Доклад на тему дисковод

Принцип работы и скоростные характеристики CD-ROM-дисководов, их конструктивные особенности и устройство. Технология и стандарты производства компакт-дисков. Цифровые SCSI и IDE интерфейсы подключения дисководов, проблема синхронизации аудиосигналов.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	16.10.2010
Размер файла	21,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

На передней панели привода, кроме того, расположены: индикатор работы устройства (busy), гнездо для подключения головных телефонов или стереосистемы (для прослушивания аудио дисков), регулятор громкости звука (также для аудиоCD). Для системы caddy предусмотренно также отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации, например, если даже не срабатывает кнопка Eject.

Устройство и технология производства CD-ROM

Все CD-ROM имеют один и тот же физический формат изготовления и емкость 650 Мбайт. Диск диаметром 120 мм, толщиной 1,2 мм и центральным отверстием диаметром 15 мм. Центральная область вокруг отверстия шириной 6 мм называется зоной крепления (clamping area). За ней непосредственно следует заголовочная область (lead in area), содержащая оглавление диска (table of content). Далее расположена область шириной 33 мм, предназначенная для хранения данных и физически представляющая собой единый трек. Завершающей является терминальная область (lead out) шириной 1 мм. Внешний обод диска шириной 3 мм.

Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков, однако разнородная информация не может быть смешанна на одном треке. Цифровая информация хранится на CD-ROM в виде чередующихся по ходу спирали ямок, нанесенных на поверхность полиуглеродного пластика. Ямка воспринимается лучом лазера как логический ноль, а гладкая поверхность как логическая единица.

СD-ROM изготавливается методом штамповки. Со стеклянной матрицы изготавливают пластиковую основу, после этого поверх пластика для отражения лазерного луча наносится слой алюминия, который в свою очередь покрывается защитным слоем лака. В CD-R для увеличения кэффициента отражения лазерного луча на пластик наносят слой золота, который покрывают красителем, затем на краситель наносят защитный слой лака.

В отличие от CD-R запись информации на CD-ROM производится в момент его изготовления т.е. штамповки. На СD-R информация записывается при помощи CD рекодера. Луч лазера выжигает на “тарелке” отверстие колоколообразной формы, что дает преимущество перед обычным CD-ROM, так как в такой ямке луч лазера рассеивается сильнее и меньшая часть излучения попадает в приемник. Однако после записи информации на CD-R, он фактически становится обычным компакт диском.

Подобные документы

Этапы развития IT-технологий. Принцип работы, подключение дисковода, его характеристика, конструктивные особенности приводов CD-ROM. Цифровые интерфейсы. Устройство CD (compact disc). основные принципы работы CD-ROM и оптический метод хранения информации.

реферат [18,3 K], добавлен 21.02.2010

Принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Накопители на дискетах и жёстких дисках. Модемы и факс-модемы. Немного о мышиной "анатомии". Три способа подключения мыши. Устройства ввода: клавиатура, мыши, мониторы, модемы, трекболы, сканеры.

реферат [20,1 K], добавлен 17.06.2010

Типы файловых систем, поддерживаемые Windows NT. Методика сжатия данных и динамического кэширования диска. Символы, которые нельзя использовать в имени. Уровень дисководов, логических дисков, устройства чтения компакт-дисков, панель управления, принтеры.

презентация [8,0 K], добавлен 23.10.2013

Конструкция, общее устройство и принцип действия накопителей на жестких магнитных дисках. Основные характеристики винчестеров: емкость, среднее время поиска, скорость передачи данных. Наиболее распространенные интерфейсы жестких дисков (SATA, SCSI, IDE).

презентация [324,3 K], добавлен 20.12.2015

Общее понятие о компакт-дисках, их техническая характеристика, устройство, назначение и правила эксплуатации. Структура записывающих оптических дисков, технология их изготовления и требования к качеству. Отличительные особенности DVD и форматы записи.

реферат [713,0 K], добавлен 06.08.2013

Эксплуатация персональных компьютеров. Сложности, возникающие из-за несовместимости дисководов и носителей. Способы устранения наиболее часто встречающихся неполадок CD и DVD приводов. Алгоритм поиска неисправностей. Кэширование дисковода компакт-дисков.

курсовая работа [517,7 K], добавлен 06.04.2012

Изучение истории разработки компакт-диска. Версия Джеймса Рассела. Объем хранимых данных. Информационная структура накопителя. Физические принципы считывания, записи и перезаписи информации. Кодирование информации. Этапы производства компакт-дисков.

контрольная работа [1,3 M], добавлен 08.12.2013

Жесткая конкуренция в сфере производства винчестеров как причина роста качества и производительности устройств. Компакт-диск и DVD-диски как носители информации. Голографический многоцелевой диск – новая перспективная технология, эволюция дисководов.

контрольная работа [30,0 K], добавлен 31.03.2010

Общая характеристика дисковых приводов и оптических носителей информации, история их появления и развития. Особенности их конструкции. Приводы CD и DVD. Интерфейсы, форматы и стандарты, устройство и принцип работы. Форматы BLU-RAY и HD-DVD. Образы дисков.

курсовая работа [990,2 K], добавлен 12.11.2013

Внутренние устройства системного блока, их назначения, характеристики и типы. Материнская плата, жесткий диск и дисководы компакт-дисков CD-ROM, видеокарта (видеоадаптер) и видеопамять, видеоакселераторы. Системы, расположенные на материнской плате.

реферат [193,5 K], добавлен 24.11.2009

Читайте также:

1. В сфере компьютерной информации
2. В СФЕРЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2 страница
3. Возможности судебных экспертиз при расследовании преступлений в сфере движения компьютерной информации
4. Понятие и сущность компьютерной информации ее отличие от других видов информации.
5. Расследование нарушения правил эксплуатации ЭВМ, их системы или сети
6. Эксплуатации ЭВМ, их системы или сети

CD-дисководы

Технология изготовления

оптических дисков началось с музыкальных компакт-дисков в 1982 году. Первыми разработчиками были японская фирма Sony и голландская фирма Philips. Дальнейшее совершенствование технологии записи привело к появлению компакт-дисков, способных хранить не только звуковые, но и программные, текстовые и графические данные. Эти компакт-диски получили название CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – память на компакт-диске, используемая только для чтения). Они не позволяют перезаписывать или исправлять данные, однажды записанные на них. Они предназначены только для многократного чтения данных.

На компакт-дисках нет деления на дорожки и секторы, как у гибких и жестких дисков, а используется единая спиральная дорожка, нанесенная на их поверхность. Запись на CD-ROM производится на нижнюю сторону диска, которая покрыта тон­ким отражающим слоем металла, как правило, алюминием.

CD-ROM содержит специальный излучающий ла­зерный полупроводниковый диод, фотодетектор и соответ­ствующую оптическую систему. Они выполняют бесконтактное оптическое считывание цифро­вых данных с поверхности компакт-диска. Для вращения диска используется электродвигатель, который одновременно осуществляет и перемещение элементов системы считывания.

Запись информации на диска осуществляется путем точечного «прожигания» спиральной дорожки диска тонким лучом лазера достаточной мощности. В результате в местах прожига образуются микровпадины. Цифровая информация представ­лена чередованием этих микровпадин, слабо отражающими свет, и неповрежденных участков дорожки.

Чтение информации происходит лазерным лучом меньшей мощности. Если луч попадает на неповрежденных участков дорожки, то он практически полностью отража­ется от поверхности диска на считывающий фотодетектор через оптическую систему, формируя сигнал логической «1». Если же лазерный луч попадает на впадину, то он поглощается и рассеивается, не попадая на фотодетектор, при этом формируется сигнал логического «0».

Компакт-диск имеет одну спиральную дорожку и вращает­ся с постоянной линейной скоростью, поэтому при чтении внутренних участков спирали угловая скорость больше, чем при чтении внешних. Переменная скорость вращения диска при высокой скорости считывания данных с поверхности компакт-диска требует повышенной мощности двигателя. Одним из способов, обеспечивающих равномерное снятие информации, является применение малогабаритных двигателей высокой мощно­сти. С появлением таких электродвигателей появилась возможность повысить скорость считывания информации с компакт – диска.

При оценке скорости считывания с компакт-диска за эталон была принята величина 150 Кбайт/с. Дисковод, обеспечивающий такую скорость считывания информации, называется 1-ско­ростным. Дисковод со скоростью считывания 300 Кбайт/с называется 2-скоростным и т. д. На сегодняшний день нашли применение 24-, 32-, 34-, 36-, 40-, 45-, 48- и 50-скоростные приводы CD-ROM.

Для существующих дисководов CD-ROM существуют два способа загрузки диска — Caddy и Tray. Caddy представля­ет собой контейнер из пластмассы, в котором имеется щель для ввода компакт-диска. Компакт-диск помещается в щель дисковода, и он автоматически втягивается в контейнер. Tray-механизм представляет собой лоток, который выдвигается после нажатия кнопки Eject. Для современных CD-ROM-дисководов tray-механизм за­грузки является более распространенным, чем загрузка с помощью Caddy.

Дисководы для CD-ROM могут быть конструктивно вы­полнены и подключены к компьютеру, как внутренние уст­ройства ПК с установкой в корпус компьютера, так и внешние. В последнем случае дисководы CD-ROM по­мещаются в отдельный корпус с внутренним или внешним источником питания и подключаются к компьютеру через его порты. Для подключения внешних дисководов обычно используются стандартные параллельные порты ПК.

Соединение встраиваемых CD-ROM-диско­водов с компьютерами осуществляется через стандартные интерфейсы IDE, SCSI, либо через собственные интерфейсы. Последние интерфейсы реализовы­ваются с помощью соответствующих контроллеров. Такие дисководы чаще всего подключаются через звуковые карты, которые имеют не­сколько разъемов для подключе­ния дисководов CD-ROM. Для подключения довольно часто исполь­зуются собственные реализации какого-либо стандартного компьютерного интерфейса.

Современные приводы для компакт-дисков обычно имеют широко распространенный и хорошо из­вестный интерфейс — IDE (ATA). Это касается много­скоростных устройств — 4х и более. Такие дисководы, подключаемые через интерфейс IDE (ATA), как правило, имеют сходные конструкции и в значительной степени совпадающие технические и эксплуатационные характе­ристики.

С помощью СD-ROM-дисковода можно не только читать данные с диска, но и прослушивать аудиокомпакт-диски.

К типовым характеристикам дисководов CD-ROMотносятся:

– автоматическая загрузка лотка,

– размер 5,25 дюйма,

– наличие устройства для автоматической чистки линз оптической системы,

– автоматический вход и выход из режима ожидания, при котором дисковод находится в режиме сохранения энергии (лазер и электродвигатель временно пре­кращают свою работу).

– диаметр диска: 12 см, 8 см.

– скорость диска: до 1060 об/мин.,

– емкость диска 650 Мбайт (при диаметре диска — 12 см),

– скорость передачи данных: до 5100 Кбайт/с,

– время доступа до 150 мс,

– звуковые характеристики: количество звуковых каналов – 2, полоса частот на линейном выходе 20-20000 Гц,

– соотношение сигнал/шум более 65 дБ,

– искажения менее 0,2 % на частоте 1 Кгц.

При разработке и реализации новых высокоскоростных уст­ройств используются новые технологии (например, дисковод CD-ROM Super 32X фирмы Pioneer), такие как ре­жим считывания с постоянной скоростью (CAV). Этот режим позволяет уменьшить время доступа и упрощает конструкцию.

Еще одна технология — это считывание с использованием разных скоростных режимов вращения компакт-диска. Эта технология используется для увеличения скорости доступа и считывания данных. В этом случае при перемещении оптической головки от внутреннего диа­метра к внешнему скорость считывания и передачи данных растет благодаря сохранению постоянной скорости враще­ния диска — режим CAV. Этот рост продолжается до неко­торой скорости передачи данных. С момента достижения установленного уровня угловая скорость вращения диска изменяется так, чтобы сохранить скорость считывания и передачи данных на этом достигнутом уровне. На этом этапе работы дисковода CD-ROM реализуется режим CLV (по­стоянная линейная скорость).

Такое чередование режимов работы CD-ROM-дисковода обеспечивает быстрый доступ и высокие скорости считывания и передачи данных, то есть повышение общей производительности мультимедиа-сис­темы. Эта технология была реализована, например, в диско­воде CDR-8130 фирмы Hitachi.

Важным преимуществом этой технологии является возможность работы с компакт-дисками более раннего производства, имеющих низкое качество покрытия. Следует также отметить, что вибрации дисков, возни­кающие при высокой скорости вращения, смещенное отверстие — все это затрудняет считывание информации. При работе с такими дисками современные диско­воды CD-ROM автоматически снижают скорость и выполняют считывание информации на пониженной скорости как низкоскоростные устройства, например, как 4х.

Современные дисководы CD-ROM для подавления вибраций на высоких скоростях считывания и обеспечения стабильного и безошибочного считывания используют систему Double Dynamic Suspen­sion System (DDSS). К таким дисководам можно отнести, например, дисководы CD-ROM ASUS CD-8400 (интерфейс ATAPI/Enhanced IDE), AOPEN CD-936E(интерфейс E-IDE).

DVD-дисководы

Растущие требования к скоростным

методам считывания оптической информации привели к созданию технологий DVD, основанных на использовании дисков DVD (digital versatile disc — универсальный циф­ровой диск). Внешне и по габаритам диски DVD напоминают широко распространенные CD: диаметр — 120 мм, толщина — 1,2 мм. Диски DVD могут быть как односторонними (Single-sided), так и двухсторонними (Double-sided). На каждой стороне могут быть один или два рабочих слоя (Single-layer, Double-layer), несущих информацию в цифровом виде. Это позво­ляет наращивать емкость диска от 4,7 до 17 Мбайт.

Диски DVD метут быть следующих типов:

– Single-sided, single-layer disc — односторонний однослойный диск емкостью до 4,7 Мбайт,

– Single-sided, double-layer disc — односторонний двухслой­ный диск емкостью до 8,5 Мбайт,

– Double-sided, single-layer disc — двухсторонний однослойный диск емкостью до 9,4 Мбайт,

– Double-sided, double-layer disc — двухсторонний двух­слойный диск емкостью до 17 Мбайт.

Двухсторонний диск DVD представляет собой два склеен­ных между собой диска, каждый из которых имеет толщину 0,6мм. Верхний рабо­чий слой двухслойного диска — полупрозрачный. Лазер­ный луч сначала проходит сквозь верхний полупрозрачный слой, фокусируется на нижнем слое, считывает с него двоичную информацию, а затем за счет изменения фокусировки считывает информацию с верхнего слоя.

Значительный рост информационной емкости диска DVD по сравнению с классическим CD получен за счет ряда тех­нологических особенностей. Кроме дополнительной поверх­ности и многослойности, в DVD используется более со­вершенный лазер по сравнению с CD. В дисководах CD применяется лазер с длиной волны 780 нм, в DVD — 650 и 635 нм. Увеличена цифровая апертура. Это позволило бо­лее чем в два раза уменьшить расстояние между треками (информационными дорожками) и величину информационных впадин, расположенных на треках. В дополнение к этому в DVD используются более совершенные и эффективные схемы цифровой модуляции и коррекции ошибок.

Технология считывания информации с диска DVD аналогична технологии считывания с CD.

CD-R диски

Особое место занимают дисководы

CD-R. Технология их изготовления основана на изменении фазового состояния диска. Она при­меняется в накопителях WORM — Write Once Read Many (однократная запись, многократное чтение). Запись произ­водится на чистый диск путем «прожигания» в определен­ной последовательности поверхности диска мощным лучом лазера. В результате получается компакт-диск, который может использоваться в обыкновенном дисководе CD-ROM. Такие дисководы, с помощью которых можно записать ин­формацию на специальный чистый диск, получили назва­ние «дисководы с записью» (CD-R — CD-Recordable).

Необходимо от­метить, что записываемые компакт-диски имеют понижен­ную отражательную способность. Если у обычного компакт-диска коэффициент отражения составляет примерно 75 %, то у записываемого — 50 %. Но этого вполне достаточно для того, чтобы диски типа CD-R успешно читались прак­тически на всех современных дисководах CD-ROM.

Оптические диски, на которых можно многократно запи­сывать и стирать информацию, называются дисками CD-RW, а дисководы — дисководами CD-RW. Они выполнены с использованием технологии, основанной на фазовых переходах вещества под действием лазера. Они допускают повторную запись на диск с использованием оптических технологий. Поверхность та­кого диска покрывается сложным сплавом Ag-In-Sb-Te. Под действием луча лазера, мощ­ность которого изменяется в зависимости от режима работы, сплав способен переходить из аморфного состоя­ния в кристаллическое и обратно. Изменение фазового со­стояния сказывается на отражательной способности.

Это позволяет с помощью лазера записывать информацию на диск в двоичной форме. При чтении луч лазера отражает­ся или рассеивается на участках с разным состоянием ве­щества. Чередование таких участков распознается как по­следовательность записанных двоичных нулей и единиц.

Основной недо­статок данной технологии — это физические изменения диска в процессах записи и стирания информации, что огра­ничивает время его эксплуатации. Вторым недостатком является то, что такой диск хуже отражает луч лазера, чем традиционные CD-ROM и CD-R. Коэффициент отражения у CD-RW составляет примерно 30 %. Поэтому не все диски CD-RW читаются дис­ководами CD-ROM.

Уважаемые школьники и студенты!

Уже сейчас на сайте вы можете воспользоваться более чем 20 000 рефератами, докладами, шпаргалками, курсовыми и дипломными работами.Присылайте нам свои новые работы и мы их обязательно опубликуем. Давайте продолжим создавать нашу коллекцию рефератов вместе.

Вы согласны передать свой реферат (диплом, курсовую работу и т.п.), а также дальнейшие права на хранение, и распространение данного документа администрации сервера "mcvouo.ru"?

Всего 19436 рефератов.

Дисководы CD-ROM – (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

Дисководы CD-ROM.
Принцип работы дисковода CD-ROM

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое – в единицы. Таким образом ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы

Производительность дисководов CD-ROM.

Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными характеристиками при непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в Кбайт/с и мс. Существуют одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти, шести и восьмискоростные дисководы, обеспечивающие считывание данных со скоростью 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Кбайт/с соответственно. В настоящий момент рапространены двух- и четырехскоростные дисководы. В общем случае дисководы с четырехкратной скоростью обладают более высокой производительностью, однако оценить чистое преимущество дисковода с четырехкратной скоростью по сравнению с дисководом с удвоенной скоростью бывает не так просто. Прежде всего это зависит от того с какой операционной системой и с каким типом приложения ведется работа. При высокой интенсивности повторяющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого количества данных (например при работе с базами данных) “импульсная” скорость считывания информации приобретает важное значение. Например, по данным журнала InfoWorld, производительность дисководов с четырехкратной скоростью, по сравнению с дисководами с удвоенной скоростью, в случае операции доступа к базе данных в среднем повышается вдвое. В случае простого копирования данных выигрыш составляет от 10 до 30%. Однако наибольшее преимущество получется при работе с полноформатным видео.

Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью (стандартные объемы кэша: 64, 128, 256, 512, 1024 Кбайт). Буфер дисковода представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания их с CD-ROM, но до пересылки в плату контролера, а затем в ЦП. Такая буферизация дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими порциями, а не занимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных. Например, согласно требованиям стандарта MPC уровня 2 накопитель CD-ROM удвоенной скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП. Важной характеристикой дисковода является степень заполнения буфера, которая влияет на качество воспроизведения анимационных изображений и видеофильмов. Эта величина определяется как отношение числа блоков данных, переданных в буфер из накопителя и хранящихся в нем до момента начала их выдачи на системную шину, к общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень заполнения может привести к задержкам при выдаче из буфера на шину; с дугой стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше внимания со стороны процессора. Обе эти ситуации приводят к скачкам и срывам изображения во время воспроизведения.

Конструктивные особенности приводов CD-ROM

Как известно, большинство накопителей бывают внешними и встраиваемыми (внутренними). Приводы компакт-дисков в этом смысле не являются исключением. Большинство предлагаемых в настоящее время накопителей CD-ROM являются встраиваемыми. Внешний накопитель стоит заметно дороже. Это легко объяснимо, так как в этом случае накопитель имеет собственный корпус и источник питания. Форм-фактор современного всраиваемого привода CD-ROM определяется двумя параметрами: половинной высотой (Half-High, HH) и горизонтальным размером 5. 25 дюйма.

На передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму загрузки компакт-диска. Одним из самых распространенных является механизм загрузки CD-ROM с помощью caddy. Caddy представляет из себя пластмассовый прозрачный контейнер, в который кладется компакт-диск перед загрузкой непосредственно в привод. Другим способом является загрузка с помощью tray-механизма. Tray-механизм действительно похож на поднос, который выдвигается из накопителя обычно после нажатия кнопки Eject. На него устанавливается компакт-диск, после чего “поднос” в накопитель задвигается в ручную. Существуют разновидности tray-механизма, например pop-up. В этом случае загрузка диска на ”подносе” происходит полуавтоматически, после легко касания.

На передней панели привода, кроме того, расположены: индикатор работы устройства (busy), гнездо для подключения головных телефонов или стереосистемы (для прослушивания аудио дисков), регулятор громкости звука (также для аудиоCD). Для системы caddy предусмотренно также отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации, например, если даже не срабатывает кнопка Eject.

Устройство и технология производства CD-ROM.
Устройство CD-ROM.

Все CD-ROM имеют один и тот же физический формат изготовления и емкость 650 Мбайт. Диск диаметром 120 мм, толщиной 1, 2 мм и центральным отверстием диаметром 15 мм. Центральная область вокруг отверстия шириной 6 мм называется зоной крепления (clamping area). За ней непосредственно следует заголовочная область (lead in area), содержащая оглавление диска (table of content). Далее расположена область шириной 33 мм, предназначенная для хранения данных и физически представляющая собой единый трек. Завершающей является терминальная область (lead out) шириной 1 мм. Внешний обод диска шириной 3 мм. Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков, однако разнородная информация не может быть смешанна на одном треке. Цифровая информация хранится на CD-ROM в виде чередующихся по ходу спирали ямок, нанесенных на поверхность полиуглеродного пластика. Ямка воспринимается лучом лазера как логический ноль, а гладкая поверхность как логическая единица. СD-ROM изготавливается методом штамповки. Со стеклянной матрицы изготавливают пластиковую основу, после этого поверх пластика для отражения лазерного луча наносится слой алюминия, который в свою очередь покрывается защитным слоем лака. В CD-R для увеличения кэффициента отражения лазерного луча на пластик наносят слой золота, который покрывают красителем, затем на краситель наносят защитный слой лака.

В отличии от CD-R запись информации на CD-ROM производится в момент его изготовления т. е. штамповки. На СD-R информация записывается при помощи CD рекодера. Луч лазера выжигает на “тарелке” отверстие колоколообразной формы, что дает преимущество перед обычным CD-ROM, так как в такой ямке луч лазера рассеивается сильнее и меньшая часть излучения попадает в приемник. Однако после записи информации на CD-R, он фактически становится обычным компакт диском.

Подключение дисководов CD-ROM
Цифровые интерфейсы.

В настоящее время наиболеее распространенными являются SCSI и IDE интерфейсы. Помимо этих интерфейсов существует масса других стандартов конкретных производителей таких как Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, однако их роль весьма мала. В свою очередь оба интерфейса SCSI и IDE имеют усовершенствованные версии. Для SCSI это SCSI-2 и Fast SCSI-2, для IDE – интерфейс EIDE. Последний поддерживает два параллельных канала и по характеристикам занимает промежуточное место между SCSI и IDE. Интерфейс SCSI по сравнению с IDE в принципе является более быстрым по потенциальной скорости обмена данными с диском, однако реально это не дает преимущества, поскольку даже дисководы CD-ROM с четырехкратной скоростью не могут передавать данные быстрее 700 Кбайт/с. Все же, если учесть, что общая концнпция вычислений постепенно сдвигается в сторону мультизадачной среды, когда одновременно требуется доступ как к жесткому диску, так и к устройству типа CD-ROM, использование интерфейса SCSI в будующем может оказаться более предпочтительным.

Подключение дисководов CD-ROM.

На сегодняшний день существует несколько способов подключения дисководов CD-ROM. Первый способ основан на том, что один канал интерфейса IDE может поддерживать два встроенных устройства. Накопитель CD-ROM подключают к плате ввода-вывода через интерфейс IDE вместе с жестким диском по принципу master/slave. Однако в этом случае снижается скорость обмена данными с жестким диском. Одним из способов решения этой проблемы является подключение устройств CD-ROM к различным каналам одного интерфейса EIDE или к двум различным котроллерам IDE. Если CD-ROM имеет SCSI интерфейс, то его соответственно подключают к SCSI контроллеру. Другим подходом является применение 32- битных драйверов дисководов CD-ROM вместо используемых в настоящее время 16- битных. Существует также возможность подключения дисководов CD-ROM через контроллер звуковой карты. Также не следует забывать, что современные материнские платы могут содержать встроенные контроллеры SCSI и IDE, что вообще исключает необходимость в дополнительной плате ввода-вывода для подключения дисководов CD-ROM.

Практически каждый дисковод CD-ROM обладает встроенным цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), а также выходным разъемом для вывода стереофонических сигналов. На внешней панели дисководы CD-ROM (как внешние так и внутренние), кроме того, имеют разъем, для головных телефонов (наушников). Если на компакт-диске находится аудиоинформация, ЦАП преобразует ее в аналоговую форму и подает сигнал на разъем, предназначенный для головных телефонов, а так же на выходные аудио-разъемы дисковода, с которых в свою очередь, сигнал поступает на усилитель и аккустическую систему непосредственно или через звуковую карту. Преимущество активного выхода заключается в том, что аудиосигнал с CD-ROM дополнительно обрабатывается звуковой картой.

Одной из основных, встречающихся при работе с аудиосигналами, проблем является физическая несовместимость аудио-разъемов для встраиваемого дисковода CD-ROM и звуковой карты. Как правило, и дисковод, и звуковая карта имеют аудио-разъемы с четырьмя выводами ( два стереоканала и по одному заземляющему контакту для каждого из них). Назначение контактов обычно одинаково на обоих типах устройств, однако, проблема состоит в том, что эти разъемы могут иметь различные размеры. Еще одна неприятность связана с тем, что, если ЦАП конструктивно расположен внутри самого дисковода, это может негативно отразиться на качестве воспроизведения звука. В свою очередь физическое разделение дисковода CD-ROM и ЦАП, с которым он работает, позволяет избежать дополнительных шумов.

Стандарты на компакт-диски.

Все стандарты на компакт-диски больше известны по цветам библиотек, в которых они описываются. В 1980 году была принята серия стандартов под названием Red Book, относящихся к аудио компак-дискам. Согласно этому документу частота дискретизации при считывании аудио сигналов с диска CD-ROM должна быть равна 44, 1 КГц. Амплитудное разрешение представляется 16- битной величиной. Так как стандарт определяет стереозвук, то каждую секунду должна считываться не одна, а две 16- битные величины.

Первый стандарт под названием Yellow Book для компакт-дисков с разнородной информацией был принят в 1985 году. Это было одним из первых шагов компьютерной индустрии в сторону технологии мультимедиа. Согласно этому стандарту все диски были поделены на две категории: Mode1 и Mode2. Носители, относящиеся к первой категории, записывались с битами коррекции ошибок, а скорость передачи полезной информации составляла при этом 150 Кбайт/с. Для дисков второй группы она была выше 170 Кбайт/с за счет отсутствия корректирующих битов.

Режим Mode2 в первоначальном виде так и не был реализован. Аудио- и видеоинформация хранилась в разных частях диска, в результате чего лазерный луч вынужден был постоянно “бегать” от одной области диска к другой. Хотя стандарт определил процесс коррекциии ошибок, используемый при считывании данных с CD-ROM, он в тоже время не давал достаточной спецификации относительно структуры хранимого файла, которую более четко определил вышедший в 1988 году стандарт ISO 9660.

Стандарт Green Book, принятый в 1986 году посвящен интерактивным компакт дискам СD-i (CD-interactive). В нем была заложена концепция заголовков для упрощения работы с постоянно перемежающейся видео- и аудиоинформацией. В стандарте Green Book идея построения Mode2 была формально переработана. Компакт-диски группы Mode2 были подразделены на две подгруппы: Form1 и Form2. Первая, как и в случае категории Mode1 стандарта Yellow Book, определяла процесс коррекции ошибок за счет дополнительных битов и скорость передачи информации 150 Кбайт/с. Вторая подгруппа позволяла иметь скорость считывания 170 Кбайт/с за счет отсутствия кодов коррекции ошибок.

Стандарт XA (Extended architecture) был разработан в 1990 году совметно фирмами Philips, Sony и Microsoft и устанавливал критерии совместимости между компакт дисками CD-ROM, удовлетворяющими стандартам Green Book и Yellow Book. Он определяет способ индексирования мультимедиа-информации – графики, текста, растровых картинок, звука. Диск, отвечающий стандарту XA, может быть воспроизведен на устройстве считывания интерактивных дисков CD-i, совместимых со стандартом Green Book, или с помощью дисковода CD-ROM, который удовлетворяет стандарту Yellow Book, поддерживает ХА- операции и управляет специальным програмным драйвером.

Наконец, в 1991 году появился стандарт Orange Book, посвященный компакт-дискам с возможностью многократной записи.

Динамические изображения и стандарт White Book

Экспертная группа по стандартизации (MPEG – Moving Picture Expert Group), разработала стандарт MPEG-1, касающийся вопросов сжатия полноформатного видео (Full-Motion Video). Следует заметить, что этот стандарт не определяет формата хранения данных. Данные в нем могут быть воспроизведены на устройстве считывания интерактивных дисков CD-i, которое оборудовано MPEG- декодером. Другим вариантом является хранение сжатого по стандарту MPEG полноформатного видео на устройстве CD-ROM, отвечающем стандарту Yellow Book. Стандарт White Book, принятый в 1993 году, ввел некоторые интерактивные возможности, позволяющие производить быстрый поиск информации по отдельным кадрам в режиме прямого доступа. Первые диски со стандартом White Book и называемые Video-CD появились в 1994 году. В настоящее время некоторые компакт-диски типа Video-CD могут быть воспроизведены на компьютерах IBM PC и Macintosh посредством распаковки по стандарту MPEG, если установить плату, аппаратно выполняющую MPEG- преобразования. Однако многие диководы CD-ROM не считывают информацию в непрерывном режиме, что не позволяет воспроизводить эти диски даже после установки MPEG- платы. К тому же процессор должен быть не ниже 386/25.

Все компакт-диски для современных мультимедиа-систем, включая интерактивные компакт диски CD-i и Video-CD, записываются в стандарте Mode2/Form2, т. е. без использования коррекции. Возникающий при этом выйгрыш в скорости 20 Кбайт/с используется для улучшения качества видео изображения. В данном классе приложений отсутствие коррекции ошибок не отражается на качестве, чего никак нельзя сказать о бизнес-приложений.

Диски Photo CD и мультисессии

Одним из типов CD-ROM с возможностью дозаписи информации являются так называемые Photo CD. Единовременная запись информации на диск называется сессией (session). Соответственно многократная запись называется мультисессией (multisession). Необходимо учитывать, что каждая сессия требует своего оглавления, поэтому чем большее количество сессий используется, тем меньшее количество информации на диске. В настоящее время уже появились дисководы, обрабатывающие мультисессии и позволяющие проигрывать диски Photo CD. Фирма Kodak разработала устройства типа Photo CD, позволяющие хранить снимки, сделанные на 35-миллиметровой пленке вколичестве до 100 кадров. Идея состоит в том, чтобы потребитель мог сканировать снимки, полученные при помощи оборудования фирмы Kodak, а в последствии воспроизводить на любом дисководе. Реально на диске могут храниться пять различных версий одного и того же слайда при разном разрешении 24- битной палитры.

С помощью сжатия (без потери разрешающей способности) данные пяти изображений могут быть упакованы в файл размером 6 Мбайт. Таким образом на компакт-диске емкостью 600 Мбайт может храниться до 100 фотоснимков.

Для работы с Photo CD рекомендуются быстрые дисководы, потому что отдельные кадры могут достигать размеров до 18 Мбайт.

Будущее CD-ROM приводов и CD дисков

В настоящий момент емкости CD-ROM не хватает для мультимедиа продуктов навого поколения. Для увеличения емкости CD-ROM, способного хранить больший объем данных, упакованных по стандарту MPEG-2, необходимы более высокие скорости считывания. Разрабатываемый сейчас новый формат CD-ROM (HD-CD или High Density CD) способен обеспечить пятикратное увеличение объема компакт-дисков без каких-либо особых технических ухищерений. При этом ужесточаются требования на физическую разметку диска, а именно уменьшается расстояние между соседними треками и размер ямок. Длина волны считывающего луча уменьшается с 780 нм до 635 нм, однако возможность использования все тех же дешевых лазеров, работающих в красной области спектра, остается. Структура данных также становится более эффективной за счет более совершенной логической системы коррекции ошибок, что увеличивает информационную емкость диска на 10-15%. Комбинация указанных новшеств позволит довести объем записываемой информации до 3, 7 Гбайт. В технологию HD-CD так же вводится концепция переменной скорости считывания информации с компакт-диска. Вместо того чтобы заносить на диск какую-либо короткую видео запись, оставляя на нем массу свободного места, можно будет записывать данные с меньшей плотностью. При этом предусматривается возможность динамического регулирования этого процесса. Например, плотность записи может быть изменена для различных последовательностей битов в случае различной сложности кодирования информации.

По мнению специалистов процесс производства HD-CD мало чем будет отличаться от производства обычных компакт-дисков, за исключением гораздо более сложных допусков. Наибольшую трудность, вероятно, будет представлять изготовлениме матрицы компакт-диска высокой плотности. Дисководы HD-CD появятся по всей видимости в этом году.

В настоящее время ведутся работы над мультиповерхостным CD-ROM. Суть этой технологии заключается в наличии двух слоев, содержащих записанные данные и находящихся один над другим. Лазерный луч может фокусироваться как на нижнем так и на верхнем слое. Первый вариант таких систем, выпущенных фирмой 3М, вмещает до 7, 8 Гбайт информации при двухслойной записи, хотя не существует никаких припятствий, мешающих дальнейшему увеличению количества слоев. В свою очередь основная идея дальнейшего повышения скорости работы дисководов CD-ROM связана с использованием двух лазерных лучей. Это может сделать данные устройства значительно дороже, поэтому некоторые производители считают целесообразным усовершенствовать технологию производства приводов CD-ROM и выпуск в ближайшее время относительно дешевых моделей с 8-ми кратной скоростью при использовании одного считывающего луча. Наличие дисков с высокой плотностью записи в сочетании имеющихся дисководов с четырех-, шести- и восьмикратной скоростью дает возможность встраивать мультимедиа данные в любые приложения.

Список литературы
CompUnity N1(2) 1995
Hard и Soft N5, Май 1995
PC Magazine Russian Edition N6 1994