Главная » FAQ [ Добавить вопрос ]

СЛОВАРЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕРМИНОВ [524]
Словарь компьютерных и околокомпьютерных терминов и понятий.
Синий экран (BSOD) [13]
Синий экран смерти Windows, что делать?
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ [5]
Вопросы по сайту и работе компании.
ВОПРОСЫ ПО ЖЕЛЕЗУ [538]
Все вопросы по аппаратной части устройств.
ВОПРОСЫ ПРО СОФТ [220]
Вопросы по программному обеспечению.
ВОПРОСЫ ПРО ИНТЕРНЕТ [1]
Вопросы про Интернет и все, что с ним связано.

Какие форматы записи используются в CD-ROM?

Вопрос:

Ответ:

В CD-ROM используется та же технология, что и в обычной звуковой системе CD-DA, описанной в FAQ по звуковым дискам (файл CDDAFAQ.TXT). Первый стандарт серии CD-ROM, описывающий систему записи на компакт-диск произвольных цифровых данных, выпущен в 1984 году фирмами Philips и Sony под названием Yellow Book ("желтая книга"); последующие расширения известны под названиями Green Book ("зеленая книга"), Orange Book ("оранжевая книга"), White Book ("белая книга") и Blue Book ("синяя книга"). Все они дополняют основной стандарт CD-DA, описанный в Red Book ("красной книге").

Диск содержит вводную зону (Lead In), собственно данные (Program) и выводную зону (Lead Out). Вводная зона содержит оглавление диска (Table Of Contents - TOC), в котором перечислены адреса дорожек диска и их параметры. Выводная зона играет роль ограничителя записанной области диска и необходима для полной совместимости с Red Book, хотя все современные приводы CD-ROM и большинство бытовых проигрывателей не нуждаются в ее наличии.

Для записи данных используются отдельные "звуковые дорожки". Упомянутые стандарты относятся не к диску в целом, а только к формату отдельных дорожек, причем на одном диске могут сосуществовать дорожки различных форматов. Для их чтения необходим проигрыватель, поддерживающий либо все представленные на диске форматы, либо пропускающий неизвестные (многие проигрыватели и приводы CD-ROM не умеют пропускать дорожки неизвестных форматов).

Адресация дорожек ведется в формате MSF (Minute:Second:Frame - минута:секунда:кадр), где под кадром понимается стандартный кадр CD-DA (2352 байта, 1/75 сек). В интерфейсах приводов используется также абсолютная адресация номерами кадров. Первая дорожка по стандарту начинается по адресу 0:2:0 MSF.

Yellow Book определяет базовые форматы записи данных на диск: CD-ROM mode 1 и CD-ROM mode 2. В обоих форматах внутри каждого из кадров дорожки, объемом по 2352 байта, выделяется 12 байт синхронизации, 4 байта заголовка сектора и область размером 2336 байт для записи данных, которая называется сектором или блоком. Благодаря наличию байтов синхронизации и заголовка возможно точное нахождение нужного блока данных, которое в обычном звуковом диске требует слежения за каналом субкода Q.

В формате mode 1, используемом в большинстве CD-ROM, из области данных выделяется 288 байт для записи кодов EDC/ECC (Error Detection Code/Error Correction Code - коды обнаружения и исправления ошибок), благодаря которым диски с данными считываются гораздо надежнее, чем звуковые диски при том же качестве изготовления. Оставшиеся 2048 байт отводятся для хранения блока данных.

В формате mode 2 корректирующие коды не используются, и все 2336 байт данных сектора отводятся для записи информации. Предполагается, что записываемая информация либо уже содержит корректирующие коды, либо нечувствительна к незначительным ошибкам, оставшимся после коррекции низкоуровневым кодом Рида-Соломона. Этот формат предназначен в основном для записи сжатых звуковых сигналов и изображений.

Диск формата mode 1, на котором совмещены звуковые программы и данные, называется Mixed Mode Disk. При этом на первой дорожке записываются данные, а на всех последующих - звуковая информация. Некоторые бытовые проигрыватели, особенно прежних лет выпуска, не различают формат дорожек и при попадании на дорожку данных пытаются ее воспроизвести, что может привести к повреждению усилителей и акустических систем. Большинство современных проигрывателей либо игнорирует дорожки с данными, либо имитирует их "воспроизведение" без звука.

Формат mode 2 в чистом виде практически не применяется - на его основе разработаны форматы CD-ROM/XA (eXtended Architecture - расширенная архитектура) двух вариантов (Green Book). В первом варианте из блока данных объемом 2336 байт выделяется 8 байт подзаголовка, 4 байта EDC и 276 байт ECC, оставляя для данных 2048 байт, как и в формате "mode 1"; во втором варианте ECC не используется и для данных остается 2324 байт. На одной дорожке формата XA могут встречаться секторы как первого, так и второго вариантов. Достоинством такого подхода является возможность одновременного считывания в реальном времени данных и звуковой и/или видеоинформации, без лишних перемещений между дорожками.

Формат CD-I (CD-Interactive - интерактивный CD), описанный в Orange Book, предусматривает запись видеоизображения на дорожках формата XA и его воспроизведение при помощи специального проигрывателя CD-I на бытовом телевизоре параллельно с прослушиванием звуковой программы. Дорожки формата CD-I не включаются в оглавление диска (TOC), поэтому они не видны на аппаратуре, не поддерживающей этого формата.

Для совместимости со стандартными звуковыми проигрывателями был предложен формат CD-I Ready ("готовый к воспроизведению на проигрывателе CD-I"), в котором для записи изображения используется растянутая пауза перед первой звуковой дорожкой, игнорируемая большинством обычных проигрывателей.

Для совместимости с аппаратурой чтения дисков в формате XA был предложен формат CD-Bridge ("CD-мост"), представляющий собой включенные в общее оглавление диска дорожки формата CD-I, содержащие адресные метки обоих форматов - CD-I и XA.

Orange Book определяет также технологию и формат записываемых дисков CD-R (CD-Recordable), которые могут записываться в несколько приемов (сессий), а также иметь отштампованную при изготовлении начальную сессию (так называемый Hybrid Disk - гибридный диск). Каждая сессия содержит свои зоны Lead In, Program и Lead Out.

Третья часть (Part III) Orange Book описывает технологию и формат перезаписываемых дисков CD-RW (CD-ReWritable), позволяющих многократно записывать и стирать информацию на диске.

White Book описывает формат VideoCD, основанный на CD-Bridge и используемый для хранения движущихся изображений в кодировках AVI, MPEG и им подобных. Blue Book описывает формат CD-Xtra, состоящий из двух сеансов - звукового и сеанса данных.

Организацию файловой системы на CD-ROM описывает стандарт ISO 9660. Уровень (level) 1 этого стандарта включает форматы файловых систем MS-DOS и HFS (Apple Macintosh). Файлы записываются непрерывно, в виде последовательностей смежных секторов, вложенность каталогов MS-DOS не может превышать 8, длина имени - 8+3 символа. В именах и расширениях файлов допускаются только заглавные буквы A..Z, цифры 0..9 и знак "_". Уровень 2 описывает файловую систему с длинными именами без ограничений на набор символов и уровнем вложенности до 32. Уровень 3 дополнительно разрешает прерывистую запись файлов - например, в случае пакетной записи в несколько этапов. Файловое оглавление сессии (VTOC - Volume Table Of Contents) записывается в начале дорожки обычными блоками данных, в отличие от TOC диска, записываемого в субканале Q зоны Lead In.

Расширение Rock Ridge описывает формат файловой системы UNIX. Microsoft (Windows 95/NT) использует систему Joliet с поддержкой имен до 256 символов. Система частично совместима с ISO 9660 подобно VFAT для магнитных дисков - в ISO длинные имена выглядят своими начальными символами с добавлением порядкового номера в случае коллизий.

Частным случаем CD-R является формат Kodak Photo CD, используемый для многосеансовой записи коллекций фотографий. Photo CD использует формат CD-Bridge, оформленный в файловую систему ISO 9660. Диски Photo CD могут воспроизводиться специальными проигрывателями на бытовой телевизор или считываться компьютерными приводами CD-ROM.

Формат CD-Text подразумевает кодирование текстовой информации в битах субкодов R..W. Это может быть информация о названии, авторах и содержании диска, а также любая другая текстовая информация. 

Подробнее

Как устроен привод CD-ROM?

Вопрос:

Ответ:

Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.

На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной линейной или угловой скоростью (CLV - Constant Linear Velocity, CAV - Constant Angular Velocity). Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.

Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода с типовой длиной волны 780 нм и мощностью 0.2-0.5 мВт, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и перефокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче - подпружиненные шарики, при зубчатой - подпружиненные в разные стороны пары шестерней.

Система загрузки диска выполняется в трех вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск, и путем прямой вставки диска в приемную щель привода. Во всех случаях система содержит двигатель для втягивания/выдвигания лотка, футляра или самого диска, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. В некоторых приводах рама неподвижно установлена на амортизаторах, а диск опускается при помощи подвижной подставки, находящейся на лотке. В ряде приводов (например, Samsung 2432, 3231) привод лотка осуществляется системой перемещения головки, где для этого предусмотрено переключение передаточного механизма.

При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке.

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.

Электронный регулятор громкости может поддерживать управление по интерфейсу. В Windows 95 для этого предусмотрен отдельный регулятор громкости выхода на наушники в свойствах привода (Control Panel -> Multimedia -> CD Music).

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную. 

Подробнее

Через какие интерфейсы работают CD-ROM ?

Вопрос:

Ответ:

SCSI, IDE - CD-ROM подключается непосредственно к магистрали SCSI или IDE (ATA) с заданием номера устройства для SCSI или Master/Slave - для IDE. IDE CD-ROM обычно работают в стандарте ATAPI (ATA Packet Interface - пакетный интерфейс ATA).

Sony, Mitsumi, Panasonic - три наиболее распространенных интерфейса, поддерживаемые многими звуковыми картами и отдельными адаптерами. Mitsumi и Panasonic используют 40-контактный соединительный кабель, как для IDE, а Sony - 34-контактный, как для дисководов гибких дисков.

Также бывают CD-ROM с так называемыми Proprietary Interface - собственным интерфейсом изготовителя, поставляемые в комплекте с адаптером и соединительным кабелем.

В настоящее время CD-ROM выпускаются только с интерфейсами SCSI и IDE. 

Подробнее

Почему при работе CD-ROM диск вращается с разной скоростью?

Вопрос:

Ответ:

Информация на компакт-диске записана с постоянной линейной плотностью, поэтому для достижения постоянной скорости считывания скорость вращения изменяется в зависимости от перемещения считывающей головки. Стандартная скорость вращения диска - 500 об/мин при чтении с внутренних зон и 200 об/мин - при чтении с внешних (информация записывается изнутри наружу). 

Подробнее

Что означает "n-скоростной" CD-ROM?

Вопрос:

Ответ:

При стандартной скорости вращения скорость передачи данных составляет около 150 кб/с. В двухи более скоростных CD-ROM диск вращается с пропорционально большей скоростью, и пропорционально повышается скорость передачи (например, 1200 кб/с для 8-скоростного).

Из-за того, что физические параметры диска (неоднородность массы, эксцентриситет и т.п.) стандартизированы для основной скорости вращения, на скоростях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального производства, может ухудшаться. Некоторые CD-ROM при ошибках чтения могут снижать скорость вращения диска, однако большинство из них после этого не могут возвращаться к максимальной скорости вплоть до смены диска.

На скоростях свыше 5000-6000 об/мин надежное считывание становится практически невозможным, поэтому последние модели 12и более скоростных CD-ROM при чтении данных работают в режиме CAV (постоянная угловая скорость), вращая диск с максимально возможной скоростью. В этом режиме скорость поступления данных с диска меняется в зависимости от положения головки, увеличиваясь от начала к концу диска. Указанная в паспорте скорость (например, 24x) достигается только на внешних участках диска, а на внутренних она падает примерно до 1200-1500 кб/с. 

Подробнее

Почему "нелегальные" диски часто читаются хуже "фирменных"?

Вопрос:

Ответ:

Стандарт на компакт-диски определяет их физические и оптические параметры: толщину и отражающую способность алюминиевого слоя, глубину и форму питов (элементов записи), расстояние между дорожками, прозрачность защитного слоя, эксцентриситет и т.п. Ведущие фирмы, производящие компакт-диски, имеют отработанные технологии и надежное оборудование, позволяющие соблюсти эти параметры; аппаратура и технологии нелегальных производителей нередко этого не обеспечивают.

Механика и оптика различных моделей CD-ROM имеет разные допуски и возможности подстройки, из-за чего одни модели могут уверенно читать диски, практически не читаемые другими моделями. Также, в результате эксплуатационного износа, параметры привода со временем ухудшаются, что приводит к ухудшению чтения дисков, которые уверенно читались на новом приводе. 

Подробнее

Можно ли визуально определить качество диска?

Вопрос:

Ответ:

Приблизительно - можно. Нужно внимательно рассмотреть рабочую поверхность диска - она должна быть ровной, и на ней не должно быть царапин, замутненных участков, выпуклостей или впадин, а также "разводов" на отражающем слое. Затем посмотреть диск на свет (рабочей стороной к себе) - он может быть слегка прозрачным, но без явных отверстий в отражающем слое. Чем прозрачнее диск - тем выше вероятность его неуверенного считывания.

Дешевые диски (особенно производства Китая) обычно не имеют с обратной стороны защитного лакового слоя - даже мелкая царапина на этой стороне может привести к полному отказу чтения соответствующей области диска. 

Подробнее

Каково качество проигрывания звуковых дисков на CD-ROM?

Вопрос:

Ответ:

Проигрывание звуковых дисков является побочной для CD-ROM функцией, и делается обычно "по остаточному принципу" - простейший (часто эквивалентный 12или 14-разрядному) ЦАП и несложный выходной усилитель. Массовые CD-ROM значительно уступают стационарны

м проигрывателям Hi-Fi, отдельные модели приближаются к недорогим переносным проигрывателям. В любом случае, качество сигнала на выходе для наушников (передняя панель) хуже, чем на линейном выходе (задняя стенка) - за счет дополнительных искажений при усилении.

Кроме качества ЦАП, многие CD-ROM не выполняют ни передискретизации цифрового сигнала для улучшения соотношения сигнал/шум, ни интерполяции и маскирования - для сглаживания кривой и частичной компенсации неисправленных ошибок. Отсутствие интерполяции и маскирования приводит к заметным искажениям и щелчкам при ошибочном считывании дисков, в то время как на звуковом проигрывателе ошибки считывания не так заметны.

Многие современные CD-ROM имеют на задней стенке дополнительный выход звука в цифровом формате (S/PDIF - Sony/Philips Digital Interface Format - формат цифрового интерфейса Sony/Philips), который можно подключить к студийной или бытовой аппаратуре, имеющей вход S/PDIF или AES/EBU, что позволяет воспроизводить звук с диска практически без искажений (некоторые искажения могут вноситься декодером CD-ROM). Выход имеет вид двухконтактного разъема и чаще всего обозначается "Digital Audio". 

Подробнее

Какова максимальная емкость компакт-диска?

Вопрос:

Ответ:

Приблизительно 650 Мб (* 1024 * 1024 байт) - 74 минуты записи, поток данных - 153600 байт/c. Такая продолжительность записи определена стандартом, однако при более плотном расположении дорожек или самих питов на диске может быть получено большее время звучания или объем данных. Подобные диски с отклонениями от стандарта могут неустойчиво считываться некоторыми приводами, либо не считываться вовсе. 

Подробнее