Информатика: аппаратные средства персонального компьютера - Владимир Яшин

Дальнейшее развитие технологии цифровых универсальных дисков привело к разработке различных стандартов записи информации, позволяющих осуществлять запись непосредственно на ПК пользователя. После записи информации на такие диски ее можно считывать на дисководах DVD-ROM.

Первым стандартом записи стал DVD-R и диски, на которых запись информации осуществлялась в соответствии с этим стандартом, стали называться DVD-R (DVD-Recordable – записываемый цифровой универсальный диск). Такие диски поддерживают однократную запись, на мультисессионные DVD-R можно только дописывать информацию. Данный стандарт был разработан в 1997 г. компанией Pioneer и во многом соответствует стандарту CD-R. Стандарт DVD-R является универсальным для всех дисководов DVD. Диски данного стандарта являются односторонними однослойными дисками, имеющими один информационный слой (тип DVD-5). Информационный объем таких дисков составляет 4,7 Гбайт. Специалисты компании Pioneer утверждают, что диски стандарта DVD-R могут хранить информацию до 100 лет. В отличие от DVD-ROM в дисках стандарта DVD-R имеется информационный слой, который может менять прозрачность под воздействием высокой температуры. При записи данных на такие диски лазер разогревает заданные участки информационного (регистрирующего) слоя, создавая информационный узор дорожки диска. Участки информационного слоя, к которым было применено температурное воздействие, темнеют. Записанная информация на DVD-R в виде последовательности темных и светлых участков регистрирующего слоя дорожки компакт-диска считывается оптико-механическим лазерным блоком дисковода. В качестве материала для регистрирующего слоя используются сложные органические соединения. Из-за наличия регистрирующего слоя требования к отражающему слою у DVD-R выше, чем у DVD-ROM, поэтому вместо алюминия в них применяют более дорогие металлы. Дальнейшее развитие стандарта записи DVD-R привело к созданию и ряда других стандартов, поддерживающих однократную запись.

Диски стандарта DVD-R DL (DVD-Recordable Dual Layer – записываемый цифровой универсальный диск, имеющий два информационных слоя) представляют собой двухсторонние диски, которые позволяют записывать информацию на два информационных слоя, по одному на каждой стороне диска (тип DVD-10). Информационный объем таких дисков составляет 9,4 Гбайт.

Диски стандарта DVD+R (DVD-Recordable – записываемый цифровой универсальный диск двухслойный) в отличие от дисков стандарта DVD-R имеют два информационных слоя, расположенных один над другим (тип DVD-9). Первый информационный слой (первый снизу)   – полупрозрачный. Это обеспечивает доступ лазерного луча ко второму (верхнему) информационному слою, расположенному на расстоянии 0,3 мм над первым. Расположение рабочих слоев одного над другим позволяет значительно увеличить информационный объем диска. Из-за влияния допусков на точность изготовления двухслойного диска его информационный объем меньше удвоенного объема однослойного DVD-R и составляет 8,5 Гбайт. Многие современные дисководы поддерживают технологию записи двухслойных дисков.

Диски стандарта DVD+R DL (DVD-Recordable Double Layer – записываемый цифровой универсальный диск, имеющий два информационных слоя на каждой стороне) являются двухсторонними двухслойными дисками (тип DVD-18). Условно такой диск можно представить в виде двух односторонних дисков с двумя информационными рабочими слоями, склеенных тыльными сторонами. Информационный объем такого диска достигает 17 Гбайт.

Информацию на DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL, в отличие от DVD-ROM, можно дописать, т. е. создавать на их основе мультисессионные диски.

Кроме перечисленных выше стандартов существуют стандарты записи для перезаписываемых дисков: DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM.

Диски стандарта DVD-RW (Digital Versatile Disk – Rewritable, перезаписываемый цифровой универсальный диск) аналогичны стандарту DVD-R. Отличие состоит лишь в том, что в DVD-RW в качестве информационного (регистрирующего) слоя используются материалы с возможностью многократно менять свою отражающую способность. В DVD-RW применяются материалы, имеющие отражательную способность, значительно отличающуюся в двух различных фазовых состояниях: аморфном, в котором молекулы ориентированы случайно и отражение луча света слабое, и кристаллическом, хорошо отражающем свет. Лазерный луч может изменить фазу таких материалов с одной на другую. В качестве материала для информационного слоя используются сложные органические соединения. Из-за наличия информационного слоя требования к отражающему слою у DVD-RW выше, чем для DVD-ROM, поэтому вместо алюминия в них применяют более дорогие металлы. При записи данных на такие диски лазер разогревает заданные участки регистрирующего слоя, создавая информационный узор дорожки диска. Участки информационного слоя, к которым было применено температурное воздействие, темнеют. Записанная информация на DVD-RW в виде последовательности темных и светлых участков регистрирующего слоя дорожки компакт-диска считывается оптико-механическим лазерным блоком дисковода.

Однако применение материалов с «переменной фазой» имеет существенный недостаток: этот материал в конечном счете теряет свои свойства. По утверждению производителей таких дисков, их можно перезаписывать до 1000–1500 раз. Данный стандарт также разрабатывался компанией Pioneer. Однако, стандарт записи DVD-RW совместим далеко не со всеми дисководами DVD. Информационный объем таких дисков обычно составляет 4,7 Гбайт (тип DVD-5).

Диски стандарта DVD+RW (Digital Versatile Disk – Rewritable, перезаписываемый цифровой универсальный диск) отличаются от дисков стандарта записи DVD-RW используемым в качестве информационного слоя материалом и способами записи. Принцип записи таких дисков аналогичен принципу записи, который используется в DVD-RW. Разработали стандарт DVD+RW несколько членов DVD-форума, включая компанию Microsoft. Информационный объем таких дисков обычно составляет 4,7 Гбайт (тип DVD-5). Данный стандарт поддерживают дисководы, производимые многими компаниями (SONY, NEC, Philips и т. д.).

Диски стандарта DVD-RAM (Digital Versatile Disk – Random Access Memory, перезаписываемый цифровой универсальный диск) разработали компании Hitachi, Panasonic и Toshiba. В связи с тем, что конструкция таких дисков отличается от других DVD (диски помещены в специальный картридж для защиты от физических повреждений), они не совместимы с дисководами других DVD. Преимущество таких дисков по сравнению с DVD-RW и DVD+RW состоит в том, что DVD-RAM можно перезаписывать не менее 100000 раз. Информационный объем таких дисков составляет 9,4 Гбайт (тип DVD-10).

В комбинированных дисководах, так же и в дисководах CD-R и CD-RW, прерывать процесс записи недопустимо, поэтому для защиты от прерывания потока информации используются специальные технологии защиты от опустошения буфера, например JustLink или Burn-Proof.

В комбинированных дисководах применяют два основных способа записи информации на компакт-диски и цифровые универсальные диски: Track-At-Once – запись производится на дорожку компакт-диска или цифрового универсального диска за один прием, т. е. записывается информация порциями, которые называют дорожками; и Disk-At-Once – запись производится на компакт-диск или цифровой универсальный диск за один прием, т. е. записывается вся информация без выключения лазера.

Объем информации, который может быть записан на диски, поддерживающие однократную и многократную запись информации, зависит от типа диска (см. табл. 6.8).

Остальные параметры у них такие же, как у DVD-ROM (среднее время доступа зависит от параметров дисковода и в среднем для таких дисков составляет 150 мс, диаметр 120 мм (основной стандарт) или 80 мм, толщина диска – 1,2 мм).

Максимальные скорости записи информации на DVD и считывания информации с них (для дисководов, в которых используется способ CAV) зависят от многих параметров: типа используемого диска, характеристик дисковода и т. д. В спецификации на конкретную модель дисковода указываются средние скорости записи и считывания, которые получены после их тестирования с помощью дисков, на которые предварительно записаны тесты разных стандартов записи. В качестве примера приведем спецификацию упомянутого дисковода модели DVD-RW DRU-800A KY03 (табл. 6.9).

Тестирование дисковода можно провести самостоятельно, воспользовавшись программой Nero CD-DVD speed, которая входит в пакет сервисных программ Nero Toolkit. Доступ к данной программе открыт в окне менеджера проектов Nero StartSmart.

Цифровые универсальные диски для защиты от внешних неблагоприятных воздействий, также как компакт-диски, помещаются в специальную пластиковую упаковку, из которой при необходимости они изымаются.

Перед считыванием и записью информации на компакт-диски, они должны быть отформатированы, т. е. на них должна быть создана физическая и логическая структура. Формирование физической структуры компакт-диска состоит в создании на диске спиральной дорожки, идущей от центра диска к его периферии, и размещения на дорожке служебной информации.