Какой формат на cd дисках: Компакт-диск — Википедия

Содержание

Компакт-диск — Википедия

Компакт-диск (англ. Compact Disc, CD) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD и Blu-ray, а его ближайший «предок» — LD-диск.

Компакт-диск

Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера
Тип носителя оптический диск
Формат контента различный
Ёмкость обычно до 700 Мб (до 80 минут аудио)
Считывающий механизм лазер, длина волны 780 нм (инфракрасный), 150 КиБ/с (1×)
Записывающий механизм от 150 (1×) до 8400 КиБ/с (56×)
Международный стандарт Rainbow Books
Разработан Sony, Philips
Размер диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм
Применение хранение аудио, видео и данных
Год выпуска 1982
 Медиафайлы на Викискладе
Работа с оптическими дисками
Типы оптических дисков
  • Лазердиск/Laserdisc
  • Компакт-диск/Compact disc (CD): Audio CD, 5.1 Music Disc, Super Audio CD, Photo CD, CD-R, CD-ROM, CD-RW, CD Video (CDV), Video CD (VCD), Super Video CD, CD+G, CD-Text, CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i Bridge, CD-i
  • Мини-диск/MiniDisc: Hi-MD
  • DVD: DVD-Audio, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RW DL, DVD+RW DL, DVD-RAM, DVD-D, DVD-ENAV
  • Blu-ray Disc (BD): BD-R, BD-RE, BD-ROM
  • HD DVD
  • HD VMD         CH-DVD
  • UDO
  • UMD
  • Голографическая память: HVD
  • 3D optical data storage
Форматы
Технологии защиты

Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т. н. CD-ROM — англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск с возможностью только чтения). В дальнейшем появились компакт-диски с возможностью не только чтения однократно занесённой на них информации, но и записи (CD-R — англ. Compact Disc-Recordable, записываемый компакт-диск) и перезаписи (CD-RW — англ. Compact Disc-ReWritable, перезаписываемый компакт-диск).

Формат файлов на CD-ROM отличается от формата записи аудио-компакт-дисков, и потому обычный проигрыватель аудио-компакт-дисков не может воспроизвести хранимую на них информацию — для этого требуется специализированный привод (устройство) для чтения таких дисков.

Компакт-диск был разработан и представлен в 1980 году компаниями Philips и Sony. Метод кодирования сигнала — импульсно-кодовая модуляция (ИКМ; англ. Pulse Code Modulation, PCM). Выпуск первого коммерческого (опытные образцы CD производились и ранее) музыкального CD анонсирован 20 июня 1982 года, и 17 августа того же года на заводе звукозаписывающей компании Polygram, расположенном в Лангенхагене неподалёку от Ганновера, был выпущен, по заказу Philips, первый в мире коммерческий компакт-диск, положив тем самым начало их массовому производству. Чести быть впервые изданными на CD удостоилась группа ABBA с альбомом «The Visitors»[1][2].

Первым компакт-диском, попавшим на прилавки музыкальных магазинов, был альбом Билли Джоэла 1978 года

52nd Street. Продажи CD с этой записью начались в Японии 1 октября 1982 года[3].

По данным Philips, за 25 лет в мире было продано более 200 млрд CD. Несмотря на то, что всё больше людей предпочитают приобретать музыкальные файлы через Интернет, по данным IFPI продажи компакт-дисков в 2007 году составляли около 70 % всех продаж музыки[4].

Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer. В 1987 году Джон Скалли, на тот момент CEO Apple Computer, сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров. Одним из первых массовых мультимедийных компьютеров/развлекательных центров, использующих CD, была Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), позже компакт-диски стали использовать в игровых приставках Panasonic 3DO и Amiga CD32.

В России с середины 1990-х годов основной доход в отечественном издательском шоу-бизнесе пришёлся на продажу альбомов исполнителей и сборников музыки именно на компакт-дисках как на носителях.

Версия Джеймса РасселаПравить

Существует версия о том, что компакт-диск изобрели вовсе не Philips и Sony, а американский физик Джеймс Рассел, работавший в компании Optical Recording. Уже в 1971 году он продемонстрировал своё изобретение для хранения данных. Делал он это для «личных» целей, желая предотвратить царапание своих грампластинок иглами звукоснимателей. А спустя восемь лет подобное устройство было «независимо» изобретено компаниями Philips и Sony[5].

Девятая симфония БетховенаПравить

Очевидцы и участники переговоров о формате CD свидетельствуют, что в Philips и Sony до мая 1980 года не было единого мнения о внешнем диаметре диска. С точки зрения инженеров Sony, был достаточен диаметр в 100 мм, поскольку он позволяет миниатюризировать портативный проигрыватель. От высшего руководства Philips исходила идея сделать диск не более диагонального размера стандартной аудиокассеты (115 мм), имевшей на рынке большой успех. Кроме того, в этом случае диск соответствует нормальным рядам линейных размеров системы DIN.

Вице-президент корпорации Sony Норио Ога[6], музыкант[7], в свою очередь полагал, что диск должен быть в состоянии вместить Симфонию № 9 Бетховена. В этом случае, по его мнению, на дисках можно будет распространять до 95 % классических произведений[8][9]. Дальнейшие исследования показали, что, например, девятая симфония в исполнении берлинского филармонического оркестра под руководством Герберта фон Караяна имела продолжительность 66 минут. Наиболее продолжительным исполнением стала симфония под руководством Вильгельма Фуртвенглера, исполненная на байрейтском фестивале — 74 минуты. Это и послужило решающим аргументом при принятии решения о ёмкости диска

[10][11]

«Как и в большинстве случаев, красивая история не имеет ничего общего с реальной жизнью. Эта история вышла из-под пера пиарщиков Philips», — считает бывший инженер Philips Кеес Имминк. Реальность же, по его мнению, была иной. Под Ганновером Philips уже подготовил производственную линию по выпуску компакт-дисков на заводе PolyGram. В минимальные сроки можно было запустить производство дисков размером 115 мм. Выпуск дисков размером 120 мм требовал значительных затрат денег и времени, поскольку был связан с заменой оснастки. По мнению Имминка, Sony не захотела смириться с ситуацией, что Philips получит преимущество по выходу на рынок[12].

Как бы то ни было, в мае 1980 года росчерком пера высшего руководства фирм был установлен окончательный размер диска в 120 мм с ёмкостью в 74 минуты аудиозаписи и частотой дискретизации в 44,1 кГц. Все прочие технические параметры пересчитывались, исходя из согласованных данных.

Объём хранимых данныхПравить

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации (или 74 минуты звукозаписи). Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение получали диски объёмом 700 Мбайт, которые позволяют записать 80 минут аудио, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт (90 минут) и больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также синглы диаметром 8,9 см[источник не указан 3740 дней] (не путать с минидисками диаметром 8 см), на которые вмещается около 140 или 210 Мбайт данных или 21 минута аудио, и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

Увеличение ёмкости хранимой информации стало возможным благодаря полному использованию допусков на изготовление дисков. Так, например, расстояние между дорожками по стандарту ECMA-130 составляет 1,6 ± 0,1 микрометра, линейная скорость вращения диска 1,2 или 1,4 м/с ± 0,01 м/с с пропускной способностью 4,3218 Мбит/с. Ёмкость в 650 Мбайт соответствует скорости 1,41 м/с и расстоянию между дорожками, равному 1,7 мкм, а ёмкость в 800 Мбайт — скорости в 1,39 м/с[источник не указан 3784 дня] и расстоянию между дорожками в 1,5 мкм.

Тип Длительность,
минуты
Секторов Макс. размер CD-DA Макс. размер данных
байты
МиБ
байты МиБ
21 94 500 222 264 000 212,0 193 536 000 184,6
63 283 500 666 792 000 635,9 580 608 000 553,7
«650MB» 74 333 000 783 216 000 746,9 681 984 000 650,3
«700MB» 80 360 000 846 720 000 807,4 737 280 000 703,1
800MB 90 405 000 952 560 000 908,4 829 440 000 791,0
900MB 99 445 500 1 047 816 000 999,3 912 384 000 870,1

Технические деталиПравить

Геометрия дискаПравить

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.), защищённого слоем лака, на который обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм (диаметр пальца человека). Вес диска без коробки составляет ~15,7 г. Вес диска в обычной jewel-коробке (не slim) равен ~74 г.

Кодирование информацииПравить

Формат хранения данных на диске, известный как Red Book («Красная книга»), был разработан компанией Sony. В соответствии с ним на компакт-диск можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Благодаря коррекции ошибок с помощью кода Рида — Соломона лёгкие радиальные царапины не влияют на читаемость диска. В случае возникновения ошибочных значений ИКМ-сигнала, которые не могли быть исправлены системой коррекции ошибок, они заменяются на приблизительные значения, полученные с помощью интерполяции верных данных. Philips также владеет всеми правами на знак «Compact disc digital audio», логотип формата аудио-компакт-дисков.

Информационная структураПравить

 

CD-ROM под атомно-силовым микроскопом

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit — углубление), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом (англ. land — пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм. Питы рассеивают или поглощают падающий на них свет, а подложка — отражает. Поэтому записанный компакт-диск — пример отражательной дифракционной решётки с периодом 1,6 мкм. Для сравнения, у DVD период — 0,74 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не воспроизводиться (в последнее время все производители бытовых музыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтения CD-R/RW).

Считывание информацииПравить

Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, излучаемого полупроводниковым лазером. Принцип считывания информации лазером для всех типов носителей заключается в регистрации изменения интенсивности отражённого света. Лазерный луч фокусируется на информационном слое в пятно диаметром ~1,2 мкм. Если свет сфокусировался между питами (на ленде), то приёмный фотодиод регистрирует максимальный сигнал. В случае, если свет попадает на пит, фотодиод регистрирует меньшую интенсивность света.

Различие между дисками только для чтения (CD) и перезаписываемыми дисками (CD-R/RW) заключается в способе формирования питов. В диске только для чтения питы представляют собой некую рельефную структуру (фазовую дифракционную решётку), причём оптическая глубина каждого пита чуть меньше четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице фаз в половину длины волны между светом, отражённым от пита и светом, отражённым от ленда. В результате в плоскости фотоприёмника наблюдается эффект деструктивной интерференции и регистрируется снижение уровня сигнала. В случае CD-R/RW пит представляет собой область с бо́льшим поглощением света, нежели ленд (амплитудная дифракционная решётка). В результате фотодиод также регистрирует снижение интенсивности отражённого от диска света. Длина пита изменяет как амплитуду, так и длительность регистрируемого сигнала.

Скорость чтения/записи CD указывается кратной 150 КиБ/с (то есть 153 600 байт/с). Это 75 секторов в секунду, каждый по 2048 байт. Например, 48-скоростной привод обеспечивает максимальную скорость чтения или записи, равную 48 × 150 = 7200 КиБ/с (7,03 МиБ/с).

Чистящий дискПравить

  Чистящий компакт-диск. Сверху над отверстием видна щёточка, чистящая линзу сенсора

Также существуют чистящие компакт-диски, на рабочую поверхность которого прикреплено чистящее устройство для чистки линзы сенсора (см. фото).

Защита от копированияПравить

Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования — диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако начиная с 2002 года различные западные звукозаписывающие компании начали предпринимать попытки создать компакт-диски, защищённые от копирования. Суть почти всех методов сводится к намеренному внесению ошибок в данные, записываемые на диск, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере — нет. В итоге такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах — читаются; выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Тем не менее звукозаписывающая индустрия продолжает испытывать всё новые методы.

Philips заявила, что на подобные диски, не соответствующие спецификациям «Red book», запрещается наносить знак «Compact disc digital audio».

Для дисков с данными существуют разнообразные методы защиты от копирования, например, метод измерения позиции данных, технологии StarForce, SecurDisc и др.

Формат CD-Audio (до появления программ cd-грабберов) являлся своеобразной защитой авторских прав и не позволял осуществить извлечение аудиофайлов с диска, например, с помощью приложения «Проводник Windows».

Этапы производства компакт-дисковПравить

  1. Мастеринг — процесс подготовки данных для запуска в серию. (также см. SPARS-код)
  2. Фотолитография — процесс изготовления штампа диска. На стеклянный диск наносится слой фоторезиста, на который производится запись информации. Фоторезист — полимерный светочувствительный материал, который под действием света изменяет свои физико-химические свойства.
  3. Запись информации. Запись производится лазерным лучом, мощность которого модулируется записываемой информацией. Для создания пита мощность лазера повышается, что приводит к разрушению химических связей молекул фоторезиста, в результате чего он «задубевает».
  4. Проявка фоторезиста. Поверхность фоторезиста подвергается травлению (кислотному, щелочному, плазменному), при котором удаляются те области фоторезиста, которые не были экспонированы лазерным лучом.
  5. Гальванопластика. Проявленный стеклянный мастер-диск помещается в гальваническую ванну, где на его поверхность производится электролитическое осаждение тонкого слоя никеля.
  6. Штамповка дисков методом литья под давлением с использованием полученного штампа.
  7. Напыление зеркального металлического (алюминий, золото, серебро и др.) слоя на информационный слой.
  8. Нанесение защитного лака.
  9. Нанесение графического изображения — лейбла (от англ. Label).

Запись на компакт-дискиПравить

Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной и CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной записи. В таких дисках используется специальный активный материал, позволяющий производить запись/перезапись информации. Различают диски с органическим (в основном, диски CD-R-типа) и неорганическим (в основном, CD-RW-диски) активным материалом.

При использовании органического активного материала запись осуществляется путём разрушения химических связей материала, что приводит к его потемнению (изменению коэффициента отражения материала). При использовании неорганического активного материала запись осуществляется изменением коэффициента отражения материала в результате его перехода из аморфного агрегатного состояния в кристаллическое, и наоборот. И в том, и в другом случае запись производится модуляцией мощности лазера.

В просторечии такие записываемые диски называются «болванками». Процесс записи называется «прожигом» (от англ. to burn) диска.

Технология HD-BURN[13]Править

Суть технологии записи высокой плотности заключается в применении двух новых принципов, которые позволяют записывать вдвое больше информации на обычном носителе — диске CD-R.

  1. Длина пита на диске уменьшается до 0,62 мкм.[уточнить] Длина пита обычного CD составляет 0,83 мкм.[уточнить] Это означает, что HD-BURN увеличивает ёмкость диска в 1,35 раза. Длина пита 0,62 мкм была выбрана для того, чтобы все существующие DVD Video-плееры и приводы DVD-ROM смогли считывать HD-BURN-диски после незначительной модернизации.
  2. Применяется иная система коррекции ошибок: вместо CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code — перемежающийся код Рида — Соломона) используется RS-PC (RS-PRODUCT Code) с модуляцией 8-16. Это позволило увеличить ёмкость ещё в 1,49 раза. По сообщению Sanyo, система коррекции ошибок RS-PC не только более компактна, но и эффективней, чем CIRC.[источник не указан 2966 дней]

В итоге ёмкость одного CD, записанного в режиме HD-BURN, в два раза превышает ёмкость компакт-диска, записанного в обычном режиме.

Shaped CD (англ.) (фигурный компакт-диск) — диск CD-ROM, но не строго круглой, а произвольной формы, с очертанием внешнего контура в виде разнообразных объектов, таких как силуэты, машины, самолёты, сердечки, звёздочки, овалы, в форме кредитных карточек и т. д.[14] Обычно применяется в шоу-бизнесе как носитель аудио- и видеоинформации. Был запатентован рекорд-продюсером Марио Коссом в Германии (1995).

Обычно диски с формой, отличающейся от круглой, не рекомендуют применять в приводах CD-ROM, поскольку при высоких скоростях вращения диск может лопнуть и полностью вывести привод из строя. Поэтому перед вставкой Shape CD в привод следует принудительно ограничить скорость вращения диска с помощью специальных программ. Тем не менее и эта мера не даёт гарантии безопасности CD-привода.

Современное положениеПравить

В настоящее время компакт-диски являются устаревшими носителями информации. Их значимость угасает, компьютерная индустрия всё меньше и меньше ориентируется на ёмкость CD. Образы операционных систем растут за пределы CD: начиная с Ubuntu 12.10, образ стал превышать 700 МБ. Windows 7 уже официально не поддерживает установку с CD — последней операционной системой семейства, способной установиться с CD, является Windows Vista (через набор CD по заказу). Компьютерные приводы, способные работать только с CD, уже не выпускаются. Музыкальные плееры уже делают ориентированными на USB/TF без привода, в результате чего CD уступает место DVD и флеш-накопителям.

  Трещины в ступице вокруг отверстия, возникшие в результате разбортовки и распространившиеся на рабочую поверхность диска, приведя его в негодность

Рабочая поверхность CD-диска в процессе эксплуатации (от высоких скоростей вращения и воздействия лазерного луча) постепенно царапается, что в итоге приводит диск в полную негодность и чтение становится невозможным (в просторечии это называется «диск заезжен»). Кроме того, установка диска на ступицу электродвигателя и последующее снятие его с неё со временем ослабляет внутреннее пространство отверстия, что в итоге приводит к разбортовке, и плотная посадка не обеспечивается. Это может привести к трещинам, которые могут распространиться на рабочую поверхность и чтение данных также станет невозможным. Разбортовка также постепенно возникает в результате усталости материала от высоких динамических нагрузок за счёт высоких скоростей вращения. Разбортовка также опасна и тем, что диск может разрушиться внутри привода и его обломки могут нанести ему ущерб. Особенно высок риск в ноутбуках, так как там дисковод не прикрыт от системной платы и обломки могут нанести ей ущерб. Во многом из-за прочностных характеристик значимость CD постепенно угасает, уступая место более совершенным твердотельным накопителям.

  • Накадзима Х., Огава Х. Цифровые грампластинки. — М.: Радио и связь, 1988. — 168 с.
  • Боухьюз Г., Браат Дж., Хейсер А. и др. Оптические дисковые системы = Principles of Optical Disc Systems. — М.: Радио и связь, 1991. — 280 с. — ISBN 5-256-00378-X.
  • Э. Таненбаум. Современные операционные системы = Modern operating systems. — 2-е изд. — Питер, 2006. — 1037 с. — ISBN 0-13-031358-0.
  • Марк Л. Чемберс. Запись компакт-дисков и DVD для «чайников» = CD & DVD Recording For Dummies. — 2-е изд. — М.: Диалектика, 2005. — 304 с. — ISBN 0-7645-5956-7.

Компакт-диск — Википедия

Компакт-диск

Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера
Тип носителя оптический диск
Формат контента различный
Ёмкость обычно до 700 Мб (до 80 минут аудио)
Считывающий механизм лазер, длина волны 780 нм (инфракрасный), 150 Кб/с (1×)
Записывающий механизм от 150 (1×) до 8400 Кб/с (56×)
Международный стандарт Rainbow Books
Разработан Sony, Philips
Размер диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм
Применение хранение аудио, видео и данных
Год выпуска 1982
Работа с оптическими дисками
Типы оптических дисков
  • Лазердиск/Laserdisc
  • Компакт-диск/Compact disc (CD): Audio CD, 5.1 Music Disc, Super Audio CD, Photo CD, CD-R, CD-ROM, CD-RW, CD Video (CDV), Video CD (VCD), Super Video CD, CD+G, CD-Text, CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i Bridge, CD-i
  • Минидиск/MiniDisc: Hi-MD
  • DVD: DVD-Audio, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RW DL, DVD+RW DL, DVD-RAM, DVD-D, DVD-ENAV
  • Blu-ray Disc (BD): BD-R, BD-RE, BD-ROM
  • HD DVD
  • HD VMD         CH-DVD
  • UDO
  • UMD
  • Голографическая память: HVD
  • 3D optical data storage
Форматы
Технологии защиты

Компакт-диск (англ. Compact Disc, CD) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD и Blu-ray, а его ближайший «предок» — LD-диск.

Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т. н. CD-ROM — англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск с возможностью только чтения, или КД-ПЗУ — «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство»). В дальнейшем появились компакт-диски с возможностью не только чтения однократно занесённой на них информации, но и записи (CD-R — англ. Compact Disc-Recordable, записываемый компакт-диск) и перезаписи (CD-RW — англ. Compact Disc-ReWritable, перезаписываемый компакт-диск).

Формат файлов на CD-ROM отличается от формата записи аудио-компакт-дисков, и потому обычный проигрыватель аудио-компакт-дисков не может воспроизвести хранимую на них информацию — для этого требуется специализированный привод (устройство) для чтения таких дисков.

История

Технология лазерной записи информации на компакт-диски появилась на свет задолго до рождения персональных компьютеров. Приоритет в разработке «лазерной» технологии принадлежит советским ученым Александру Прохорову и Николаю Басову — создателям первых «холодных» лазеров, которые и легли в основу не только компакт-дисков, но и множества других компьютерных и бытовых устройств. В 1964 году оба ученых были удостоены Нобелевской премии. В конце 1970-х годов две компании, Philips и Sony, серьёзно занялись вопросом цифрового звуковоспроизведения.

Так лазерный компакт-диск был представлен в 1980 году компаниями Philips и Sony. Метод кодирования сигнала — импульсно-кодовая модуляция (ИКМ; англ. Pulse Code Modulation, PCM). Выпуск первого коммерческого (опытные образцы CD производились и ранее) музыкального CD анонсирован 20 июня 1982 года, и 17 августа того же года на заводе звукозаписывающей компании Polygram, расположенном в Лангенхагене неподалёку от Ганновера, был выпущен, по заказу Philips, первый в мире коммерческий компакт-диск, положив тем самым начало их массовому производству. Чести быть впервые изданными на CD удостоилась группа ABBA с альбомом «The Visitors»[1][2].

Первым компакт-диском, попавшим на прилавки музыкальных магазинов, был альбом Билли Джоэла 1978 года 52nd Street. Продажи CD с этой записью начались в Японии 1 октября 1982 года[3].

По данным Philips, за 25 лет в мире было продано более 200 млрд CD. Несмотря на то, что всё больше людей предпочитают приобретать музыкальные файлы через Интернет, по данным IFPI продажи компакт-дисков в 2007 году составляли около 70 % всех продаж музыки[4].

Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer. В 1987 году Джон Скалли, на тот момент CEO Apple Computer, сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров. Одним из первых массовых мультимедийных компьютеров/развлекательных центров, использующих CD, была Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), позже компакт-диски стали использовать в игровых приставках Panasonic 3DO и Amiga CD32.

В России с середины 1990-х годов основной доход в отечественном издательском шоу-бизнесе пришёлся на продажу альбомов исполнителей и сборников музыки именно на компакт-дисках как на носителях.

Версия Джеймса Рассела

Существует версия о том, что компакт-диск изобрели вовсе не Philips и Sony, а американский физик Джеймс Рассел, работавший в компании Optical Recording. Уже в 1971 году он продемонстрировал своё изобретение для хранения данных. Делал он это для «личных» целей, желая предотвратить царапание своих грампластинок иглами звукоснимателей. А спустя восемь лет подобное устройство было «независимо» изобретено компаниями Philips и Sony[5].

Девятая симфония Бетховена

Очевидцы и участники переговоров о формате CD свидетельствуют, что в Philips и Sony до мая 1980 года не было единого мнения о внешнем диаметре диска. С точки зрения инженеров Sony, был достаточен диаметр в 100 мм, поскольку он позволяет миниатюризировать портативный проигрыватель. От высшего руководства Philips исходила идея сделать диск не более диагонального размера стандартной аудиокассеты (115 мм), имевшей на рынке большой успех. Кроме того, в этом случае диск соответствует нормальным рядам линейных размеров системы DIN.

Вице-президент корпорации Sony Норио Ога[6], музыкант[7], в свою очередь полагал, что диск должен быть в состоянии вместить Симфонию № 9 Бетховена. В этом случае, по его мнению, на дисках можно будет распространять до 95 % классических произведений[8][9]. Дальнейшие исследования показали, что, например, девятая симфония в исполнении берлинского филармонического оркестра под руководством Герберта фон Караяна имела продолжительность 66 минут. Наиболее продолжительным исполнением стала симфония под руководством Вильгельма Фуртвенглера, исполненная на байрейтском фестивале — 74 минуты. Это и послужило решающим аргументом при принятии решения о ёмкости диска[10][11].

«Как и в большинстве случаев, красивая история не имеет ничего общего с реальной жизнью. Эта история вышла из-под пера пиарщиков Philips», — считает бывший инженер Philips Кеес Имминк. Реальность же, по его мнению, была иной. Под Ганновером Philips уже подготовил производственную линию по выпуску компакт-дисков на заводе PolyGram. В минимальные сроки можно было запустить производство дисков размером 115 мм. Выпуск дисков размером 120 мм требовал значительных затрат денег и времени, поскольку был связан с заменой оснастки. По мнению Имминка, Sony не захотела смириться ситуацией, что Philips получит преимущество по выходу на рынок[12].

Как бы то ни было, в мае 1980 года росчерком пера высшего руководства фирм был установлен окончательный размер диска в 120 мм с ёмкостью в 74 минуты аудиозаписи и частотой дискретизации в 44,1 кГц. Все прочие технические параметры пересчитывались, исходя из согласованных данных.

Объём хранимых данных

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации (или 74 минуты звукозаписи). Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение получали диски объёмом 700 Мбайт, которые позволяют записать 80 минут аудио, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт (90 минут) и больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также синглы диаметром 8,9 см[источник не указан 2990 дней] (не путать с минидисками диаметром 8 см), на которые вмещается около 140 или 210 Мбайт данных или 21 минута аудио, и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

Увеличение ёмкости хранимой информации стало возможным благодаря полному использованию допусков на изготовление дисков. Так, например, расстояние между дорожками по стандарту ECMA-130 составляет 1,6 ± 0,1 микрометра, линейная скорость вращения диска 1,2 или 1,4 м/с ± 0,01 м/с с пропускной способностью 4,3218 Мбит/с. Ёмкость в 650 Мбайт соответствует скорости 1,41 м/с и расстоянию между дорожками, равному 1,7 мкм, а ёмкость в 800 Мбайт — скорости в 1,39 м/с[источник не указан 3034 дня] и расстоянию между дорожками в 1,5 мкм.

Тип Длительность,
минуты
Секторов Макс. размер CD-DA Макс. размер данных
байты МиБ байты МиБ
21 94 500 222 264 000 212,0 193 536 000 184,6
63 283 500 666 792 000 635,9 580 608 000 553,7
«650MB» 74 333 000 783 216 000 746,9 681 984 000 650,3
«700MB» 80 360 000 846 720 000 807,4 737 280 000 703,1
800MB 90 405 000 952 560 000 908,4 829 440 000 791,0
900MB 99 445 500 1 047 816 000 999,3 912 384 000 870,1

Технические детали

Геометрия диска

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.), защищенного слоем лака, на который обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм (диаметр пальца человека). Вес диска без коробки составляет ~15,7 г. Вес диска в обычной jewel-коробке (не slim) равен ~74 г.

Кодирование информации

Формат хранения данных на диске, известный как Red Book («Красная книга»), был разработан компанией Sony. В соответствии с ним на компакт-диск можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Благодаря коррекции ошибок с помощью кода Рида — Соломона лёгкие радиальные царапины не влияют на читаемость диска. В случае возникновения ошибочных значений ИКМ-сигнала, которые не могли быть исправлены системой коррекции ошибок, они заменяются на приблизительные значения, полученные с помощью интерполяции верных данных. Philips также владеет всеми правами на знак «Compact disc digital audio», логотип формата аудио-компакт-дисков.

Информационная структура

CD-ROM под атомно-силовым микроскопом

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit — углубление), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом (англ. land — пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм. Питы рассеивают или поглощают падающий на них свет, а подложка — отражает. Поэтому записанный компакт-диск — пример отражательной дифракционной решётки с периодом 1,6 мкм. Для сравнения, у DVD период — 0,74 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не воспроизводиться (в последнее время все производители бытовых музыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтения CD-R/RW).

Считы

Стандарты записи данных на cd — Информатика, информационные технологии

На протяжении всей истории развития накопителей на оптических дисках создано несколько стандартов на форматы представления данных на CD. Большинство этих форматов были описаны в так называемой “радужной серии книг”. Первой в этой серии появилась “красная книга” (красная обложка книги дала ей название), изданная фирмами Phillips и Sony, в которой описан диск CD-DA.

Предшественником цифрового диска был аналоговый компакт-диск CD-A размером 120 мм и длительностью звучания 60 мин.

В “красной книге” были определены основные требования к качеству записи звука, описан метод кодирования данных, обоснованы размеры диска (form-factor). В “желтой книге” были расширены способы представления данных на CD, обоснованы стандарты для текстовой и графической информации. В дальнейшем они были определены Международной организацией по стандартизации ISO. В этой же книге указано, что на диске любой фирмы-изготовителя должен записываться раздел с оглавлением тома. “Зеленая книга” регламентирует форматы для мультимедийных дисков типа CD-I (Interactive).

“Оранжевая книга” описывает физический формат для записываемых и стираемых CD. Основные параметры Video CD, предназначенных для хранения в цифровой форме и воспроизведения видеоизображения, были описаны в “белой книге”, анонсированной в 1993 г. Следующая – “синяя книга” – описывает комбинированный формат CD Extra, позволяющий создать диск с двумя типами записей: аудиоинформации и цифровых данных. В сентябре 1995 г. фирма Sony, совместно с восьмью другими фирмами, направила свои усилия на создание единого унифицированного стандарта на формат записи данных на CD – DVD.

Рассмотрим основные форматы записи информации на CD.

Формат CD-DA – цифровой аудиокомпакт-диск со временем звучания 74 мин.

Формат ISO 9660 – наиболее распространенный стандарт логической организации записанных данных.

С появлением формата High Sierra стало возможным чтение данных, записанных на диск в формате ISO 9660 с помощью приводов всех типов, что, в свою очередь, привело к массовому тиражированию программ на CD.

Формат Photo-CD разработан компаниями Kodak и Philips в 1990–92 гг. и предназначен для записи на CD, хранения и воспроизведения высококачественных фотоизображений (статической видеоинформации). На диске формата Photo-CD может храниться от 100 (разрешение 2048 х 3072 точек) до 800 (разрешение 256 х 384 точек) фотоизображений, а также звуковая информация.

Формат CD/XA (extended Architecture) – расширенный формат CD, позволяющий объединять аудиоинформацию и видеоизображения для их синхронного воспроизведения.

Формат CD-I разработан для широкого потребительского рынка как стандарт мультимедийного диска, который может содержать различного рода энциклопедии, аудио- и видеоинформацию, развлекательные программы и игры. На диске формата CD-I возможно хранение видеоизображения со звуковым сопровождением (стереозвук) с длительностью воспроизведения до 20 минут.

Диск формата CD-DV позволяет записывать и хранить до 74 мин высококачественного видеоизображения со стереозвуком. Хранение данных основано на методе сжатия MPEG-1 (Motion Picture Experts Group). Для чтения дисков, кроме привода, требуется аппаратный или программный декодер стандарта MPEG.

Формат 3DO разработан для игровых CD-приставок, например Mega-CD фирмы Sega.

Иногда в литературе встречается так называемый формат Multimedia CD-ROM, однако это не стандарт, а описательный термин для любого CD, допускающего запись данных, аудио- и видеоинформации.

Накопители DVD

Устройства для чтения дисков высокой плотности DVD-ROM по техническим характеристикам, объемам выпуска и цене достигли, наконец, степени полной готовности к быстрому и массовому внедрению в компьютеры любого уровня. Основные аргументы в пользу приводов DVD заключаются в том, что они способны полностью заменить CD-ROM при ненамного более высокой стоимости и дают при этом, кроме выполнения обычных функций (чтение дисков CD-ROM, CD-R и CD-RW), множество дополнительных возможностей: чтение дисков DVD-ROM (объем информации от 4,7 Гб до 17 Гб) и видеоDVD (высококачественное видеоизображение в формате MPEG-2 и многоканальный звук), а в ближайшей перспективе – воспроизведение звуковых дисков нового формата DVD Audio. На DVD носителях появились программные продукты (энциклопедии, игры), не говоря уже об огромном количестве фильмов.

Процесс совершенствования устройств DVD во многом повторяет путь, пройденный CD, и затрагивает улучшение скоростных характеристик и введение функции записи. Первое поколение устройств DVD-ROM использовало режим CLV и имело скорость чтения с диска DVD 1,38 Мб/с (это 1х DVD). Устройства второго поколения могли читать DVD в два раза быстрее, со скоростью 2х (2,8 Мб/с). Современный этап – это уже устройства третьего поколения, использующие режим CAV, с максимальной скоростью чтения 4х–6х (5,5–8,3 Мб/с). Скоро должны появиться модели со скоростью 8х.

Для DVD разработано несколько типов устройств с функцией записи: DVD-R (с однократной записью), DVD-RAM и DVD-RW (с многократной). Устройства с многократной записью должны получить самое широкое распространение и войти в комплектацию большинства компьютеров. Среди всех форматов DVD-RAM является наиболее перспективным и уже начал применяться на практике. Пока емкость диска составляет 2,6 Гб на одну сторону, в дальнейшем планируется довести ее до 4,7 Гб (и в других форматах тоже).

Диск DVD имеет такой же диаметр, как и обычные компакт-диски, однако это уже не одинарный диск толщиной 1,2 мм. Он состоит из двух отдельных дисков толщиной 0,6 мм каждый, соединенных между собой своими тыльными сторонами. Благодаря такой структуре информационный слой, с которого производится считывание данных, удален от внешней поверхности только на 0,6 мм вместо прежних 1,2 мм. Это обеспечивает более точную фокусировку лазера для чтения более плотно расположенных данных.

Точная фокусировка достигается также изменением длины волны лазера. В отличие от CD-ROM, который работает с лазером инфракрасного диапазона с длиной волны 780 нм, для DVD применяется красный лазер с длиной волны 650 или 635 нм.

CD-RW и CD-R

Приводы CD-R дают возможность считывать данные с компакт-дисков и делать запись только на одноразовые (Recordable) диски. Устройства CD-RW (ReWritable) позволяют осуществлять запись на многоразовые, перезаписываемые диски и более универсальны, чем CD-R.

На диск CD-R можно последовательно добавлять новые файлы или их новые версии, но когда он заполнится, нельзя удалить старые файлы, чтобы высвободить место. Накопитель типа CD-RW позволяет работать с диском CD-RW во многом так же, как с любым другим носителем информации, т.е. обновлять и удалять файлы по мере необходимости.

Помимо относительно низкой стоимости самого устройства, рост их популярности обусловило то, что с увеличением объема используемых программ, баз данных, развитием мультимедийных технологий возникла потребность в архивировании и резервном хранении больших объемов информации (десятки-сотни мегабайт).

Технические характеристики. Скорость записи, перезаписи и чтения указывается в единицах, кратных стандартной скорости аудиозаписи (153,8 Кб/с), например 4х. Маркировка CD-RW 4 x 8 x 32 означает, что скорость перезаписи, записи на одноразовых дисках и чтения равна 4, 8 и 32 соответственно. Иногда встречается маркировка типа 16 х 10 х 40, но всегда наименьшее число обозначает скорость перезаписи (rewrite).

Интерфейс IDE применяется в большинстве устройств. Появляются и модели с более совершенным интерфейсом USB. Сейчас некоторые фирмы начали выпуск моделей с еще более современным интерфейсом IEEE 1394 (он же Fire Ware). Скоростные устройства SCSI в последнее время предлагаются редко.

Объем буфера имеет значение, в первую очередь, для записи на высоких скоростях. У современных моделей он обычно составляет 2 Мб.

Устройство должно читать как обычные диски CD-ROM, так и записываемые CD-R и перезаписываемые CD-RW.

Ранее выпускавшиеся модели пишущих и перезаписывающих устройств имели относительно низкую скорость чтения (4х–6х). Большинство же современных программ требуют не менее чем 8-скоростного устройства, а мультимедийные приложения и игры – еще больше. Наиболее скоростные приводы на данный момент:

— 16 х 12 х 32 Teac;

— 16 x 12 x 32 Yamaha;

— 18 x 8 x 32 Teac.

Строение CD-R диска. В структуре CD-R диска можно выделить четыре основных слоя, наносимых поэтапно (рис. 3.7).

Изначально изготавливается пластмассовая основа диска – поликарбонат, которая составляет основную часть CD-R и придает ему необходимую прочность и форму. Далее на готовую пластмассовую форму наносится активный слой. Именно этот слой позволяет осуществлять запись на диск и определяет его надежность и качество считывания информации в дальнейшем. На сегодняшний день широко используется два типа активного слоя: цианин и фталоцианин.

Затем диск покрывается специальным слоем светоотражающего материала. В обычных CD-ROM для этой цели применяется алюминий, в CD-R дисках применяется чистое серебро, позволяющее добиться 65–80% коэффициента отражения.

Завершающим этапом изготовления диска является нанесение защитного слоя, на который в дальнейшем возможно нанесение изображений. Наиболее распространенным и простым в изготовлении защитным слоем является специальный лак. Лакировка диска не дает стопроцентной гарантии сохранности данных при внешних механических или химических воздействиях. Более высокую степень защиты дает нанесение дополнительных покрытий, которые делают CD более устойчивым к царапинам и химическим воздействиям.

Рис 3.7. Строение CD-R диска

Введение в архитектуру ЭВМ

RISC и CISC архитектуры

Архитектура – аппаратные средства и программное обеспечение данного устройства.

Термин “архитектура системы” часто употребляется как в узком, так и в широком смысле этого слова. В узком смысле под архитектурой понимается архитектура системы команд.

Архитектура набора команд служит границей между аппаратурой и программным обеспечением и представляет ту часть системы, которая видна программисту. Система команд –список всех командных слов языка Ассемблер для данного типа процессора. Следует отметить, что это наиболее частое употребление этого термина.

В широком смысле архитектура охватывает понятие организации системы, включающее такие высокоуровневые аспекты разработки компьютера, как систему памяти, структуру системной шины, организацию ввода/вывода и т.п.

Двумя основными архитектурами набора команд, используемыми компьютерной промышленностью на современном этапе развития вычислительной техники, являются архитектуры CISC и RISC.

RISC(Reduced (Restricted) Instruction Set Computer) – уменьшенный набор команд, которыми пользуется микропроцессор компьютера, содержащий только наиболее простые команды.

Эти процессоры обычно имеют набор однородных регистров универсального назначения, причем их число может быть большим. Система команд отличается относительной простотой, коды инструкций имеют четкую структуру, как правило, с фиксированной длиной. В результате аппаратная реализация такой архитектуры позволяет с небольшими затратами декодировать и выполнять эти инструкции за минимальное число тактов синхронизации. Определенные преимущества дает и унификация регистров.

CISC (Complete Instruction Set Computer) – полный набор команд микропроцессора.

Состав и назначение их регистров существенно неоднородны, широкий набор команд усложняет декодирование инструкций, на что расходуются аппаратные ресурсы. Возрастает число тактов, необходимое для выполнения инструкций. К процессорам с полным набором инструкций относится семейство х86.

Лидером в разработке CISC-процессоров считается компания Intel со своей серией x86 и Pentium. Эта архитектура является практическим стандартом для рынка микрокомпьютеров. Для CISC-процессоров характерно:

— сравнительно небольшое число регистров общего назначения;

— большое количество машинных команд, некоторые из которых нагружены семантически аналогично операторам высокоуровневых языков программирования и выполняются за много тактов;

— большое количество методов адресации;

— большое количество форматов команд различной разрядности;

— преобладание двухадресного формата команд;

— наличие команд обработки типа регистр-память.

Основой архитектуры современных рабочих станций и серверов является RISC архитектура. Понятие RISC сформировалось на базе трех исследовательских проектов: процессора 801 компании IBM, процессора RISC университета Беркли и процессора MIPS Стенфордского университета. Главными идеями этих машин было отделение медленной памяти от высокоскоростных регистров и использование регистровых окон. Эти три процессора имели много общего. Все они придерживались архитектуры, отделяющей команды обработки от команд работы с памятью, и делали упор на эффективную конвейерную обработку. Система команд разрабатывалась таким образом, чтобы выполнение любой команды занимало небольшое количество машинных тактов (предпочтительно один машинный такт). Сама логика выполнения команд с целью повышения производительности ориентировалась на аппаратную, а не на микропрограммную реализацию. Чтобы упростить логику декодирования команд, использовались команды фиксированной длины и фиксированного формата.

Среди других особенностей RISC архитектур следует отметить наличие достаточно большого регистрового файла (в типовых RISC-процессорах реализуются 32 или большее число регистров по сравнению с 8–16 регистрами в CISC архитектурах), что позволяет большему объему данных храниться в регистрах на процессорном кристалле более длительное время и упрощает работу компилятора по распределению регистров под переменные. Для обработки данных процессора с RISC архитектурой, как правило, используются трехадресные команды, что помимо упрощения дешифрации дает возможность сохранять большее число переменных в регистрах без их последующей перезагрузки.

Ко времени завершения университетских проектов (1983–1984 гг.) обозначился также прорыв в технологии изготовления сверхбольших интегральных схем. Простота архитектуры и ее эффективность, подтвержденная этими проектами, вызвали большой интерес в компьютерной индустрии и с 1986 года началась активная промышленная реализация архитектуры RISC. К настоящему времени эта архитектура прочно занимает лидирующие позиции на мировом компьютерном рынке рабочих станций и серверов.

Развитие архитектуры RISC в значительной степени определялось прогрессом в области создания оптимизирующих компиляторов. Именно современная техника компиляции позволяет эффективно использовать преимущества большего регистрового файла, конвейерной организации и большей скорости выполнения команд. Современные компиляторы используют также преимущества другой оптимизационной техники для повышения производительности, обычно применяемой в процессорах RISC: реализацию задержанных переходов и суперскалярной обработки, позволяющей в один и тот же момент времени выдавать на выполнение несколько команд.

Следует отметить, что в последних разработках компании Intel, а также ее последователей-конкурентов (AMD, Cyrix и др.) широко используются идеи, реализованные в RISC-микропроцессорах, так что многие различия между CISC и RISC стираются. Однако сложность архитектуры и системы команд x86 остается и является главным фактором, ограничивающим производительность процессоров на ее основе.

Статьи к прочтению:

Как записать CD или DVD диск


Похожие статьи:

Какие бывают компьютерные диски | Компакт диск

Здравствуйте! Сегодня поговорим о дисках, их предназначении и применении.

Статья, скорее всего, для новичков. Для тех, кто не знает какой выбрать компакт диск для записи документа, фильма или игры. Постараюсь объяснить все, как можно понятней.

Недавно я написал статью о том, как записать диск с помощью программы Nero. Теперь хочется рассказать вам о том, какие бывают диски, какого объема и размера.

Какие бывают размеры дисков

Бывает 2 размера дисков — mini и обычные. Mini представляет собой уменьшенный обычный диск и составляет 8 см в диаметре, в то время как обычный — 12 см в диаметре.

Соответственно на mini вмещается меньше информации, чем на обычный диск.

Какие бывают форматы дисков

Форматов не так много. Ограничимся обзором основных, используемых в обиходе дисков. Ими будут — CD, DVD и Blu-ray Disc (BD). Зачастую пользователи знают только то, что на Blu-ray вмещается больше информации, чем на DVD, а на DVD — больше, чем на CD. Стоит помнить, что для чтения и записи CD, DVD и Blu-ray используют разные устройства. Другими словами, Blu-ray привод сможет прочесть и записать DVD и CD диски, но  не CD, не DVD-дисковод не смогут даже прочесть Blu-ray диск, они попросту его не увидят. Также DVD-дисковод сможет прочесть и записать CD-диск, но CD-дисковод не сможет прочесть DVD и Blu-ray диски. Все дело в лазерах, которые используются в дисководах. Не буду подробно углубляться в детали. Идем дальше.

Емкость дисков

Далее, в статье будут присутствовать единицы измерения информации — мегабайты (Мб) и гигабайты (Гб). В этом нет ничего страшного, например, посмотрите на размер своей любимой песни, скорее всего, она занимает 5-10 Мб. В 1 гигабайте (Гб) — 1024 мегабайта (Мб).

Емкость обычного CD-диска составляет 700 Мб, DVD диска — 4,7 Гб, Blu-ray — 25 Гб. Емкость mini CD — 150 Мб, mini DVD — 1,4 Гб, mini Blu-ray — 7,8 Гб.

На CD — диск вы сможете записать 100-200 любимых песен в формате MP3, 1 фильм среднего качества размером 700 Мб или тысячи документов. Для новых игр, CD — диск вряд ли подойдет.

На DVD — диск вы сможете записать почти в 7 раз больше, чем на CD (700-1400 песен в формате MP3, 6 фильмов среднего качества, оптимально подходит для игр)

На Blu-ray — диск вы сможете записать 5000-10,000 песен в формате MP3, 35 фильмов среднего качества, сотни тысяч документов или несколько игр.

Бывают и многослойные диски, о них поговорим дальше.

Многослойные диски

Чем же они отличаются от обычных дисков? На них можно записать больше информации. Каждый слой дает дополнительную емкость. Также диски могут быть двухсторонними. Иными словами, обе стороны диска можно записать. Если с одной стороны 4,7 Гб, соответственно и с другой — 4,7 Гб, обе стороны учитываются и такой диск считается емкостью 9,4 Гб. В таблице ниже рассмотрим диски, их слои и емкости.

Диск

Кол-во слоев

Емкость

Стороны

Mini CD

1

155 — 300 Мб

1

Mini DVD

1-2

1,4 — 2,6 Гб

1-2

CD

1

650 — 900 Мб

1

DVD

1-2

4,7 — 8,5 Гб

1-2

HD DVD

1-2

15 — 30 Гб

1-2

Mini Blu-ray

1-2

7,8 — 15,6 Гб

1

Blu-ray

1-2-3-4

25-50-100-128 Гб

1

 

Перезаписываемые диски

Диски бывают как для одноразовой записи (CD-R, DVD-R и BD-R), так и для многоразовой (CD-RW, DVD-RW и BD-RE). RW — сокращенно от ReWritable, RE — Recordable Erasable, что в переводе – перезаписываемый. Такие диски можно перезаписывать 1000 раз, конечно, если бережно к ним относиться.

Чем отличается +R(RW) от  —R (RW)

Основным отличием +R от -R является то, что на +R можно дописать информацию, если на диске осталось место. Например, если на диске DVD+RW занято 3 из 4,7 Гб места, то вы можете дописать эти 1.7 Гб к уже имеющимся 3, не стирая диск. Также производители утверждают, что формат +R показывает лучшие результаты в записи.

Что можно записывать на диск

Многие пользователи думают, что на Blu-ray или DVD диске обязательно должны быть фильмы, а CD используют для программ или документов. Это не так! На CD, DVD и Blu-ray можно записывать абсолютно все! Будь то текстовый документ, архив, песня или фильм.

Сегодня, рассмотрели какие бывают диски, также, что такое CD диск, DVD диск, Blu-ray и их классификацию. Желаю удачи во всех начинаниях!

Универсальный формат диска — Universal Disk Format

Файловая система, не зависящая от производителя, используется на практике для DVD и других оптических дисков

Универсальный дисковый формат ( UDF ) — это профиль спецификации, известной как ISO / IEC 13346 и ECMA-167, и открытая файловая система, не зависящая от производителя, для хранения компьютерных данных для широкого спектра носителей. На практике он наиболее широко используется для DVD и более новых форматов оптических дисков , заменив ISO 9660 . Благодаря своей конструкции он очень хорошо подходит для инкрементных обновлений как записываемых, так и (перезаписываемых) оптических носителей . UDF был разработан и поддерживается Ассоциацией технологий оптической памяти (OSTA).

Применение

Обычно программное обеспечение для разработки обрабатывает файловую систему UDF в пакетном режиме и записывает ее на оптический носитель за один проход. Но при пакетной записи на перезаписываемый носитель, такой как CD-RW , UDF позволяет создавать, удалять и изменять файлы на диске так же, как файловая система общего назначения на съемных носителях, таких как дискеты и флэш-накопители . Это также возможно на носителе с однократной записью, таком как CD-R , но в этом случае пространство, занятое удаленными файлами, не может быть восстановлено (и вместо этого становится недоступным).

Мастеринг с несколькими сеансами также возможен в UDF, хотя некоторые реализации могут не читать диски с несколькими сеансами.

История

Оптические диски

Типы оптических носителей

  • Компакт-диск ( CD ): CD-DA , CD-ROM , CD-R , CD-RW , музыкальный диск 5.1 , Super Audio CD ( SACD ), Photo CD , CD Video ( CDV ), Video CD ( VCD ), Super Video CD ( SVCD ), CD + G , CD-текст , CD-ROM XA , CD-i , MIL-CD , мини-компакт-диск
  • DVD : DVD-R , DVD + R , DVD-R DL , DVD + R DL , DVD-R DS , DVD + R DS , DVD-RW , DVD + RW , DVD-RAM , DVD-D , DVD-A , HVD , EcoDisc , MiniDVD
  • Диск Blu-ray ( BD ): BD-R и BD-RE , Blu-ray 3D , Mini Blu-ray Disc
  • Blu-ray Ultra HD
  • M-ДИСК
  • Универсальный медиа-диск (UMD)
  • Расширенный универсальный диск (EVD)
  • Передний универсальный диск (FVD)
  • Голографический универсальный диск (HVD)
  • Китайский синий диск высокой четкости (CBHD)
  • HD DVD : HD DVD-R , HD DVD-RW , HD DVD-RAM
  • Универсальный многослойный диск высокой четкости (HD VMD)
  • VCDHD
  • GD-ROM
  • Персональный видеодиск (PVD)
  • Мини-диск (MD) , Hi-MD
  • LaserDisc (LD) , LD-ROM , LV-ROM
  • Видео с одного диска (VSD)
  • Магнитооптические диски
  • Оптическая система сверхплотности (UDO)
  • 3D оптическое хранилище данных
  • Объемный оптический диск с накоплением (SVOD)
  • Пятимерный диск ( 5D DVD )
  • Флуоресцентный многослойный диск
  • Гипер CD-ROM
  • Оптический диск Nintendo (NOD)
  • Архивный диск (AD)
  • Профессиональный диск
  • Dataplay

Смотрите также

Technology Association Storage Optical стандартизирован файловая система UDF , чтобы сформировать общую файловую систему для всех оптических носителей: как для чтения только средств массовой информации , а также для перезаписываемых оптических носителей. При первой стандартизации файловая система UDF была нацелена на замену ISO 9660 , обеспечивая поддержку как носителей, предназначенных только для чтения, так и носителей с возможностью записи. После выпуска первой версии UDF Консорциум DVD принял ее в качестве официальной файловой системы для DVD-Video и DVD-Audio .

UDF разделяет основной формат дескриптора тома с ISO 9660. Формат «UDF Bridge» определен с 1.50, так что диск может также содержать файловую систему ISO 9660, ссылающуюся на файлы в части UDF.

Редакции

Было выпущено несколько версий UDF:

  • Редакция 1.00 (24 октября 1995 г.). Оригинальный выпуск.
  • Редакция 1.01 (3 ноября 1995 г.). Добавлено приложение DVD и внесены небольшие изменения.
  • Редакция 1.02 (30 августа 1996 г.). Этот формат используется на дисках DVD-Video .
  • Редакция 1.50 (4 февраля 1997 г.). Добавлена ​​поддержка (виртуальной) перезаписи на носители CD-R / DVD-R за счет введения структуры НДС. Добавлены резервные таблицы для управления дефектами на перезаписываемых носителях, таких как CD-RW, DVD-RW и DVD + RW. Добавьте мост UDF.
  • Редакция 2.00 (3 апреля 1998 г.). Добавлена ​​поддержка потоковых файлов и файлов в реальном времени (для записи DVD ), а также упрощено управление каталогами. Продлена поддержка НДС.
  • Версия 2.01 (15 марта 2000 г.) в основном представляет собой выпуск с исправлением ошибок в UDF 2.00. Многие неоднозначности стандарта UDF были устранены в версии 2.01.
  • Редакция 2.50 (30 апреля 2003 г.). Добавлен раздел метаданных, облегчающий кластеризацию метаданных, более легкое восстановление после сбоев и дополнительное дублирование информации файловой системы: все метаданные, такие как узлы и содержимое каталогов, записываются в отдельном разделе, который при желании может быть зеркальным. Этот формат используется некоторыми версиями дисков Blu-ray и большинством дисков HD-DVD .
  • Редакция 2.60 (1 марта 2005 г.). Добавлен метод псевдо перезаписи для дисков, поддерживающих возможность псевдо перезаписи на последовательно записываемых носителях. Имеет совместимость только для чтения с реализациями UDF 2.50. (Некоторые Blu-ray используют этот формат.)

Версии UDF внутренне кодируются как двоично-десятичные дроби ; Версия 2.60, например, представлена ​​как 0x0260 . Помимо объявления собственной ревизии, совместимость для каждого тома определяется минимальными ревизиями для чтения и записи, каждая из которых сигнализирует о том, что эти операции должны быть возможны для каждой структуры в этом образе. В ревизии с «максимальной записью» дополнительно записывается наивысший уровень поддержки UDF из всех реализаций, которые выполняли запись в этот образ. Например, том UDF 2.01, который не использует потоковые файлы (представленные в UDF 2.00), но использует НДС (UDF 1.50), созданный реализацией с поддержкой UDF 2.60, может иметь ревизию, объявленную как 0x0201 , минимальную ревизию чтения, установленную на 0x0150 , минимальная запись в 0x0150 и максимальная запись в 0x0260 .

Характеристики

Стандарт UDF определяет три варианта файловой системы , называемые «сборками». Эти:

  • Обычный (произвольный доступ для чтения / записи). Это исходный формат, поддерживаемый всеми версиями UDF.
  • Виртуальная таблица распределения, также известная как НДС (добавочная запись). Используется специально для записи на носители с однократной записью
  • Spared (ограниченный произвольный доступ для записи). Используется специально для записи на перезаписываемые носители

Обычная сборка

Представленный в первой версии стандарта, этот формат может использоваться на дисках любого типа, допускающих произвольный доступ для чтения / записи, таких как жесткие диски , носители DVD + RW и DVD-RAM . Метаданные (до v2.50) и данные файлов обрабатываются более или менее напрямую. При записи на такой диск в этом формате любой физический блок на диске может быть выбран для размещения новых или обновленных файлов.

Поскольку это основной формат, практически любая операционная система или драйвер файловой системы, заявляющие о поддержке UDF, должны иметь возможность читать этот формат.

Сбор НДС

Носители с однократной записью, такие как DVD-R и CD-R, имеют ограничения при записи, так как каждый физический блок может быть записан только один раз, а запись должна происходить постепенно. Таким образом, простая сборка UDF может быть записана на CD-R только путем предварительной обработки данных и последующей записи всех данных одним фрагментом на носитель, подобно тому, как файловая система ISO 9660 записывается на компакт-диски.

Чтобы CD-R можно было использовать практически как жесткий диск, при этом пользователь может добавлять и изменять файлы на CD-R по своему желанию (так называемый «доступ к букве диска» в Windows), OSTA добавила сборку НДС в Стандарт UDF в его редакции 1.5. НДС — это дополнительная структура на диске, позволяющая записывать пакеты ; то есть переназначение физических блоков при изменении или удалении файлов или других данных на диске. Для носителей с однократной записью весь диск виртуализирован, что делает природу с однократной записью прозрачной для пользователя; с диском можно обращаться так же, как и с перезаписываемым диском.

Характер носителей CD-R или DVD-R с однократной записью означает, что когда файл удаляется с диска, данные файла все еще остаются на диске. Он больше не отображается в каталоге, но по-прежнему занимает исходное пространство, где он был сохранен. В конце концов, после использования этой схемы в течение некоторого времени диск будет заполнен, так как свободное место не может быть восстановлено путем удаления файлов. Для доступа к предыдущему состоянию диска (состоянию до удаления) можно использовать специальные инструменты, что делает восстановление возможным.

Не все диски полностью реализуют UDF версии 1.5 или более поздней, поэтому некоторые из них могут быть не в состоянии обрабатывать сборки с НДС.

Зарезервированная (RW) сборка

Перезаписываемые носители, такие как DVD-RW и CD-RW, имеют меньше ограничений, чем носители DVD-R и CD-R. Секторы можно переписывать произвольно (но пакетами за раз). Эти носители можно полностью стереть в любое время, сделав диск снова пустым, готовым для записи на него нового UDF или другой файловой системы (например, ISO 9660 или CD Audio ). Однако секторы носителя -RW могут «изнашиваться» через некоторое время, что означает, что их данные становятся ненадежными из-за слишком частой перезаписи (обычно после нескольких сотен перезаписей с помощью CD-RW).

Простые сборки и сборки с НДС формата UDF могут использоваться на перезаписываемых носителях с некоторыми ограничениями. Если простая сборка используется на носителе -RW, изменение данных на уровне файловой системы не должно быть разрешено, поскольку это приведет к быстрому износу часто используемых секторов на диске (например, для данных о размещении каталогов и блоков), что затем останется незамеченным и приведет к потере данных. Чтобы разрешить модификацию файлов на диске, можно использовать перезаписываемые диски, такие как -R носитель, используя сборку НДС . Это гарантирует, что все блоки будут записаны только один раз (последовательно), гарантируя, что нет блоков, которые перезаписываются чаще других. Таким образом, RW диск можно стереть и использовать многократно, прежде чем он станет ненадежным. Однако в конечном итоге он станет ненадежным, и его будет нелегко обнаружить. При использовании сборки VAT носитель CD-RW / DVD-RW фактически отображается на компьютере как носитель CD-R или DVD +/- R. Однако носитель можно снова стереть в любой момент.

Обошла сборка была добавлена в ревизии 1.5 для устранения особенностей перезаписываемых носителей. Эта сборка добавляет дополнительную таблицу резервирования , чтобы управлять дефектами, которые в конечном итоге будут возникать на частях диска, которые были перезаписаны слишком много раз. В этой таблице ведется учет изношенных секторов и их переназначение на рабочие. Управление дефектами UDF не применяется к системам, которые уже реализуют другую форму управления дефектами, например Mount Rainier (MRW) для оптических дисков или контроллер диска для жесткого диска.

Инструменты и диски, которые не полностью поддерживают версию 1.5 UDF, будут игнорировать таблицу резервирования, что приведет к чтению устаревших изношенных секторов, что приведет к извлечению поврежденных данных.

Так называемые накладные расходы UDF, которые распределяются по всему диску, резервируют часть пространства для хранения данных, ограничивая полезную емкость CD-RW, например, с первоначальной емкостью 650 МБ до примерно 500 МБ.

Набор символов

Спецификации UDF допускают только один набор символов OSTA CS0 , который может хранить любую точку кода Unicode, за исключением U + FEFF и U + FFFE. Дополнительные наборы символов, определенные в ECMA-167, не используются.

Начиная с Errata DCN-5157, диапазон кодовых точек был расширен до всех кодовых точек из Unicode 4.0 (или любой более новой или более старой версии), что включает в себя плоские символы 1–16, такие как Emoji . DCN-5157 также рекомендует нормализовать строки к форме нормализации C.

Набор символов OSTA CS0 хранит 16-битную строку Unicode, «сжатую» в 8-битные или 16-битные блоки, которой предшествует однобайтовый тег «compID» для указания типа сжатия. 8-битное хранилище функционально эквивалентно ISO-8859-1 , а 16-битное хранилище — UTF-16 с прямым порядком байтов. Эталонный алгоритм не проверяет наличие запрещенных кодовых точек и не интерпретирует суррогатные пары , поэтому, как и в NTFS, строка может быть искажена. (В DCN-5157 не указана какая-либо конкретная форма хранения, но UTF-16BE — единственный хорошо известный метод для хранения всего Юникода, при этом он в основном обратно совместим с UCS-2 .)

Совместимость

Многие DVD-плееры не поддерживают никаких версий UDF, кроме версии 1.02. Диски, созданные в более новой версии, могут по-прежнему работать в этих проигрывателях, если используется формат моста ISO 9660. Даже если операционная система заявляет, что может читать UDF 1.50, она все равно может поддерживать только простую сборку и не обязательно сборки с НДС или Spared UDF.

Mac OS X 10.4.5 утверждает, что поддерживает ревизию 1.50 (см. Man mount_udf ), но она может правильно монтировать только диски простой сборки и вообще не поддерживает виртуализацию. Он не может монтировать диски UDF с НДС, как это видно на примере Sony Mavica. Выпуски до 10.4.11 монтируют диски с таблицей резервирования, но неправильно читают ее файлы. Версия 10.4.11 устраняет эту проблему.

Точно так же Windows XP с пакетом обновления 2 (SP2) не может читать диски DVD-RW, которые используют резервные таблицы UDF 2.00 в качестве системы управления дефектами. Эта проблема возникает, если система управления дефектами UDF создает таблицу резервирования, которая охватывает более одного сектора на диске DVD-RW. Windows XP SP2 может распознать, что DVD использует UDF, но проводник Windows отображает содержимое DVD как пустую папку. Для этого доступно исправление, включенное в пакет обновления 3.

Из-за версий и параметров UDF по умолчанию, раздел UDF, отформатированный в Windows, не может быть записан в macOS. С другой стороны, раздел, отформатированный в macOS, не может быть записан непосредственно в Windows из-за требований таблицы разделов MBR . Кроме того, Linux поддерживает запись только в UDF 2.01. Названный сценарий для Linux и macOS format-udfобрабатывает эти несовместимости, используя UDF 2.01 и добавляя поддельный MBR; для Windows лучшим решением является использование инструмента командной строки format /FS:UDF /R:2.01.

Таблица операционных систем
  • Если не указано иное, поддержка чтения и записи означает, что поддерживается только обычная сборка UDF, но не сборка НДС и резервная сборка.
  • Поддержка «чтения» означает, что диск в формате UDF может быть смонтирован системой. Это позволяет пользователю читать файлы с тома UDF, используя тот же интерфейс, который используется для доступа к файлам на других дисках, подключенных к компьютеру.
  • Поддержка «записи» означает, что, помимо чтения файлов с смонтированного тома UDF, такие данные, как файлы, можно изменять, добавлять или удалять.
Версия UDF (чтение + запись) Непростой
Операционная система 1.02 1,50 2,0x 2,50 2,60 НДС Резервные столы Запись
AIX 5.2, 5.3, 6.1 да да Нет Нет 1.5 по умолчанию
AmigaOS 4.0 да да
BeOS / magnussoft ZETA / Haiku да да да да да
OS / 2 (включая eComStation и ArcaOS ) да Драйверы дополнительной платы на OS / 2.
FreeBSD 5.0 и новее только чтение только чтение Нет Нет Нет Нет да
Ядро Linux 2.2 Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет
Ядро Linux 2.4 да да да Нет Нет да да
Ядро Linux 2.6.0 — 2.6.25 да да да Нет Нет да да Версии ядра до 2.6.10 поддерживали меньшее количество типов носителей.
Ядро Linux 2.6.26 и новее да да да только чтение только чтение да да В 2.6.30 добавлены параметры монтажа, связанные с разрешениями. Автоопределение файловой системы UDF на жестком диске поддерживается начиная с версии 2.6.30. Автоопределение файловой системы UDF на образах дисков было исправлено в 4.11.
Mac OS 8.1 — 8.5 да Нет Нет Нет Нет Нет Нет Некоторые более ранние версии Mac OS, такие как 7.5, 7.6 и 8.0, также поддерживаются сторонними утилитами, наряду с дополнительной поддержкой версии UDF для 8.1 и 8.5.
Mac OS 8.6 , Mac OS 9 да да Нет Нет Нет Нет Нет Дополнительная поддержка версии UDF через сторонние утилиты.
Mac OS X 10.0–10.3 да да Нет Нет Нет Нет Нет
Mac OS X 10.4 да да да Нет Нет Нет да Можно создавать тома UDF 1.50 (обычная сборка) с помощью этой drutilутилиты.
Mac OS X 10.5 и новее да да да да только чтение да да Для создания воспользуйтесь newfs_udfутилитой.
NetBSD 4.0 только чтение только чтение только чтение только чтение только чтение да да Чтение многосессионных вариантов НДС, зарезервированных и мета разделов
со всех вариантов CD, DVD и BD, а также с HDD и Flash носителей.
NetBSD 5.0 да да да да да да да Поддержка записи для всех сборок и носителей, включая многосессионный НДС. Создавайте новые с помощью newfs_udf.
Ограниченная запись на 2.50 / 2.60 (из-за необходимости предварительно выделенного раздела метаданных фиксированного размера).
NetWare 5.1
NetWare 6
OpenBSD 3.8 — 3.9 только чтение Нет Нет Нет Нет Нет Нет
OpenBSD 4.0 — 4.6 только чтение только чтение Нет Нет Нет да Нет
OpenBSD 4.7 только чтение только чтение только чтение только чтение только чтение да да
Solaris 7 11/99 + да да
Solaris 8/9/10 да да
DOS , FreeDOS , Windows 3.11 , Windows 95 , Windows 95 OSR2 + и другие ОС на базе DOS Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет родной поддержки. Файловые которые имеют ISO9660 обратную структуру совместимости можно прочитать.
Windows 98 , Windows Me только чтение и только для оптических дисков CD / DVD Нет Нет Нет Нет Нет Нет Дополнительная поддержка чтения / записи через сторонние утилиты
Windows 2000 только чтение только чтение Нет Нет Нет Нет Нет Дополнительная поддержка чтения / записи через сторонние утилиты
Windows XP / Server 2003 только чтение только чтение только чтение Нет Нет да да Дополнительная поддержка чтения / записи через сторонние утилиты
Виндоус виста да да да да только чтение да да Называется Microsoft как Live File System . Требуется поддельный раздел MBR на неоптических устройствах.
Windows 7 , Windows 8 , Windows 10 да да да да да да да
Операционная система 1.02 1,50 2,0x 2,50 2,60 НДС Резервные столы Запись
Версия UDF (чтение + запись) Непростой

Смотрите также

Ссылки

дальнейшее чтение

  • Стандарт ISO / IEC 13346, также известный как ECMA-167 .

внешняя ссылка

Файловые системы ISO и UDF. Отличия между UDF и ISO при записи CD/DVD.

Если Вы записываете лазерные диски CD и DVD, Вам знакомы такие слова, как ISO, UDF, тип Joilet. Большинство програм для прожига перед началом записи кроме будущего имени диска запрашивают необходимый тип файловой системы. Разберёмся, в чём отличия и особенности файловых систем ISO и UDF, почему некоторые DVD-диски не проигрываются на домашних медиа-плеерах, почему автомагнитола не видит папки и MP3.

Файловая система для записи на диск нашей музыки и фильмов определяет параметр и тип служебных данных, которые будут записаны на диск вместе с необходимыми данными. Для CD-дисков первой была ISO 9660 в далеком 1988 году.

Этот формат записи был задуман для использования в компьютерах под управлением MS-DOS. Имена файлов и папок были не более восьми латинских символов, а расширения файлов — до трех символов. (*.exe), (*.gif), (*.mp3) и т.д. Количество вложений папок одна в другую не должно было превышать восьми. Данный формат получил название ISO 9660 Level 1.

Позднее появились уровни Level 2 и Level 3

Level 2 допускал любые символы в именах файлов, а их количество увеличилось до 32. Level 3 снял ограничение на уровень вложенности папки (директории), а имя файла могло уже содержать до 207 символов. Окончательніе изменения этот формат получил с выходом его версии ISO 9660-Windows (ISO 9660:1999 или ISO 9660-Romeo).

ISO 9660:1999

Данный стандарт разрабатывался для записи дисков CD, но может быть использован и для DVD. Максимальный размер файлов в этой файловой системе равен 2ГБ.

Так что для записи медиафайла или образа больше 2ГБ, мы должны использовать более современную файловую систему, которая пришла на смену ISO 9660. UDF также имеет несколько версий — UDF 1.02; 1.50; 2.01; 2.50; 2.60.

Особенности файловой системы UDF

UDF отменяет разные ограничения, имевшие место в ISO 9660. Система пригодится для CD и DVD-диски, но больше подходит для DVD, имея возможность работать с файлами большого объёма. UDF-диски не чувствительны к типу диска, на который идёт запись. Я имею ввиду, что не имеет значение, используем DVD-R или DVD+R.

В связи с этим, можно сделать мультисессионными даже DVD-R/RW и CD-R/RW — дописывать файлы на свободное пространство диска по мере надобности. UDF позволяет использовать RW-диски в качестве временных флеш-накопителей, есть возможность стереть отдельные файлы на диске, освободив пространство, записать туда новую информацию. Хотя с современной стоимостью Flash-памяти эта возможность утратила свою актуальность.

Разница между версиями файловой системы UDF является поддержка операционных систем. Для Windows XP наиболее подходят UDF 1.02 и 1.50. Windows Vista поддерживает использование UDF 2.50, что позволяет работать с BD-дисками (Blu-Ray). А самая свежая UDF 2.60 — совместима с операционными системами Windows Vista, Mac OSx 10.5, Net BSD.

Что такое Joilet

Встречается (в зависимости от программы записи) при записи диска в системе ISO 9660 пользователь имеет возможность использовать расширение Joliet для обхода ограничений, введенных на файлы, папки и символы в ISO 9660. При использовании Joilet максимально допустимая длина имени файла способна увеличивается с восьми до шестидесяти четырех символов из набора Unicode. А максимальное количество вложений становится неограниченным, диск сможет быть прочитан Microsoft Windows, Linux или Mac OSx. 

Совместимость с автомагнитолами и бытовыми медиаплеерами

Хочу отметить, что почти вся современная техника с поддержкой CD/DVD непритязательна к типу носителя и к формату записи на него. Современные автомагнитолы и медиаплееры успешно читают CD, записанные, как в ISO-формате, так и в UDF файловой системе.

Однако, некоторые медиаплееры и магнитолы имеют некоторые ограничения на формат воспроизводимых компакт-дисков. Соответствующие требования обязательно должны быть указаны в инструкции к устройству. Так что обращайте внимание на «всеядность» Ваших устройств, чтобы зря не портить болванки, CD-R и DVD-R.

форматов дисков — приложения Win32

  • 2 минуты на чтение

В этой статье

IMAPI поддерживает три формата файловых систем: ISO 9660, Joliet и UDF.

ISO 9660

Формат ISO 9660 — это исходная стандартная файловая система для компакт-дисков с данными.Формат распознается в нескольких операционных системах, включая MSDOS, Mac OS, UNIX и операционную систему Windows. Формат ISO 9660 опубликован Международной организацией по стандартизации (ISO).

Формат начинается с сектора 16 с заголовка тома CD0001; далее следует оставшаяся часть заголовка. Другие производные форматы также начинаются с сектора 16, но используют другую строку для заголовка тома. Например, на дисках High Sierra используется строка CD-ROM0001, а в интерактивном формате компакт-диска используется CD-I0001.

Заголовок указывает на области диска, в которых хранятся имена файлов в формате ISO 9660. Соглашение об именах файлов и каталогов состоит из 8 символов, точки и еще 3 символов. Это то же соглашение об именах, которое используется в операционной системе MSDOS.

Дополнительные заголовки файловой системы для таких форматов, как Joliet и UDF, могут сосуществовать на диске, не влияя на читаемость формата ISO 9660. После индексов диск занимает набор файлов данных. Индексы для каждой файловой системы независимо ссылаются на файлы данных на диске.

Спецификация ISO 9660 определяет три уровня формата:

  • Уровень 1 определяет имена файлов для использования формата символов 8,3.
  • Уровень 2 допускает более длинные имена файлов, как на платформах DOS 6.xx, MacIntosh и UNIX.
  • Уровень 3 позволяет чередовать данные и аудиофайлы для повышения производительности поиска (воспроизведения). Этот уровень также снимает ограничение на размер файла 2 ГБ. Это уровень , а не , поддерживаемый Image Mastering API.

DVD-диски могут также использовать ISO 9660; однако файловая система UDF является наиболее распространенной файловой системой, используемой с носителями DVD.

Джолиет

Формат Joliet является производным от ISO 9660. Этот формат записывает индекс файловой системы Joliet в образ диска в дополнение к индексу файловой системы ISO 9660.

Индекс Joliet обеспечивает следующие улучшения индекса файловой системы:

  • Распознает длинные имена файлов до 32 символов.
  • Различает заглавные и строчные буквы в именах файлов.
  • Поддерживает символы Unicode в имени файла.

Заголовок формата Joliet начинается в секторе 17 диска.

Поскольку формат Joliet сохраняет файловую систему ISO 9660 на диске, совместимость с устройствами, совместимыми с ISO 9660, сохраняется.

Универсальный формат диска (UDF)

Универсальный дисковый формат (UDF) — это новая файловая система, разработанная для оптических носителей ассоциацией Optical Storage Technology Association (OSTA). UDF — это переносимый формат, который распознается несколькими операционными системами. UDF заменяет ISO 9660 в качестве нового стандарта, особенно для носителей чтения / записи.

Особенности UDF включают следующее:

  • Поддерживает носители размером до 2 ТБ.
  • Поддерживает флэш-носители, диски Iomega REV и CD-MRW.
  • Сохраняет файлы размером менее 2 КБ в блоке File Entry.
  • Поддерживает файлы размером до 2 ТБ с именами файлов длиной до 255 символов.
  • Поддерживает богатый набор атрибутов файлов для различных операционных систем.
  • Поддерживает мостовой формат, в котором форматы ISO 9660, Joliet и UDF находятся на одном диске. Это используется в видеоприложениях, таких как DVD-Video, DVD + VR и DVD-VR.
  • Поддерживает именованные потоки и файлы в реальном времени.

Как стереть и отформатировать диск в Windows 10, 8 или 7

Прочтите эту статью, чтобы узнать о разнице между быстрым и полным форматированием, файловую систему, которую следует выбрать при форматировании диска , как использовать встроенный Windows -in инструмент для форматирования дисков, создания или удаления разделов. В настоящее время большинство жестких дисков предварительно отформатированы производителем и готовы к использованию.Однако довольно часто пользователям приходится самим форматировать свои диски.

Например, при форматировании удаляются все файлы и каталоги, что делает его самым быстрым методом стирания всех данных. Тем не менее, основная причина форматирования диска — изменение его файловой системы. Windows работает с несколькими файловыми системами, включая FAT32, exFAT и NTFS, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы. Хотя NTFS в основном используется для внутренних жестких дисков с Windows 10, выбор файловой системы при форматировании внешнего USB-накопителя является довольно важным этапом.

Примечание . Большинство сторонних дисковых утилит для Windows используют так называемое «быстрое форматирование» . То есть они фактически не стирают все данные с диска, а помечают все пространство как свободное для записи новых данных. Файлы и каталоги остаются нетронутыми после такого форматирования, и вы можете легко восстановить их с помощью наших программ. Однако, если вам нужно стереть все данные с диска без каких-либо шансов на восстановление, вам следует использовать опцию «полного форматирования» или специализированное стороннее программное обеспечение.

Форматировать диск в Windows очень просто. Стандартная утилита Disk Management поможет отформатировать диск, создать или удалить разделы. Хотя, если форматирование — это все, что вы хотите сделать, есть еще более простой способ.

Примечание . Если вы хотите отформатировать диск, на котором установлена ​​операционная система (по умолчанию это диск С: \), Windows 10 покажет вам предупреждение: «Вы не можете отформатировать этот том. Он содержит версию Windows, которую вы используете.Форматирование этого тома может привести к тому, что ваш компьютер перестанет работать ». Таким образом ваша операционная система предотвращает случайное удаление системных файлов. Вы можете отформатировать такой диск либо загрузившись с USB-накопителя, либо при переустановке операционной системы (в процессе установки мастер попросит вас выбрать том, на который следует копировать файлы, и предложит вам несколько вариантов управления диском. ).

Откройте File Explorer , выберите This PC слева, выберите диск, щелкните его правой кнопкой мыши и затем щелкните Format…

Окно Format содержит несколько параметров (раскрывающиеся списки) :

Емкость : в этом поле отображается емкость вашего диска.В раскрывающемся списке отображается только емкость выбранного вами диска, поэтому менять или выбирать нечего.

Примечание . Если диск содержит ошибки программного или аппаратного происхождения, в этом раскрывающемся списке могут быть показаны несколько вариантов емкости такого тома. Постарайтесь запомнить правильную емкость диска и найдите ее в списке.

Файловая система : в зависимости от размера диска вы увидите несколько настроек, включая FAT32, exFAT, NTFS и REFS. Если вы собираетесь форматировать том размером более 32 ГБ, вы не увидите параметр FAT32.

Примечание . Есть несколько способов отформатировать диск размером более 32 ГБ в FAT32. Первый: загрузите и установите стороннее программное обеспечение (например, «GUI-версия fat32format» ). Два: запустите Windows PowerShell от имени администратора и используйте команду «format / FS: FAT32 X:» , где Х — буква, присвоенная диску, с которым вы работаете.

Размер единицы размещения : этот параметр определяет максимальный размер дискового кластера, то есть размер наименьшей единицы пространства, в которую будут записаны данные.Мы рекомендуем оставить это значение по умолчанию, если у вас нет веских причин для его изменения.

Примечание . Размер кластера — это минимальное дисковое пространство, выделяемое для записи файла. Чем больше кластер, тем быстрее выполняются операции ввода-вывода и тем быстрее ваш компьютер работает с диском. Однако если вы собираетесь хранить много файлов меньшего размера, лучше использовать кластер небольшого размера, чтобы небольшие файлы занимали меньше места на жестком диске.

Восстановить настройки устройства по умолчанию : используйте эту кнопку, чтобы изменить все настройки в окне Формат… на значения по умолчанию для любого диска.

Метка тома : введите новое имя диска, чтобы оно отображалось в проводнике .

Быстрое форматирование : этот параметр присутствует по умолчанию, и программа выполнит высокоуровневое форматирование выбранного тома. Это выполняется быстро и легко, так как очищается MBR (загрузочный сектор) и записывается пустая таблица выбранной файловой системы. После этого дисковое пространство помечается как готовое к перезаписи, но без фактической очистки кластеров (т. Е. Стирания данных).Снимите этот флажок, чтобы запустить низкоуровневый формат (также известный как полный формат), который занимает гораздо больше времени, но обеспечивает полную очистку каждого сектора диска (запись нулей вместо данных).

Чтобы начать форматирование, просто нажмите Пуск .

Примечание . Помните, что все данные будут стерты с диска, поэтому убедитесь, что вы создали резервные копии всех необходимых файлов и каталогов!

Операционная система покажет вам предупреждение о том, что вы можете потерять все свои данные. Нажмите ОК , чтобы начать форматирование.

По окончании процесса вы получите чистый отформатированный диск.

Общие сведения о CD-R и CD-RW — размер и емкость диска



РАЗМЕР И ВМЕСТИМОСТЬ ДИСКА

Каковы физические размеры дисков CD-R и CD-RW?
Диски CD-R и CD-RW бывают стандартных размеров 12 см (120 мм) и 8 см (80 мм). Самым популярным является тип большего размера 12 см, который имеет такой же физический размер. как большинство коммерческих аудио компакт-дисков и компакт-дисков с компьютерным программным обеспечением.Диски на 8 см меньше распространены, но благодаря меньшему размеру становятся все более популярными среди потребителей. электронные устройства, такие как портативные сжатые цифровые аудиоплееры, цифровые фотоаппараты и устройства хранения данных, такие как миниатюрные записывающие устройства компакт-дисков.

А как насчет дисков CD-R и CD-RW визитных карточек?
Помимо обычных размеров 8 см и 12 см, некоторые производители предлагают диски в форме например, визитные и кредитные карты или в других новинках. Они не соответствуют со спецификациями Orange Book и, как следствие, может не записывать и воспроизводить во всех записывающих или считывающих устройствах.Всегда следуйте инструкциям производителя. лучший курс.

Какой емкости доступны чистые диски CD-R и CD-RW?
Производители обычно выражают емкость диска в терминах цифровой записи Красной книги. аудио (в минутах) и компьютерные данные (в мегабайтах), которые может содержать диск. Исторически, Когда-то были доступны диски 63 минут / 550 МБ (12 см) и 18 минут / 158 МБ (8 см) но сейчас они устарели благодаря достижениям в технологии записи. В настоящее время, 74 минуты / 650 МБ, 80 минут / 700 МБ (12 см) и 21 минута / 185 МБ (8 см) диски стандарты рынка.

А как насчет дисков CD-R на 34, 90 и 99 минут?
Несколько производителей носителей недавно представили 34 минуты / 300 МБ (8 см), 90 минут / 790 МБ и 99 минут / 870 МБ (12 см) CD-R. Чтобы достичь этих высших емкость таких дисков не соответствует спецификациям Orange Book и, как результат, может не записывать во всех регистраторах, быть доступным для всего программного обеспечения или читаемым во всех плеерах и дисках. Поэтому использование дисков CD-R на 34, 90 и 99 минут не рекомендуется.

Сколько информации реально можно сохранить на дисках CD-R и CD-RW?
Объем информации, который может быть записан, определяется диском емкость записи, а также используемые физические и логические форматы.
Каждый из пяти основных физических форматов компакт-дисков занимает разное пространство в пользовательские данные (аудио = 2352 байта / блок, CD-ROM Mode 1 = 2048 байтов / блок, CD-ROM Режим 2 = 2336 байт / блок, форма XA 1 = 2048 байт / блок, форма XA 2 = 2324 байт / блок). Для любого заданного формата данных емкость диска может быть рассчитана путем умножения соответствующий размер области пользовательских данных при скорости передачи данных CD 75 блоков в секунду на 60 секунд на минутный размер диска. Например, 80-минутный диск, записанный в формате CD-ROM Mode 1: область пользовательских данных 2048 байт / блок x 75 блоков в секунду = 153 600 байт в секунду x 60 секунд = 9 216 000 байт в минуту x 80 минут = 737 280 000 байт.Это округляется до примерно 700 МБ (делится на 1024 преобразовать в КБ и еще раз на 1024, чтобы преобразовать в МБ). Следует отметить, однако, что в реальном мире емкость может незначительно отличаться для разных дисков от разных производители СМИ.

Для дисков, на которых записаны компьютерные данные, используемый логический формат также занимает место доступны для информации пользователя. Например, накладные расходы на первый сеанс мультисессионного диска занимает 22 МБ пространства, и каждый последующий сеанс после этого использует 13 МБ.А в случае дисков CD-RW, отформатированных для произвольной пакетной записи, полезная емкость снижается примерно на 23%.

Емкость дисков CD-R и CD-RW
(емкость указана в байтах)

Диск
Размер
Играет
Время
Аудио
(2352 байта / блок)
CD-ROM
Режим 1
(2048 байт / блок)
CD-ROM
Режим 2
(2336 байт / блок)
CD-i / XA
Форма 1
(2048 байт / блок)
CD-i / XA
Форма 2
(2324 байта / блок)
8 см 18 мин. 190 512 000 165 888 000 189 216 000 165 888 000 188 244 000
8 см 21 мин. 222 264 000 193 536 000 220 752 000 193 536 000 219 618 000
12 см 63 мин. 666 792 000 580,608,000 662 256 000 580,608,000 658 854 000
12 см 74 мин. 783 216 000 681 984 000 777 888 000 681 984 000 773 892 000
12 см 80 мин 846 720 000 737,280,000 840 960 000 737,280,000 836 640 000

В чем разница между 74 и 80-минутными дисками?
Единственное существенное различие между 74- и 80-минутными дисками — это их вместительность.Обычно такое увеличение полезного пространства достигается затягиванием катушек предварительной проточки (шаг гусеницы). Это позволяет диск для размещения более длинной предварительной канавки и, следовательно, большего записываемого площадь.

Есть ли проблемы совместимости при использовании 80 минут вместо 74 минут? диски?
Первоначально 80-минутные диски были специализированными продуктами для использования в аудио студии, но теперь они стали обычным явлением и совместимы с большинство софта, рекордеры, ридеры и плееры.Однако в некоторых случаях старые рекордеры и программное обеспечение для предварительного мастеринга необходимо обновить, чтобы 80-минутные диски. Поэтому рекомендуется проконсультироваться с производителями. ваших продуктов и убедитесь, что последние версии программного обеспечения и прошивки используются.

Что такое запись с переполнением?
Запись с переполнением (иногда называемая превышением размера) — это способность писать за пределами заявленная производителем емкость диска CD-R или CD-RW.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о