Устройства оптического хранения данных

При таком способе можно изготовить множество рабочих матриц с одной копии мастер-диска, причем его оригинал практически неприкосновенен, а в технологическом процессе используются относительно недорогие материалы. Поступающие в продажу компакт-диски отштампованы на поликарбонатной основе, покрытой алюминием и защитным слоем пластика. Тонкое алюминиевое покрытие повторяет профиль поверхности основы, что позволяет по отражению лазерного луча от поверхности определить, есть ли на ней углублэние. Описанная технология используется при производстве как звуковых компакт-дисков, так и дисков CD-ROM.

Если на компакт-диске (звуковом или информационном) необходимо отыскать место записи определенных данных, то его координаты предварительно считываются из оглавления диска, после чего считывающее устройство перемещается к нужному витку спирали и ждет появления определенной последовательности битов.

Данные на компакт-дисках записываются с использованием технологии CLV (Constant Linear Velocity — запись с постоянной линейной скоростью). Это означает, что запись и воспроизведение данных с компакт-диска происходят с постоянной линейной скоростью перемещения дорожки относительно считывающего устройства. Другими словами, при считыва­нии информации с внутренних дорожек диск должен вращаться быстрее, а при считывании с внешних — медленнее. Этот способ применяется потому, что первоначально компакт-диски были предназначены для воспроизведения звука, при котором требовалась постоянная скорость считывания данных. В связи с этим спираль компакт-диска разбивается на блоки (секторы), частота следования которых при записи и воспроизведении составляет 75 блоков в секунду. Это означает, что при полном времени считывания, равном 74 мин, на диске располагается 333 тыс. блоков (секторов).

Новые многоскоростные накопители CD-ROM используют диски, записанные с примене­нием технологии CLV, но воспроизводят их с постоянной угловой скоростью — CAV (Constant Angular Velocity). При этом дорожка с данными считывается лазером с разной ско­ростью, в зависимости от физического расположения на диске (внутренняя или внешняя). Этот тип накопителей считывает дорожки на краю диска быстрее, чем в центре, поскольку диск вращается с постоянной скоростью. Накопители CAV как правило работают быстрее накопителей CLV. Накопители, в которых используются технологии и CLV и CAV, называются P-CAV (Partial-CAV— частично постоянная угловая скорость).

В каждом блоке диска, записанного в формате CD-DA (звуковой компакт-диск), содержится 2 352 байт. Из них на диске CD-ROM используется 304 байт для синхронизации, идентификации и кодов коррекции ошибок, а оставшиеся 2048 — для хранения полезной информации. Так как за секунду считывается 75 блоков, стандартная скорость считывания данных с дисков CD-ROM — 153600 байт/с, или 150 Кбайт/с.

Поскольку на компакт-диске может содержаться максимальный объем данных, который считывается 74 мин, а за секунду считывается 75 блоков по 2048 байт, нетрудно подсчитать, что максимальная емкость диска CD-ROM составляет 681984000 байт (около 650 Мбайт).

Устройство накопителей CD-ROM

Накопители CD-ROM отличаются от проигрывателей музыкальных дисков в основном микропроцессором, который выполняет декодирование электрических сигналов. В звуковых проигрывателях записанные на компакт-дисках цифровые данные преобразуются в аналоговые электрические сигналы, поступающие затем на стереоусилитель. При этом допускаются небольшие погрешности — главное, чтобы они лежали за пределами чувствительности человеческого слуха. При считывании же с накопителя CD-ROM погрешности недопустимы. Каждый бит должен быть считан совершенно точно, поэтому довольно значительную часть все­го объема диска CD-ROM занимают коды коррекции ошибок (Error Correcting Code — ECC). С их помощью можно в большинстве случаев обнаружить и исправить неправильно считанные данные, что позволяет снизить вероятность сбоев до приемлемой величины.

Алгоритм работы накопителя CD-ROM.

Штрихи, нанесенные на поверхность диска, имеют разную длину. Интенсивность отраженного луча изменяется, соответствующим образом изменяя электрический сигнал, поступающий на фотодатчик. Биты данных считываются как переходы между высокими и низкими уровнями сигналов, которые физически записываются как начало и конец каждого штриха.

Поскольку для программных файлов и файлов с данными важен каждый бит, в накопителях CD-ROM используются весьма сложные алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок. Благодаря таким алгоритмам вероятность неправильного считывания данных составляет менее 11025. Другими словами, безошибочно считывается два квадриллиона дисков, что соответствует стопке компакт-дисков высотой около двух миллиардов километров!

Для реализации этих методов коррекции ошибок к каждым 2 048 полезным байтам добавляется 288 контрольных. Это позволяет восстанавливать даже чересчур поврежденные последовательности данных (длиной до 1 000 ошибочных битов). Использование столь сложных методов обнаружения и коррекции ошибок связано с тем, что, во-первых, компакт-диски весьма подвержены внешним воздействиям, а во-вторых, подобные носители изначально разрабатывались лишь для записи звуковых сигналов, требования к точности которых не столь высоки.

Если данные в проигрывателе звуковых компакт-дисков считаны неправильно, то они интерполируются. Например, если три последовательных значения сигнала выражаются числами 10, 13 и 20 и среднее значение из-за повреждения или загрязнения поверхности диска утеряно, то его можно с высокой степенью достоверности восстановить как среднее значение между 10 и 20 (15). Несмотря на то что восстановленное значение неточное, слушатель не заметит этой погрешности. Если же такая ситуация возникнет при считывании с CD-ROM, например, программного файла, то пропущенный бит может с равной вероятностью быть нулевым или единичным и интерполировать его значение, естественно, будет невозможно.

Именно из-за столь высоких требований к точности воспроизведения накопители CD-ROM появились позже своих музыкальных собратьев, а их первые образцы были слишком дорогими для массового покупателя. Кроме того, фирмы-производители несколько запоздали с принятием соответствующих стандартов, что сдерживало производство CD-ROM. К тому же отсутствовала база программного обеспечения, которая могла бы стимулировать увеличе­ние темпов производства CD-ROM. После снижения стоимости накопители и диски все равно не получили должного распространения в мире PC. Это можно объяснить небольшими размерами приложений того времени. Сейчас практически все программное обеспечение поставляется на компакт-дисках, даже если оно занимает десятую часть диска. Производители программ придерживаются следующего правила: если программный продукт занимает более двух дискет, рациональнее использовать компакт-диск. Преимущества записи на компакт-диск больших программ очевидны. Для распростране­ния операционной системы Windows 98 потребовалось бы около 70 дискет, формат записи которых, разработанный фирмой Microsoft, позволяет поместить на дискете 1,71 Мбайт данных. Стоимость производства, упаковки и распространения такого количества дискет несоизмерима с производством одного компакт-диска.

Типы накопителей CD-ROM

При выборе накопителя CD-ROM необходимо учитывать такие параметры:

Обычно фирмы-производители выпускают серии моделей накопителей CD-ROM с раз­личными скоростями считывания, различными механизмами загрузки диска и типами адаптеров, обеспечивающих контакт с компьютером. Поэтому цены на накопители CD-ROM имеют большой диапазон. Чтобы правильно выбрать устройство, необходимо иметь полное представление о его параметрах.

Параметры накопителей CD-ROM

---

Приводимые в документации к накопителям CD-ROM параметры характеризуют в основ­ном производительность устройства. Например, если вам предлагают спортивный автомобиль, время разгона которого до 100 км/ч равно 5 с, значит, машина — то, что надо! Для определения возможностей автомобиля используют такие параметры, как мощность двигателя, вес, конструкция подвески и т.п. Основные характеристики накопителей CD-ROM — скорость передачи и время доступа к данным, наличие внутренних буферов и их емкость, а также тип используемого интерфейса.

Скорость передачи данных

Этот параметр определяет объем данных, который может считывать накопитель с компакт-диска на компьютер за одну секунду. Основной единицей измерения скорости передачи данных является количество переданных килобайтов (в современных моделях мегабайтов) данных в секунду (Кбайт/с). Например, если указано, что скорость передачи данных равна 150 Кбайт/с, значит, данный накопитель будет считывать с компакт-диска 150 Кбайт данных за секунду при установившемся режиме. Заметим, что речь идет о непрерывном считывании данных, а не считывании с различных мест диска. Очевидно, что эта характеристика отражает максимальную скорость считывания накопителя. Чем эта скорость выше, тем лучше, однако необходимо помнить, что существуют и другие важные параметры.

В соответствии со стандартным форматом записи за каждую секунду должно считываться 75 блоков данных по 2 048 полезных байтов. Скорость передачи данных при этом должна быть равна 150 Кбайт/с. Это стандартная скорость передачи данных для устройств CD-DA, которые также называются односкоростными. Этот термин означает, что запись на компакт-диски осуществляется в формате с постоянной линейной скоростью (CLV); при этом скорость вращения диска изменяется так, чтобы линейная скорость оставалась постоянной.

Поскольку данные с диска CD-ROM, в отличие от музыкальных компакт-дисков, можно считывать с произвольной скоростью (главное, чтобы линейная скорость была постоянной), ее вполне можно повысить. Сегодня выпускаются накопители, в которых информация может считываться с разными скоростями, кратными скорости, которая принята для односкоростных накопителейбл.

Скорости передачи данных в накопителях CD-ROM
------------------------------------------------------------------------------------
Тип накопителя  Скорость передачи данных, байт/с  Скорость передачи данных, Кбайт/с
------------------------------------------------------------------------------------
      (1х)                153 600                              150
      (2х)                307 200                              300
      (Зх)                460 800                              450
      (4х)                614 400                              600
      (6х)                921 600                              900
      (8х)              1 228 800                             1200
      (10х)             1 536 000                             1500
      (12х)             1 843 200                             1800
      (16х)             2 457 600                             2400
      (18х)             2 764 800                             2700
      (24х)             3 686 400                             3600
      (32х)             4 915 200                             4800
      (Збх)             5 529 600                             5400
      (40х)             6 144 000                             6000
      (48х)             7 372 800                             7200
      (52х)             7 987 200                             7500
      (100х)           15 360 000                            15000
------------------------------------------------------------------------------------

В настоящее время самыми распространенными являются накопители 52x.

Накопитель 4x рекомендован в качестве необходимого минимума для стандарта мультимедиа MPC-3 (Multimedia Personal Computer — мультимедиа для персональных компьютеров). Практически все новые системы оснащаются накопителями 32x и 48x.

Мультимедиа и современные игры представляют собой сплав музыки, анимации, видео, изображений и других данных. Поэтому на таких продуктах определяется необходимая минимальная конфигурация для достаточно приемлемого воспроизведения. Пользователям, постоянно применяющим CD-ROM, стоит подумать о приобретении самого быстрого из существующих на рынке накопителей. Если же вы не предполагаете активно использовать накопитель (например, применять его только при установке программ), можете не беспокоиться о необходимости его замены до следующего обновления системы. Все-таки приобретите, как минимум, накопитель 12х, поскольку более быстрый ускорит инсталляцию операционных систем Windows 98 и Windows 2000 или пакета офисных программ Microsoft Office 2000.

Даже лучшие модели накопителей CD-ROM существенно уступают в быстродействии жестким дискам, скорость передачи данных которых достигает 21 Мбайт/с и выше. Это означает, что возможностей интерфейсов SCSI и АТА/ШЕ вполне достаточно для подключения к ним накопителей CD-ROM. Если вы собираетесь работать с программами различных типов, то приобретите накопитель, скорость передачи данных которого максимальна. Для программ, в которых используются подвижные изображения, мультипликация или звук, необходимо быстродействующее устройство — "медленные" модели вызывают раздражение.

Время доступа

Время доступа к данным для накопителей CD-ROM определяется так же, как и для жестких дисков. Оно равняется задержке между получением команды и моментом считывания первого бита данных. Время доступа измеряется в миллисекундах, и его стандартное паспортное значение для накопителей 24x приблизительно равно 95 мс. При этом имеется в виду среднее время доступа, поскольку реальное время зависит от расположения данных на диске. Очевидно, что при работе на внутренних дорожках диска время доступа будет меньше, чем при считывании информации с внешних дорожек. Поэтому в паспортах на накопители приводится среднее время доступа, определяемое как среднее значение при выполнении нескольких случайных считываний данных с диска.

Разумеется, чем меньше время доступа, тем лучше, особенно в тех случаях, когда данные нужно находить и считывать быстро. Время доступа к данным на CD-ROM постоянно сокращается. Заметим, что этот параметр для накопителей CD-ROM намного хуже, чем для жестких дисков (100-200 мс для CD-ROM и 8 мс для жестких дисков). Столь существенная разница объясняется принципиальными различиями в конструкциях: в жестких дисках используется несколько головок, и диапазон их механического перемещения меньше. Накопители CD-ROM используют один лазерный луч, который перемещается вдоль всего диска. К тому же данные на компакт-диске записаны вдоль спирали и после перемещения считывающей головки для чтения данной дорожки необходимо ждать, когда лазерный луч попадет на участок с нужными данными. При чтении внешних дорожек время доступа больше, нежели при чтении внутренних дорожек.

Время доступа к данным в современных накопителях CD-ROM существенно снизилось по сравнению с первыми односкоростными моделями. Обычно, когда увеличивается скорость передачи данных, соответственно уменьшается и время доступа.

Стандартное время доступа к данным в накопителях CD-ROM
-------------------------------------------------------
Тип накопителя           Время доступа к данным, мс
-------------------------------------------------------
Односкоростной (1х)                 400
Двухскоростной (2х)                 300
Трехскоростной (Зх)                 200
Четырехскоростной (4х)              150
Шестискоростной (6х)                150
(8х-12х)                            100
(16х-24х)                            90
(32х-52х)                          85-75 и меньше
-------------------------------------------------------

Приведенные данные характерны для устройств высокого класса. В каждой категории накопителей (с одинаковой скоростью передачи данных) могут быть устройства с более высоким или с более низким значением времени доступа.

Кэш-память

Во многих накопителях CD-ROM имеются встроенные буферы, или кэш-память. Эти буферы представляют собой устанавливаемые на плате накопителя микросхемы памяти для записи считанных данных, что позволяет передавать в компьютер за одно обращение большие массивы данных. Обычно емкость буфера составляет 256 Кбайт, хотя выпускаются модели как с большими, так и с меньшими объемами (чем больше — тем лучше!). Как правило, в более быстродействующих устройствах емкость буферов больше. Это делается для достижения более высоких скоростей передачи данных. Например, в накопителе Kenwood с технологией TrueX/MultiBeam емкость буфера составляет 2 Мбайт. Эта память служит для хранения данных от семи лучей лазера.

Накопители, в которых есть буфер (кэш-память), обладают рядом преимуществ. Благодаря буферу данные в компьютер могут передаваться с постоянной скоростью. Например, данные для считывания обычно разбросаны по диску, и, поскольку накопители CD-ROM имеют относительно большое время доступа, это может привести к задержкам поступления в ком­пьютер считываемых данных. Это практически незаметно при работе с текстами, но, если у накопителя большое время доступа и нет буфера данных, то при выводе изображений или звукового сопровождения возникающие паузы очень раздражают. Кроме того, если для управления накопителями используются достаточно сложные программы-драйверы, то в бу­фер может быть заранее записано оглавление диска и обращение к фрагменту запрашиваемых данных происходит намного быстрее, чем при поиске "с нуля". Рекомендуемая емкость встроенного буфера не менее 512 Кбайт, что является стандартным значением для большинства двадцатичетырехскоростных устройств.

Загрузка процессора

Любая аппаратная или программная часть компьютера использует процессор. Загрузкой процессора называют время, которое процессор затрачивает на выполнение определенной задачи. Низкая загрузка процессора при выполнении задачи говорит о том, что остальные устройства и программы быстрее получат к нему доступ. Применительно к накопителям CD-ROM на загрузку процессора влияет три фактора: скорость накопителя CAV, размер буфера и тип интерфейса. Размер буфера весьма существенно влияет на загрузку процессора накопителем. Если сравнивать производительность двух одинаковых накопителей, то быстрее будет тот, у которого установлен больший объем буфера. Кроме того, этот накопитель будет меньше загружать процессор.

И наконец, тип интерфейса. Если сравнивать два CD-ROM 12x, то накопитель с интерфейсом IDE/ATAPI загружает процессор на 65-80%, в то время как накопитель с интерфейсом SCSI всего лишь на 11%.

Прямой доступ к памяти

В настоящее время практически во всех компьютерах устанавливается контроллер Bus Master IDE, который позволяет помещать данные непосредственно в оперативную память, минуя процессор. При использовании подобных контроллеров загрузка процессора накопителем CD-ROM (независимо от типа интерфейса) уменьшается до 11%. Если в вашей системе есть контроллер Bus Master IDE, обязательно установите для накопителей CD-ROM и жестких дисков прямой доступ к памяти.

Практически все современные накопители CD-ROM (12x и выше) и системные платы на базе процессоров Pentium поддерживают передачу данных непосредственно в память. Чтобы определить, есть ли в вашей системе поддержка прямого доступа к памяти, щелкните на пиктограмме Система (System) в окне Панель управления (Control Panel). Во вкладке Устройства (Device Manager) щелкните на знаке "+" возле группы устройств Контроллеры жестких дисков (Hard Disk Controllers). Если в списке есть устройство Bus Master..., значит, в вашей системе поддерживается прямой доступ к памяти. Для установки прямого доступа к памяти недостаточно иметь контроллер Bus Master IDE, нужны еще устройства (жесткие диски и накопители CD-ROM), которые будут поддерживать этот режим. Узнайте тип установленных в вашей системе накопителей и проконсультируйтесь у производителей о поддерживаемых свойствах. Жесткие диски и накопители CD-ROM, которые поддерживают режимы MultiWord DMA Mode 2 (16,6 Мбайт/с), UltraDMA Mode 2 (33 Мбайт/с) или более быстрые, могут использовать прямой доступ к памяти.

Для того чтобы активизировать прямой доступ к памяти жесткого диска или накопителя CD-ROM, дважды щелкните на нем во вкладке Устройства диалогового окна Свойства: Система и в появившемся окне свойств данного устройства во вкладке Настройка (Settings) установите флажок DMA.

Перед выполнением описанных действий обязательно сделайте резервную копию системного реестра для того, чтобы в случае неправильной работы восстановить предыдущие параметры.

Поддержка Bus Master IDE реализуется с помощью драйвера, который поставляется с операционной системой (только Windows 95 OSR 2.x, Windows 98 или Windows Me) или же с системной платой. Обратите внимание, что некоторые системные платы, собранные на набо­рах микросхем сторонних производителей (не Intel), а также операционные системы Windows 95 и Windows 95a не поддерживают прямого доступа к памяти.

Драйвер Bus Master IDE производителя системной платы можно заменить универсальным драйвером, разработанным фирмой HighPoint Technologies. Ее продукт XStorePro поддержи­вает практически все наборы микросхем фирм Intel, Via, SiS и Ali, а также обеспечивает большую производительность (по результатам тестирования WinMark 98) по сравнению с "родными" драйверами. За более подробной информацией обращайтесь на Web-узел фирмы HighPoint Technologies.

Интерфейс

Под интерфейсом накопителя CD-ROM понимается физическое соединение накопителя с шиной расширения. Поскольку интерфейс — это канал, с помощью которого данные передаются от накопителя к компьютеру, его значение чрезвычайно велико.

Для подключения нако­пителя CD-ROM к компьютеру используется четыре типа интерфейсов:

Интерфейс SCSI/ASPI

Интерфейсом SCSI (Small Computer System Interface — интерфейс малых компьютерных систем) называется специализированная шина, к которой можно подключать различные типы периферийных устройств. На сегодняшний день самой распространенной версией этого стандарта является SCSI-3, который представляет собой несколько документов, определяющих компоненты этого интерфейса.

Взаимодействие между накопителем CD-ROM (и другими SCSI-устройствами) и основ­ным адаптером осуществляется с помощью стандартного программного интерфейса под названием ASPI (Advanced SCSI Programming Interface). SCSI — универсальный и высокопроизводительный интерфейс для накопителей CD-ROM, к которому, кроме того, можно подключить и другие периферийные устройства. При этом дополнительные устройства, например накопители на магнитной ленте или дополнительные накопители CD-ROM, можно подключать последовательно к одному и тому же основному адаптеру, а не устанавливать для каждого из них в разъемы системной шины ком­пьютера отдельные платы. Благодаря этому свойству при подключении к компьютеру нескольких периферийных устройств, в частности накопителей CD-ROM, следует отдавать предпочтение именно интерфейсу SCSI.

Однако не все адаптеры SCSI одинаковы. Несмотря на то что для них может использоваться общая система команд, выполнять их адаптеры будут по-разному, в зависимости от особенностей схемы. Для того чтобы избавиться от подобных различий, был создан программный интерфейс ASPI. Он разработан фирмой Adaptec — признанным лидером в производстве контроллеров и адаптеров SCSI. Интерфейс ASPI состоит из двух основных частей. Первая часть — это программа-драйвер ASPI-Manager, которая обеспечивает взаимодействие основного адаптера SCSI с операционной системой компьютера, а также организует общее взаимодействие устройств с шиной SCSI.

Вторая часть — индивидуальные ASPI-драйверы устройств, например для конкретной модели накопителя CD-ROM и других устройств (накопителя на магнитной ленте, сканера и т.п.). ASPI-драйвер периферийного устройства взаимодействует с программой ASPI-Manager основного адаптера. Именно таким способом удается организовать совместную работу нескольких устройств, подключенных к шине SCSI.

Подводя итог, отметим, что при покупке накопителя CD-ROM с интерфейсом SCSI необходимо убедиться в наличии ASPI-драйвера для операционной системы и проверить соответ­ствие программы ASPI-Manager основного адаптера SCSI драйверу накопителя.

Повторяю: SCSI — самый подходящий интерфейс для накопителей CD-ROM и других устройств. Он позволяет добиться высокой производительности, а также подключить до семи (и более) устройств к одному основному адаптеру. Недостаток этого интерфейса — высокая стоимость. Если вы не собираетесь подключать к шине SCSI каких-либо других периферийных устройств, кроме накопителя CD-ROM, то не тратьте деньги на возможности, которые никогда не будут востребованы. В этом случае лучше использовать интерфейс IDE/ATAPI.

Интерфейс IDE/ATAPI

IDE/ATAPI является расширением интерфейса ATA, к которому обычно подключаются жесткие диски. Строго говоря, ATAPI— это стандартный программный расширенный ин­терфейс IDE (Enhanced IDE) для накопителей CD-ROM, преобразующий команды SCSI/ASPI в стандарт IDE/ATA. С его помощью можно быстро приспособить новые высококачествен­ные модели накопителей к работе с интерфейсом IDE, а также сохранить совместимость IDE-накопителей CD-ROM с программой MSCDEX (Microsoft CD-ROM Extensions), обеспечи­вающей их взаимодействие с DOS. В Windows 9x программное обеспечение для CD-ROM со­держится в драйвере CDFS (CD File System) VxD (Virtual Device).

Накопители AT API иногда называют расширенными IDE-накопителями (Enhanced IDE), поскольку в техническом аспекте они являются усовершенствованной версией стандартного интерфейса IDE. В большинстве случаев накопители IDE/ATA CD-ROM подключаются ко второму каналу IDE (или интерфейсному кабелю), а первый используется для жестких дисков. Так делается потому, что в IDE плохо организовано совместное использование общего канала, поэтому жесткий диск должен находиться в состоянии ожидания, пока накопитель CD-ROM не выполнит переданную ему команду. Для интерфейса SCSI такой проблемы не существует, поскольку команды могут одновременно передаваться на разные устройства.

Если вы собираетесь приобретать записываемый накопитель, такой как CD-R или CD-RW, обратите внима­ние на накопитель с интерфейсом SCSI, а не IDE/ATAPI. Это связано с разделением канала между двумя уст­ройствами. Поскольку при записи диска необходим непрерывный поток данных, использование интерфейса IDE/ATAPI будет вызывать проблемы.

Способ подключения накопителя CD-ROM через интерфейс IDE/ATAPI самый эконом­ный и довольно эффективный. В большинстве современных компьютеров подключение накопителя CD-ROM осуществляется через интерфейс IDE/ATAPI. Если вы не хотите, чтобы быстродействие системы снизилось, убедитесь в том, что накопитель подключен ко второму каналу IDE (отдельному интерфейсному кабелю), а не к тому, который используется для жесткого диска. Во многих современных звуковых платах есть драйверы ATAPI и IDE-разъем, предназначенные специально для подключения накопителей CD-ROM. Ко второму каналу интерфейса IDE можно подключить до двух накопителей, но при использовании большего количества устройств лучший выбор — интерфейс SCSI.

Параллельный порт

Это простейший способ подключения CD-ROM к компьютеру. Вам необходимо лишь подключить накопитель с помощью кабеля, а операционная система Windows 9x сама установит необходимое программное обеспечение.

Используя новые порты ECP/EPP (стандарта IEEE-1284), можно добиться увеличения скорости передачи данных. Для совместного использования накопителя CD-ROM и принтера необходим специальный разъем.

Хочу обратить ваше внимание, что простота установки не обеспечивает должной скорости передачи данных. Используйте CD-ROM с таким интерфейсом в качестве переносного для установки программ на тех компьютерах, которые не оснащены накопителем CD-ROM.

Интерфейс USB

С помощью новейшего интерфейса USB к компьютеру можно подключать практически любое устройство: от клавиатуры и джойстика до накопителя CD-RW. Накопитель CD-R или CD-RW в USB-исполнении удобно использовать для резервного копирования системы. К тому же все необходимое программное обеспечение уже есть в Windows 95 OSR2.1, Windows 98/Me и Windows 2000.

Скорость передачи данных интерфейса USB 1.1 составляет 1 145-1 200 Кбайт/с, а USB 2.0 — 60 Мбайт/с (приблизительно в 40 раз выше). Кроме того, шина USB допускает "горячее" подключение устройств и поддерживает стандарт Plug and Play.

Механизм загрузки компакт-диска

Существует два принципиально разных типа загрузки компакт-дисков: в контейнеры на­копителя и в выдвижные лотки. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. От того, какой тип загрузки вы выберете, зависит способ вашего "общения" с накопителем — ведь вы будете сталкиваться с этим механизмом каждый раз, когда захотите поставить новый компакт-диск.

Сегодня выпускаются такие накопители, в которые можно загрузить сразу несколько ком­пакт-дисков. Эти устройства похожи на многодисковые проигрыватели для автомобилей.

Контейнеры

Этот механизм загрузки дисков используется в большинстве высококачественных накопителей на компакт-дисках. Диск устанавливается в специальный, плотно закрывающийся контейнер с подвижной металлической заслонкой. У него есть крышка, которую откидывают исключительно для того, чтобы поместить диск в контейнер или вынуть его; все остальное время крышка остается закрытой. При установке контейнера в накопитель металлическая заслонка специальным механизмом сдвигается в сторону, открывая лазерному лучу путь к поверхности компакт-диска.

Контейнеры — самый удобный механизм загрузки дисков. Если все ваши диски имеют контейнеры, то вам остается только выбрать нужный и вставить его в накопитель (примерно так же, как при работе с 3,5-дюймовыми дискетами). Контейнер можно спокойно брать в руки, не опасаясь запачкать или повредить поверхность компакт-диска. Даже детям можно доверять диски в контейнерах, поскольку им не придется брать в руки сами носители.

Помимо защиты компакт-диска от загрязнения и повреждений (вы касаетесь диска только тогда, когда его нужно вставить или вынуть), контейнер более точно устанавливается в накопитель. Это уменьшает погрешности позиционирования считывающего устройства и, в конечном счете, время доступа к данным.

Единственный недостаток контейнеров — высокая стоимость. К накопителю прилагается только один контейнер, и я не раз сталкивался с пользователями, которые никак не могли понять, что одного контейнера им совершенно недостаточно! Было довольно любопытно наблюдать за их суетой, когда для того, чтобы установить в накопитель новый диск, им приходилось сначала вынимать из накопителя контейнер со старым диском, из которого затем вытаскивать компакт-диск, класть его в пластмассовую коробочку, вытаскивать из другой такой же коробочки новый компакт-диск, укладывать его в контейнер и только потом вставлять контейнер в накопитель. Не вздумайте приобретать накопитель, рассчитанный на диски в контейнерах, если вы не планируете обзавестись хотя бы несколькими дополнительными контейнерами для наиболее часто используемых дисков.

После того как все ваши диски окажутся в контейнерах, работа с ними станет сплошным удовольствием — берешь и вставляешь! Понятно, что та коробочка, в которую был вложен диск при покупке, становится просто ненужной — ее функции выполняет контейнер.

Еще одним немаловажным достоинством накопителей, рассчитанных на диски в контейнерах, является то, что их можно устанавливать даже боком. В накопителях с выдвижными лотками подобное невозможно.

Выдвижные лотки

В большинстве простых накопителей на компакт-дисках для установки диска используются выдвижные лотки. Это такие же устройства, которые применяются в проигрывателях звуковых компакт-дисков класса CD-DA. Поскольку диски не нужно укладывать в отдельныеконтейнеры, механизм загрузки получается более дешевым. Правда, каждый раз при установке новый диск необходимо брать в руки, что повышает риск испачкать или поцарапать его.

Пользоваться накопителями с лотками не так удобно, как накопителями с контейнерами (если у вас, конечно, имеется несколько контейнеров). Для того чтобы заменить диск, необходимо выдвинуть лоток из накопителя, вынуть диск, положить его в прозрачную пластмассовую коробочку, вынуть новый диск из другой такой же коробочки, положить в лоток и за­двинуть его обратно.

Лоток сам по себе весьма ненадежная конструкция. Его довольно легко сломать, например неосторожно задев локтем или уронив что-нибудь сверху в тот момент, когда он выдвинут из накопителя. Кроме того, любая грязь, попавшая на диск или на лоток, втягивается внутрь устройства при возврате механизма в рабочее положение. Поэтому накопители с лотками нельзя применять в промышленных или иных неблагоприятных внешних условиях. К тому же на лотке диск не располагается так безопасно, как в контейнере. Если компакт-диск уложен на лоток с перекосом, то при загрузке может быть поврежден и диск и накопитель.

Как отмечалось выше, устройства с лотками не могут быть установлены вертикально — диск просто выпадет из предназначенного для него углубления.

Механизм автозагрузки

В некоторых моделях накопителей используется механизм автозагрузки, т.е. вы помещаете компакт-диск в щель на передней панели, а механизм автозагрузки самостоятельно "засасывает" его внутрь.

Другие особенности накопителей на компакт-дисках

Безусловно, достоинства устройств в первую очередь определяются их техническими характеристиками, но существуют и другие немаловажные факторы.

Помимо качества конструкции и надежности, при выборе накопителя необходимо учитывать такие его свойства:

Главными врагами устройств на компакт-дисках являются пыль и грязь. Их попадание в оптическое устройство или в механизм приводит к ошибкам считывания данных, в лучшем случае — к снижению быстродействия. В одних накопителях линзы и прочие ответственные узлы располагаются в отдельных герметизированных отсеках, в других для предотвращения попадания пыли внутрь накопителя используются своеобразные "шлюзы" из двух заслонок (внешней и внутренней). Все эти меры позволяют продлить срок службы устройства. Накопители для дисков в контейнерах значительно лучше защищены от неблагоприятных факторов, чем модели с выдвижными лотками, поэтому в промышленных условиях следует пользо­ваться только ими.

Если линзы лазерного устройства загрязнены, считывание данных замедляется, поскольку очень много времени уходит на повторные операции поиска и чтения (в худшем случае данные могут вообще не считываться). В подобной ситуации следует использовать специальные чистящие диски. Некоторые современные высококачественные модели накопителей имеют встроенное устройство очистки линз. Оно оказывается весьма полезным, когда компьютер работает в сложных внешних условиях или вы не можете содержать свое рабочее место в чистоте. Пусть хоть линзы накопителя на компакт-дисках остаются чистыми!

Внешние и внутренние накопители

При выборе модели накопителя на компакт-дисках (внешний или внутренний) необходимо учитывать, каким образом он будет использоваться и планируется ли модернизация компьютера. Каждый из этих типов накопителей имеет свои достоинства и недостатки.

Внешние накопители. Эти портативные устройства прочнее и крупнее, чем встроенные. Приобретать их рекомендуется только в случае нехватки места внутри компьютера или при необходимости подключения накопителя то к одному компьютеру, то к другому. Если в каждом из них есть свой SCSI-адаптер, эта процедура сводится к отключению накопителя от одного компьютера и подключению к другому.

Внутренние накопители. Эти устройства рекомендуется приобретать, если в компьютере есть свободный отсек или накопитель планируется использовать только на одном компьютере. Во всех современных компьютерах устанавливаются накопители на компакт-дисках, и их больше не рассматривают как периферийные устройства. Еще одно преимущество внутренних накопителей состоит в том, что их звуковой разъем можно подключать к внутреннему разъему звуковой платы, а внешние звуковые разъемы можно использовать для других целей.

Форматы компакт-дисков и накопителей на компакт-дисках

Двоичные биты 0 и 1 на компакт-дисках кодируются штрихами. Однако, если данные не организовать должным образом, накопителю и компьютеру вряд ли удастся отыскать какой-либо смысл в том нагромождении двоичных чисел, которое представляет собой хранящаяся на компакт-диске информация. Поэтому данные записываются на диске в соответствии с определенным форматом. Когда в процессе считывания данных в их потоке встречается та или иная комбинация битов, накопитель (и компьютер) распознает формат и структуру расположения информации на диске. Если бы в свое время не были приняты стандарты на форматы представления данных, индустрия компакт-дисков не могла бы существовать. Каждая фирма-производитель выпускала бы собственные накопители и диски к ним, но об их совместимости не было бы и речи, а следовательно, спрос на такие "уникальные" изделия был бы невелик.

Стандарты на форматы необходимы для совершенствования технологии. Например, коле­са из сплошной резины и отсутствие подвески подходили для старых автомобилей, скорость передвижения которых не превышала 45 км в час. Но уже при скорости 90 км в час такое ре­шение может привести к аварии. Поэтому современный автомобиль невозможно представить без надувных шин и амортизаторов.

Стандарты на форматы представления данных также непрерывно развиваются. На первых компакт-дисках записывалась только текстовая информация, кодировать которую было относительно просто. Для представления графики потребовались новые подходы, что привело к изменению стандартов. Использование анимации с синхронным звуком и "живого" видео потребовало дальнейшего изменения стандартов записи данных на компакт-диск.

Заметим, что стандарты CD-ROM сейчас переживают период активного становления и развития. Многие фирмы разрабатывают новые подходы к записи данных, расширяя тем самым возможности CD-ROM. Широкое применение того или иного стандарта зависит от его совместимости с другими стандартами и поддержки со стороны фирм— производителей программного обеспечения. Для правильного выбора накопителя на компакт-дисках необходимо разбираться в этих вопросах и знать, в каких стандартах (как ныне существующих, так и будущих) он сможет работать.

Большинство выпускаемых сегодня накопителей совместимы с прежними стандартами CD-ROM, поэтому обширная библиотека приложений, записанных на старых компакт-дисках, окажется для вас вполне доступной.

Стандарт ISO 9660

Первые компьютерные компакт-диски предназначались для одной конкретной модели накопителя. Это приводило к тому, что информацию с диска, предназначенного для накопителя фирмы А, невозможно было прочесть в накопителях фирмы Б. Разумеется, такое положение дел сдерживало развитие индустрии.

Фирмы Sony и Philips — разработчики стандарта на звуковые компакт-диски — предло­жили свой вариант кодировки для компьютерных компакт-дисков, который получил название "Желтая книга" ("Yellow Book").

Дело в том, что первый стандарт на звуковые компакт-диски был опубликован в книге с красной обложкой, за что и был назван "Красная книга" ("Red Book"). Следующие стандарты на компакт-дисках продолжили "цветную линию" и были названы "Оранжевая книга" ("Orange Book") и "Зеленая книга" ("Green Book"). В дополнение к стандарту на запись звука на компакт-диске в "Желтой книге" рассматривались вопросы, связанные с организацией данных на диске для последующего считывания. В дальнейшем они были определены Международной организацией по стандартам в стандарте ISO 9660. Суть новшеств сводилась к тому, что на диске любой фирмы-изготовителя должно записываться оглавление тома, выполняющее ту же роль, что и оглавление книги, и все накопители обязаны работать в расчете на то, что на компакт-диске есть такой раздел. Однако стандарт ISO не решил всех проблем, связанных с совместимостью. Вопрос о том, какую еще вспомогательную информацию, облегчающую поиск данных, записывать на диск (и даже способы форматирования блоков данных), по-прежнему отдавался на откуп фирмам-производителям.

Формат High Sierra

В решении проблем, связанных с совместимостью, были заинтересованы все. В 1985 году в отеле High Sierra на озере Тахо (Калифорния) собрались представители ведущих фирм — производителей накопителей и дисков CD-ROM, чтобы договориться о единстве интерпретации и практической реализации формата ISO 9660. В итоге появился стандарт, который вско­ре был назван форматом High Sierra. Благодаря этому стало возможным чтение данных с дисков, записанных в формате ISO 9660, во всех накопителях, что, в свою очередь, привело к массовому тиражированию программ на компакт-дисках. Кроме того, появление этого стандарта позволило создать компакт-диски, ориентированные на различные операционные системы — DOS, UNIX и т.д. Без этого соглашения для выхода CD-ROM на мировой рынок по­требовались бы многие годы, что сдерживало бы разработку приложений, использующих компакт-диски.

Полностью описать формат компакт-дисков довольно сложно, да и вряд ли эти сведения вам когда-либо понадобятся. Для того чтобы оценить возможности того или иного накопителя, совсем не обязательно забивать себе голову жаргонными словечками. Хотя, конечно, если вы хотите лучше представлять работу устройства, основные принципы организации данных на компакт-диске знать необходимо.

В самых общих чертах структура данных в формате High Sierra подобна структуре данных на гибких дисках. Напомним, что на дискетах есть системная область, в которой не только указываются параметры самого диска (его плотность и операционная система), но и записываются сведения о том, как на диске организованы данные, т.е. структура каталогов и распо­ложение файлов.

Форматы представления данных на компакт-диске во многом аналогичны. На начальной дорожке записывается метка тома, по которой носитель идентифицирует компакт-диск, и после ее считывания запускается механизм синхронизации накопителя. После синхронизирующей последовательности располагается системная информация, в которой детализируется структура диска; в этой же системной области располагается информация об области данных (область, которая содержит сами данные). Кроме того, в системной области содержится информация о каталогах данных с указателями или адресами различных областей. Разница между структурой каталогов на компакт-диске и структурой, используемой в DOS, состоит в том, что в системной области содержатся адреса файлов с подкаталогами, а это позволяет накопителю перейти к определенному месту на спиральной дорожке данных. Заметьте, что, поскольку данные на диске записываются по спирали, под дорожкой подразумевается отдельный виток или его отрезок.

Формат CD-DA

Устройства, которые могут работать как с дисками CD-ROM, так и с музыкальными дисками, называются CD-DA (CD Digital Audio). К этому классу относятся почти все накопители на компакт-дисках. После установки диска накопитель считывает первую дорожку и определяет его тип. Кроме того, многие накопители поставляются с программным обеспечением, позволяющим прослушивать музыку с диска. С операционными системами Windows 9x, Win­dows NT и Windows 2000 поставляется проигрыватель музыкальных компакт-дисков. К нако­пителю можно подключить наушники (или колонки, если у вас есть звуковая плата) и наслаждаться музыкой. В некоторых переносных устройствах устанавливаются стандартные разъемы для подключения к усилителю мощности.

Накопители CD-ROM с расширенной архитектурой (ХА)

Накопители CD-ROM XA (eXtended Architecture — с расширенной архитектурой) совместимы с прежними форматами High Sierra и ISO 9660, но обладают рядом дополнительных возможностей.

Многократная запись CD

Напомним, что в формате High Sierra на каждом компакт-диске записывается оглавление тома, по которому в накопителе определяется структура и расположение данных на диске. До сих пор предполагалось, что информация на него записывается только один раз — при изготовлении мастер-диска. В вышеупомянутом стандарте не предусматривается добавление новых данных на один и тот же носитель. В рассматриваемых ниже форматах такая возможность су­ществует. Главное отличие этих накопителей состоит в том, что они способны работать с несколькими оглавлениями, каждое из которых относится к своему сеансу записи данных.

Многократная запись или CD-RW

Если вам не нужно удалять записанную информацию с компакт-диска, то лучше использовать CD-R с многократной записью до тех пор, пока диск не заполнится. Такое решение экономически более целесообразно: стоимость накопителей и компакт-дисков CD-R намного ниже по сравнению с аналогичными устройствами CD-RW.

Чередование фрагментов

Накопители CD-ROM XA используют метод, называемый чередованием (interleaving). На дисках, записанных в соответствии со стандартом XA, перемежаются фрагменты, содержащие разную по своей природе информацию. При этом в начале каждого фрагмента записывается специальный код, по которому накопитель может определить, с каким видом данных ему предстоит иметь дело на данном участке дорожки — со звуком, текстовой информацией или графическим изображением. Изображения могут быть неподвижными, мультипликационными или полноценными видеофрагментами. Порядок следования фрагментов может быть совершенно произвольным. Например, на участке дорожки сначала может быть записан видео­кадр, потом сегмент со звуковым сопровождением, затем следующий кадр и т.д. Эти фрагменты в накопителе считываются последовательно, запоминаются в буферной памяти, а затем пересылаются в компьютер, где и происходит их окончательная взаимная синхронизация.

В результате, хотя данные считываются не одновременно (фрагментами), их "выдача" по­требителю происходит синхронно — так, как было предусмотрено создателями конкретного компакт-диска.

Режимы считывания и формы представления данных

Для реализации рассмотренного способа обработки в формате XA предусматривается несколько режимов считывания и типов представления данных. В режиме 1 (mode 1) считывание данных с компакт-диска выполняется с учетом общих кодов коррекции ошибок ECC (Error Correction Code). Каждый сектор (2 352 байт) состоит из четырех полей:

В режиме 2 (mode 2) данные не содержат кодов коррекции ошибок. На дорожке, предна­значенной для считывания в режиме 2, может быть записана информация в форме 1 (form 1) и форме 2 (form 2), причем в произвольной последовательности. При записи иногда используются свои коды коррекции ошибок, а сами данные могут быть любыми.

В режиме 2 в обеих формах добавлены поля подзаголовков, которые идентифицируют тип информации (например, аудио или видео). В форме 2 отсутствует код коррекции ошибок, поэтому увеличивается размер данных по сравнению с формой 1.

Удаление кода коррекции ошибок в режиме 2, форме 2 (например, компакт-диск с видео в формате MPEG) приводит к тому, что увеличивается размер полезных данных и в результате повышается скорость передачи данных — до 172 Кбайт/с вместо стандартных 150 Кбайт/с.

Звуковые фрагменты для воспроизведения в полностью ХА-совместимом устройстве (в форме 2) должны быть записаны по методу ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation — адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция). Это означает, что в накопителе или контроллере SCSI должен быть установлен специализированный процессор для обработки звуковых сигналов.

В связи с этим большинство современных накопителей CD-ROM оказываются лишь частично ХА-совместимыми. В них можно считывать смежные фрагменты данных разных типов и диски с многократной записью, но, как правило, в накопителях или контроллерах не устанавливаются звуковые процессоры системы ADPCM.

В настоящее время полностью ХА-совместимые накопители выпускаются только фирма­ми Sony и IBM. В накопителях Sony процессоры ADPCM встроены в накопитель, а XA-устройства фирмы IBM рассчитаны на подключение к шине MCA компьютеров PS/2 высшего класса.

Некоторые фирмы выпускают незавершенные ХА-устройства, т.е. устройства, в которых можно считывать изображения с дисков с многократной записью, а также данные, записанные во всех упомянутых режимах и формах. Единственное, чем они отличаются от настоящих ХА-совместимых устройств, — отсутствием в них микросхемы ADPCM. Что касается дисков CD-ROM, записанных в формате XA, то их пока немного. Несколько таких дисков выпустила фирма Kodak, а также IBM в рамках своей программы Multimedia.

Если вам удалось приобрести полностью ХА-совместимый накопитель, то это, пожалуй, лучшее, что есть на сегодняшний день. Полное признание стандарта XA не за горами, хотя, справедливости ради надо заметить, что сочетание на одном диске изображения и звука возможно и без полного соответствия формату XA. Наглядный пример тому — приложения мультимедиа для Windows.

Диски со смешанными режимами

Существует несколько форматов компакт-дисков, на которых комбинируется несколько различных форматов секторов. Обычно на таких дисках расположены секторы с аудио- и обычными данными. Такие диски можно воспроизводить в обычном аудиопроигрывателе, в то время как секторы с данными будут игнорироваться. Если же этот диск поместить в накопитель CD-ROM, то можно получить доступ ко всем данным.

Однако возможна проблема с дисками со смешанными режимами: при попытке воспроизведения сектора с данными в аудиопроигрывателе будет появляться шум, который может повредить акустическую систему. Существует несколько способов решения этой проблемы производителями, и поэтому появилось несколько названий форматов — CD-ROM Ready, Enhanced Music CD, CD Extra и CD Plus.

CD-ROM Ready

При использовании этого формата секторы с данными преобразуются в паузу перед первым аудиосектором диска. При помещении такого диска в аудиопроигрыватель и нажатии на кнопку воспроизведения все секторы с данными будут пропущены (пауза) и начнется воспроизведение первого аудиосектора. Проблемы могут возникнуть при возврате к первому аудио-сектору — именно тогда можно попасть на сектор с данными. Таким образом, формат CD-ROM Ready — не совсем удачное решение.

Enhanced Music CD

Фирмы Philips и Sony в сотрудничестве с Microsoft и Apple предлагают другое решение — спецификацию Enhanced Music CD, которая определена в "Голубой книге". Такие диски маркируются как CD Extra или CD Plus, используют технологию многократной записи и разделяют секторы с данными и аудиоинформацией. При воспроизведении такого диска на аудио-проигрывателе вы можете и не подозревать о существовании данных до тех пор, пока не поместите его в накопитель CD-ROM.

Фотодиски

Фирма Kodak еще в 1990 году заявила о создании устройств, с помощью которых фотографии, записанные на диск CD-ROM, можно просматривать, используя обычный телевизор, но реально их продажа началась только в 1992 году. Для того чтобы воспользоваться такими возможностями, отправьте фотопленку в представительство фирмы Kodak, и через некоторое время вам будет выслан фотодиск (PhotoCD), который можно вставить в соответствующий проигрыватель.

Проигрывающее устройство (Audio Visual) предназначено для домашнего использования и может воспроизводить как изображения с PhotoCD, так и музыку с обычных компакт-дисков. Тип установленного диска определяется по результатам считывания первой дорожки. Это, впрочем, нельзя считать большим достижением, поскольку такими возможностями обладают почти все накопители CD-ROM. Настоящим же шагом вперед является то, что на PhotoCD можно неоднократно записывать новую информацию (т.е. дополнять их).

Фотопленка на фирме Kodak сначала обрабатывается обычным способом и с нее делаются отпечатки. После печати с помощью компьютера SUN SparcStations и сканера с очень высо­кой разрешающей способностью изображения вводятся в систему. Чтобы вы имели некото­рое представление об объемах данных, отметим, что одна цветная фотография при первона­чальном сканировании может занимать до 15-20 Мбайт памяти. После записи изображения на диск с помощью специальной программы, разработанной фирмой Kodak, данные сжимаются. "Упакованные" изображения переносятся на компакт-диск с возможностью повторной записи, который укладывают в фирменную коробку и отсылают заказчику.

Изображения на диске сжимаются с помощью формата PhotoYCC, разработанного фир­мой Kodak. Этот формат имеет шесть разрешений для каждого типа пользователя фотодиска.

С помощью этой таблицы разрешений вы можете подобрать необходимое для используемого приложения изображение. Например, при создании Web-страниц выбирайте низкое разрешение, если же вы профессиональный фотограф, используйте максимально возможное разрешение изображения.

Профессиональный мастер-фотодиск (Pro PhotoCD Master) применяется фотографами-профессионалами, использующими пленку формата 70 мм или 120 мм. На таком диске хранится от 25 до 100 изображений высокого разрешения (4096*6144).

Разрешение PhotoCD
------------------------------------------------------------------
Основание   Разрешение       Описание
------------------------------------------------------------------
/16          128x192       Миниатюра	
/4           256x384       Миниатюра	
х1           512x768       Разрешение телевизора	
х4         1024x1536       Разрешение телевидения высокой четкости	
х16        2048x3072       Печатный размер	
х64        4096x6144       Только профессиональный мастер-фотодиск
------------------------------------------------------------------

Образцовый фотодиск (PhotoCD Portfolio) содержит до 700 изображений высокого разрешения и применяется для создания мультимедийных презентаций.

Фотодиск-каталог (PhotoCD Catalogue) может содержать более 600 изображений низкого разрешения (миниатюр).

Печатный фотодиск (PhotoCD Print) предназначен для полиграфистов и содержит изо­бражения высокого разрешения (как и на профессиональном мастер-фотодиске), а также CMYK-изображения.

Одним из преимуществ использования фотодиска является многократная запись. Вы можете сделать фотографии летом на море и записать их на диск, а затем на тот же диск добавить фотографии, сделанные в Новый год. Эту процедуру можно повторять до тех пор, пока диск не заполнится окончательно.

Для редактирования изображений на фотодиске фирма Kodak распространяет соответствующее программное обеспечение. Однако формат PhotoCD поддерживают и независимые производители, например фирма Adobe добавила поддержку формата Kodak PhotoCD в популярную программу редактирования графических изображений Adobe Photoshop и программу макетирования Adobe PageMaker.

Распространение фотодисков сдерживает их относительно высокая цена. В настоящее время Kodak предлагает новый тип дисков и сервиса для их изготовления: диск с рисунками (Picture CD). На таком диске записаны изображения в формате .jpeg (.jpg). Этот тип дис­ков наилучшим образом подходит для компьютерных художников и дизайнеров.

Записывающие накопители CD-ROM

Теперь вы можете создавать собственные компакт-диски (как CD-ROM, так и аудио) с помощью нового поколения устройств — записывающих накопителей CD-ROM. Для этого вам необходимо приобрести записываемый компакт-диск и устройство для его записи, причем затраты будут существенно ниже, чем при покупке другого устройства, например Zip или Jazz. Записываемый компакт-диск наилучшим образом подходит для архивирования данных своей стоимостью и простотой процесса записи (или выжигания). Еще одним преимуществом использования записываемого компакт-диска для создания архива является длительный срок хранения, намного превышающий сроки хранения на других устройствах (например, на магнитной ленте).

Большинство записывающих накопителей CD-ROM — это устройства WORM (write-once, read many — однократная запись, многократное чтение), предназначенные для длительного хранения. Фактическим стандартом этого типа устройств стали накопители CD-R. Они идеально подходят для резервного копирования системы и подобных операций. Однако при частом резервном копировании или архивировании, несмотря на низкую стоимость носителя, становится невыгодно использовать устройства CD-R. В данном случае следует обратить внимание на устройства многократной записи CD-RW.

Накопители CD-R

На накопителях CD-R (CD-Recordable) — их иногда называют CD-WORM (Compact-Disk Write-Once Read-Many) — вы можете записывать собственные компакт-диски. Такие накопители очень удобны для небольших фирм, которые заинтересованы в распространении своих баз данных на компакт-дисках. Записанный мастер-диск можно тиражировать.

Диск CD-R отличается от обычного компакт-диска. На его поверхности не выжигаются углубления. Чистый диск CD-R покрыт слоем красящего вещества с такими же отражающими свойствами, как у алюминиевого покрытия обычного компакт-диска, и считывающее устройство не сможет найти на нем ни одного штриха. Когда на диск начинают записывать данные, луч лазера разогревает слой золота и слой красящего вещества. При нагревании некоторые участки поверхности начинают рассеивать свет точно так же, как углубления на стеклянном мастер-диске обычного компакт-диска. Считывающее устройство тоже воспринимает эти участки как углубления, хотя это просто "пятнышки" с меньшим отражением, образовавшиеся в результате химической реакции при нагревании золота и красящего вещества.

Многие современные модели накопителей CD-R могут выполнять запись во всех рассмотренных выше форматах (от ISO 9660 до XA) и считывать данные подобно обычным накопителям CD-ROM. Стоимость устройств и чистых дисков постоянно снижается.

Все диски CD-R имеют стандартную емкость 650 Мбайт, что эквивалентно 74 минутам музыки. Некоторые фирмы выпускают диски емкостью 700 Мбайт (80 минут музыки). Конечно, липшие 50 Мбайт не помешают, но лучше использовать стандартные диски, которые можно прочитать на любых типах оптических накопителей.

Запись диска на накопителе CD-R

Накопитель CD-R намного медленнее, чем его собрат CD-ROM. Самые быстрые модели CD-R записывают со скоростью 12х. Накопитель CD-R, естественно, не конкурент накопителям CD-ROM 24х и 32х в режиме чтения. Для записи CD-R необходимо специальное программное обеспечение, способное предоставить непрерывный поток данных. При скорости записи 4х необходимо обеспечить поток данных 600 Кбайт/с. Это реализуется с помощью буфера, который создается на жестком диске и из которого данные записываются на CD-R.

Обращаю ваше внимание, что лучше приобретать накопитель CD-R с интерфейсом SCSI, а не IDE. При записи диска внимательно прочитайте документацию к накопителю по программному обеспечению для записи.

Программное обеспечение для записи CD-R преобразует данные на жестком диске в формат CD-R. Чаще всего оно поставляется вместе с накопителем.

Для записи диска необходимо около 1,5 Гбайт свободного места на жестком диске. "Зачем?"— спросите вы. Итак, 650 Мбайт — это данные, которые необходимо записать на CD-R. Все необходимые данные из разных источников, например с дисков сервера, дисков компьютеров в локальной сети, компакт-дисков и др., надо "сложить" в одном месте. Еще 650 Мбайт будет занято "образом" диска, который создаст программа записи из вашего материала.

При записи компакт-диска выполните приведенные ниже рекомендации:

При использовании Windows 9x можно улучшить кэширование дисков, изменив пара­метр Настольный компьютер на Сервер сети во вкладке Жесткие диски диалогового окна Свойства: Файловая система. Обратите внимание, что этот параметр корректно работает только при использовании операционных систем Windows 95B, Windows 95C (OSR 2.x), а также Windows 98. Более подробную информацию об этих параметрах можно найти на Web-узле фирмы Microsoft.

Если после выполнения этих рекомендаций при записи появляются ошибки, попробуйте уменьшить скорость записи.

Большинство современных накопителей CD-R поддерживает многократную запись. При покупке накопителя обратите внимание на его ХА-совместимость.

Накопители CD-RW

После определения стандарта CD-RW в "Оранжевой книге" эти накопители стали популярной альтернативой накопителям CD-R. Диск CD-RW можно перезаписывать несколько тысяч раз. Постоянное снижение стоимости устройств CD-RW позволяет их использовать для резервного копирования, архивирования и других задач хранения данных.

Количество циклов записи ограничивается отражающей способностью поверхности диска CD-RW. Многие стандартные накопители CD-ROM и CD-R не могут читать диски CD-RW, a производители новых устройств обеспечивают использование любого формата дисков в своих накопителях. Накопители CD-RW могут записывать диски CD-R и читать любые диски CD-ROM. Высокая стоимость накопителей CD-RW с лихвой окупается их возможностями.

Материал дисков CD-RW

Светочувствительная краска на диске CD-R изменяет отражающие свойства при попадании луча лазера. Это изменение свойств необратимо. Диск CD-RW также имеет слой, кото­рый изменяет отражающую способность при попадании луча лазера, но в отличие от диска CD-R это обратимо.

Активный слой диска CD-RW представляет собой сплав Ag-In-Sb-Te (серебро-индий-сурьма-теллур), который при обычном состоянии обладает отражающими свойствами. Активный материал расположен поверх поликарбонатной основы, на которой создан спиральный образец для точного позиционирования диска и правильного расположения канавок.

При записи диска в накопителе CD-RW лазер работает на полной мощности (режим Pwrite) и разогревает активный материал до температуры 500-700 °С, расплавляя его. В таком состоянии материал теряет отражающие свойства. Периодически разогревая с помощью лазера активный материал, можно создать отражающие и неотражающие участки диска, т.е. штрихи.

Для возврата диска в первоначальное состояние лазер на низкой мощности (режим Perase) разогревает активный материал до температуры 200 °С (ниже температуры плавления), и отражающие свойства восстанавливаются. Таким образом, изменение мощности лазера приводит к записи на диск информации. Хочу обратить ваше внимание на то, что таким образом нельзя, не записав данных, "очистить" диск.

Стандарт CD определяет, что поверхность компакт-диска должна иметь отражающую способность не менее 70% (т.е. диск должен отразить не менее 70% света, падающего на его поверхность). Отражающая способность штрихов должна быть не более 28%. При создании в 1980 году технологии записи на компакт-диски чувствительность фотодатчиков в проигрывателях CD была относительно невелика.

Отражающая способность диска CD-RW лежит в пределах 15-25%, что существенно ни­же необходимого минимума, определенного стандартом. Однако разница между отражающей способностью диска и штрихов около 60% (стандартное значение обычного CD-ROM), чего вполне достаточно для правильного распознавания штрихов современными фотодатчиками. Таким образом, для чтения дисков CD-RW никаких дополнительных изменений в накопителе не требуется.

Накопители DVD

Будущее компакт-дисков — цифровой универсальный диск, так называемый DVD (Digital Versatile Disc). Это новый стандарт, который значительно увеличивает объем памяти и, следовательно, количество используемых для компакт-дисков приложений. Главная проблема современной технологии CD-ROM состоит в том, что она жестко ограничена объемом памяти диска. Диск CD-ROM может содержать максимум 650 Мбайт данных, и хотя это очень большой объем, но его оказывается недостаточно для многих новых приложений, особенно для тех, в которых используется видео.

Новый DVD-стандарт может заменить видеокассеты. В будущем, вместо того чтобы брать ленту в местном видеопрокате, вы сможете купить или взять напрокат фильм на диске CD-ROM! Диски нового стандарта будут применяться на рынке развлечений с таким же успехом, как и на компьютерном рынке.

История DVD

Стандарт DVD создавался несколько странно. В течение 1995 года два конкурирующих стандарта CD-ROM большой емкости начали борьбу за рынок будущего. Стандарт Multimedia CD был представлен компаниями Sony и Philips Electronics, а конкурирующий стандарт Super Density (SD) — компаниями Toshiba, Time Warner и некоторыми другими. Если бы оба этих стандарта вышли на рынок в первозданном виде, то потребители, а также производители программного обеспечения оказались бы в затруднительном положении: какой из них выбрать?

Чтобы избежать этого, несколько организаций, включая Hollywood Video Disc Advisory Group и Computer Industry Technical Working Group, объединились и потребовали создать единый стандарт, отказавшись поддерживать оба стандарта-конкурента. Это побудило группы разработчиков в сентябре 1995 года создать единый стандарт CD-ROM большой емкости. Новый стандарт был назван DVD и совмещал элементы своих предшественников, т.е. в его лице был получен унифицированный стандарт как для компьютерных технологий, так и для индустрии развлечений. Вначале DVD расшифровывали как цифровой видеодиск (Digital Video Disc), но позднее переименовали в цифровой универсальный диск (Digital Versatile Disc).

В настоящее время создана организация DVD Forum, которая контролирует разработку и распространение стандартов DVD. В эту организацию входят компании: Hitachi, Ltd.; Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd.; Mitsubishi Electric Corporation; Victor Company of Japan, Limited; Pioneer Corporation; Sony Corporation; Toshiba Corporation; Philips Electronics N.V.; Thomson Multimedia; Time Warner Inc. и др.

Спецификации DVD

В соответствии со стандартом DVD-диск является односторонним, однослойным и содержит 4,7 Гбайт информации. Новый диск имеет такой же диаметр, как современные компакт-диски, однако он в два раза тоньше (0,6 мм). Применяя сжатие MPEG-2, на новом диске можно разместить 135 минут видео — полнометражный фильм с тремя каналами качественного звука и четырьмя каналами субтитров. Значение емкости диска не случайно: стандарт создавался в ответ на требования представителей киноиндустрии, давно искавших недорогую и надежную замену видеокассетам.

Необходимо понимать разницу между дисками DVD-Video и DVD-ROM. Первый содержит только видео и воспроизводится в проигрывателе DVD, а второй включает различные типы данных и считывается с помощью накопителя DVD в компьютере. Эти два типа дисков DVD можно сравнить со звуковым компакт-диском и CD-ROM.

Современные модели накопителей DVD поддерживают двухслойные DVD-диски емкостью 8,5 Гбайт, двухсторонние диски емкостью 9,4 Гбайт на одной стороне, а также двухслойные диски емкостью 17 Гбайт.

Для увеличения емкости DVD-диска можно изменять такие параметры:

В накопителе DVD используется лазер с меньшей длиной волны, что позволяет считывать более короткие штрихи. Для удвоения размера в накопителе DVD можно использовать две стороны диска и, кроме того, записывать данные на два отдельных слоя каждой из сторон.

Стандарты и форматы DVD

Технология DVD постоянно изменятся, поэтому ситуация со стандартами в этой области до сих пор остается запутанной, особенно в том, что касается записи. На данный момент в DVD однозначно определен только формат диска DVD-ROM (только для чтения). Все остальные стандарты не согласованы, и реализации каждого производителя "неповторимы".

В настоящее время видеодиски DVD поддерживаются большей частью киноиндустрии. Фильмы и DVD-проигрыватели широко распространены в Северной Америке и Японии. Одно время с видеодисками DVD конкурировал стандарт DIVX, который поддерживался несколькими ведущими студиями, однако он прекратил свое существование в 1999 году.

Благодаря развитию технологии лазеров синего диапазона в будущем емкость DVD-дисков может увеличиться в несколько раз. Накопители DVD имеют намного большую скорость передачи данных, чем современные накопители CD-ROM. Стандартная скорость передачи данных для DVD составляет 1,3 Мбайт/с, что приблизительно соответствует скорости передачи 9x накопителя CD-ROM. Время доступа составляет 150-200 мс, а скорость пакетной передачи данных — более 12 Мбайт/с. Накопители DVD, как и CD-ROM, подключаются к интерфейсам IDE/ATA и SCSI. Подобно CD-ROM, накопители DVD имеют разъемы для подключения наушников или колонок для прослушивания аудиокомпакт-дисков.

Накопители DVD полностью обратно совместимы, а значит, могут использоваться для считывания и проигрывания современных компакт-дисков. При считывании компакт-дисков производительность DVD соответствует скорости ЮОх (или даже больше) накопителя CD-ROM. Таким образом, пользователи, желающие заменить свой старый CD-ROM, могут воспользоваться накопителем DVD. Некоторые производители планируют постепенно сокращать производство накопителей CD-ROM, заменяя их DVD. Накопители DVD довольно быстро вытесняют CD-ROM, подобно тому как аудиокомпакт-диски вытеснили виниловые пластинки в 80-е годы. Сегодня единственное, что позволяет выживать накопителям CD-ROM, — это война стандартов, которая не прекращается в области перезаписываемых DVD. Кроме того, накопители CD-R и CD-RW довольно успешно конкурируют с DVD, фактически становясь заменой дисководам.

Форматы и емкости стандартных дисков DVD
-----------------------------------------------------------------------------
Формат   Размер диска,мм   Число сторон        Покрытие        Емкость, Гбайт 
-----------------------------------------------------------------------------
DVD-5           120            Одна            Одинарное           4,7
DVD-9           120            Одна            Двойное             8,5
DVD-10          120            Две             Одинарное           9,4
DVD-14          120            Две             Двойное            13,24
DVD-18          120            Две             Двойное            17 
DVD-1            80            Одна            Одинарное           1,4
DVD-2            80            Одна            Двойное             2,7
DVD-3            80            Две             Одинарное           2,9
DVD-4            80            Две             Двойное             5,3
-----------------------------------------------------------------------------
Параметры перезаписываемых дисков DVD
-----------------------------------------------------------------------------
DVD-R 1.0       120            Одна            Одинарное           3,95
DVD-R 2.0       120            Одна            Одинарное           7,4
DVD-RAM 1.0     120            Одна            Одинарное           2,58
DVD-RAM 1.0     120            Две             Одинарное           5,16
DVD-RAM 2.0     120            Одна            Одинарное           4,7
DVD-RAM 2.0     120            Две             Одинарное           9,4
DVD-RAM 2.0      80            Две             Одинарное           1,4
-----------------------------------------------------------------------------
Параметры CD-ROM (для сравнения)
-----------------------------------------------------------------------------
CD-ROM          120            Одна            Одинарное           0,65
CD-ROM           80            Одна            Одинарное           0,194
-----------------------------------------------------------------------------

По сравнению с моделями первого поколения, которые появились в 1997 году, современные DVD несколько улучшены. Модели 1997 года были довольно дорогими, медленными и несовместимыми с носителями, соответствующими стандарту CD-R и CD-RW. Многие модели первого поколения пытались переложить работу по раскодированию MPEG на видеоадаптеры, которые и без того были перегружены. При этом качество DVD-фильма оставляло желать лучшего. В результате пользователи с опаской поглядывали на этот новый класс устройств, что нередко случается с устройствами, стоящими "на переднем крае".

Многие поставщики ПК устанавливают накопители DVD-ROM в компьютеры последнего поколения, хотя, разумеется, покупатель может и отказаться от этого накопителя. Кроме того, в поставку входит аппаратный декодер MPEG-2, для просмотра сжатого видео, представленного на дисках DVD. Этот декодер позволяет "разгрузить" компьютер при обработке MPEG и делает возможным просмотр полноэкранного видео на персональном компьютере.

Некоторые производители видеоадаптеров интегрируют декодер DVD в свои продукты. Такие видеоадаптеры имеют маркировку DVD MPEG-2 accelerated, однако некоторые функции распаковки они перекладывают на программное обеспечение. Любой программный декодер видео в формате MPEG использует центральный процессор, что приводит к ухудшению качества.

DIVX

Стандарт DIVX (Digital Video Express), который оказался довольно недолговечным, был разработан фирмами Digital Video Express (зарегистрирована в Голливуде) и Circuit City. 16 июня 1999 года, менее чем через год после представления, использование этого стандарта было прекращено. Стандарт DIVX требовал специфического устройства считывания — современные устройства не могут воспроизводить диски DIVX. Однако, что хуже всего, для проигрывания диска DIVX требовалось подключение проигрывателя через встроенный модем к электронной системе оплаты Digital Video Express. К счастью, проигрыватель DIVX может считывать стандартные DVD и аудиокомпакт-диски.

Стандарт DIVX имел несколько недостатков, которые привели к его провалу. Одним из этих недостатков была система проката, в соответствии с которой информация на диске DIVX разрушалась через 48 часов, если вы не доплатили или не купили диск. Необходимость в модеме, трудности с регистрацией через Internet и постоянная нехватка дисков (в большинстве магазинов Circuit City) увеличивали список недостатков DIVX.

Низкая стоимость проката и возрастающая популярность DVD дают вам прекрасную возможность ознакомиться с фильмами. Купить такой фильм можно практически в любом магазине электроники или компьютерной техники.

Если вы уже приобрели проигрыватель DIVX, компания Digital Video Express предоставляет компенсационные чеки на 100 долларов, которые должны окупить расходы на этот про­игрыватель. К счастью, проигрыватели DIVX могут воспроизводить стандартные диски DVD. Электронная система оплаты DIVX будет работать до 30 июня 2001 года, после чего все диски DIVX должны стать нерабочими. Кроме того, диски DIVX больше не будут получать статус неограниченного просмотра.

Стандарты перезаписываемых устройств и дисков DVD

История перезаписываемых устройств и дисков DVD началась в апреле 1997 года, когда компании, входящие в группу DVD Forum, представили окончательные спецификации для перезаписываемых DVD, DVD-RAM и однократно записываемых DVD и DVD-R.

Несмотря на все усилия этой группы, которая старалась создать объединенные стандарты, началась война стандартов, похожая на войну 80-х годов в видеоиндустрии VHS/Beta. Компьютерная и киноиндустрия увязли в борьбе, которая должна была определить, какая из форм DVD выживет.

В данный момент наиболее популярными являются стандарты DVD-R и DVD-RAM, кото­рые базируются на спецификациях, опубликованных в апреле 1997 года. Технология DVD-R похожа на CD-R тем, что в ней используется методика WORM, а на поверхность наносится органическое вещество. Первые накопители DVD-R были выпущены компанией Pioneer в октябре 1997 года и стоили 17 тыс. долларов. Сейчас диск DVD-R стоит около 4 долларов.

DVD-RAM

Накопители DVD-RAM используют технологию изменения фазы, схожую с технологией CD-RW. Диски DVD-RAM не считываются большинством стандартных накопителей DVD-ROM, поскольку диски для этих накопителей по-разному отражают свет и хранят данные в различных форматах. (Следует отметить, что DVD-R обратно совместим с DVD-ROM.) Накопители DVD-ROM, которые могут считывать диски DVD-RAM, появились на рынке в начале 1999 года и соответствуют спецификации MultiRead2. Накопители DVD-ROM и проигрыватели DVD-Video, соответствующие спецификации MultiRead2, могут считывать диски DVD-RAM.

Ни DVD-RAM, ни DVD-R не могут записывать информацию на двухсторонние диски, од­нако производство таких дисков уже планируется. Емкость одностороннего диска DVD-RAM достигает 2,6 Гбайт, а двухстороннего — 5,2 Гбайт.

Технология DVD-RAM использует так называемую методику записи на волнообразные выступы и желобки. В соответствии с этой методикой сигнал записывается и на выступ (площадь между желобками), и в сами желобки, которые формируются при создании диска. Частота колебания дорожек служит информацией для синхронизации. Кроме того, диск содержит специальные заголовки секторов, которые наносятся на него при создании.

Для записи на диск применяется метод изменения фазы, в соответствии с которым данные записываются на участок, выборочно нагретый с помощью лазера высокой мощности. Записывающий лазер накопителя DVD-RAM переводит участок поверхности диска из кристаллического в аморфное состояние за счет нагревания поверхности. Кристаллическая и аморфная поверхности имеют разный коэффициент отражения. Сигнал считывается благодаря разнице в отражении лазерного луча от кристаллической и аморфной поверхностей. Модуляция и коды коррекции ошибок такие же, как и для DVD-Video и DVD-ROM, что обеспечивает совместимость с остальными форматами DVD. Во время перезаписи лазер с более низкой энергией нагревает поверхность, в результате чего она вновь кристаллизируется.

Как односторонние, так и двухсторонние диски должны упаковываться в картриджи. Двухсторонние диски должны все время оставаться внутри картриджа, а односторонние при необходимости можно вынимать из него.

DVD-R

DVD-R — это носитель, на который можно записывать один раз, так же как и на CD-R. Подобно CD-R, он является идеальным решением для архивирования данных и создания ди­стрибутивов.

Односторонний диск DVD-R может хранить до 3,95 Гбайт данных, т.е. почти в 6 раз больше, чем CD-R. Двухсторонний диск DVD-R может содержать вдвое больше информации. Технология DVD-R использует органическое покрытие. Как и в CD-R, органическое покрытие DVD-R стоит недорого.

Для обеспечения точности позиционирования в DVD-R используется метод волнообразных желобковых дорожек, в соответствии с которым специальные желобковые дорожки в за­водских условиях гравируются на диске. Данные записываются только в желобки. Частота отклонений желобков является синхронизирующей при считывании информации с диска. Желобки расположены более плотно, чем в DVD-RAM, однако данные записываются только в желобки — площадки не используются.

DVD-RW (DVD-ReWritable)

Стандарт DVD-RW был представлен DVD Forum в марте 1998 года. В основном он был разработан компанией Pioneer и базируется на технологии изменения фазы. Этот стандарт со­вместим с накопителями DVD-ROM лучше, чем DVD-RAM.

Накопители DVD-RW поступили в продажу в 1999 году. Несмотря на то что новые типы накопителей DVD лучше совместимы со стандартами CD-R/CD-RW, до сих пор открытой остается проблема согласования большого количества форматов перезаписываемых DVD. Как и в войне стандартов Beta и VHS, появление каждого нового формата серьезно осложняет процесс принятия отдельной спецификации в качестве индустриального стандарта.

Стандарт DVD-RW аналогичен CD-RW и использует похожую технологию изменения фа­зы для записи и перезаписи информации на диск. Во многом этот метод записи похож на DVD-R и в нем также используется техника записи в волнообразные желобки. Как CD-RW, DVD-RW может записывать и считывать диски CD-R, а также считывать и записывать диски DVD-R. Кроме того, диски DVD-RW можно воспроизводить на модифицированных накопи­телях DVD-Video и DVD-ROM.

DVD+RW

Накопители DVD+RW также называют DVD Phase Change ReWritable (перезаписываемые DVD с изменяющейся фазой). Эти диски могут перезаписываться многократно. DVD+RW разработаны компаниями Philips, Sony и Hewlett-Packard. Этот накопитель более близок к CD-RW и несовместим с DVD-RAM, хотя может считывать диски DVD-ROM и CD. Накопители DVD+RW поступили в продажу летом 1999 года. Они еще не утверждены DVD Forum, что создает некоторые проблемы с их продвижением на рынке.

Остается только надеяться, что через некоторое время число стандартов DVD уменьшится и компании — производители этого типа накопителей оставят в стороне все различия и оста­новятся на одном или двух стандартах.

Скорость накопителей DVD

Накопители DVD-ROM, имеющие скорость 1x, передают данные со скоростью 1,385 Мбайт/с. Таким образом, одна скорость передачи DVD приблизительно равна девяти ско­ростям CD-ROM (1x скорость передачи CD-ROM равна 150 Кбайт/с). Диски в накопителях DVD вращаются с угловой скоростью приблизительно в три раза большей, чем диски в CD-ROM, имеющих такую же скорость; другими словами, диск 1x DVD вращается со скоростью 3x CD. Многие накопители DVD работают с двумя разными скоростями, одна для чтения дисков DVD, вторая для чтения дисков CD. Например, накопитель, маркированный как 16x/40x, будет работать со скоростью 16x для дисков DVD и со скоростью 40x для компакт-дисков.

К моменту написания этой книги существовали накопители DVD-ROM со скоростями вплоть до 16x, однако, поскольку все эти устройства работают по методу CAV (Constant An­gle Velocity), соответствующая скорость передачи будет достигаться только на внешней части диска. В таблице приведены скорости передачи для накопителей DVD при считывании дисков DVD и соотношение скоростей для накопителей DVD с накопителями CD-ROM.

Скоростные накопители предназначены в первую очередь для работы с данными, а не для просмотра видеофильмов. При воспроизведении видеодисков DVD скоростной накопитель поможет справиться с проблемой задержки кадров, однако это никак не скажется на качестве видео.

Скорости DVD
------------------------------------------------------------------------
Скорость DVD  Скорость передачи данных, Мбайт/с   Эквивалентная скорость
                                                    накопителя CD-ROM
------------------------------------------------------------------------
     1х                1,385                               9х
     2х                2,770                              18х
     4х                5,540                              З6х
     5х                6,925                              45х
     6х                8,310                              54х
     8х               11,080                              72х
    10х               13,850                              90х
    16х               22,160                             144х
-------------------------------------------------------------------------

Совместимость накопителей: спецификации MultiRead

Когда накопители DVD впервые появились на рынке, они рекламировались как полностью совместимые с дисками CD-ROM. Однако в действительности они были совместимы только с промышленно выпущенными компакт-дисками и не всегда совместимы с дисками CD-R или CD-RW. К счастью, существуют стандарты, которые помогают предварительно выяснить, насколько совместимым будет ваш накопитель DVD.

Проблема связана с покрытием, используемым в дисках CD-R и CD-RW. Оно весьма чувствительно к длине волны лазерного луча, который используется для их считывания. При длине волны 780 нм отражение этих дисков хорошее, тогда как при других длинах волн ко­эффициент отражения их покрытия значительно падает. В обычном накопителе CD-ROM используется лазер с длиной волны 780 нм (инфракрасный диапазон), а в DVD — с меньшей длиной волны: порядка 650 нм (красный диапазон). Такая длина волны подходит для промышленных компакт-дисков, поскольку в них используется алюминиевое покрытие, которое нормально отражает свет лазера, применяемого в DVD. Диски CD-R и CD-RW не могут нормально отражать луч лазера накопителей DVD. Первой компанией, предложившей решение этой проблемы, была Sony, за ней последовали все остальные производители накопителей DVD.

Был разработан накопитель, работающий на двух длинах волн — DVD (650 нм) и CD-ROM (780 нм). В некоторых накопителях для этого использовались два механизма считывания с разными оптическими системами, конструктивно выполненными на одном шасси, а в других накопителях применялся механизм с одной оптической системой, что делало устройство менее дорогим и массивным. Поскольку большинство производителей предлагают несколько устройств, включая более дешевое, в котором нет двойной системы, требовался стандарт, благодаря которому покупатель мог бы выяснить, насколько совместимое устрой­ство он приобретает.

Для указания области совместимости отдельного накопителя ассоциация OSTA (Optical Storage Technology Association) разработала промышленный стандарт, систему тестирования и логотип MultiRead, которые должны гарантировать соответствующий уровень совместимости. В настоящее время существует два уровня — MultiRead и MultiRead2.

Стандарты MultiRead и MultiRead2 для накопителей CD/DVD
--------------------------------------------------------
Носитель               MultiRead            MultiRead2
--------------------------------------------------------
CD-DA (Digital Audio)     X                     X
CD-ROM                    X                     X
CD-R                      X                     X
CD-RW                     X                     X
DVD-ROM                   -                     X
DVD-Video                 -                     X
DVD-Audio                 -                     X
DVD-RAM                   -                     X
--------------------------------------------------------
X — накопитель будет считывать с этого носителя.

Чтобы узнать, совместим ли ваш накопитель с одним из этих стандартов, просто поищите на накопителе логотип одного из них.

Наличие одного из этих логотипов гарантирует соответствующий уровень совместимости. Если вы приобретаете накопитель CD-ROM или DVD и хотите считывать перезаписываемые или записываемые диски, убедитесь, что на накопителе есть логотип MultiRead. В случае с накопителями DVD версия MultiRead будет намного дороже в связи с дополнительной стоимостью механизмов, работающих с двумя лазерами.

Подключение накопителей DVD к вашему компьютеру

Накопитель DVD устанавливается в компьютер почти так же, как CD-ROM или любой другой накопитель.

При установке накопителя DVD важно помнить некоторые особенности.

Большинство накопителей DVD являются устройствами IDE/ATAPI, а это означает, что вы должны правильно выбрать режим на 40-контактном кабеле с двумя разъемами. Если вы заменяете старый накопитель CD-ROM, просто посмотрите установки для него, затем в тот же режим установите накопитель DVD и подключите к нему информационный кабель и кабель питания.

Многие современные накопители DVD требуют подключения к шине в режиме глав­ ного устройства. Если у вас именно такой накопитель, прочитайте советы, приведен­ные ранее.

Один из компонентов DVD — адаптер декодера MPEG — может создать некоторые проблемы. Вам понадобятся свободные разъемы расширения PCI, а кроме того, этот адаптер обычно нуждается в отдельной линии IRQ (что может потребовать отключения какого-то устройства для освобождения линии IRQ). К тому же этот адаптер необходимо подключить к вашему видеоадаптеру. Поскольку адаптер декодера MPEG предъявляет высокие требования к системе, покупателей все чаще и чаще привлекают новые видеоадаптеры VGA со встроенными MPEG-проигрывателями высокого качества.

Обратите внимание, что с ростом производительности процессоров, многие накопители DVD теперь поставляются с программными декодерами MPEG-2. Это позволяет обходиться без адаптера декодера MPEG-2, конечно, если ваш процессор имеет достаточную мощность, для воспроизведения видеодисков DVD. Хотя программные декодеры работают довольно неплохо, лучше все же потратиться на адаптер декодера MPEG-2, если вы собираетесь использовать компьютер для просмотра фильмов с дисков DVD.

Кроме того, стоит обратить внимание на скорость передачи. Большинство накопителей DVD ATAPI/IDE поддерживают передачу данных в режиме DMA. Убедитесь, что вы установили режим DMA в программе установки параметров BIOS, а также установите этот режим для накопителя DVD в операционной системе. Большинство программ установки автоматически включают режим DMA для накопителя, однако это стоит проверить. Включение режима DMA существенно "разгружает" процессор и увеличивает производительность системы при чтении DVD.

Программное обеспечение для накопителя CD-ROM

После установки накопителя CD-ROM/DVD-ROM можно приступать к последнему этапу работы — установке программного обеспечения. Эта процедура не вызывает особых затруднений и выполняется автоматически при использовании операционной системы Windows 9x. В DOS и Windows 3.1 необходимо устанавливать некоторые параметры вручную. Для нормального подключения устройства нужны три программы.

При использовании DOS придется организовать загрузку первых двух драйверов (адаптера и накопителя) при включении компьютера, вписав необходимые строки в файл Config.sys. Программа MSCDEX запускается из файла Autoexec .bat. Если вы работаете с накопителем ATAPI IDE в Windows 9x, то никаких усилий от вас не потребуется. Практически все программное обеспечение для таких устройств, включая драйверы ATAPI и CDFS VxD, встроено в Windows 9x. Работая с устройством SCSI в операционной системе Windows 9x, вы вряд ли обойдетесь без драйвера ASPI, который обычно прилагается к накопителю. В Windows 9x включены необходимые драйверы для большинства основных SCSI-адаптеров, а виртуальный драйвер CDFS VxD запускается автоматически.

Если вы устанавливаете устройства Plug and Play, то при включении компьютера операционная система Windows 9x обнаружит, идентифицирует и установит необходимые драйверы для нового устройства. Более старые версии Windows не поддерживали накопителей DVD-ROM. В Windows 98 поддержка этого класса устройств реализована на уровне системы. Если вы устанавливаете накопитель DVD-ROM в Windows 95 (или Windows 98 неправильно определяет его тип), воспользуйтесь программным обеспечением, поставляемым вместе с устройством.

Как уже отмечалось, вместе с накопителем должна поставляться программа установки, которая скопирует файлы драйверов на жесткий диск, а также добавит соответствующие строки в файлы Config. sys и Autoexec.bat или в файлы системного реестра в Windows 9x.

После этого перезагрузите компьютер и проверьте правильность установки драйверов по сообщениям, выводимым на экран при загрузке. Содержимое экрана может изменяться несколько раз, причем это происходит не слишком быстро, так что вы успеете прочитать сообщения о загрузке драйверов.

Если вы убедились, что загрузка прошла успешно, обратитесь к накопителю, предварительно вставив в него диск. Введите в командной строке DOS следующее:

DIR/w G:

В этой команде вместо буквы G следует поставить букву, которой обозначен накопитель. В результате будет выведен список каталогов, находящихся на вашем диске. К ним можно обращаться так же, как и к каталогам любого другого диска. Единственное, чего нельзя сделать, — это что-либо записать на диск. Помните, что для накопителей CD-ROM не предусмотрены операции записи, удаления и форматирования.

Если на экран выведен каталог диска, значит, все благополучно установлено. Теперь можете выключить питание и закрыть крышку компьютера.

Как уже упоминалось, в Windows 9x и Windows NT входят все драйверы, необходимые для работы накопителя CD-ROM, и все программы запускаются автоматически. Операционная система Windows 9х может автоматически распознавать большинство IDE-накопителей, а если установлен соответствующий драйвер ASPI, — то и устройств SCSI.

В Windows 9x/NT есть несколько новых средств, упрощающих работу с накопителями CD-ROM и DVD-ROM. Наиболее впечатляет автоматическая загрузка. Можно просто вставить компакт-диск в накопитель — и система выполнит предусмотренные для этого случая действия (например, загрузит заставку игры, находящейся на диске) без вмешательства с вашей стороны. Кроме того, если диск впервые помещен в накопитель, то автоматически запустится программа установки программного обеспечения, находящегося на диске.

Ничего магического в этом средстве нет. При вставке компакт-диска в накопитель система ищет на нем файл Autorun. inf и, если находит, выполняет записанные в нем инструкции. Поэтому операция автоматической загрузки выполняется только для новых дисков, имеющих указанный файл. Большинство компаний, которые выпускают свое программное обеспечение на компакт-дисках, помещают на них и такой файл.

Вы можете запретить автоматический запуск диска. Для этого откройте окно Панель управления, дважды щелкните на пиктограмме Система [System), активизируйте вкладку Устройства (Device Manager). Найдите в списке устройств ваш накопитель CD-ROM, выделите его и щелкните на кнопке Свойства (Properties). Во вкладке Настройка (Settings) снимите флажок Автоматическое распознавание диска [Auto Insert Notification). При этом система не будет обрабатывать файл Autorun. inf.

В Windows 9x/NT включена программа прослушивания музыкальных компакт-дисков, которая называется лазерным проигрывателем (CD-player). Это средство позволяет проигрывать музыкальные компакт-диски в то время, когда на компьютере выполняется другая работа. Кроме средств управления проигрыванием, присущих обычным проигрывателям музы­кальных компакт-дисков, установлены дополнительные: случайный выбор композиции, программируемый порядок проигрывания композиций, возможность сохранения порядка проигрывания для конкретного компакт-диска.

Создание аварийной дискеты с поддержкой накопителя CD-ROM

Работая с Windows 9x, многие пользуются встроенными драйверами накопителя CD-ROM, а не загружаемыми с помощью файлов Conf ig. sys и Autoexec .bat. Однако при крахе операционной системы доступ к накопителю CD-ROM получить нельзя, если предварительно не откорректировать описанные файлы на аварийной дискете. Это относится только к операционной системе Windows 95. В Windows 98/Me аварийная дискета содержит необходимые параметры в файлах Conf ig. sys и Autoexec. bat, а также драйверы наиболее популярных накопителей CD-ROM с интерфейсом SCSI и ATAPI/IDE.

В Windows 95 для создания загрузочного диска с поддержкой накопителя CD-ROM необходимо следующее:

Скопируйте эти файлы на аварийную дискету и внесите следующие изменения: вфайл Config.sys добавьте строку DEVICE=MYCDROM.SYS /D:mscd001; вфайл Autoexec .bat добавьте строку MSCDEX.EXE /D:mscd001.

Обратите внимание, что для Windows 98/Me описанные выше действия выполнять не нужно — все необходимые изменения в конфигурационных файлах выполняются автоматически при создании аварийной дискеты.

Создание загрузочного компакт-диска

Если ваша система позволяет загрузку с накопителя CD-ROM, то можно записать загрузочный компакт-диск. Преимущества использования такого диска очевидны: кроме загрузочных файлов системы, на этот диск можно поместить копию системы. Загрузочные файлы занимают примерно 100 Кбайт, а на остальные 650 Мбайт компакт-диска можно записать программы восстановления данных, средства диагностики, копию установочных файлов операционной системы и другие полезные программы.

Для создания загрузочного диска выполните ряд действий.

При загрузке с созданного загрузочного компакт-диска вы увидите следующее: накопителю CD-ROM будет присвоена буква А:; на диске A: (CD-ROM) нельзя увидеть список файлов, за исключением файла Command.com (если создавался загрузочный диск с операционной системой Windows 9x).

Обратите внимание, что в файлах Config.sys и Autoexec.bat загрузочного компакт-диска необходимо обеспечить поддержку накопителя CD-ROM.

Устранение проблем, связанных с CD-ROM

---

Некоторые пользователи считают, что диски и накопители CD-ROM так же устойчивы к повреждениям, как магнитные накопители. На самом деле современный компакт-диск гораздо менее надежен, чем современный жесткий диск. Это недостаток, присущий всем переносным накопителям, и CD-ROM/DVD-ROM не является исключением.

Чаще всего проблемы, связанные с дисками и накопителями CD-ROM, бывают вызваны царапинами и загрязнением. Небольшие царапины и отпечатки пальцев на нижней стороне компакт-диска, возможно, не принесут значительного вреда, поскольку лазер фокусируется на точке внутри диска, но грязь и глубокие царапины могут вызвать проблемы (диск может просто не читаться).

Для очистки диска от пыли и других загрязнений, необходимо использовать очень мягкую ткань, чтобы не поцарапать его. Лучше всего протирать компакт-диск от центра к краям, потому что царапины, перпендикулярные дорожкам, наносят меньше вреда. Большинство средств для мытья окон идеально подходит для удаления грязи и отпечатков пальцев с диска и не повреждает пластик. Даже глубокие царапины чаще всего можно отполировать. Рекомендую использовать очистители для пластика, которые продаются в магазинах автозапчастей и предназначены для очистки наборов пластиковых инструментов и линз задних фар. Этот тип очистителей, или полировщиков, имеет очень мягкий абразив и хорошо полирует пластиковую поверхность. Обычные очистители рассчитаны на устранение более глубоких царапин, а полировщики применяются после очистителя и могут устранить только совсем неглубокие царапины. Поэтому обычные очистители и полировщики не подходят для очистки компакт-дисков.

Ошибки чтения также могут возникать, если засорилась линза накопителя CD-ROM. Можно попробовать очистить накопитель потоком воздуха или использовать специальное средство для очистки, которое можно купить в специализированных магазинах.

Если ваши диски и накопитель чистые, а какой-то компакт-диск не читается, то это может быть связано с его емкостью. Раньше диски CD-ROM имели емкость 525 Мбайт (эквивалентно 60-минутному звуковому компакт-диску), сейчас выпускаются компакт-диски с емкостью 650 Мбайт (что составляет 74 мин звучания) и 700 Мбайт. Поэтому многие старые накопители не читают крайних дорожек новых компакт-дисков. Очевидно, что эта про­блема может возникнуть при использовании компакт-дисков с большим объемом данных, та­ких как мультимедиа-энциклопедии. Эту проблему можно решить, воспользовавшись про­граммно-аппаратными средствами или модернизировав накопитель.

Иногда слишком малый объем данных на диске тоже может вызвать проблемы. Это связано с тем, что некоторые старые накопители используют произвольную точку на поверхности диска для настройки механизма чтения: если в этой точке не окажется данных, механизм не будет настроен. К счастью, данная проблема обычно решается с помощью программно-аппаратных средств или модернизации накопителя.

Есть еще одна распространенная проблема — некоторые старые накопители не совместимы с Windows 9x. В этом случае вам придется связаться с производителем накопителя и узнать, нет ли у него необходимого программного или программно-аппаратного обеспечения. Но, учитывая сегодняшние цены на накопители CD-ROM, выгоднее приобрести новый.

Если у вас возникли проблемы только с одним определенным компакт-диском, а не с накопителем в целом, то это, скорее всего, вызвано дефектами самого диска, который нужно просто заменить.

Ошибки при чтении компакт-диска

Если при чтении компакт-диска возникают ошибки, попробуйте выполнить следующее:

Ошибки при чтении дисков CD-R, CD-RW в накопителе CD-ROM или DVD-ROM

Накопитель CD-ROM с интерфейсом IDE/ATAPI работает медленно

Диск не читается в устройстве CD-ROM

Проблемы с загрузочным диском