Приводы CD-ROM. Форматы и стандарты
Другие рефераты
Приводы CD-ROM. Форматы и стандарты.
Компакт-диски (CD-ROM), изначально разработанные для любителей
высококачественного звучания, проочно обосновались теперь на рынке
компьютерных устройств. Благодаря своим малым размерам, большой емкости,
надежности и долговечности они с успехом применяются в качестве устройств
внешней памяти. Попутно отметим, что наличие привода CD-ROM на вашем
компьютере позволяет не только использовать диски с программами, но и
слушать музыку.
Собственно привод компакт-дисков не похож на обычные дисководы только
потому, что на эти диски нельзя записывать информацию. Низкая скорость
передачи (около 150 - 300 Кбайт/с) обуславливает необходимость правильной
организации данных на самом оптическом диске, иначе задержки в передаче
данных могут достигать до 0,75 секунды, Кстати, на один компакт-диск можно
вместить 150000 страниц текста, что эквивалентно 17 Библиям. Теперь немного
истории.
Форматы и стандарты
Музыкальные оптические компакт-диски пришли на смену виниловым
("грампластинкам") в 1982 году примерно в то же время, когда появились
первые персональные компьютеры фирмы IBM. Эти устройства явились
результатом плодотворного сотрудничества двух гигантов электронной
промышленности - японской фирмы Sony и голландской Philips. Любопытно, что
строго определенная емкость компакт-дисков связана с интересной историей.
Исполнительный директор фирмы Sony Акио Морита (кстати, именно он является
автором плеера Walkman) решил, что компакт-диски должны отвечать запросам
исключительно любителей классической музыки не более и не менее. После того
как группа разработчиков провела опрос, выяснилось, что самым популярным
классическим произведением в Японии в те времена была 9-я симфония
Бетховена, которая длилась 72,73 минуты. Видимо, если бы японцы больше
любили короткие симфонии Гайдна или оперы Вагнера (исполняемые по два
вечера), развитие компакт-дисков могло пойти совсем по другому пути. Но
факт остается фактом, поэтому было решено, что компакт-диск должен быть
рассчитан всего на 74 минуты звучания, а точнее на 74 минуты и 33 секунды.
Так родился стандарт, известный как "Красная Книга" (Red Book). Не все
любители музыки могли
согласиться с выбранной длительностью звучания, но, по сравнению с 45
минутами, предоставляемыми виниловыми пластинками, и их недолговечностью
это было существенным шагом вперед. Когда 74 минуты пересчитали в байты, то
получилось как раз 640 Мбайт.
Напомним, что в работе над "Красной Книгой" (Red Book) кроме специалистов
фирмы Sony приняли участие и специалисты фирмы Philips. Эта спецификация, в
частности, определяла минимальные требования к качеству записи звука и
регламентировала, например, такие характеристики аудиокомпакт-дисков, как
их размер, метод кодирования данных и использование единой спиральной
дорожки.
Две вышеназванные фирмы сыграли такке ведущую роль приразработке первой
спецификации цифровых компакт-дисков - так называемой "Желтой Книги"
(Yellow Book). Она послужила основой для создания компакт-дисков с
комплексным представлением информации, то есть способных хранить не только
звуковые, но также текстовые и графические данные (CD-Digital Audio, CD-
DA). При этом привод, читая заголовок диска, сам определял его тип (аудио-
или цифровые данные). В этом стандарте, однако, не регламентировались
логические и файловые форматы компакт-дисков, поскольку решение этих
вопросов было полностью отдано на откуп фирмам-производителям. Это, в
частности, означало, что компактдиск, соответствующий требованиям "Желтой
Книги", мог работать только на конкретной модели накопителя. Такое
положение дел, особенно в связи с большим коммерческим успехом компакт-
дисков, разумеется, не могло удовлетворить производителей подобных
устройств. В общих интересах необходимо было срочно найти компромисс.
Именно поэтому вторым стандартом "де-факто" для цифровых компакт-дисков
стала спецификация HSG (High Sierra Group), или просто High Sierra. Этот
документ носил, вообще говоря, рекомендательный характер и был предложен
основными производителями цифровых компакт-дисков с целью обеспечить хотя
бы некоторую совместимость. Данная спецификация определяла уже как
логический, так и файловый форматы компакт-дисков.
Отметим, кстати, любопытную деталь: название спецификации повторяет
название отеля и казино: одного из городков в Калифорнии, где собрались
обсудить свои вопросы лидеры в производстве CD-ROM. К сожалению, для HSG-
спецификации подходящего цвета книги так и не нашлось.
Впрочем, созданная спецификация оказалась настолько привлекательной, что
принятый несколько позже международный стандарт ISO 9660 для цифровых
компакт-дисков в принципе совпадал с основными положениями HSG. Заметим,
что все компакт-диски, соответствующие требованиям стандарта ISO 9660,
который определяет их логический и файловый форматы, являются совместимыми
друг с другом. В частности, этот документ определяет, каким образом найти
на компакт-диске его содержание (Volume Table Of Contents, VTOC). Заметим,
что базовый формат, предложенный в HSG-спецификации, во - многом напоминал
формат флоппи-диска. Как известно, системная дорожка (трек 0) любой дискеты
не только идентифицирует сам флоппи-диск (его плотность, тип используемой
операционной системы), но и хранит информацию о том, как он организован по
директориям, файлам и поддиректориям. Инициирующая дорожка данных на
компакт-диске начинается со служебной области, необходимой для
синхронизации между приводом и диском. Далее расположена системная область,
которая содержит сведения о структурировании диска. В системной области
находятся также директории данного тома с указателями или адресами других
областей диска. Существенное различие между структурой компакт-диска и,
например,
дискетой заключается в том, что на CD системная область содержит прямой
адрес файлов в поддиректориях, что должно облегчить их поиск.
Международный стандарт ISO 9660 описывает файловую систему на CD-ROM. ISO
9660 первого уровня напоминает файловую систему MS-DOS: имена файлов могут
содержать до восьми символов, расширение имени файла (состоящее из трех
символов) отделяется от имени файла точкой. Имена файлов не могут содержать
специальных символов ("-", "~", "=", "+"). При именовании файлов
используются символы только верхнего регистра, цифры и символ "_". Имена
каталогов не мо гут иметь расширений. Каждый файл имеет версию - номер
версии отделяется от расширения символом ";". Каталоги могуиметь глубину
вложенности 8. Стандарт ISO 9660 второго уровня позволяет использовать в
именах файлов до 32 символов,
накладывая описанные выше ограничения. Диски, созданные с использованием
такого стандарта, не могут использоваться в ряде операционных систем,
включая и MS-DOS.
Перед тем как продолжить нашрассказ, введем для компактдисков понятие
сеанса. В следующем разделе мы поясним 6oлee подробно, как записываются
данные на CD, а сейчас лишь отметим, что для большинства компакт-дисков вся
хранимая впоследствии на них информация заносится за один техноло-,
гический цикл, или сеанс (single session). Как уже говорилось оглавление
диска, то есть указатель того, где и как на нем хранится информация,
содержится в VTOC. Однако после того как появилась технология позволяющая
дописывать информацию на специальные (дописываемые) CD-ROM, речь пошла уже
о многосеансовых компакт-дисках и
соответствующих приводах (multi session). Так, многосеансовые записи
определены в форматах Kodak PhotoCD и CD-ROM ХА (eXtended Architecture).
В частности, технология фирмы Eastman Kodak PhotoCD предлагается в
качестве недорогого средства для создания и доступа к цифровым фотографиям.
Например, по этой технологии на специальный (дописываемый) компакт-диск
можно записать любые 35-мм слайды и негативы, причем как черно-белые, так и
цветные Таблица 3.1 ные. Для того чтобы просматривать фотографии на зкране
монитора, необходим, разумеется, PhotoCD-со вместимый привод. Такие приводы
обладат способностью работать с многосеансовыми записями, то есть записями,
сделанными именно в несколько приемов (сеансов). Обычный привод CD-ROM
сможет прочесть (увы !) только первую запись (сеанс). Но одна запись может,
разумеется, содержать несколько фотографий.
В таблице показаны основные типы разрешений, с которыми могут храниться
изображения на PhotoCD.
|Разрешение |Применение |
|(в линиях) | |
|256 х 384 |Бытовые телевизоры и VGA-адаптеры низкого разрешения |
|512 х 768 |Телевизоры S-VHS и VGA-адаптеры с 1 и более байт |
| |памяти |
|1024 х 1536 |В настоящий момент не воспроизводимо |
|2048 х 3072 |В настоящий момент не воспроизводимо |
Основные принципы функционирования
Обычный процесс изготовления компакт-диска состоит из нескольких этапов.
Как правило, они включают в себя следующие операции: подготовку информации
для записи на мастер-диск (первый образец), изготовление самого мастердиска
и матриц (негатив мастер-диска), тиражирование компакт-дисков.
Закодированная информация наносится на мастер-диск лазерным лучом, который
создает на его поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими
участками. Цифровая информация представляется здесь чередованием впадин
(неотражающих пятен) и отражающих свет островков. Копии негатива мастер-
диска (матрицы) используются для прессования самих компакт-дисков. Отметим,
что сформированные лазерным лучом впадины очень малы по размеру. Примерно
30-40 впадин соответствуют толщине человеческого волоса, а это примерно
50 мкм.
В приводе компакт-дисков можно выделить несколько базовых элементов:
лазерный
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
