видеопроигрывателей. Конечно, на нынешнем этапе возможно создавать только ROM-носители HD VMD, что существенно ограничивает возможности по использованию накопителей данного формата в ПК. В то же время в глазах представителей киноиндустрии, озабоченных проблемой пиратства, невозможность копирования носителей HD VMD конечными пользователями выглядит, скорее, достоинством. Так что в плане применения носителей для тиражирования фильмов HD VMD в нынешних условиях выглядит более привлекательно по сравнению с HD-DVD и Blu-Ray Disc.

Сравнение основных параметров считывающих систем оптических приводов разных форматов

В ноябре 2006-го представитель компании NME объявил о том, что планируется выпустить проигрыватель формата HD VMD еще до Нового года. Устройство, ориентировочная стоимость которого составит порядка 175 долл., позволит воспроизводить носители форматов DVD, EVD и HD VMD. В минувшем году на HD VMD были выпущены пилотные тиражи ряда китайских и индийских фильмов, а также несколько американских кинолент, адаптированных для китайского рынка. Но, несмотря на явную «азиатскую» направленность, создатели HD VMD надеются в ближайшее время начать борьбу за место под солнцем на рынках Западной Европы и США.

Перспективные разработки

В заключительной части обзора мы расскажем о нескольких перспективных разработках в области оптических накопителей, информация о которых появилась в открытых источниках в течение минувшего года.

SVOD

На проходившей осенью выставке CEATEC 2006 компания Hitachi Maxell продемонстрировала работающий прототип многослойного оптического диска (Stacked Volumetric Optical Disc, SVOD). Правда, в отличие от упоминавшейся выше разработки NME, в данном случае применяется не монолитный многослойный носитель, а множество тонких гибких дисков, заключенных в защитный картридж, по размерам схожий с используемыми в магнитооптических библиотеках. Применение технологии наноштамповки при производстве носителей позволило уменьшить толщину одного диска всего до 92 мкм, что в 13 раз меньше обычного DVD. Диаметр диска остался прежним - 120 мм. Несмотря на малую толщину, такие диски можно считывать при помощи стандартной оптической системы и электронных компонентов, используемых в обычных DVD-приводах.

В картридже SVOD заключена сотня таких гибких дисков

Представленный прототип SVOD работает с картриджами, содержащими 100 ультратонких DVD, - таким образом, суммарная емкость одного носителя составляет 940 Гбайт. Диски извлекаются из картриджа автоматически при помощи специального механизма, который установлен внутри привода. Для того чтобы обеспечить стабильность гибкого диска при его вращении в процессе считывания или записи данных, в приводе SVOD используется опорный диск, изготовленный из стекла. Извлеченный из картриджа тонкий диск размещается на опорном диске подобно гибкой грампластинке на проигрывателе. Для фиксации гибкого диска предусмотрен магнитный зажим. Возникающие в процессе вращения воздушные потоки надежно прижимают гибкий диск к опорному.

Поскольку для замены одного гибкого диска на другой из того же картриджа требуется порядка 10 с, в приводе предусмотрен емкий модуль буферной памяти, позволяющий обеспечить непрерывность процесса чтения и записи данных при работе с большими объемами информации.

Разработчики Hitachi Maxell утверждают, что переход к использованию системы на базе лазера сине-фиолетового диапазона позволит записывать на одном тонком диске до 50 Гбайт, что в перспективе даст возможность нарастить суммарную емкость носителя SVOD до 10 Тбайт.

В ближнем поле

Как известно, увеличить удельную плотность записи оптических носителей традиционной конструкции можно за счет уменьшения размера пятна, формируемого лучом лазера на отражающем слое носителя. Добиться этого можно как путем уменьшения длины волны используемого лазера, так и увеличением числовой апертуры оптической системы. В приводах компакт-дисков используется инфракрасный лазер (длина волны - 780 нм) и оптика с числовой апертурой 0,45, в приводах DVD - красный лазер (650 нм) и оптика с числовой апертурой 0,6, в устройствах Blu-ray Disc - сине-фиолетовый лазер (405 нм) и оптика с числовой апертурой 0,85.

Разработанная специалистами Philips Research технология оптической записи в ближнем поле (Near-field optical recording) позволяет уменьшить размер пятна за счет значительного сокращения расстояния между оптической головкой привода и поверхностью диска, что, в свою очередь, дает возможность использовать оптическую систему с большой числовой апертурой.

В опытной установке, построенной на базе лазера с длиной волны 405 нм, ученым удалось уменьшить расстояние между оптической головкой привода и поверхностью диска до 25 нм (что вполне сопоставимо с показателями серийно выпускаемых накопителей на жестких дисках). Благодаря этому появилась возможность оснастить считывающий узел привода оптической системой с числовой апертурой 1,45. В итоге уменьшение размера пятна позволило увеличить емкость однослойного носителя диаметром 120 мм до 75 Гбайт, что втрое больше по сравнению с аналогичным показателем систем формата Blu-Ray Disc, в которых используется лазер с такой же длиной волны.

Пока на пути реализации данной технологии в серийно выпускаемых устройствах существует ряд проблем, однако, по словам разработчиков, методы их решения уже найдены.

Схожее решение применили разработчики компании Sony, создавшие технологию Near Field Communication (NFC). Прототип оптического накопителя, построенный с использованием технологии NFC, был представлен на проходившей в Монреале (Канада) международной выставке ODS 2006. Величина зазора между оптической головкой привода и поверхностью диска составляет всего порядка 20 нм. Применение NFC позволило увеличить емкость однослойного носителя диаметром 120 мм до 60 Гбайт.

Наностержни вместо линз

Интересную разработку представила группа ученых Гарвардского университета под руководством Кена Крозье (Ken Crozier). Согласно обнародованной информации, созданная ими технология позволяет значительно увеличить плотность записи информации на оптических носителях. Ученые говорят о величине порядка 3 Тбайт на один слой 120-миллиметрового диска при использовании лазера с длиной волны 830 нм.

По словам разработчиков, в настоящее время потенциал для увеличения плотности записи в оптических приводах традиционной конструкции практически исчерпан. Основная проблема заключается в том, что оптические системы, оснащенные обычными линзами, даже теоретически не позволяют получить четкое пятно, диаметр которого был бы меньше половины длины волны используемого источника света - этому препятствует дифракция.

Для того чтобы решить эту проблему, ученые предложили применять для фокусировки луча не линзы, а особый нанооптический прибор. Его конструкция представляет собой два позолоченных наностержня, расположенных на расстоянии 30 нм друг от друга. Этот прибор позволяет концентрировать энергию луча лазера в точке, диаметр которой равен расстоянию между концами стержней. Расстояние между наностержнями и «точкой фокусировки» (то есть плоскостью, на которой радиус пятна минимален) составляет около 10 нм. Конечно, обеспечить подобную точность в накопителях со сменными носителями будет не так-то просто. Тем не менее, как показывают эксперименты с использованием оптической записи в ближнем поле, данная проблема не является неразрешимой.

Оптические накопители

Оптические накопители предназначены для чтения и, как правило, записи/перезаписи с оптических дисков. Оптические диски представляют собой круглые и плоские по форме пластины из плотного материала (обычно, состоящие из поликарбоната) с нанесенными слоями, позволяющими хранить информацию в виде мельчайших ямок (пит, от pit - ямка , углубление ). Процесс считывания производится лучом лазера, который отражаясь от поверхности диска, попадает в фотоэлемент, где свет преобразуется в электрический сигнал, величина которого позволяет декодировать записанную информацию.

Наиболее распространенные форматы оптических дисков для использования в персональных компьютерах– это CD , DVD , Blu - ray .

CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory , компакт-диск только с возможностью чтения ) разновидность компакт-дисков, которые появились в 1982 году в результате исследования двух компаний – Sony и Philips. Первые диски использовали формат «Красной книги», при котором время звучания одной кассеты составляло 74 минуты 33 секунды, что соответствует времени звучания 9-й симфонии Бетховена, очень популярной в то время в Японии. Частота выборки звучания сигнала составляет 44 Кгц для стереозвука и разрядность 16 бит. Они имели емкость 650 мбайт и позволяли хранить 75 минут музыки (начиная с 200 годов появились диски с более тонкими дорожками для записи, что позволило учеличить емкость до 700 Мбайт с записью 80 минут музыки). CD-ROM диски вначале развивались как аналог виниловых дисков и предназначались для записи и проигрывания музыкальной информации. Они также имеют одну концентрическую дорожку, которая проходит от внешнего края к внутреннему, делая множество оборотов. Принцип считывания информации оптический, то есть луч лазера считывает данные, которые записаны на алюминевой (или другого вида) подложке. Кроме того, информация записана на диск, в отличие от винилового диска, в цифровом, а не аналоговом виде, а после считывания расшифровывается и переводится в звук. Для предохранения диска от порчи алюминиевая подложка покрыта прозрачным пластиком.

Технология создания CD-ROM дисков следующая. Вначале изготовляется диск, на котором выжигаются только те места, где находится единица информации, и остаются без изменения места с нулевыми значениями. После этого изготовляется матрица, с помощью которой происходит штампование заготовок, напыление на информационную поверхность слоя металла (аллюминий, серебро, золото и т.д.) для увеличения отражающей способности лазерного луча, покрытие их прозрачным пластиком (лаком) для защиты данных. Когда диск вставляется в накопитель, по концентрической окружности диска скользит луч лазера и по отраженному свету определяется, что записано: ноль или единица.

Первоначально CD-ROM диски были предназначены для хранения только музыкальной информации. Благодаря тому, что на дисках используется цифровая информация, а не аналоговая, они стали использоваться и в компьютерах.

Как правило, накопитель CD-ROM поддерживает режимы: Audio CD, Music Disc, Super Audio CD, CD-ROM (mode 1 & mode 2), CD-ROM/XA (mode 1, form 1 & form 2), Super Video CD, CD-Text, Video CD, CD-I/FMV, Photo-CD (Single & multisession), CD- i и другие. Первые накопители могли работать только с определенными форматами, но со временем со всеми форматами. Поэтому пользователю знать формат не обязательно. Как правило, достаточно знать, что существуют аудио, видео диски и диски с программами (или текстом).

Далее был разработан стандарт «Желтой книги», в котором имеется заголовок, при помощи которого определяется тип диска: музыкальный или программный. Музыкальный формат был уже хорошо разработан, а программный формат каждая фирма-производитель определяла сама. В силу быстрого развития этой технологии, разнобой в стандарте не мог долго продолжаться, поэтому возник рекомендательный стандарт High Sierra, на основе которого вскоре появился стандарт ISO 9660. По этому стандарту на диске имеется оглавление и область данных. Первая дорожка содержит параметры синхронизации привода и диска между собой, далее идет оглавление, в котором описание каждого файла содержит прямой адрес на диске.

Существует три вида таких дисков:

CD - ROM диск записывается обычно промышленным образом, и в дальнейшем его можно только читать. Имеет размеры 120х1.2 мм, имеет емкость 650-879 Мбайт. Срок службы 10-50 лет. Такие диски часто поставляются с устройствами для компьютера, на них находится программное обеспечение, бывают музыкальные диски и пр.

CD - R диск имеет такие же характеристики, как и CD -ROM , но позволяют записывать на них один раз информацию.

CD - RW диск имеет такие же характеристики, как и CD -ROM , но позволяет не только записывать на них информацию, но и дозаписывать ее, также стирать ранее записанные данные и записать новые.

Для работы с ними использовались CD -накопители, которые имеют несколько видов:

CD - ROM накопитель позволяет только считывать CD диски. Одной из важнейших характери­стик данного устройства является скорость считывания информации. Обычная (однократная) скорость соответствует скорости считывания аудиодисков, что составляет 150 кб/сек. Затем появились CD-ROM с 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24, 32, 36, 40, 52 кратной скоростью. Скорость передачи данных соответственно является кратной величине 150 кб/сек. Например, для 40-кратного накопителя она будет равна 40х150=6 000 Кб/сек, причем здесь указывается максимальная скорость, которая равна или ниже у разных видов накопителей, что зависит от компании-производителя. Привод с шестикратной скоростью позволяет обеспечить вывод видео с частотой кадров 25 кадров в секунду и выше, что достаточно для просмотра на экране. Диски для работы с этим устройством иногда называют также компакт-дисками (это понятие включает в себя также и диски CD-R, CD-RW) или CD-ROM дисками (Compact Disk - компакт-диск; смотри рисунок ниже).

CD - R накопитель однократно записывающий оптический накопитель. Он позволяет читать CD -ROM , CD -R , CD -RW диски, но также позволяет однократно записывать CD -R диски. Данный накопитель имеет характеристику не только чтения дисков, но и для записи. Например, скорость чтения – 40кратная, а скорость записи – 6кратная.

В таких устройствах лазерный луч выжигает на поверхности диска канавки, при этом отражающие свет участки называются «лэндами», а неотражаемые участки – «питами». Сочетание этих участков и позволяет закодировать информацию в двубитовом представлении.

В силу разных причин на практике при записи невозможно добиться идеального расположения выжженных канавок и при воспроизведении появляются дефекты звука, его дрожание, что носит название «джиттер» (jitter). В определенной степени избавится от таких нежелательных искажений позволяет применение специального режима Audio Master, когда выжигаемые канавки принудительно увеличивают в длине. Этот режим применяют в тех случаях, когда нужно добиться улучшения качества записываемого звука.

Обычно запись производится с постоянной угловой скоростью (CAV). Однако при изменении скорости вращения в разы (х2, х4, х8 и т.д.) запись приостанавливается и образуются так называемые «точки связи», что ухудшает качество записи. В таких случаях используется защита от опустошения буфера, называемого SafeBurn. Как правило, она включается только в момент изменения скорости вращения диска, а в основном используется режим записи с постоянной угловой скоростью (CAV). Такой способ повышения качества воспроизводимого звука называется зонной записью с постоянной линейной скоростью (Z-CLV).

Весьма интересна имеющаяся на некоторых устройствах для записи на диски цифровой информации возможность выжигания на поверхности лазерного диска текста, будь то список музыкальных файлов или свои данные. Для этого используется режим DiscT2, в котором набирается любой текст, достойный воспроизведения на поверхности созданного своими руками музыкального или иного вида диска.

CD - RW (Compact Disc-ReWritable) накопитель многократно записывающий оптический накопитель. Он позволяет читать CD -ROM , CD -R , CD -RW диски, однократно записывать CD -R диски, но и записывать и дозаписывать, а также перезаписывать записанные ранее CD -RW -диски. Данный накопитель имеет характеристику не только чтения дисков, но и для записи. Например, скорость чтения – 40кратная, а скорость записи – 6кратная. Могла быть также скорость дозаписи.

CD-RW устройство работает по-другому принципу, то есть при записи на них луч не выжигает, а переводит подложку в аморфное состояние, что позволяет установить другой отражающий эффект. Поэтому они могут записывать данные многократно. Однако диски рассеивают информацию хуже, чем стандартные CD-ROM диски, поэтому их не всегда удается прочитать на стандартных носителях.

Чем больше устройство имеет возможностей, тем больше оно имеет ограничений. Чем проще диски, тем больший отражающий эффект они имеют. Самый лучший отражающий эффект имеют CD-ROM диски, которые могут читаться в CD-ROM, CD-R и CD-RW накопителях.

Диски формата CD-RW имеет еще меньшую отражательную способность и могут читаться не на всех старых CD-ROM и CD-R накопителях (на старых накопителях). Определенно сказать, на каких накопителях будет читаться, а на каких не будет, довольно трудно, так как это зависит от модели устройства. В настоящее время продаются компакт-диски CD -R , на которых можно записать информацию. Если после записи на диске осталось свободное пространство, то на диск можно дозаписать информацию и так далее. Диски CD -RW позволяют не только записать информацию, но и удалить ненужные данные, то есть многократно записывать данные и стоит несколько дороже, чем диски CD -R .

В 1996 году появились DVD -диски (Digital Versatile Disc - цифровой универсальный диск, первоначально расшифровывалось как Digital video Disc - цифровой видеодиск. Сейчас никак не расшифровывается), которые имели емкость 4.7 Гигабайт за счет уплотнения дорожек с записью, то есть в 7 раз больше емкости CD-ROM дисков. Это наиболее распространенный вид дисков, которые являются однослойными и односторонними. Однако, существуют диски, у которых на одной стороне находится два слоя и они имеют емкость 8.5-8.7 Гигабайт (они могут иметь название DVD 9, цифра означает округленную емкость), существуют диски с одним слоем, но с записью на двух сторонах емкостью 9.4 Гигабайт(они могут иметь название DVD 10), двухслойные и двухсторонними емкостью 17.08 Гигабайт(они могут иметь название DVD 18). Двухслойные диски имеют два полупрозрачных слоя с мощной фокусировкой луча, позволяют считывать информацию либо с первого, либо со второго слоя. Более высокая плотность данных достигается за счет уменьшения области на диске для одного бита и применения методов сжатия. Но на практике наиболее распространены односторонние, однослойные.

После создания единого стандарта DVD для записи на них видеофильмов, весь мир был поделен на шесть зон, чтобы кинофильмы, записанные для одной зоны, не могли читаться в других. Поэтому на старом DVD приводе может быть нанесена пиктограмма, где показано изображение земного шара с цифрами, обозначающими, с какими зонами работает данный привод или ALL (все) – для работы с дисками во всех зонах. В современных DVD -накопителях такого разбиения не имеется.

Информация на дисках находится в секторах, которые содержат данные и 882 байт для кода коррекции ошибок, что позволяет увеличить надежность считывания информации, так как при сбоях вычисляются значения по коду коррекции. При наличии испорченных секторов скорость считывания замедляется и происходит повторное считывание и так до определенного числа попыток. В результате или код будет считан, или на экране появится сообщение о невозможности считывания информации с данного диска, после чего снова происходит переключение на максимальную скорость.

В отличие от CD дисков, DVD диски имеют свою собственную файловую систему UDF или для данных ISO -9660. Данные хранятся в секторах размером в 2048 байт. Могут быть диски DVD -видео, DVD -аудио, DVD -Data и смешанного типа.

Диски DVD - ROM также как и CD -ROM используются только для чтения. Они где-то уже были записаны и продаются с записанной информацией.

Стандарт для записи на диск разрабатывался двумя путями, один стандарт под названием MMCD разрабатывали компании Philips и Sony , второй под названием Super Disc – Toshiba и несколько других. Поэтому возникло два формата для записи данных – DVD -R и DVD +R . Эти форматы близки друг к другу, однако, плюсовой формат лучше использовать, так как при перезаписи он требует меньше времени, а записанные данные имеют меньшее количество ошибок. Соответственно имеется и два формата перезаписываемых дисков DVD -RW и DVD +RW .

Диски с однократной записью, имеющие двойной слой на одной поверхности обозначают символами DL , например, DVD -R DL и DVD +R DL . Они имеют емкость до 8.5 гигабайт.

Для работы с DVD используются DVD -накопители, которые имеют несколько видов:

DVD - ROM накопитель позволяет только считывать как DVD так и CD -диски. Одной из важнейших характери­стик данного устройства является скорость считывания информации. Кратность за единицу принята как 1.32 Мбайт/сек, что в 9 раз быстрее скорости CD . Они имеют разные скорости считывания CD и DVD дисков, которая указывается в руководстве к устройству.

DVD - R накопитель однократно записывающий оптический накопитель. Он позволяет читать CD -ROM , CD -R , CD -RW диски, все виды DVD дисков, а также позволяет однократно записывать CD -R диски и DVD +R и DVD -R диски. Данный накопитель имеет характеристику не только чтения дисков, но и для записи. Например, скорость чтения – 40кратная, а скорость записи – 6кратная, причем скорость указывается отдельно для дисков CD , так и для дисков DVD и соответственно отдельно для дисков DVD -R и DVD +R .

DVD - RW накопитель многократно записывающий оптический накопитель. Он позволяет читать все виды CD и DVD диски и их записывать. Указываются скорости чтения и записи отдельно для CD дисков, DVD -R , DVD +R , DVD +R DL , DVD -R DL , DVD +RW , DVD -RW , DVD +RW DL , DVD -RW DL , то есть те операции, которые может проводить накопитель. Зжесь также лучше использовать плюсовой формат, так как минусовой формат требует сначала стереть информацию, а потом записать, а плюсовой формат позволяет перезаписывать данные в реальном режиме времени.

Стандарт Blu - ray Disc (BD ) (blue ray - синий луч и disc - диск; написание blu вместо blue - намеренное) был разработан консорциумом BDA , выпущен в 2006 году. У данного стандарта был конкурент – HD DVD компании Toshiba , однако, эта компания отказалась от дальнейшей поддержки HD дисков в 2008 году после "войны форматов". Скорость считывания информации (однократная скорость) составляет 4.5 Мб/с. Повышение объема записываемой информации выполняется за счет использования лазерного луча в сине-фиолетовом диапазоне с более короткой длиной 405 нм, в то же время как CD и DVD приводы используют красный и инфракрасныйлазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм.

Однослойный диск может хранить 25 Гигабайт, двухслойный – 50 гигабайт, трехслойный – 100 гигабайт, четырехслойный -128. Диск может иметь и более слоев. Так в 2008 году были продемонстрированы 20тислойные диски емкостью 500 гигабайт.

В настоящий момент выпускаются диски BD -ROM для чтения, BD -R однократной записи и BD -RE для многократной записи. Также имеются двухслойные диски имеющие в названии символы DL емкостью до 50 гигабайт.

Накопители для этих дисков бывают Blu - Ray только для чтения дисков, которые позволяют проводить чтение и запись всех видов дисков CD и DVD , а также только читать BD -диски. Соответственно Blu - Ray RE позволяют не только читать, но и записывать все виды дисков CD , DVD и BD -диски (однослойные, для многослойных нужно ознакомиться с инструкцией).

Чтобы вставить CD или DVD диск в привод, нажмите вначале на кнопку на передней панели привода (рисунок ниже). При этом из привода выдвигается лоток, в который нужно положить диск в специальное углубление для него рабочей поверхностью, на которой находятся данные, вниз, или рисунком вверх. После чего снова нажмите на кнопку, при этом лоток задвигается в корпус привода. Теперь можно работать с диском. В лотке имеется второе углубление для дисков, примерно в два раза меньше по диаметру и в настоящее время очень редко используемое (часто их показывают в детективных и фантастических фильмах).

Для нормальной работы привод должен находиться в горизонтальном положении. Существует накопитель, который может работать в вертикальном положении. При этом диск вставляется в щель руками, после чего специальный механизм удерживает его и вводит внутрь накопителя.

В оптическом накопителе имеется отверстие для аварийного выдвижения лотка, если он не выдвигается. Для этого нужно вставить тонкий стержень, например, спрямленную скрепку, и надавить на него. Кроме этого, может присутствовать кнопка для перехода на следующую песню для аудиодисков. Сзади может быть установлен переключатель конфигурации, желательно установить Slave, а также расположен разъем для тестирования накопителя производителем. Некоторые накопители могут поставляться с микрофонами, наушниками, звуковыми платами.

Для загрузки диска нужно:

Включить компьютер;

Нажать кнопку открытия лотка, при этом он выдвигается;

Положить диск надписью вверх на лоток;

Повторно нажать кнопку открытия лотка. Лоток задвигается, после чего можно начинать работу.

Не следует выдвигать и задвигать лоток вручную. Нежелательно держать лоток долго открытым при отсутствии работы, не нужно класть на лоток посторонние предметы, например, ставить чашку с кофе, не следует давить на лоток, когда укладывается диск.

При отсутствии работы накопитель переходит в режим сохранения энергии, при этом шум накопителя прекращается. При поступлении команды на считывание накопитель начинает работу автоматически.

Изготовление диска происходит следующим образом: вначале изготавливается диск, который называется «мать», далее штампуется рабочая копия – «отец», потом на его основе прессуются другие.

Основные характеристики привода :

Тип: внутренний или внешний . Внутренний привод вставляется в системный блок. Внешний имеет корпус прямоугольной формы, подключается к параллельному порту (в старых компьютерах), USB (в современных) и имеет провод, соединяемый с электросетью. Существует также внешний вариант для переносных компьютеров, подключаемый при помощи разъема PCMCIA;

- скорость передачи данных (Data Transfer Rate, DTR), соответственно указывается как двухскоростной, четырех-, тридцати двух- и т.д.;

- объем буферной памяти (Buffer Memory). Кэш-память представляет собой микросхемы оперативной памяти, которая располагается на плате накопителя. Они дают преимущества, поэтому чем больше объем, тем лучше;

- среднее время между поломками (Mean Time Between Failure, MTBF). Данная характеристика имеется у многих устройств, однако не везде описывается;

- тип интерфейса или шины, к которому подключается;

- среднее время доступа (Access Time, AT). Оно у CD-ROM накопителей больше, чем у жестких дисков, что определено принципиальными различиями в конструкции накопителя, и различается в десятки раз, причем чем больше кратность, тем меньше время доступа. Так, у 4-кратного накопителя оно примерно равно 150, а у 32 – 80 мс. Это значение можно узнать из паспорта устройства;

- коэффициент ошибок (Error Time);

- перечень поддерживаемых форматов .

Могут быть также другие параметры, такие, как уровень шумов, вибрации. Кроме того, при покупке нужно посмотреть, мягко ли движется лоток и прочно ли он удерживается в открытом виде.

BIOS последних версий позволяет производить загрузку компьютера с CD и DVD дисков. CD-ROM диск в начале дорожки имеет служебную область, в которой находится информация для синхронизации привода и диска, затем таблицы содержимого тома (Volume Table of Contents или VTOC), в которых находятся данные об организации директорий и файлов на диске, затем данные и метка конца тома. Таким образом, зная путь и имя файла, можно по таблице найти местоположение файла на диске и осуществить прямое позиционирование головки для чтения данных, что сокращает время поиска и операции чтения.

Подключается устройство при помощи двух кабелей: питания и информационного. Существует три вида накопителей: подключаемых к шине SCSI, к шине IDE или разъему SATA . Лучше иметь накопитель, подключаемый к разъему IDE , если это поддерживает материнская плата. Так как обычно разъемов SATA мало и, если нужно установить несколько оптических или накопителей для жестких дисков, то может возникнуть проблема с наличием свободного разъема.

Ниже описано подключение именно к такой шине. Оптические накопители могут подключаться вместе с жестким диском. Информационный кабель состоит из 40 жил (показан на рисунке выше) и имеет три штекера. Один подключается к контроллеру жестких дисков (на старых платах) или непо­средственно к материнской плате (см. также описание плат и жесткого диска). Второй к оптическому накопителю и третий - к дисководу жестких дисков. Не забудьте, что край кабеля, мар­кированный красным цветом, при подключении штекера должен находиться около маркировки 1, 2, которые обозначают первые жилы провода, противоположный конец - около цифр 33 и 34. Второй кабель пи­тания должен подключаться к маркировке, указанной сверху от штекера, то есть красный (5v), чер­ный, черный и желтый.

При наличии звуковой платы для прослушивания звука с музыкальных дисков необходимо подключить третий шнур, состоящий из четырех прово­дов. Один конец подключается к звуковой плате, другой - к накопителю. На них имеется маркировка с сим­волами R и L. Провод, идущий от звуковой платы с символом R, должен соответствовать R на накопителе. На рисунке ниже изображена задняя сторона накопителя, на которой имеются разъемы для подключения проводов.

Последовательность установки нового оптического дисковода аналогична установке накопителя для гибких дисков. Если установлена система Windows 9х, то на экране появится соответствующее сообщение о нахождении нового устройства. В системе Windows операционная система сама распознает новые устройства, в том числе и оптический накопитель.

При работе с дисками необходимо выполнять следующие правила :

Не трогайте рабочую поверхность, иначе на ней могут остаться жировые следы пальцев;

Берите диск за внешние края, можно брать за края центрального отверстия;

Очистка диска производится от центра диска к внешнему краю мягкой сухой тряпкой. Нельзя использовать сильные растворители такие как, ацетон, моющие средства, антистатические аэрозоли;

Храните диски в специальной коробочке или конверте для дисков;

Не сгибайте диск;

Не пишите на рабочей поверхности диска;

При хранении диска избегайте попадания на него солнечных лучей, а также сильного нагрева, что может привести к короблению диска.

Диски могут иметь дефекты, которые не позволяют считывать данные. Если имеется смещение концентрических дорожек относительно центра диска, то такой диск будет плохо считывать, а на глаз такой дефект не определяется. Может помочь уменьшение скорости вращения диска, например, попробовать выполнить это на менее скоростном дисководе. Если диск деформированный, то это иногда заметно для глаз, то для чтения таких дисков также может помочь снижение скорости вращения.

Если на диске имеются крапинки, то, в зависимости от их местоположения и размера, использовать такой диск иногда возможно. Царапины, которые идут от края к центру, часто не опасны, в то же время царапины, проходящие вдоль края, могут не позволить считывать данные. Поэтому протирать диск нужно от центра к краю. Для проверки диска используются специальные тестовые программы. При установке используют прерывание (IRQ) - 7 и выше, базовые адреса 300h до 340h, DMA1. Компакт-диски довольно надежные, однако, если на компакт-диске имеются трещины, то рекомендуется сделать копию диска, так как в дальнейшем могут появиться новые трещины и информация на диске будет не читаема.

Установка накопителя . Чтобы установить данное устройство, нужно:

Выключить компьютер;

Снять защитную крышку системного блока;

Вставить дисковод в направляющие системного блока. После установки обязательно завинтите винты по бокам устройства. Иногда для того, чтобы добраться отверткой и закрутить винты, может потребоваться снять другие устройства. После этого подключите провода, как это описано выше, и установите защитную крышку, включите компьютер и проверьте работу накопителя.

Техническая установка оптического накопителя сходна с установкой жесткого диска.

Если лоток не выдвигается, то причиной может быть жесткое закрепление накопителя винтами внутри системного блока, при котором произошел перекос накопителя. Звук во время разгона компакт-диска не является признаком неисправности. После установки оптического накопителя для теста можно попробовать скопировать часть файлов с оптического диска на жесткий диск. Не следует разбирать накопитель самому. Накопитель не должен попадать под дождь или находиться во влажном помещении.

Оптические носители представляют собой компакт-диски диаметром 12 см (4,72 дюйма) или мини-диски диаметром 8 см (3,15 дюйма). Оптические носители состоят из трех слоев:

1) поликарбонатная основа (внешняя сторона диска);

2) активный (регистрирующий) слой пластика с изменяемой фазой состояния;

3) тончайший отражающий слой (внутренняя сторона диска).

В центре компакт-диска находится круглое отверстие, надеваемое на шпиндель привода компакт-дисков.

Запись и считывание информации на компакт-диск осуществляется головкой, которая может испускать лазерный луч. Физический контакт между головкой и поверхностью диска отсутствует, что увеличивает срок службы компакт-диска. Фаза второго пластикового слоя, кристаллическая или аморфная, изменяется в зависимости от скорости остывания после разогрева поверхности лазерным лучом в процессе записи, выполняемой в приводе. При медленном остывании пластик переходит в кристаллическое состояние и информация стирается (записывается «0»); при быстром остывании (если разогрета только микроскопическая точка) элемент пластика переходит в аморфное состояние (записывается «1»). Ввиду разницы коэффициентов отражения от кристаллических и аморфных микроскопических точек активного слоя при считывании происходит модуляция интенсивности отраженного луча, воспринимаемого головкой чтения. Поверхность диска разбита на три области. Начальная область (Lead-In) расположена в центре диска и считывается первой. В ней записано содержимое диска, таблица адресов всех записей, метка диска и другая служебная информация. Средняя область содержит основную информацию и занимает большую часть диска. Конечная область (Lead-Out) содержит метку конца диска.

Информация на компакт-диске кодируется с большой избыточностью корректирующим кодом Рида-Соломона, обеспечивающего восстановление исходной информации при невозможности ее считывания с диска.

Компакт-диск выдерживает несколько сотен циклов перезаписи. Считывание информации осуществляется при вращении компакт-диска с частотой более 10 000 оборотов/мин.

В зависимости от возможности чтения/записи все компакт-диски можно разделить на три типа:

1) ROM (Read Only Memory) – только для чтения; запись невозможна;

2) R (Recordable) – для однократной записи и многократного чтения; диск может быть однажды записан; записанную информацию изменить нельзя и она доступна только для чтения;

3) RW (ReWritable) – для многократной записи и чтения; информация на диске может быть многократно перезаписана.

Эти типы дисков отличаются материалом, из которого изготовлен второй пластиковый слой.

Рассмотрим виды компакт-дисков CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc – цифровой универсальный (многосторонний) диск) и Blu-Ray, имеющие одинаковый размер 4,72 дюйма.

Объем CD равен 650 или 700 Мбайт. Музыкальные диски относятся к CD и предназначены только для чтения с них музыки. Время доступа к CD – 0,05-0,3 с.

Формат DVD являются развитием CD, их объем составляет 4,7 Гбайт за счет более плотной записи. DVD продолжают совершенствоваться. Существует несколько конкурирующих форматов DVD: DVD-, DVD+ и DVD-RAM.

Формат Blu-Ray является дальнейшим развитием DVD и позволяет записывать 25 Гбайт информации на один слой.

Названия форматов CD и DVD в зависимости от возможности чтения/записи представлены в таблице.

Диски. Это слово много значит для человека знакомого с компьютером. Различные виды оптических дисков уже не одно десятилетие занимают почетное место в стеллажах и коробках пользователей. Проходят годы, добавляются новые форматы, но пока ничего кардинально не изменилось. И хотя flash-носители (называемые в народе «флешки») и потеснили частично диски, прежде всего, как источник переноса информации с компьютера на компьютер, но в качестве долговременного хранителя информации пока конкурентов у оптических дисков нет. Так давайте же познакомимся с ними ближе.
Первые оптические диски были разработаны на рубеже 70-80-х годов совместными усилиями компаний Sony и Phillips. С тех пор утекло много воды. Дважды значительно менялась технология создания дисков с целью увеличения их емкости, спады и подъемы, конкуренция и война форматов – под этим знаком прошли эти три десятилетия.
Но мы с вами, прежде всего потребители, верно? Для нас важно разобраться во всем том разнообразии оптических дисков, которое существует на рынке, познакомиться с их разновидностями, особенностями и причинами появления. Перейдем к делу?

CD (Compact disc)

Первый наш гость – это компакт-диск (CD) появившийся в 1982 году. Целью его разработки была замена виниловых пластинок современным, более качественным носителем аудио информации и непосредственно распространение музыки. В итоге появились диски, вмещающие 74 минут звучания, чего было вполне достаточно для записи стандартного аудиоальбома. При этом обеспечивалось высокое качество музыки записанной в виде цифровых данных. Первоначально объем такого диска составлял около 650 Мбайт.
Разновидности компакт-дисков:
CD-ROM – этот тип компакт-дисков изготовляется на заводах методом штамповки и является не записываемым носителем данных
CD-R (CD recordable) – одноразовый записываемый компакт-диск. Стандартный объем – 700 Мбайт. Иногда встречаются 800 Мбайтные диски.
CD-RW (CD rewritable) – перезаписываемый (многоразовый) компакт-диск. Стандартный объем – 700 Мбайт.
Перезаписываемые диски (это касается и CD-RW и DVD-RW) не могут использоваться «вечно». Они тоже имеют свой ресурс. Обычно называется цифра 1000 перезаписываний. Однако на практике диски отказывают быстрее. На то есть много причин, хотя самая главная, наверное, это обращение с ними. Чаще всего уже через год постоянного использования на RW дисках появляются множественные царапины и, как следствие, проблемы со считыванием информации.
Кстати, если когда-то при использования одноразового диска (R), его можно было записать только один раз, независимо от того, сколько осталось на нем свободного места, то сейчас, используя при записи мультисессию, его можно «дописывать», но стирать все равно нельзя. При этом МирСоветов напоминает, что мультисессионные диски не всегда воспринимаются DVD-проигрывателями, особенно старыми моделями. Они могут либо не увидеть диск целиком, либо прочитают только первую сессию (запись).

В начале 90-х годов были разработан формат DDCD – компакт-диск двойной плотности (double density compact disc), который вмещал в два раза больше информации, чем обычный компакт-диск. Это достигалось уменьшением размера пита. Но эти диски не получили распространения из-за несовместимости и дороговизны производства.

Еще одна разновидность носителей в виде дисков. Разработана в 1992 году компанией Sony как замена компакт-кассетам, соответственно используется главным образом как носитель аудиоинформации, хотя с 2004 года с появлением нового формата Hi MD можно использовать для хранения любой информации. Широкого распространения MiniDisk не получил. Используется преимущественно в плеерах и видеокамерах фирмами Sony и Sharp. Также их можно встретить как диски с драйверами и утилитами для компьютерной периферии, в частности, для USB-оборудования (к «флешкам», Bluetooth- и WiFi-адаптерам и пр.)

DVD (Digital Versatile Disc)

В 1995 году группа разработчиков (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) подписали соглашение о совместном сотрудничестве в разработке и продвижении нового типа оптических дисков под названием Digital Video Disс (DVD) – цифровой видео диск. Позднее DVD станут расшифровывать как Digital Versatile Disc (цифровой универсальный/многоцелевой диск), так как со временем эти диски станут использовать для хранения не только видео контента.
Первые DVD диски появились в Японии осенью 1996 года.
Какие же типы DVD-дисков существуют?
DVD-5 – однослойный односторонний (Single_sided, Single_layer) диск. Объем – 4,7 Гбайта.
DVD-9 – двухслойный односторонний (Single_sided, Double_layer) диск. Объем – 8,5 Гбайта.
DVD-10 – двухсторонний однослойный (Double_sided, Single_layer) диск. Объем – 9,4 Гбайта.
DVD-14 – двухсторонний диск, имеющий на одной стороне один информационный слой, а на второй - два. Объем – 13,2 Гбайта.
DVD-18 – двухсторонний двуслойный (Double_sided, Double_layer) диск. Объем – 17 Гбайт.
Последние два встречаются очень редко и в быту практически не используются.
Разновидности DVD-дисков:
DVD-R (Recordable) – одноразовые записываемые DVD диски. Объем – 4,7 Гбайта.
DVD-RW (ReWritable) – перезаписываемые (многоразовые) DVD диски. Объем – 4,7 Гбайта.
В связи с большой стоимостью лицензии на DVD технологию, рядом компаний, которые собрались под названием «DVD+RW Alliance», в 2002 году был разработан стандарт DVD+R(W). С тех пор DVD диски стали делиться на плюсы и минуса. Сейчас особой разницы между ними нет. Хотя некоторые и предпочитают больше использовать плюсы (при использовании дисков на компьютере), для совместимости со старыми использовать минуса.
DVD+R (Recordable) – одноразовые записываемые DVD диски. Объем – 4,7 Гбайта
DVD+RW (ReWritable) – перезаписываемые (многоразовые) DVD диски. Объем – 4,7 Гбайта
DVD-RAM (Random Access Memory) – специальные перезаписываемые диски с произвольным доступом к памяти, которые позволяют работать с ними как дискетами, то есть свободно записывать, стирать данные. Они стоят дороже обычных дисков и менее распространены.
DVD-DL (Double Layer) – двухслойные записываемые DVD диски. Объем – 8,5 Гбайта. Эти диски создаются с помощью сложных технологий, стоят при этом в несколько раз дороже обычных. Поэтому, если вы не хотите выкинуть деньги на ветер и вам нужно использовать двухслойный диск для записи, МирСоветов рекомендует выбирать диски известных производителей, только они могут обеспечить приемлемое качество (например, Verbatim).

На самом деле обычные DVD диски имеют объем не 4,7 Гбайт, а 4,38 Гбайт. Это связано с тем, что при выводе числа 4,7 – считают десятичные числа, т.е. 1 Кбайт=1000 байт, в то же время в цифровом мире используется двоичная система, при которой 1 Кбайт = 1024 байт

HD DVD & Blu-ray (BD)

Новое поколение оптических дисков представляют диски HD DVD и Blu-ray (BD). До февраля 2008 года они сосуществовали на рынке в качестве конкурентов, но после отказа компании Toshiba (главного идеолога HD DVD) поддерживать свой продукт, стандартом среди дисков для видео высокой четкости стал Blu-ray от компании Sony.
Диски и проигрыватели нового поколения стоят пока достаточно дорого. К тому же, МирСоветов хотел бы обратить ваше внимание на то, что для просмотра фильмов высокой четкости требуется большой телевизор, который бы поддерживал высокие разрешения экрана. А он тоже стоит не дешево. Поэтому, большинство вполне устраивает качество фильмов на DVD и новый стандарт продвигается на рынок со скрипом. Чтобы вытеснить DVD, ему понадобится как минимум несколько лет.

Blu-ray переводится как «голубой луч». В слове blue (голубой) была преднамеренно опущена последняя буква, чтобы не возникло проблем при регистрации торговой марки.

Разновидности дисков HD DVD:
HD DVD-R (High Density DVD Recordable) – одноразовый записываемый диск. Объем диска – 15 Гбайт. Если диск двухслойный – 30 Гбайт.
HD DVD-RW (High Density DVD Rewritable) – перезаписываемый (многоразовый) диск. Объем диска – 15 Гбайт. Если диск двухслойный – 30 Гбайт.

Разновидности дисков Blu-ray
BD-R (Blu-ray Disk Recordable) – это одноразовый записываемый диск. Объем такого диска равен 25 Гбайтам. Если диск двухслойный – 50 Гбайт
BD-RE (Blu-ray Disc Rewritable) – это перезаписываемый (многоразовый) диск. Объем такого диска равен 25 Гбайтам. Если диск двухслойный – 50 Гбайт

Уже на протяжении нескольких лет разрабатывается принципиально новый формат оптических дисков HVD (голографический многофункциональный диск). В отличие от предыдущих форматов, принцип которых не менялся (менялась только ширина дорожек, питов и длина волны лазера), в этом решении основой служит технология голографии, то есть сохранение данных в трехмерном объеме носителя (используется два лазера). При этом достигается феноменальная емкость – Тбайты информации на одном диске, и высокая скорость передачи данных.

Производители оптических дисков

Если вы зайдете в магазин, специализирующейся на компьютерной технике, то увидите множество разных дисков от разных производителей, как широко известных, так и абсолютно незнакомых (а иногда вообще без опознавательных знаков). Что тут можно посоветовать? Все зависит от ваших потребностей.
Разница в цене обычно несущественна. Если вам нужен диск чтобы что-то записать, без расчета на долгое хранение, можете использовать практически любую продукцию. Если же вы рассчитываете на долгое хранение и беспокоитесь о надежности, тогда я бы советовал покупать диски от проверенных временем производителей, таких как Verbatim и TDK. Они немного дороже, но значительно надежнее и качественнее. Крайне не рекомендую покупать диски Digitex, особенно перезаписываемые (RW), на них приходится много .
При всем этом помните – что даже диски от ведущих производителей не совершенны. И могут вас иногда подвести. От этого никуда не деется. К тому же кроме дисков многое зависит от привода и программных средств записи.

О хранении и пользовании оптическими дисками

Что еще хочется сказать про оптические диски? Многие думают, что это очень надежное средство для хранения информации, но это не совсем так. Диски могут храниться долго, однако, нужно не забывать о способах хранения. Это должно быть сухое, темное место. Желательно хранить диски в коробочках. Обращаться с ними нужно осторожно, так как царапины могут сделать его нечитаемым. Хотя при записи и допускается, так сказать, резерв для при чтении, но он далеко не безграничен. И иногда после повреждения диска, его приходится оживлять… но это тема отдельного разговора. Не допускайте попадания пыли на рабочую область диска, вообще это самая нежная часть носителя. Будьте к ней внимательны. Мне приходилось видеть, как люди вроде и опытные, клали диски рабочей частью на стол, ворох бумаг, куда угодно… и потом удивлялись – а почему это диски стали плохо читаться?
Перед тем как вставлять диск в лоток привода, внимательно осматривайте его внутреннее кольцо на наличие трещинок. Их появление может привести к тому, что в самый ответственный момент ваш носитель информации просто разлетится на части прямо в приводе.
Кстати, а что делать, если привод с диском не открывается? Если не помогли стандартные способы открытия, МирСоветов советует воспользоваться механическим (не волнуйтесь, разбирать привод для этого не придется). Сначала возьмите обычную канцелярскую скрепку и распрямите ее. Затем посмотрите на лицевую панель привода. Большинство из них имеет маленькое (1 мм) отверстие. Выключаем компьютер и вставляем в отверстие распрямленную скрепку. Нажимаем и лоток диска должен по чуть-чуть открыться. Цепляем его рукой и открываем полностью. Достаем диск. Этот способ можно использовать и если вы выключили компьютер, случайно забыв в середине диск, который вам нужен.
Нужно также помнить, что даже без повреждений диски, пролежав год-другой, могут становиться нечитаемыми. Поэтому если у вас есть очень важная информация, лучше периодически пересохраняйте ее.
И напоследок банальное предостережение. Не забывайте, что писать на диске можно только специальным маркером. И только на верхней, нерабочей поверхности.
Конечно же, на сохранность вашей информации влияют и другие факторы. Например, каким приводом вы пользуетесь, какие используете. Да и просто, как их пишите. Но это тема для отдельного разговора. И поговорим мы с вами об этом в следующий раз.