Optiniai įrenginiai ir diskai

Home / Informatika / Optiniai įrenginiai ir diskai

Rokiškio J-Tumo Vaižganto

Vidurinė mokykla

Informatikos referatas:

Optiniai įrenginiai ir diskai

Atliko:

9b klasės mokinys

Kęstas Puriuškis

Tikrino:

R.Malinovskaja

Rokiškis 2004

Turinys

Trumpa istorija apie optiniį diską

3

Magnetiniai įrenginiai priš optinius

3-4

Diskų sukimosi greitis ir informacijos perdavimo greitis

4

Kelių lazerio pluoštų optiniai įrenginiai

4

Optinių įrenginių sasaja

4

SCSI prieš IDE

4-5

ATAPI CD-ROM’o sąsaja

5

SCSI CD-ROM’o sąsaja

5

CD (Compact Disk) kompaktinis diskas

5

Kompaktinio disko struktūra

5-6

Pagrindio (Master) kompaktinio disko gamyba

6

Kompaktinio disko klausymas ir įrašymas

6-7

Universalus disko standartas (UDF)

7

Standartai ir techninės sspecifikacijos

7

Raudonoji knyga

7

Geltonoji knyga

7-8

Oranžinė knyga

8

Baltoji knyga

8-9

Žalioji knyga

9

Mėlynoji knyga

9

Skaisčiai Raudona knyga

10

Violetinė knyga

10

ISO 9660

10-11

Joliet

11

Trumpa istorija

Pirmasis optinis diskas, kuris buvo nuskaitomas ir įrašomas naudojant

optinius įrenginius (lazerius) buvo sukurtas vėlyvaisiais 1960. Džeimsas

Raselas (James T. Russel) sukūrė sistemą, kuri galėjo įrašyti ir skaityti

audio/video diskus naudojant šviesą, t.y. be tiesioginio kontakto tarp

disko ir nuskaitymo (įrašymo) galvutės. Raselas sukūrė šviesai jautrų

diską, kuris sugebėjo saugoti informaciją vieno mikrono platumo takeliuose,

kuriuose buvo šviesūs-tamsūs taškeliai. Taškeliai buvo nuskaitomi lazerio

ir paverčiami įį elektrinį signalą, kurį įgarsindavo arba atvaizduodavo

specialios sistemos – dekoderiai. Raselo įkurta kompanija pirmajį diskų

grotuvą pagamino 1980 metais. Tačiau ši technologija taip ir nepaplito iki

tol, kol jos nepradėjo plėtoti SONY ir PHILIPS. 1982 metais, SONY ir

PHILIPS išleido pirmajį kompaktinių diskų fformatą (CD), kuris buvo

pavadintas CD-DA (Compact Disk Digital Audio). Bėgant metams, kompanijos

sukūrė naujų standartų, reikalingų vis didėjantiems poreikiams patenkinti.

Digatal Versatile disc (DVD) buvo sukurtas 1994 metais, kai buvo pristatyti

dar du formatai – Super Diskas (SD) ir daugialypės terpės formatas

(Multimedia CD arba MMCD). Gamintojams niekaip nepavyko susitarti dėl

vieningo formato iki pat 1996 metų. Tais metais DVD buvo pasirinktas kaip

bendras ir visiems gamintojams tinkamas standartas. Po kelių metų DVD

pasivijo ir aplenkė savo galimybėmis jau nusistovejusį CD formatą, buvo

sukurti ir vis dar kuriami nauji formatai ir jų modifikacijos.

Magnetiniai įrenginai prieš optinius

Optiniai įrenginiai – įrašo ir skaito informaciją naudodami lazerį.

Optiniai įrenginiai turi daugybę privalumų prieš magnetinius, pvz.

lanksčiuosius diskelius (floppy disks). Optinių įrenginių talpa svyruoja

nuo kelių šimtų megabaitų iki keliolikos gigabaitų, kai tuo tarpu

lankstusis diskelis ggali įrašyti tik 1.44 megabaito. Optiniai įrenginiai

pasižymi ir ilgaamžiškumu. Tyrimais nustatyta, kad optiniai įrenginiai yra

7 kartus ilgaamžiškesniai už magnetinius. Optinių įrenginiu asociacija

(OSTA) yra tarptautinė kompanija, kuri patvirtina sukuriamus standartus.

OSTA nariai yra : Adaptec, Hewllet-Packard, Philips ir Sony. Kietieji

diskai (HDD), lankstieji diskeliai ir skaitmeninės audio juostos (DAT arba

digital audio tape) yra magnetiniu principu veikiantys įrenginiai. Jų

veikimo principas paprastas: yra nuskaitymo – įrašymo galvutės, kurios

sukuria ir įrašo magnetinius impulsus į diską. Tokiu būdu sukuriami

mikroskopiniai magnetukai gali talpinti dviejų tipų informaciją – vienetą

arba nnulį. Tai yra vienintelis kompiuteriui suprantamas standartas. CD ir

DVD įrenginiai priklauso optinių įrenginių grupei. CD ir DVD diskai yra

nuskaitomi lazerio spinduliais, t.y. lazerio galvutė spinduliuoja raudonos

spalvos koncentruotas šviesos bangas ir, pagal atsispindėjusio spindulio

intensyvumą, sprendžia ar įrašytas vienetas, ar nulis. Iš tikrųjų tai ne

lazeris sprendžia – yra labai tiksli ir sudėtinga sistema, kuri verčia

šviesos intensyvumą į elektrinius signalus. Kaip jau minėjau ankščiau,

pagrindinis optinių įrenginių privalumas lyginant su magnetiniais

įrenginiais yra ilgaamžiškumas (nenaudojamas magnetinis diskas po penkių

metų tampa nebeperskaitomas). Ir dar vienas pagrindinis privalumas – talpa.

Dėl labai trumpų lazerio bangų informacija gali būti įrašoma labai

tiksliai, o tai ženkliai padidina talpumą.

Diskų sukimosi greitis ir informacijos perdavimo greitis

Sukimosi greitis parodo, kiek kartų diskas apsisuka per minutę. Nuo

sukimosi greičio tiesiogiai priklauso ir informacijos perdavimo greitis.

Optinių įrenginių skaitymo greičiai, maksimalus perduodamų duomenų srautas

ir apsisukimų skaičius:

1X CD-ROM 150 KB/sekundę 200 – 530

2X CD-ROM 300 KB/sekundę 400 – 1060

4X CD-ROM 600 KB/sekundę 800 – 2120

8X 12X CD-ROM 1.2 MB/sekundę 1600 – 4240

24X 50X 2.4 – 6 MB/sekundę 2400 – 6360 apytiksliai

Kuo didesniu sukimosi greičiu buvo įrašyti diskai – tuo prastenė jų kokybė.

T.y. didinant sukimosi greitį atsiranda papildomos vibracijos, kurios yra

skirtingos kiekvienam įrenginiui. Taip didėja triukšmas dirbant su pačiu

įrenginiu.

Kelių lazerio pluoštų optiniai įrenginiai

Naujoje technologijoje yra naudojami septyni lazerio pluoštai

(įprastiniuose įrenginiuose nnaudojamas tik vienas lazerio pluoštas). Ir

tuomet 36x skaitymo greitis yra pasiekiamas sukant kompaktinį diską tik 6x

greičiu. Šeši lazerio spinduliai yra naudojami skaityti informaciją, o

vienas spindulys yra naudojamas klaidų korekcijai. Hi Val plėtojamas CD-

ROM’as naudoja septynis lazerio pluoštus, skaitančius informaciją vienu

metu. Šeši iš jų – skaito, o vienas taiso klaidas. Naudojant tokią

technologiją yra pasiekiamas 6MB per sekundę greitis, tačiau diskas yra

sukamas tik 6x greičiu. Tai atstoja paprastą CD-ROM’ą, kuris skaito 40x

greičiu.

Optinių įrenginių sąsaja

Sąsaja – tai jungtis tarp įrenginio ir kompiuterio. Kitaip tariant, norint

prijungti CD-ROM’ą prie kompiuterio, reikia sąsajos, t.y. papildomų

įrenginių, kurie komunikuotų tarp norimų sujungti įrenginių.

SCSI prieš IDE

SCSI (Small Computer System Interfase) – mažų kompiuterinių sistemų sąsaja.

IDE (Integrated Drive Electronics) – integruotos diske elektroninės

detalės. Prieš renkantis patį optinį įrenginį, reikėtų pagalvoti, kokį

įrenginį pirkti, kokią sąsają jis naudos ir t.t. Pirmiausia sąsają rinktis

reikėtų atsižvelgiant į tai, kokios sąsajos jau yra naudojamos jūsų

kompiuteryje. Jeigu jūsų kompiuteryje yra lizdas su papildoma IDE jungtimi,

tai jums reikėtų rinktis ATAPI optinį įrenginį. Jeigu savo sistemoje jau

naudojate SCSI adapterį, arba turite garso plokštę su SCSI jungtimi, aišku

reikėtų naudoti SCSI DVD įrenginį.

ATAPI CD-ROM’o sąsaja

ATAPI yra AT Attachment Packet Interface trumpinys. Šią sąsają pristatė

Western Digital 1994 metais, kaip dalį papildomų galimybių IDE

specifikacijose. Pirminis panaudojimas buvo kietuosiuose diskuose, tačiau

šią technologiją naudoja iir CD-ROM’ai. ATAPI įrenginys jungiasi tiesiogiai

prie IDE jungties kompiuteryje. ATAPI įrenginiai yra labai paprastai

įdiegiami ir konfigūruojami, yra gerokai greitesni už atskiras, kiekvienos

kompanijos kuriamas sąsajas ir yra beveik tokie pat greiti, kaip ir SCSI

optiniai įrenginiai.

Kiekvienos kompanijos patentuotos atskiros sąsajos

Kiekvienas gamintojas turi savo atskirą sąsają. Pvz. Mitsumi, Panasonic,

Sony yra trys kompanijos, kurios pačios projektuoja, gamina ir naudoja savo

sąsajas. Taip yra sutaupoma pinigų. Tokių įrenginių savikaina yra gerokai

mažesnė už analogiškų ATAPI arba SCSI įrenginių kainas. Minusas – optinis

įrenginys turi būti naudojamas su to paties gamintojo papildoma korta-

sąsaja.

SCSI CD-ROM’o sąsaja

SCSI CD-ROM’ai šiandien yra labai populiarūs. Jie yra patys greičiausi ir

brangiausi CD-ROM’ai. SCSI įrenginys jums puikiai tiks, jeigu jūs jau

naudojate SCSI diskinį kaupiklį. Jeigu jūs neturite SCSI kietojo disko, tai

jums reikės SCSI apdapterio – papildomos kortos jungiamos į PCI arba IDE

jungtį. SCSI jungtys yra labai greitos ir patogios – galima sujungti iki

septynių SCSI įrenginių prie vieno SCSI adapterio.

CD (Compact Disk) kompaktinis diskas

Kompaktinis diskas – optinė informacijos saugojimo laikmena, kuri 1982

metais buvo sukurta Philips ir Sony. CD-DA buvo sukurtas saugoti muzikinę

informaciją, kuri buvo suskaitmeninta į 44100 dažnį ir 16 bitų gylį (65536

įmanomas reikšmes), CD-DA talpa buvo 650 MB. CD-DA specifikacijos buvo

standartizuotos dviejų kompanijų 1980 metais ir pavadintos “raudonąja

knyga”. Sekantys CD formatai (įskaitant ir DVD) buvo aprašyti

panašiai kaip

ir raudonoji knyga. CD technologijų pasikeitimai buvo aprašomi kaip

papildomi raudonosios knygos priedai (buvo įtraukta ir geltonoji knyga,

kuri aprašo CD-ROM’o ir CD-ROM XA specifikacijas). Buvo išleista oranžinė

knyga, kuri aprašo CD-R, CD-WO, CD-RW ir CD-MO standartus. Baltoji knyga

aprašo daugialypės terpės diskus (Video CD, Super Video CD ir t.t.).

Žalioji knyga aprašo CD-i, mėlynoji knyga aprašo papildomas CD galimybes.

Scarlet (raudonos spalvos) knyga aprašo Super Audio diskus. Violetinė knyga

aprašo dvigubo tankio diskus (duoble density CD).

Kompaktinio disko struktūra

Pagal raudonąją knygą, standartinis kompaktinis diskas turi būti 1120

milimetrų skersmens ir 1.2 milimetro storio. Didžiąją dalį viso storio

sudaro polikarbonatas arba plastikas, dar yra vienas arba daugiau metalinis

(paprastai naudojama aliuminio folija) sluoksnis, nuo kurio atsispindi

lazerio spinduliai, ir lako sluoksnis dengiantis visus anksčiau išvardintus

sluoksnius. Kompaktinis dikas yra padalalintas į tris zonas:

LEAD IN. Ši zona saugo visą informaciją apie disko struktūrą angliškai –

TOC (Table Of Contents).

Programinė zona. Joje yra saugomi visi duomenys.

LEAD OUT zona. Joje nėra jokių duomenų.

Paprastas audio diskas gali talpinti iki 74 minučių muzikos ir iki 99

atskirų takelių (dainų). IInformacija diske yra suskirstoma į sektorius

(antroje disko zonoje) – mažiausius galimus adresuojamus blokelius.

Sektoriai yra skirtomi į loginius blokus, kurie yra mažesni už sektorius ir

gali būti pasiekiami tik pagal loginį bloko numerį (LBN –Logical Block

Number) esantį bloko antraštėje. Yra keletas skirtingo ddydžio blokų 512,

1024, 2048, kurie gali būti naudojami skirtinguose kompaktiniuose diskuose,

tačiau aišku viena – loginio bloko dydis negali būti didesnis už fizinį

sektoriaus dydį. Audio informacija diskuose yra saugoma kadruose. Kadro

ilgis – 1/75 sekundės. Audio srautas koduojamas 44100 dažniu ir 16 bitų

gyliu per sekundę. Šiame sraute yra koduojami du kanalai – kairysis ir

dešinysis. Taip užkoduoto sektoriaus dydis yra 2352 batai viename kadre.

Toks sektorius atitinka fizinį bloko dydį kompaktiniame diske.

Pagrindio (Master) kompaktinio disko gamyba

Pagrindinio disko gamyboje yra naudojama skaitmeninė juosta, pagal kurią

specialiai tam skirta sistema reguliuoja lazerio stiprumą, kuris išdegina

takelius stikliniame diske, padengtame šviesai jautria medžiaga. Kintanti

elektromagnetinė srovė yra naudojama sukurti kintamo stitprumo lazerio

spinduliui, kuris šviesai jautriame paviršiuje palieka arba duobutes (kai

lazerio spindulys stipresnis) arba kauburėlius (kai lazerio spindulys

silpnesnis). Stiklinis diskas vadinamas ppagrindiniu stikliniu disku. Jis

yra naudojamas sukurti metalinius pagrindinius diskus (kartais jie vadinami

tėveliais). “Tėveliai” yra padaryti padengiant pagrindinį stiklinį diską

nikeliu. Masinei diskų gamybai yra naudojami diskai vadinami „mamytėmis“,

kurie yra daromi iš pagrindinių metalinių diskų. “Motininiai” diskai yra

naudojami keliems diskų “štamperiams” (kartais vadinamais sūnumis).

Štamperiai yra naudojami kaip formos sukurti polikarbonato sluoksniui (jau

iškart gaunamas plasmasinis diskas su duobutemis ir iškilimais), kuris yra

padengiamas akrilo sluoksniu (akrilo dažais).

Kompaktinio disko klausymas ir įrašymas

Informacija kompaktiniame diske plastiko sluoksnyje yra įrašoma

koncentriniame apskritime, prasidedančiame kompaktinio disko viduryje.

Takelio plotis yra nnuo 1.6 iki 2.2 mikrono pločio. Duobutės takelyje yra

0.6 mikrono pločio. Plonas metalinis sluoksnis labai gerai prisitaiko prie

plastiko disko ir yra padengiamas akrilo dažais (laku). Kai kompaktinis

diskas yra įdedamas į CD grotuvą, irašytas takelis skaitomas mažo

intensyvumo raudonos spalvos lazeriu. Kad būtų įmanoma nuskaityti

informaciją vienodu greičiu, disko sukimosi greitis kinta nuo 500 iki 200

apsisukimų per minutę. Kartais naudojami du papildomi lazeriai, padedantys

kontroliuoti pirmojo lazerio fokusavimą. Duobutės ir “lygumos” yra

perskaitomos lazerio, kai diskas sukasi. Duobutės ir “lygumos” skirtingai

atspindi lazerio spindulius, tas skirtingas atsispindėjimas ir yra

dvejetainė informacija. Spindulys krentantis į “lygumą” atsispindi tiesiai

i fotodiodą, kuris sukuria elektrinį impulsą, o kai spindulys krenta į

duobutę, spindulys lūžta (nukrypsta nuo tiesaus kelio) ir todėl gaunamas

silpnesnis atsispindėjęs spindulys, kuris nesugeba aktyvuoti fotodiodo.

Tuomet fotosrovės nėra. Priklausomai nuo duobutės ilgio, duobutė yra

nulinis bitas. Skaitmeninis (vienetų ir nulių) standartas specialių

įrenginių pagalba yra paverčiamas į analoginį signalą, kuris yra

perduodamas audio sistemoms.

Universalus disko standartas (UDF)

Universalus disko standartas išsprendžia daugybę nesuderinamumo problemų.

Asociacija OSTA (Optical Storage Technology Association) pristatė universlų

disko formatą, kuris būtų suprantamas bet kokiai optinių įrenginių

sistemai, pvz., CD-ROM’ui, CD grotuvui ar Video CD grotuvui. Standartas

turėjo būti pritaikytas tiek muzikai, tiek informacijai, tiek filmams

saugoti. Buvo protinga pritaikyti šį formatą jau egzistuojančioms

operacinėms sistemoms, kurios naudojo ISO 9660 CD standartą failų

struktūrai ir pavadinimams saugoti. Iki 998 Windows’ų Microsoft nepalaikė

šio formato. Todėl DVD gamintojai buvo priversti tam tikrą laiko tarpą

naudoti UDF Bridge (pereinamąjį standartą). Windows 95 OSR2 palaikė

pereinamaji UDF standartą.

Standartai ir techninės specifikacijos

Pasak legendos, orginalios CD specifikacijos buvo išleistos knygeleje su

raudonais viršeliais. Kiekvienas standartas turi savo specifikacijas,

kurios yra aprašytos spalvotose knygose.

Raudonoji knyga

Raudonąją knygą parašė Philips ir Sony 1982 metais. Joje aprašytas

orginalaus kompaktinio disko (CD) specifikacijos. Joje yra ir fizinės

kompaktinio disko specifikacijos. Raudoji knyga aprašo, kaip turi būti

įrašomi audio diskai, kad būtų teisingai nuskaitoma muzika CD grotuvuose

(CD players). Raudoji knyga yra kaip pradžių pradžia. Jos pagrindu buvo

kuriami kiti standartai.

Geltonoji knyga

Geltonoji knyga – tai Sony ir Philips sukurta knyga apie CD-ROM’ą (Compact

Disk, Read Only Memory). Geltonoji knyga buvo išleista 1988 metais, ją

išleido Sony ir Philips. Geltonoji knyga yra raudonosios knygos

praplėtimas, kuris leidžia kompaktiniame diske laikyti ne tik audio

informaciją. 1989 metais Geltonoji knyga buvo pristatyta tarptautiniam

standartizavimui kaip ISO/IEC 10149 (Data Interchange on Read-Only 120mm

Optical disks (CD-ROM)). Kadangi Geltonoji knyga aprašo tik fizinius

informacijos talpinimo diske klausimus, kiti standartai yra naudojami

aprašyti failų struktūrai ir pavadinimams. Failų struktūrai ir pavadinimams

tvarkyti jie prijungė ISO-9660, HFS (Hierarchal File System, kuri yra

naudojama Macintosh kompiuteriuose ir Hybrid HFS-ISO). Geltonojoje knygoje

taip yra aprašytos ir klaidų taisymo programos. Yra aprašomi du

informacijos saugojimo būdai: mode 1 ir mode 2. MMode 1 yra įprastinis CD-

ROM‘o standartas, kurį naudoja dauguma kompaktinių diskų. Kiekviename bloke

yra 2352 baitai iš kurių 2048 naudojami duomenims laikyti, o likę 304

baitai yra naudojami klaidų aptikimui ir taisymui. CD-ROM‘ai, kurie naudoja

Mode 2 formatą, kiekviename bloke turi 2336 baitus informacijos. Šiame

formate viskas yra tas pats kaip ir Mode 1, tačiau nėra papildomų baitų

klaidų taisymui. Mode 2 yra labiau tinkamas grafikai ir video medžiagai

laikyti. Šis standartas leidžia laikyti skirtingą informaciją viename diske

ir tapo pagrindais kuriant naują formatą CD-ROM XA, kurį ir aprašo

Geltonoji knyga.

Oranžinė knyga

Oranžinė knyga yra neoficialus Sony ir Philips sukurto CD-R standarto

aprašymas, išleistas 1990 metais. Oranžinė knyga yra Raudonosios knygos

tęsinys (Raudonoji knyga – CD-DA (compact disc digital audio)). Oranžinė

knyga yra padalinta į dvi dalis. Pirmoji dalis aprašo magneto-optinius (MO

įrenginius), o antroji – aprašo pirmąjį įrašymo standartą – CD-R (compact

disk – recordable). Trečioji dalis kaip tęsinys buvo išleista atskirai.

Šioje dalyje aprašomas CD-RW (compact disk – rewritable) formatas.

Oranžinėje knygoje yra aprašomas fizinis duomenų organizavimas,

daugiasesijinių (multisession) ir maišytų (hybrid) kompaktinių diskų, jų

atsispindėjimo, lazerio valdymo (įrašymo metu) rekomendacijos. Po Oranžinės

knygos išleidimo, kievienas vartotojas namuose galėjo įrašinėti

kompaktinius diskus. Magneto-optinė (CD-MO) technologija leidžia 12 cm

diskus ištrinti ir įrašinėti milijonus kartų. Šie įrenginiai naudoja dvi

galvutes – vieną įrašymui ir vieną ištrynimui. Tik maža

dalis šio disko yra

sisteminė informacija (kad įrenginiai žinotų kur galima rašyti), o visa

kita likusi dalis gali būti perrašinėjama daugybę kartų. CD-R gaminiai gali

būti įrašyti tik kartą (panašiai kaip „worm“ (write once, read many)

gaminiai). CD-R įrenginys įrašo į kompaktinius diskus, kurie turi specialų

įrašomąjį sluoksnį ir iš anksto parengtus takelius. Pirmieji takeliai yra

kalibravimo takeliai. Jie skirti įrašinėjančiai programai, kuri ir valdo

visą įrašymo procesą. Toliau yra LEAD IN zona, kitaip tariant įvesties

zona. Joje yra įrašoma lentelė, kurioje saugoma visa failų sistemos

struktūra (table of ccontents). Po LEAD IN zonos yra vartotojo duomenims

skirta zona. Ir paskutinė zona – LEAD OUT zona. Maišytuose diskuose (Hybrid

disc) yra daugiau zonų – vien tik skaitomų (read only) ir rašomų

(recordable). Perrašomieji CD (CD-RW) buvo sukurti Philips ir Sony 1996

metais, kaip Oranžinės knygos papildymas (trečioji Oranžinės knygos dalis).

Šioje dalyje buvo aprašoma fazių keitimo technologija – keičiant lazerio

spindulio intensyvumą keičiasi atspindinčio sluoksnio intensyvumas ir UDF

(universal disk format). Išleidus šią specifikacijų knygą, kiekvienas

vartotojas namuose galėjo daugybę kartų perrašinėti CD-RW diskus.

Baltoji knyga

1993 metais Sony, PPhilips, Matsushita ir JVC išleido specifikacijų

dokumentą apie video kompaktinius diskus (VCD). Knyga buvo pavadinta

Baltąja. Knygoje buvo aprašomi suspaudimo algoritmai, MPEG audio/video

takelių kodavimas, grojimo „taisyklės“ duomenų struktūros ir vartotojo

informacijos takeliai. Video kompaktinis diskas (VCD) yra aprašomas kaip

tam tikras CD-ROM XA standartas. CCD-ROM XA sektorių struktūra (kaip kad

aprašyta Geltonojoje knygoje) yra naudojama aprašyti fizinius ir loginius

blokus ir MPEG-1 video informaciją (informacija yra labai suspaudžiama, nes

nesuspaustas dviejų minučių trukmės filmas užimtų visą kompaktinį diską).

VCD raiška (resolution) yra panaši kaip ir VHS (vaizdajuosčių). Baltojoje

knygoje yra aprašomas netgi takelių skaitymas, yra aprašyta kaip turi būti

skaitomas takelis, kad greitai prasukant (į priekį ar atgal) nebūtų

vėlavimų (nuotraukų), t.y. vaizdas niekada nesustoja ir labai greitai juda.

Video kompaktiniai diskai, foto diskai ir karaoke diskai yra vadinami

„tiltiniais“ diskais (bridge disks), t.y. jie turi veikti ir buitiniuose

grotuvuose ir CD-ROM‘uose. Laikantis pradinių VCD formato specifikacijų

1995 metais buvo sukurtas VCD 2.0 standartas, VCD-Internet 1997 metais ir

Super Video CD (SVCD) 1998 metais. Visi jie buvo aprašyti kaip Baltosios

knygos papildymai.

Žalioji knyga

Žalioji knyga yra dar vadinama ppilnai veikiančia Žaliąja knyga (Full

Functional Green Book, arba FFGN). Ši knyga yra neoficialus 1986 metais

Philips ir Sony sukurto standarto CD-i (CD interactive) aprašymas.

Dokumentas aprašo tikslias sistemas, kurios reikalingos CD-i veikimui, CD-i

disko struktūrą ir programinę įrangą reikalingą pilnam ir nepriekaištingam

CD-i veikimui. Žalioji knyga aprašo ir Microware operacinės sistemos

(Microware OS-9 2.4) technines specifikacijas. CD-i buvo pristatytas kaip

daugialypės terpės laikmenos standartas, sujungiantis televizorių ir garso

sistemą. Žalioji knyga aprašo takelių išsidėstymą, sektorių struktūrą, ir

ISO 9660 pagrindu veikiančią failų sistemą. Prisitaikančio kintančio pulso

kodo moduliacija (ADPCM) yyra naudojama paversti garsą į dvejetainę

informaciją ir paruošti ilgam šios informacijos laikymui. Žaliosios knygos

blokų struktūra leidžia sinchronizuoti skirtingos rūšies informaciją ir

failų suspaudimo algoritmus daugialypės terpės programoms. CD-i sektoriai

panaudoja 8 baitus kurių nenaudoja CD-ROM XA.

Mėlynoji knyga

Mėlynoji knyga aprašo Stamped multisession (žinomus kaip enhanced CD arbaE-

CD) diskų formatą, kuris buvo sukurtas 1995 Philips ir Sony, kaip

papildomas Oranžinės knygos priedas. Šis standartas naudojamas saugoti

video informacijai, paveikslėliams, nuotraukoms ir standartiniams audio

diskams. Joje yra aprašyta failų sistemos struktūra, paveikslėlių, video

informacijos struktūra. Šiuos diskus „supranta“ paprasti buitiniai audio

grotuvai, o įdėjus tokį diską į įrenginį, kuris turi papildomas daugialypės

terpės galimybes (CD-ROM, CD-i irenginiai) matysite visą papildomą

informaciją – filmus, nuotraukas, paveikslėlius. Mėlynojoje knygoje yra

aprašomos dvi sesijos (mulltisession): pirmoji prasideda disko centre ir

yra naudojama įrašyti garso takeliams, o antroji yra daugiau išorinėje

dalyje ir naudojama Geltonojoje knygoje aprašytiems takeliams įrašyti.

Mėlynojoje knygoje yra aprašyta disko specifikacijos, failų formatai, failų

sistemos, atitinkančios ISO 9660 standartus. Mėlynoji knyga yra kaip

standartas, kurį pripažino Philips, Sony, Microsoft ir Apple.

Skaisčiai Raudona knyga

(Scarlet) Skaisčiai Raudona knyga – tai Philips ir Sony sukurto Super Audio

CD standarto (SACD) aprašymas. Šis standartas naudojamas aukštos kokybės

garsui įrašyti – šešių ar daugiau garso kanalų. Super audio diskai gali

talpinti trijų skirtingų rūšių informaciją. Jie įrašomo tiesioginio

skaitmeninio signalo (direct stream digital DSD) metodu, kurį sukūrė SSony.

Šis metodas paverčia analoginį signalą į skaitmeninį 1 bito ilgio signalą

tiesioginiam įrašymui. DSD būdu įrašyto garso kokybė nenukenčia, nes garso

signalas nesuspaudžiamas ir atrinkimo greitis yra iki 2.8 MHz (kad galėtų

kuo realistiškiau perteikti garsą). DSD įgalina dažnį kisti iki 100KHz,

dinamiškai garsas gali kisti iki 120dB. Šioje knygoje taip pat yra aprašyti

trys metodai, kuriais gaminami SACD: viensluoksnis (single-layer),

dvisluoksnis (dual-layer) ir dvisluoksnis maišytas (dual-layer hybrid).

Kaip priedą DSD ir maišyto disko (hybrid disk) technologijoms knyga aprašo

ir Super Bit Mapping Direct technologiją, Direct Stream Transfer, ir

vandens (watermark) ženklų technologijas. Vandens ženklai saugo nuo

piratavimo. Atsižvelgiant į visas šias technologijas, SACD yra CD/DVD

formatų maiša. Skaisčiai Raudonoje knygoje aprašoma failų struktūra yra

identiška DVD diskuose naudojamoms failų struktūroms. Failų sistemos,

sektorių dydžiai ir klaidų taisymas yra toks kaip ir DVD. SACD konkuruoja

su DVD-Audio diskais. Ateityje SACD turėtų pakeisti audio diskus.

Violetinė knyga

Violetinė knyga yra neoficiali Philips ir Sony išleista knyga apie dvigubai

tankesnius kompaktinius diskus (Double Density Compact Disc arba DDCD).

Susiaurinus takelio platumą nuo 1.6 mikrono iki 1.1 mikrono, minimalus

takelio ilgis sutrumpėjo nuo 0.833 mikrono iki 0.623 mikrono. Todėl į

kompaktinį diską galima įrašyti 1.6 Gb informacijos, t.y. dvigubai daugiau

nei į paprastus CD diskus. Šioje knygoje yra aprašytas ir naujas klaidų

taisymo algoritmas vadinamas CIRC7, ISO 9660 failų standartai ir naujas

skaitymo greitis (0.9 metrai pper sekundę). Buvo tikimasi, kad naudojant šią

technologiją bus pradėti gaminti ir CD-R ir CD-RW diskai. Tačiau dėl

specialių reikalavimų skaitymo įrenginiams šių diskų gamyba buvo atidėta.

Sony planuoja išleisti DDCD-R/RW įrašymo įrenginius, tačiau vargu ar taip

bus, nes labai greitai populiarėja DVD-R/RW, DVD+R/RW formatai.

ISO 9660

ISO 9660 yra dažniausiai sutinkamas failų standartas, naudojamas bylų

katalogams ir failų pavadinimams sudaryti. Standartas buvo sukurtas 1988

metais CD-ROM formatui. Pavadinimas turi būti iš trijų dalių – vardo,

plėtinio ir versijos numerio. Trumpiausias vardo ir plėtinio ilgis – vienas

simbolis. Yra naudojami trys lygiai įrašyti failų pavadinimams

kompaktiniame diske. 1 lygis buvo pritaikytas DOS operacinei sistemai, t.y.

buvo ribojamas failų pavadinimų ilgis iki aštuonių simbolių. Plėtinys

turėjo būti iš trijų simbolių. Kiekvienas failas diske turėjo būti įrašomas

kaip atskiras baitų srautas. 2 lygyje failai turėjo būti įrašomi kaip

atskiri bitų srautai. Failo pavadinimo ilgis neturėjo viršyti 30 simbolių.

3 lygyje pagal AXIS korporaciją nebuvo failų pavadinimo apribojimo, tačiau

GSN failų pavadinimo ilgis buvo trisdešimt simbolių.

Joliet

Joliet specifikacijos buvo ISO 9660 plėtinys, kurį sukūrė Microsoft 95

Windows’ams. Šis standartas leido naudoti ilgus failų pavadinimus (iki

šešiasdešimt keturių simbolių (įskaičiuojant ir tarpus). Joliet standartas

taip pat leido naudoti Unicode tarptautinius simbolius.

Rock Ridge Standartas

Šis stadartas yra naudojamas UNIX operacinėse sistemose. Standartas leidžia

gerokai ilgesnius ir sudėtingesnius (su specialiaisiais simboliais) failų

pavadinimus.

CD-DA (Compact Disk-Digital Audio)

Tai originalus

standartas skirtas muzikiniams kompaktiniams diskams

gaminti. CD-DA leidžia įrašyti 74 minutes ir 30 sekundžių muzikos.

Informacija CD-DA diske yra saugoma loginiuose blokuose. Audio informacija

saugoma 1/75 sekundės kadruose (frames). 44100 „pavyzdžiais“ per sekundę

(samples per second). Kiekvienas pavyzdys (garso signalas) yra koduojamos

šešiolika bitų, dviem kanalais. Tai duoda 2352 baitų sektorius, kurie ir

sudaro pilną fizinį bloką kompaktiniame diske.

CD-ROM

Tai CD modifikacija sukurta saugoti kompiuteriniams duomenims, tekstui,

muzikai, filmams, grafikai. Originalus formato standartas buvo aprašytas

Geltonojoje knygoje. Kartu su šiuo standartu yra naudojami kiti formatai,

aprašantys failų struktūrą ir failų ppavadinimus (ISO 9660, HFS, HFS-ISO).

Fizinės disko specifikacijos yra tokios pat kaip ir CD-DA.

High Sierra Standartas (HSF)

Geltonojoje knygoje aprašomi formatai yra labai netikslūs, iš šios buvo

galima sukurti keletą vienas kito neatitinkančių formatų. Norint panaikinti

tokį didelį standartų netikslumą, didieji įrenginių gamintojai susitiko

High Sierra viešbutyje, prie Tahoe ežero ir susitarė dėl vieningo

standarto. Šio standarto pravardė – High Sierra Format (HFS), vėliau

truputėlį pataisyta versija buvo pavadinta ISO 9660. Šiandien bet koks CD-

ROM įrenginys sugebės perskaityti CD-ROM formatu pagamintą kompaktinį

diską. CD-ROM įrenginiai gali perskaityti ir aaudio diskus, tačiau buitiniai

kompaktinių diskų įrenginiai perskaityti CD-ROM disko negali.

Literatura

Medžiaga gauta iš ACME firmos firminės svetainės www.acme.lt

Related Posts