Обзор скоростных приводов CD-ROM ведущих производителей мира

Форматы компакт-дисков

К настоящему моменту существует большое число форматов компакт-дисков. Часть из них является базовыми и служит основой для разработки новых стандартов, число которых все время увеличивается. Современные дисководы CD-ROM поддерживают все основные форматы и работают с дисками диаметром 8 и 12 см. Последние модели практически всех фирм дополнили этот обширный список записываемыми и перезаписываемыми CD, а также некоторыми новейшими форматами (CD-UDF, I-TRAX, CD TEXT). Кратко рассмотрим принятые на сегодня стандарты компакт-дисков.

Red book ("красная книга"), Philips & Sony, 1980 г.

Является первым стандартом на CD и описывает аудио CD - CD-DA (CD - Digital Audio), который хранит аудиосигнал в несжатом виде. На нем основаны все остальные стандарты на компакт-диски. Эта спецификация включает в себя физические размеры диска (диаметр 12 или 8 см, толщина 1,2 мм), его логическую структуру, а также метод кодирования данных и коррекции ошибок - распределенный код Рида/Соломона (CIRC - Cross Interleave Reed/Solomon Code). Емкость - 74 мин. 33 сек (примерно 650 Мб). Может воспроизводится на всех дисководах CD-ROM и автономных устройствах (проигрывателях CD-I, Photo CD) и, естественно, аудио CD-плейерах.

Yellow book ("желтая книга"), Philips & Sony, 1984 г.

Включает два формата записи на ПЗУ CD - CD-ROM (CD - Read Only Memory). Диск CD-ROM может нести звук, текст (в широком смысле - данные, программы и т.п.) и графику (изображения и видео).

Mode 1. Применяется в основном для записи текста.

На базе Mode 1 разработан стандарт Mixed Mode Disc. На таком диске первая дорожка имеет формат Mode 1, а все остальные - это обычный CD-DA. Таким образом звук и остальная информация разделены на таком CD, т.е. не могут быть проиграны одновременно (без перемещения считывающей головки). Считывается всеми дисководами CD-ROM, плейерами CD-I, Photo CD и CD-DA (только музыка).

Mode 2. В отличие от Mode 1, не содержит кодов обнаружения и коррекции ошибок - EDC (Error Detection Code) и ECC (Error Correction Code) соответственно, и используется в основном для хранения сжатых звуков и графики. В настоящее время в чистом виде не применяется и служит основой для другого стандарта CD-ROM XA. Для воспроизведения необходим специальный дисковод или обычный дисковод в сумме с поддерживающим этот формат ПО.

Существенный недостаток этого стандарта - несовместимость дисков различных производителей. Для решения этой проблемы были предложены следующие два стандарта.

HSG (High Sierra Group), 1985 г и ISO 9660, 1988 г.

Основные положения этих стандартов описывают логическую и файловую структуру диска. Стандарт ISO 9660 включает три уровня (level 1, 2 и 3):

level 1 - файловые системы MS-DOS (8-кратная вложенность каталогов, формат имени файла - 8 + 3) и HFS Apple Macintosh, дополнительное требование - отсутствие фрагментации файлов;

level 2 - файловая система с вложенностью каталогов глубиной до 32 и длинными именами файлов, отсутствие фрагментации файлов;

level 3 - снято ограничение на фрагментацию файлов.

Расширение Rock Ridge определяет файловую систему UNIX.

Green book ("зеленая книга"), Philips, Sony & Matsushita, 1988 г.

Описывает стандарт интерактивного CD - CD-I (CD - Interactive). Такой диск содержит все виды информации (звук, текст, графика) на одной дорожке в формате XA Mode 2 form 1 и 2 и для его воспроизведения необходим специальный плейер на процессоре Motorola 68000 под управлением операционной системы CD-RTOS фирмы Microware, подключенный к телевизору. В 1994 г. стандарт уже предусматривал сжатие изображения. Дорожки этого формата не входят в оглавление диска и поэтому проигрывание его на аудио CD-плейере не приведет к повреждению акустической системы (в отличие от обычного CD-ROM и CD-ROM XA, при попытке прослушивания которых начнет воспроизводиться цифровая информация, на слух воспринимаемая как сильный треск).

CD-I Ready, Philips (неофициальный экспериментальный формат)

Этот стандарт обеспечивает совместимость между дисками CD-I и обычными звуковыми CD-DA. Перед началом первой звуковой дорожки на аудио-CD имеется особая область - track pregap, представляющая собой паузу продолжительностью несколько секунд. На CD-I Ready она увеличена до 182 сек и содержит видео или графическую информацию в формате CD-I. Полноценно воспроизвести такой диск можно на CD-I-плейере. Аудио CD-плейер читает только аудиоданные.

CD-ROM XA, Microsoft, Philips & Sony, 1990 г.

Стандарт базируется на CD-ROM Mode 2 и описывает диск c расширенной архитектурой - CD-ROM XA (CD-ROM eXtended Architecture). Благодаря технологии чередования (interleaving) секторов с различной информацией на одной дорожке могут находиться текст, звук в сжатом виде (время звучания фонограммы увеличивается до 16 ч) и графика (статические и анимированные картинки, а также полноэкранное видео). Формат дорожки XA Mode 2 определяет две формы логической структуры сектора, которая теперь включает дополнительное поле подзаголовка сектора (определяет его тип - текст или аудио/видео): form 1 - применяется для записи текстовых данных, form 2 - аналогично form 1, за исключением ECC, применяется для записи мультимедийной информации. Этот стандарт является связующим звеном между форматами CD-ROM и CD-I, т.е. такой диск читают как дисководы, поддерживающие стандарт Yellow book, так и проигрыватели CD-I.

CD-I Bridge, Philips & Sony

Стандарт представляет собой "мост" между CD-ROM и CD-I и обеспечивает воспроизведение дисков CD-ROM XA, содержащих дополнительные дорожки CD-I, на CD-I-плейере за счет включения дорожек CD-I в общее оглавление диска. Такие CD, в отличие от чистых CD-I, можно читать и на обычном CD-ROM.

Orange book ("оранжевая книга"), Philips & Sony, 1991 г.

Этот стандарт, в отличие от всех остальных, описывает CD для одно- или многократной записи и состоит из трех частей.

Первая часть этой спецификации посвящена магнито-оптическому диску - CD-MO (CD - magneto-optical). Физически диск поделен на две области, запись которых осуществляется за два технологических процесса (session). При изготовлении диска записывается область (Hybrid disc), представляющая собой обыкновенный CD-ROM. Остальная часть диска предназначена для многократной записи информации.

Вторая часть описывает формат диска для однократной записи - CD-R (CD - Recortable) или CD-WO (CD - Write Once). Еще одно обозначение - CD-WORM (CD - Write Once Read Many). Возможность перезаписи (или дозаписи) такого компакта сохраняется до момента создания оглавления, после чего диск превращается в CD-ROM, воспроизводить который можно на обычном приводе. Для чтения CD-R диска без оглавления нужна специальная аппаратура.

И, наконец, третья часть определяет формат перезаписываемого диска - CD-RW (ReWritable) или CD-E (CD-Erasable). Из названия следует, что такой диск предназначен для многократной записи/перезаписи информации. В каждую сессию записи на диске создается область, логически представляющая собой вводную запись (lead in), собственно данные и выводную запись (lead out). Следует иметь в виду, что выводная запись занимает около 20 Мб дискового пространства, так что полезный объем диска при многосеансной записи может быть меньше стандартной величины 650 Мб. До недавнего времени этот формат компакт-дисков поддерживали не все дисководы.

Photo CD, Eastman Kodak & Philips, 1992 г.

Стандарт описывает разновидность формата CD-R для многосеансной записи (дописывания) фотографий. Логическая структура диска совпадает со стандартом CD-I Bridge, а файловая система отвечает спецификации ISO 9660. Существует пять вариантов этого стандарта, отличающихся разрешением и количеством хранимых фотоматериалов и ориентированных на различные области применения: Photo CD Master (пользовательский формат для хранения 35 мм пленок), Pro Photo CD Master (профессиональный формат), Photo CD Portfolio (для проведения интерактивных презентаций), Photo CD Catalogue (создание каталогов) и Print Photo CD (издательская деятельность). Фото-диски считывают автономные Photo CD-плейеры, CD-I-плейеры, а также дисководы CD-ROM в комплексе со специальным ПО.

Karaoke CD (CD-G), Philips, Sony, JVC, Matsushita

Видеосистема Karaoke была разработана компанией JVC и предназначалась для проигрывания музыки и одновременного показа изображения (картинок или текстов песен) на экране телевизора или монитора. CD-G (CD-Graphic) является первоначальным вариантом Video CD и имеет секторы в формате White book (логическая структура)/ISO 9660 (файловая структура) и для его проигрывания необходимы автономные плейеры Karaoke или CD-I, подойдет также CD-ROM в комплексе с декодером MPEG.

White book ("белая книга"), Philips, Sony, JVC, Matsushita, 1993 г.

Эта "книга" описывает видео CD - V-CD (Video CD). Видео-компакт хранит в сжатом виде (AVI, MPEG и т.п.) 90-180 мин (для MPEG-3) полноэкранного видео (Full Motion) со стереозвуком студийного качества. Логическая структура диска основана на формате CD-I Bridge: первая дорожка содержит данные (например, информацию о CD, тексты для системы Karaoke, CD-I приложения, неподвижные изображения) в формате XA, а остальные - видео данные в системе MPEG. Такой CD воспроизводится на специальном видео CD-плейере, на проигрывателе CD-I, оборудованном специальным картриджем Digital Video или на мультимедиа-ПК, в состав которого должна входить плата аппаратного MPEG-декодирования. Следует отличать этот формат от CD Video (CDV), который содержит звук в цифровом виде, а видео - в аналоговом.

Blue book ("синяя книга"), Philips, Sony, Microsoft, Apple, декабрь 1994 г.

Стандарт описывает мультимедийный музыкальный диск CD-Xtra (CD Plus или Enhanced CD), записанный в двухсеансном режиме (т.е. за два технологических цикла записи). При этом в pregap-область диска, которая доступна при воспроизведении диска на мультимедиа-ПК, заносятся мультимедийные данные (формат XA mode 2). Обычный же CD-DA-плейер "видит" только музыкальную часть диска. Воспроизвести такой диск можно также на специальном плейере, однако CD-I-плейер не совместим с этим форматом.

CD TEXT, Philips & Sony

CD TEXT - новое расширение стандарта Red Book, которое определяет систему для хранения текстовой информации и изображений на аудио CD в каналах субкода (subcode channels) в области заголовка (lead-in) и данных. Это могут быть цветные изображения (логотипы компаний и групп), сведения об исполнителе, название альбома, тексты песен и т.п. Причем вывод текстов может быть синхронизирован с проигрыванием фонограммы. Диски этого формата являются обедненной версией CD-Xtra. CD TEXT можно проигрывать и на простом CD-ROM, не оборудованном CD TEXT-декодером, без просмотра текста и рисунков.

I-TRAX Enhanced CD

Еще одна разновидность расширенного (Enhanced) формата компакт-дисков. Представляет собой обычный аудио CD, дополнительно содержащий интерактивную информацию (видео, тексты, графика). Диск читается всеми накопителями CD-ROM на PC и Macintosh. Обычные проигрыватели аудио CD воспроизводят только музыку.

CD-UDF, OSTA (Optical Storage Technology Association), 1996 г.

Стандарт CD-UDF разработан Ассоциацией по технологии оптического хранения информации, описывает диски с файловой системой, отличной от ISO 9660 и называемой UDF (Universal Disc Format). Она создается с помощью специального программного обеспечения фирмы Adaptec - Direct CD. Direct CD использует новую технологию записи дисков CD-R/CD-RW - пакетную запись. Суть ее состоит в том, что, в отличие от других способов записи, диск - целиком (Disc-at-Once) и мультисессионного режима, Direct CD позволяет записывать за один раз информацию специальными пакетами (packets), представляющими собой большие или сколь угодно малые блоки данных, например, отдельные файлы. Число пакетов не ограничено. Direct CD представляет пользователю ряд преимуществ: экономное расходование дискового пространства (нет массивных вводных и выводных записей), возможность сохранять информацию в формате ISO 9660 level 3, удобство интерфейса. С диском CD-R можно работать как с винчестером или дискетой, т.е. сохранение файлов производится с помощью соответствующей команды прямо из текстового редактора, электронной таблицы или другого приложения, работает также метод Drag & Drop. Direct CD появится в составе новейших операционных систем, таких как Windows 98. В октябре 1996 г. Консорциум по DVD принял формат UDF в качестве файловой системы DVD-ROM.

Спецификация MPC

Требования к современному мультимедийному персональному компьютеру (MPC - Multimedia Personal Computer) и мультимедиа-приложениям изложены в спецификации MPC Level 3 (MPC III, MPC-3), принятой летом 1995 г. Торговым советом по мультимедиа-ПК (MPC Marketing Council), входящим теперь в состав Американской ассоциации производителей программного обеспечения (USA's Software Publishers Association) как Рабочая группа по MPC (MPC Working Group). Как следует из названия этого стандарта, он является третьей модификацией таких требований (MPC-1 принят в 1993 г.). Согласно этому документу, дисковод CD-ROM должен обладать довольно скромными на сегодняшний день характеристиками: скоростью 4X, средним временем доступа не более 200 мс, должен поддерживать формат XA mode 2 и мультисессионные компакт-диски. Загрузка центрального процессора не должна превосходить 7%. Система должна базироваться как минимум на процессоре Pentium 75 или эквивалентном ему, иметь 8-12 Мб ОЗУ, жесткий диск объемом 540 Мб, звуковую плату (16-ти битный звук, таблично-волновой синтез, интерфейс MIDI), видеоадаптер с разрешением 800x600, 16 млн. цветов, а также должна поддерживать программное и аппаратное воспроизведение полноэкранного видео MPEG-1 (30 кадров/с, с разрешением 352x240/288). Все вошедшие в обзор дисководы удовлетворяют MPC Level 3, однако из приведенного описания ясно, что эта спецификация давно устарела.

(Продолжение следует)

Владимир РОЗИН