Юрий Ревич - 1001 совет по обустройству компьютера

Оптические диски в настоящее время остановились в развитии – появление суперемких носителей в виде Blu-Ray в 2008 году, сопровождавшееся в течение нескольких лет обширной рекламной шумихой, компьютерной индустрией осталось практически незамеченным. И даже в той области, для которой они предназначались – распространение фильмов высокого качества – Blu-Ray отнюдь не стали доминировать, оставшись скорее дорогой игрушкой для счастливых обладателей Sony PlayStation и «навороченных» домашних кинотеатров. А вот старые типы оптических носителей – CD и DVD – уйдут еще нескоро, потому что они идеально приспособлены для централизованного распространения медиаконтента и компьютерных программ. Постепенно уходят они лишь из применений, связанных с многократным использованием для переноса информации, того, для чего когда-то были предназначены дискеты, – флэш-носители оказались для этой цели надежнее, быстрее и удобнее.

Оптический диск представляет собой диск из поликарбоната диаметром 120 мм и толщиной около 1,2 мм с отверстием диаметром 15 мм в центре. Существует и стандарт на 80-миллиметровые мини-диски. Простейший незаписываемый компакт-диск фабричного производства изготавливается в процессе, во многом напоминающем производство виниловых пластинок, – создается матрица, с которой штампуют копии. Сначала делается эталонный диск из стекла, рисунок будущих дорожек на котором вытравливается плавиковой кислотой в процессе, очень напоминающем изготовление печатных плат. Со стеклянного эталона методом гальванопластики изготавливают никелевые матрицы, с помощью которых путем литья под давлением штампуют диски.

Отдельные биты информации при этом представлены на поверхности диска углублениями (pits, часто их по-русски так и называют «питами»), соответствующими логической единице, и промежутками между ними (иногда их называют выпуклостями – bumps), соответствующими логическому нулю. Расположена дорожка питов на верхней стороне прозрачной подложки из поликарбоната, на которую напылением затем наносят отражающий слой (из алюминия или золота). Длина «питов» для компакт-диска 0,83-3,1 мкм, ширина 0,4 мкм, глубина 0,12-0,2 мкм, расстояние между витками спиральной дорожки 1,6 мкм (часто упоминают, что это примерно в 50 раз меньше толщины человеческого волоса). Для DVD питы меньше, а дорожки уже, потому на нем умещается примерно в шесть раз больше информации, чем на обычном CD (4,2 Гбайт против 600–700 Мбайт). Отражающий слой сверху покрывают защитным лаком и допечатывают полиграфическим способом или наклеивают картинку.

Однократно записываемые (R) и перезаписываемые (RW) диски выполняются гораздо сложнее, потому они менее надежны. Между прозрачной основой-подложкой и отражающим слоем (для последнего здесь часто используют серебро, как компромисс между недолговечностью алюминия и дороговизной золота) находится специальный информационный слой из вещества, которое под действием нагревания становится непрозрачным. В RW-дисках это вещество может менять свое состояние неоднократно (по тому же принципу, по которому обратимо засахаривается мед), но для записи новой информации необходима специальная операция стирания. Число циклов стирания и записи у RW-дисков довольно сильно ограничено (несколько сотен), о чем многие не подозревают, однако на практике такие числа никогда не достигаются.

В процессе записи в приводе используют тот же лазер, что и при чтении, – его мощность повышают так, чтобы он прогревал нужный участок-пит до достаточной температуры там, где на диске должна записаться логическая единица. Для облегчения формирования дорожки при записи на CD-R в процессе изготовления «болванки» осуществляется предварительная разметка – рельеф, содержащий метки кадров и биты синхронизации, записанные с пониженной амплитудой и впоследствии перекрываемые записываемым сигналом.

Надежность и долговечность дисков падает в ряду фабричный-однократный-перезаписываемый, поэтому для долговременного хранения информации лучше употреблять однократно записываемые диски. Хранить их следует в темноте и вдали от химически активных растворителей или кислот (почему-то я никогда не встречал рекомендацию хранить перезаписываемые компакт-диски в холодильнике, как старинные магнитные ленты, хотя это было бы логично). Обращаться с ними следует с осторожностью – брать только за края и стараться не ронять на грязный пол, отчего могут возникнуть царапины. Вообще-то небольшое количество царапин диску вредить не должно, но на практике это наблюдается лишь для аудиоформатов, для которых утрата части данных не критична.

Существует поистине огромное количество форматов записи на оптический диск, из которых на практике имеет значение лишь разница между тремя основными разновидностями, это аудиодиски, видеодиски и диски с данными (или диски с набором файлов).

Кратко остановимся на каждом из типов.

♦ Аудиодиски (обычно это CD) характеризуются тем, что не содержат файлов в компьютерном смысле этого слова. Точнее, файлы на них вы обычно обнаружите, но это лишь вспомогательная информация об основном содержимом таких дисков – звуковых треках. Трек представляет собой единую (т. е. без разрывов) спиральную дорожку, содержащую цифровые данные, записанные с частотой дискретизации 44,1 кГц и глубиной представления звука в 16 битов (65 тыс. градаций). В классическом аудиодиске эти данные не подвергнуты сжатию никаким из алгоритмов и содержат информацию всего о двух каналах – т. е. представдяют собой стереозвук. Обычно в таких случаях говорят о «CD-качестве» звучания, которое немногим отличается от стандартной виниловой пластинки.

♦ Видеодиски в настоящее время можно встретить практически лишь в формате DVD-Video (если не считать более качественного Blu-Ray). Они ближе к компьютерным формам записи информации и содержат набор файлов определенных форматов. Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто многоканальных) форматов для звука. Стандартный размер видеокадра для формата DVD стандарта PAL равен 720x576 точек, стандарта NTSC – 720x480 точек, широкоэкранные форматы образуются из этих кадров усечением кадра по высоте. Потому DVD-Video имеют не слишком высокое качество записи изображения, но для бытовых целей оно устраивает большинство потребителей (потому-то намного более качественные, но и дорогие, диски Blu-Ray не получили пока широкого распространения). Есть и диски DVD-Audio – они похожи на DVD-Video по принципу устройства и содержат намного более качественный звук, чем и Audio CD, и обычные компьютерные форматы, вроде MP3.