Дисковод  CD-ROM

  Мультимедийный  компьютер должен иметь дисковод для чтения компакт-дисков – CD-ROM (CD Read Only Memory – память только для чтения на компакт-дисках). Это обязательное требование.

  Появился  этот дисковод сравнительно давно –  более 10 лет назад. Но и сегодня  найти ему замену непросто. Такая  популярность CD-ROM обусловлена очень малой стоимостью хранения информации, большой емкостью носителя и универсальностью.

  CD-ROM пригоден для хранения самых различных форматов данных:

• Цифровая, компьютерная информация
• Звуковая информация в формате AudioCD (до 80 минут звучания)
• Звуковой информации в формате MP3 (около 9 часов звучания)
• Видеоинформации в формате VideoCD и CD-I (до 1 часа видео)
• Изображений, записанных в формате «библиотеки фотографий» фирмы Kodak (Kodak PhotoCD)

  И множества  других видов информации.

  Носителем информации на компакт-диске является рельефная подложка из поликарбоната, на которую нанесен тонкий слой отражающего свет металла (обычно алюминия). При записи матрицы компакт-диска лазерный луч прожигает в ней крохотные ямки – питы. При чтении диска в CD-ROM световой поток от лазера фокусируется с помощью оптической системы таким образом, что точка фокуса располагается на поверхности дискового носителя записи. При совмещении точки фокуса с питом, отраженный от поверхности микроуглубления световой поток за счет дифракции практически не попадает на поверхность линзы. Однако если световой поток отражается от поверхности диска, покрытого защитным слоем, он достигает линзы и, пройдя через расщепитель, попадает на фотоприемник. При этом логической единице соответствует участок отражающей поверхности, а логическому нулю – участок рассеивающей поверхности, то есть микроуглубление.

  В компьютер  компакт-диск пришел из техники цифровой аудиозаписи. Аудио компакт-диск, называемый AudioCD, как и грампластинка, имеет один спиральный трек, начинающийся с периферийной стороны диска. Эта спираль имела 22188 витков и длину более 5 километров. Для выравнивания продольной плотности записи диск вращается с переменной скоростью, а привод обеспечивает постоянство линейной скорости носителя, проходящего под головкой. Скорость считывания аудиоданных, требуемая для воспроизведения звука в реальном времени, соответствует информационной скорости 150 Кб/с. Диск способен хранить информацию 74 минут звучания стереофонического аудиосигнала с частотой квантования 44,1 кГц и 16-разрядными выборками. На диске диаметром 120 мм используется только одна поверхность. В таком же виде появились и первые компакт-диски для хранения данных.

  Современные приводы CD-ROM достигли высоких скоростей считывания информации благодаря внедрению технологии CAV (Constant Angular Velocity – постоянная угловая скорость). В этом режиме угловая скорость диска остается постоянной, соответственно на периферийных участках диска данные считываются с большей скоростью, чем на внутренних участках. Средняя скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям, поскольку запись на диске начинается с внутренних областей. Сегодняшние максимальные скорости дисководов CD-ROM, указываемые производителями, традиционно рассчитываются исходя из кратности по отношению к стандартной единице, равной производительности первых CD-ROM (150 Кб/с).

  Самые современные  дисководы имеют 58-кратную скорость считывания. Так как дальнейшее увеличение производительности за счет увеличения частоты вращения диска практически невозможно (из-за ограничений по механике), сейчас ведутся исследования в других направлениях. Например, фирма Zen Research разработала технологию TrueX, суть которой заключается в параллельном считывании данных с нескольких соседних витков дорожки. Таким образом обеспечивается практически одинаковая скорость считывания по всей поверхности диска, а производительность заметно возрастает.

  Главный недостаток стандартных дисководов CD-ROM – возможность считывать, но не записывать информацию. Для этого необходимы другие устройства – дисководы CD-R или CD-RW. 
 

РЕФЕРАТ

Лазерные  устройства хранения информации

Содержание

Введение

Форматы и стандарты  оптических носителей информации

Устройство и  принцип работы

Множество форматов DVD

Заключение

Литература 

Введение

      В начале 80-х годов голландская  фирма " Philips " объявила о  совершенной  ею революцией в области звуковоспроизведения.  Ее  инженеры придумали то, что  сейчас пользуется огромной популярностью - это лазерные диски и проигрыватели. В чем же состоит главное преимущество лазерного  или компакт-диска?  Прежде всего, это необычайно высокое  качество звучания при воспроизведении  лазерных  фонограмм. Поскольку при  проигрывании компакт-дисков считывающим  устройством является лазерный луч, а  следовательно, между ним и  диском нет механического  контакта, то полностью отсутствуют посторонние  шумы,  шуршанье и треск свойственные обычным грампластинкам. Компакт-диски (CD) используются не только для звукозаписи,  но и для записи компьютерной информации. Они способны вмещать около 650 Мб информации. В настоящее время  практически все программное  обеспечение  для компьютеров  распространяется на лазерных дисках. Необходимо отметить, что CD может хранить  и видеоинформацию.

      После нескольких лет обсуждения (и довольно жесткой конкуренции) различных  вариантов улучшенных оптических дисков, имевших звучные названия, 15 сентября 1995 года между различными группами разработчиков было, наконец, достигнуто принципиальное согласие о технических основах создания нового диска. И недавно крупнейшие производители приводов CD-ROM и связанных с ними устройств (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) подписали окончательное соглашение, утвердив не только "тонкости" формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk). DVD -  оптические диски, подобны CD. Под таким девизом уже начат выпуск новых устройств, знаменующих переход к 17-гигабайтным носителям данных и цифровому видео.

      Впрочем, споры вокруг нового стандарта не завершились с принятием соглашения — даже название не находит единогласной поддержки в рядах основателей: весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk — цифровой многофункциональный диск. Более того, экстремисты полагают, что DVD следует рассматривать просто как "новое слово" в английском языке. И, возможно, они правы, если судьба новинки будет так успешна, как предвещают, и вызовет революцию не только в вычислительной технике, но и в бытовой электронике.

   Перевод не позволяет отразить сущность слова ‘Versatile’. Его второе значение — "многосторонний" — обыгрывает не только функциональные возможности, но и технологические особенности новинки. Которая может использовать до четырех однотипных "слоев", емкость каждого из которых более 4 ГБ. 

Форматы и стандарты оптических носителей информации

      Две фирмы  (Sony и Philips) сыграли ведущую роль при разработке первой спецификации цифровых компакт-дисков - так называемой “Желтой Книги” (Yellow Book), или просто CD-ROM. Она послужила основой для создания компакт-дисков с комплексным представлением информации, то есть способных хранить не только звуковые, но и текстовые и графические данные (CD-Digital Audio, CD-DA). При этом привод, читая заголовок диска, сам определял его тип - аудио- или цифровые данные. В этом формате, однако, не регламентировались логические и файловые форматы компакт-дисков, поскольку решение данных вопросов было полностью отдано на откуп фирмам-производителям. Это, в частности, означало, что компакт-диск, соответствующий требованиям “Желтой Книги”, мог работать только на конкретной модели накопителя. Такое положение дел, особенно в связи с большим коммерческим успехом компакт-дисков, разумеется, не могло удовлетворить производителей подобных устройств. В общих интересах необходимо было срочно найти компромисс.

    Именно поэтому вторым стандартом де-факто для цифровых компакт-дисков стала спецификация HSG (High Sierra Group), или просто High Sierra. Этот документ носил, вообще говоря, рекомендательный характер и был предложен основными производителями цифровых компакт-дисков с целью обеспечить хотя бы некоторую совместимость. Данная спецификация определяла уже как логический, так и файловый форматы компакт-дисков.

   Созданная спецификация оказалась настолько привлекательной, что стандарт ISO-9660 (1988 год) для цифровых компакт-дисков, в принципе совпадал с основными положениями HSG. Необходимо отметить, что все компакт-диски, соответствующие требованиям стандарта ISO-9660, который определяет их логический и файловый форматы, являются совместимыми друг с другом. В частности этот документ определяет, каким образом найти на компакт-диске его содержимое (Volume Table Of Contents, VTOC). Базовый формат, предложенный в HSG-спецификации, во многом напоминал формат флоппи-диска. Как известно, системная дорожка (трек 0) любой дискеты не только идентифицирует сам флоппи-диск (его плотность, тип используемой ОС ), но и хранит информацию о том, как он организован по директориям, файлам и поддиректориям. Инициирующая дорожка данных на компакт-диске начинается со служебной области, необходимой для синхронизации между приводом и диском. Далее расположена системная область , которая содержит сведения о структурировании диска. В системной области находятся также директории данного тома с указателями или адресами других областей диска. Существенное различие между структурой компакт-диска и, например, дискетой заключается в том, что на CD системная область содержит прямой адрес файлов в поддиректориях, что должно облегчить их поиск.

  Спецификация CD-I (Interactive) была предложена в 1988 году. Этот стандарт определял использование дискового плеера без подключения его к компьютеру. Устройством отображения в данном случае должен был стать , например, обыкновенный телевизор. Разумеется, что использовался и его стандартный звуковой канал. Кроме этого, CD-I предлагала несколько уровней качества воспроизведения аудио- и графической информации. Данная спецификация изложена в “Зеленой Книге” (Green Book). Так называемые CD-I-Ready-диски являются некой смесью между аудио-CD (Red Book) и мультимедиа-диском (Green Book). Таким образом, на аудиоплеере прослушивается только звуковая информация, а на устройстве CD-I воспроизводится все вместе.

      Еще одна спецификация,  принятая в 1991 году и изложенная в “Оранжевых Книгах” (Оrange Books), относится к записываемым и стираемым дискам. В первой книге речь идет о магнитооптических дисках (CD-MO), которые допускают как стирание, так и перезапись информации. Вторая книга посвящена накопителям с однократной записью типа WORM (Write Once Read Many). Информацию на их носители можно только дозаписать, а не переписать заново. К подобным накопителям относятся устройства, отвечающие, например, спецификации CD-ROM XA.

    В 1993 году была анонсирована еще одна книга - White Book (“Белая”). В ее создании приняли участие JVC, Matsushita, Philips и Sony. В этом документе определялись основные параметры видео-CD - компакт-диска, на котором можно было хранить 72 минуты высококачественного видео вместе со стереозвуком. Хранение данных на видео-CD базируется на методе сжатия информации, называемом MPEG (Motion Picture Experts Group). Видео-CD могут воспроизводиться на специальных видео-CD-плеерах, CD-I-плеерах со специальным картриджем “Digital Video”, а также на компьютере со специальной платой MPEG-декодера и приводом CD-ROM.

    Вообще говоря, стандарт MPEG не определяет форматов записи данных на носителях. Одним из возможных способов хранения данных может быть CD-I-компакт-диск (“Зеленая Книга”). Этот диск воспроизводится на CD-I-плеерах, когда они оснащены декодерами или картриджами типа “Digital Video”. Например, практически все цифровые видеофильмы, проданные Philips до июля 1994 года, соответствовали стандарту Green Book и могли воспроизводиться только на CD-I-плеерах. Другим способом хранения полноскоростного цифрового видео, сжатого по методу MPEG, может служить компакт-диск ISO-9660 (Yellow Book).

    Спецификация White Book является в настоящее время идеальным средством для хранения цифрового видео - это единственный стандартный путь воспроизведения видео на мультимедиа-PC.

    После принятия спецификации White Book были пересмотрены и переделаны с ее учетом первые версии стандарта Green Book. Мир цифрового видео стал принадлежать “Белой Книге”.

    В конце 1994 года были анонсированы так называемые музыкальные мультимедиа компакт-диски. Данная спецификация носит название CD Plus. Подобные диски содержат два сеанса (сессии), один из которых - аудио, а другой мультимедиа. Записанную музыку можно прослушивать на аудиоплеере, а доступ к мультимедиа-информации (и музыке) возможен на приводе, подключенном к ПК.

      Как и стандарты на CD, требования к DVD изложены в "книгах". Но, в отличие  от уже упомянутых выше "цветных  книг", эти "упорядочены по алфавиту". В настоящий момент обсуждаются  пять книг — от "А" до "Е". Книга может содержать до трех частей. При этом в первой части  описываются физические спецификации, во второй — файловая система, а  в третей — приложения. Первые три  книги определяют, соответственно, ROM, Video и Audio DVD, используя одинаковый физический формат носителя, который  изготавливается "штамповкой", и  файловую систему. Файловая система  этих стандартов переходная (UDF-Bridge). Она  обеспечивает комбинацию возможностей CD-ROM файловой системы ISO-9660 и новой  системы Universal Disk Format — UDF, разработанной Optical Storage Technology Association (OSTA) и реализующей  рекомендации ISO/IEC 13346. Два других стандарта D и Е распространяются на записываемые [DVD-R (recordable) или иначе DVD-WO (write once)] и  перезаписываемые [DVD-RAM, DVD-W (rewritable) или  иначе DVD-E (erasable)] диски. В отличие  от CD, диски DVD рождаются сразу с  возможностью записи, и даже перезаписи информации. Однако эти стандарты  наименее устоявшиеся, и поэтому  обсуждение их в реферате непредусмотрено, необходимо отметить  только, что  и для тех, и для других предполагается формат файлов UDF. Особо следует сказать о совместимости уже существующими дисками. Такая совместимость стандартами явно не требуется. Однако подавляющее большинство производителей выпускает устройства способные считывать CD-ROM за счет использования специально сконструированной оптической головки, обладающей возможностью перенастройки, или даже за счет установки дополнительного объектива. Во всех случаях можно полагать, что новые устройства смогут читать "старые" CD диски.