343457425 Red Book (CD-DA)
Данный стандарт определил основные параметры, которые должны соблюдаться при разработке музыкальных компакт-дисков. К таким параметрам были, в первую очередь, отнесены:
■ физические размеры диска;
■ структура диска и организация данных на нем (рис. 1.9);
■ запись данных единым потоком от центра к периферии;
■ чтение с постоянной линейной скоростью.
Идентификация и синхронизация диска Системная область Таблица оглавления Данные пользователя
Также стандартом было определено, что для удобства обработ ки и поиска все данные на диске должны быть разделены на фрей мы (frame), структура одного из которых показана на рис.
Данные (музыка) 192 бита Данные модуляции и коррекции ошибок (388 бит) Контрольный бит
Внутри фрейма из 192 бит группируются 24 байта (1 байт равен 8 битам), а набор из 98 фреймов составляет сектор {sector). Сектора объединяют в себе по 2352 байта и, в свою очередь, образуют дорожку {track) (спецификация Red Book поддерживает максимум 99 дорожек).
Yellow Book
Компании «Philips» и «Sony» в 1984 году совместно опубли ковали новый стандарт, который был назван Yellow Book {Жел тая книга). В нем было указано, что цифровой компакт-диск мо жет содержать не только аудиоданные, но и различные цифровые данные, предназначенные для компьютера.
Логическое строение диска требовало некоторого изменения в связи с тем, что структуры данных, предназначенные для компь ютера, отличаются от структуры музыкальных данных, а именно: фреймы данных были слишком малы, а дорожки (максимум 99) слишком велики для удобного использования. В результате ма нипуляций со строением диска возник новый стандарт CD-ROM (Read Only Memory - Память только для чтения), в котором фун даментальной единицей размещения данных стал сектор. К тому же, для достижения большего удобства работы разработчики решили увеличить число битов коррекции ошибок. Новый стандарт несет в себе более совершенный код коррекции ошибок: это так называемые EDC и ЕСС {Error Detection Code и Error Correction Code) для каждого сектора. Структура стандартного сектора приведена на рис. 1.11.
12 байт синхронизации 4 байта заголовка 2048 байт данных пользователя 288 байт EDC/ECC кода
Указанным способом сектор описывается в первом режиме рабо ты {mode 1). При установке второго режима {mode 2) «приносится в жертву» избыточная коррекция и обнаружение ошибок в тех местах, где это не особенно нужно (аудио- или визуальная информация), добавляя, таким образом, 288 байт данных пользователя в сектор.
В том случае, если на компакт-диске записана информация с использованием двух режимов (1-го и 2-го), то такой диск назы вают «смешанным». На подобных дисках аудиоданные и обычная информация хранятся раздельно (в различных областях диска, т.е. на разделенных дорожках), и звук с диска можно прослуши вать через аудиовыход, находящийся на лицевой панели CD-ROM, не прибегая к использованию звуковой карты.
Информация о месте расположения на диске каждой дорожки заложена в Таблице оглавления {Table Of Contents), физически расположенной у центра диска.
ISO 9660
Данный стандарт основан на стандарте High Sierra и фактиче ски идентичен ему.
Формально, стандарт был принят в 1985 году и позволил ре шить проблемы, связанные с совместимостью дисков и приводов.
Компакт-диск согласно этому стандарту содержит 340 000 сек торов, позволяющих хранить 680 Мбайт информации. Yellow Book {Желтая книга) установила основные положения по стандарту компакт-дисков, необходимые для их успешного тиражирования. Это соглашение определило общий формат (или структуру представления) файлов данных на диске. Преимущество стандарта ISO 9660 заключается в том, что компакт-диск можно прочитать на любом компьютере (например, Macintosh или PC).
Стандарт ISO 9660 описывает три вложенных уровня {Levels), или метода, определяющих запись и имена файлов на CD. Уров ни являются вложенными, т.е. уровень 3 содержит в себе уровень 2 (уровень 2, в свою очередь, содержит уровень 1).
Уровень 1 (базовый, разработанный с учетом DOS-ограничения на имена файлов):
■ каждый файл должен быть записан на CD как один непрерыв ный поток данных {extent); при этом файлы на диске не могут быть фрагментированы;
■ имя файла должно соответствовать DOS-формату, т.е. содер жать не более восьми символов имени и трех символов рас ширения;
■ в именах каталогов содержится не более восьми символов.
Уровень 2 оставил указанное выше ограничение на непрерывный поток данных при записи файлов, однако снял ограничение на длину имен файлов. Теперь максимальная длина имени файла равна 255 символов.
Уровень 3 используется для пакетной записи дисков, поскольку он обеспечивает поддержку нескольких сессий записи. Аналогично предыдущим, максимальная длина имени файла достигает 255 символов, а максимальная вложенность каталогов может быть не более восьми.
Следует отметить, что максимальный уровень вложенности каталогов зачастую определяется именно особенностями файловой системы, а не емкостью диска или каким-либо другим параметром.
Расширение Rock Ridge описывает формат файловой системы UNIX, а расширение Joliet - формат файловой системы, разработанной корпорацией Microsoft и позволяющей записывать на CD файлы с длинными именами, которые содержат различные национальные символы. Для корректного отображения имен файлов используется кодировка символов Unicode.
Green Book (CD-I)
В процессе разработки мультимедийного программного обеспечения возникла проблема, как работать с изображением и звуком, исключая Audio из Red Book.
Для решения этой проблемы компании Philips и Sony предложили в 1986 году использовать стандарт Compact Disc Interactive (CD-I). Данный стандарт определяет работу с изображениями, звуком, графикой и программами. Разработчики получили возможность использовать один из четырех методов кодировки видео- и аудиоданных. Стандарт CD-I позволил чередовать типы данных, например, несколько секторов аудиоданных можно прочитать сразу после текстов или рисунка, создавая красочные презентационные пакеты с многочисленными изображениями и качественным звуком.
Формат секторов основан на режиме 2-го стандарта Green Book. К нему добавляется новый 8-байтный подзаголовок между обычным заголовком и данными. Он используется для описания типа информации и порядка ее расположения. Формат CD-I не поддерживает совместимость «сверху вниз» (так называемую обратную совместимость с предыдущими стандартами), поэтому диски можно прочитать только на современных приводах CD-ROM.
Диски формата CD-I оказались исключительно удобны. Было даже решено изменить стандарт Green Book для работы с Apple и PC однако с появлением стандарта CD-ROM XA от стандарта Green Book отказались.
CD-ROM XA >>> печать cd
По сравнению с CD-I, стандарт Yellow Book оказался не настолько хорош для записи и хранения аудио- и видеоданных. Поэтому в 1989 году компании Philips, Sony и Microsoft опубликовали новый стандарт CD-ROM XA (extended Architecture - расширенная архитектура), который внес значительные улучшения по сравнению со стандартом Yellow Book. К таким улучшениям можно отнести:
■ добавление ADPCM аудиокомпрессии (технология сжатия звуковой информации) из Green Book, дающей возможность разработчикам выбирать из трех уровней записи Hi-Fi, аудио-стандарт Red Book, или более чем 18 часов монофонического звука среднего качества;
■ чередование информации, позволяющее осуществлять непосредственный доступ к 16-паралельным аудиоканалам;
■ одновременная передача звука и изображения.
СТАНДАРТЫ DVD
Действующий в настоящее время стандарт DVD позволяет реализовать несколько различных конструкций диска. Это односторонние или двусторонние диски, с одним или двумя несущими информацию слоями на каждой стороне.
Один слой толщиной 0,6 мм может вмещать до 4,7 Гбайт информации, а весь диск - до 17 Гбайт.
Возможны четыре разновидности DVD-дисков: DVD-5, DVD-9, DVD-10 и DVD-18. Рассмотрим каждую разновидность подробнее.
DVD-5 - это первая рыночная версия DVD-диска, получившая всеобщее признание: односторонний диск с однослойной записью и емкостью 4,7 Гбайт (см. рис. 1.12).
DVD состоит из 0,6 мм пленки, покрытой алюминием и накле-ннои на чистую подложку. Технология напыления та же, что используется при изготовлении обычного CD. Алюминиевая пленка имеет толщину 55 нанометров, как и для аудио-CD и CD-ROM:
DVD-9
DVD-9 - это двухуровневый односторонний диск с емкосты 8,5 Гбайт. Для производства такого диска необходимо создать полупрозрачный слой, который отражает 18-30% лазерного из лучения. Этого достаточно, чтобы можно было считывать
информацию с верхнего слоя. И в то же время полупрозрачны) слой должен пропускать достаточно излучения, чтобы сигнал нижнего уровня с высокой отражательной способностью тоже мог быть прочитан. Информационные уровни разделяет высоко однородный клей (толщина клеевой прослойки составляет 40-7( микрон), используемый для соединения двух половин диска. Этг клеевая прослойка необходима, чтобы различить сигнал, отраженный от одного или от другого уровня.
Использование полупрозрачного слоя диктует более жесткие требования к материалу и используемой технологии:
■ требуется высокий коэффициент прохождения лазерного луча через материал диска;
■ необходимо достичь уровня UV прозрачности;
■ однородность уровня должна быть не ниже 1,5%;
■ нужен материал с высокой механической прочностью;
■ издержки производства должны быть низкими.
Последнее требование ставит производителей перед дилеммой
с одной стороны, оптимальным материалом для полупро зрачного слоя является золото, а с другой - применение вместо
лота другого, более дешевого материала с аналогичными оптическими свойствами поможет сократить издержки производства на 70%.
Сегодня в качестве альтернативы золоту используются сплавы из кремния и серебра.
DVD-10
DVD-10 - однослойный двухсторонний диск с емкостью 9,4 Гбайт.
Его можно представить как двойной диск DVD-5 без чистой подложки. Два диска, покрытых металлическими пленками, соединены вместе. Чтобы считывать информацию с двух сторон диска, используется один лазер.
DVD-18 Диск DVD-18 имеет структуру, аналогичную диску DVD-9, но информация на DVD-18 может быть записана с двух сторон. Результат - двойная емкость по сравнению с DVD-9.
>>>технические характеристики современных форматов оптических носителей
Данный стандарт определил основные параметры, которые должны соблюдаться при разработке музыкальных компакт-дисков. К таким параметрам были, в первую очередь, отнесены:
■ физические размеры диска;
■ структура диска и организация данных на нем (рис. 1.9);
■ запись данных единым потоком от центра к периферии;
■ чтение с постоянной линейной скоростью.
Идентификация и синхронизация диска Системная область Таблица оглавления Данные пользователя
Также стандартом было определено, что для удобства обработ ки и поиска все данные на диске должны быть разделены на фрей мы (frame), структура одного из которых показана на рис.
Данные (музыка) 192 бита Данные модуляции и коррекции ошибок (388 бит) Контрольный бит
Внутри фрейма из 192 бит группируются 24 байта (1 байт равен 8 битам), а набор из 98 фреймов составляет сектор {sector). Сектора объединяют в себе по 2352 байта и, в свою очередь, образуют дорожку {track) (спецификация Red Book поддерживает максимум 99 дорожек).
Yellow Book
Компании «Philips» и «Sony» в 1984 году совместно опубли ковали новый стандарт, который был назван Yellow Book {Жел тая книга). В нем было указано, что цифровой компакт-диск мо жет содержать не только аудиоданные, но и различные цифровые данные, предназначенные для компьютера.
Логическое строение диска требовало некоторого изменения в связи с тем, что структуры данных, предназначенные для компь ютера, отличаются от структуры музыкальных данных, а именно: фреймы данных были слишком малы, а дорожки (максимум 99) слишком велики для удобного использования. В результате ма нипуляций со строением диска возник новый стандарт CD-ROM (Read Only Memory - Память только для чтения), в котором фун даментальной единицей размещения данных стал сектор. К тому же, для достижения большего удобства работы разработчики решили увеличить число битов коррекции ошибок. Новый стандарт несет в себе более совершенный код коррекции ошибок: это так называемые EDC и ЕСС {Error Detection Code и Error Correction Code) для каждого сектора. Структура стандартного сектора приведена на рис. 1.11.
12 байт синхронизации 4 байта заголовка 2048 байт данных пользователя 288 байт EDC/ECC кода
Указанным способом сектор описывается в первом режиме рабо ты {mode 1). При установке второго режима {mode 2) «приносится в жертву» избыточная коррекция и обнаружение ошибок в тех местах, где это не особенно нужно (аудио- или визуальная информация), добавляя, таким образом, 288 байт данных пользователя в сектор.
В том случае, если на компакт-диске записана информация с использованием двух режимов (1-го и 2-го), то такой диск назы вают «смешанным». На подобных дисках аудиоданные и обычная информация хранятся раздельно (в различных областях диска, т.е. на разделенных дорожках), и звук с диска можно прослуши вать через аудиовыход, находящийся на лицевой панели CD-ROM, не прибегая к использованию звуковой карты.
Информация о месте расположения на диске каждой дорожки заложена в Таблице оглавления {Table Of Contents), физически расположенной у центра диска.
ISO 9660
Данный стандарт основан на стандарте High Sierra и фактиче ски идентичен ему.
Формально, стандарт был принят в 1985 году и позволил ре шить проблемы, связанные с совместимостью дисков и приводов.
Компакт-диск согласно этому стандарту содержит 340 000 сек торов, позволяющих хранить 680 Мбайт информации. Yellow Book {Желтая книга) установила основные положения по стандарту компакт-дисков, необходимые для их успешного тиражирования. Это соглашение определило общий формат (или структуру представления) файлов данных на диске. Преимущество стандарта ISO 9660 заключается в том, что компакт-диск можно прочитать на любом компьютере (например, Macintosh или PC).
Стандарт ISO 9660 описывает три вложенных уровня {Levels), или метода, определяющих запись и имена файлов на CD. Уров ни являются вложенными, т.е. уровень 3 содержит в себе уровень 2 (уровень 2, в свою очередь, содержит уровень 1).
Уровень 1 (базовый, разработанный с учетом DOS-ограничения на имена файлов):
■ каждый файл должен быть записан на CD как один непрерыв ный поток данных {extent); при этом файлы на диске не могут быть фрагментированы;
■ имя файла должно соответствовать DOS-формату, т.е. содер жать не более восьми символов имени и трех символов рас ширения;
■ в именах каталогов содержится не более восьми символов.
Уровень 2 оставил указанное выше ограничение на непрерывный поток данных при записи файлов, однако снял ограничение на длину имен файлов. Теперь максимальная длина имени файла равна 255 символов.
Уровень 3 используется для пакетной записи дисков, поскольку он обеспечивает поддержку нескольких сессий записи. Аналогично предыдущим, максимальная длина имени файла достигает 255 символов, а максимальная вложенность каталогов может быть не более восьми.
Следует отметить, что максимальный уровень вложенности каталогов зачастую определяется именно особенностями файловой системы, а не емкостью диска или каким-либо другим параметром.
Расширение Rock Ridge описывает формат файловой системы UNIX, а расширение Joliet - формат файловой системы, разработанной корпорацией Microsoft и позволяющей записывать на CD файлы с длинными именами, которые содержат различные национальные символы. Для корректного отображения имен файлов используется кодировка символов Unicode.
Green Book (CD-I)
В процессе разработки мультимедийного программного обеспечения возникла проблема, как работать с изображением и звуком, исключая Audio из Red Book.
Для решения этой проблемы компании Philips и Sony предложили в 1986 году использовать стандарт Compact Disc Interactive (CD-I). Данный стандарт определяет работу с изображениями, звуком, графикой и программами. Разработчики получили возможность использовать один из четырех методов кодировки видео- и аудиоданных. Стандарт CD-I позволил чередовать типы данных, например, несколько секторов аудиоданных можно прочитать сразу после текстов или рисунка, создавая красочные презентационные пакеты с многочисленными изображениями и качественным звуком.
Формат секторов основан на режиме 2-го стандарта Green Book. К нему добавляется новый 8-байтный подзаголовок между обычным заголовком и данными. Он используется для описания типа информации и порядка ее расположения. Формат CD-I не поддерживает совместимость «сверху вниз» (так называемую обратную совместимость с предыдущими стандартами), поэтому диски можно прочитать только на современных приводах CD-ROM.
Диски формата CD-I оказались исключительно удобны. Было даже решено изменить стандарт Green Book для работы с Apple и PC однако с появлением стандарта CD-ROM XA от стандарта Green Book отказались.
CD-ROM XA >>> печать cd
По сравнению с CD-I, стандарт Yellow Book оказался не настолько хорош для записи и хранения аудио- и видеоданных. Поэтому в 1989 году компании Philips, Sony и Microsoft опубликовали новый стандарт CD-ROM XA (extended Architecture - расширенная архитектура), который внес значительные улучшения по сравнению со стандартом Yellow Book. К таким улучшениям можно отнести:
■ добавление ADPCM аудиокомпрессии (технология сжатия звуковой информации) из Green Book, дающей возможность разработчикам выбирать из трех уровней записи Hi-Fi, аудио-стандарт Red Book, или более чем 18 часов монофонического звука среднего качества;
■ чередование информации, позволяющее осуществлять непосредственный доступ к 16-паралельным аудиоканалам;
■ одновременная передача звука и изображения.
СТАНДАРТЫ DVD
Действующий в настоящее время стандарт DVD позволяет реализовать несколько различных конструкций диска. Это односторонние или двусторонние диски, с одним или двумя несущими информацию слоями на каждой стороне.
Один слой толщиной 0,6 мм может вмещать до 4,7 Гбайт информации, а весь диск - до 17 Гбайт.
Возможны четыре разновидности DVD-дисков: DVD-5, DVD-9, DVD-10 и DVD-18. Рассмотрим каждую разновидность подробнее.
DVD-5 - это первая рыночная версия DVD-диска, получившая всеобщее признание: односторонний диск с однослойной записью и емкостью 4,7 Гбайт (см. рис. 1.12).
DVD состоит из 0,6 мм пленки, покрытой алюминием и накле-ннои на чистую подложку. Технология напыления та же, что используется при изготовлении обычного CD. Алюминиевая пленка имеет толщину 55 нанометров, как и для аудио-CD и CD-ROM:
DVD-9
DVD-9 - это двухуровневый односторонний диск с емкосты 8,5 Гбайт. Для производства такого диска необходимо создать полупрозрачный слой, который отражает 18-30% лазерного из лучения. Этого достаточно, чтобы можно было считывать
информацию с верхнего слоя. И в то же время полупрозрачны) слой должен пропускать достаточно излучения, чтобы сигнал нижнего уровня с высокой отражательной способностью тоже мог быть прочитан. Информационные уровни разделяет высоко однородный клей (толщина клеевой прослойки составляет 40-7( микрон), используемый для соединения двух половин диска. Этг клеевая прослойка необходима, чтобы различить сигнал, отраженный от одного или от другого уровня.
Использование полупрозрачного слоя диктует более жесткие требования к материалу и используемой технологии:
■ требуется высокий коэффициент прохождения лазерного луча через материал диска;
■ необходимо достичь уровня UV прозрачности;
■ однородность уровня должна быть не ниже 1,5%;
■ нужен материал с высокой механической прочностью;
■ издержки производства должны быть низкими.
Последнее требование ставит производителей перед дилеммой
с одной стороны, оптимальным материалом для полупро зрачного слоя является золото, а с другой - применение вместо
лота другого, более дешевого материала с аналогичными оптическими свойствами поможет сократить издержки производства на 70%.
Сегодня в качестве альтернативы золоту используются сплавы из кремния и серебра.
DVD-10
DVD-10 - однослойный двухсторонний диск с емкостью 9,4 Гбайт.
Его можно представить как двойной диск DVD-5 без чистой подложки. Два диска, покрытых металлическими пленками, соединены вместе. Чтобы считывать информацию с двух сторон диска, используется один лазер.
DVD-18 Диск DVD-18 имеет структуру, аналогичную диску DVD-9, но информация на DVD-18 может быть записана с двух сторон. Результат - двойная емкость по сравнению с DVD-9.
>>>технические характеристики современных форматов оптических носителей
|Тиражирование dvd| |Тиражирование cd||Печать cd| |Печать dvd||Полиграфия| |Контакты|
