Обозначения скоростей 1х у CD-ROM и 1х у DVD-ROM – это не одно и тоже. У CD-ROM "x" соответствует скорости передачи первого стандартизированного CD-ROM, принятого впоследствии за 1х, то есть 150 Кб/с, а у DVD-ROM за 1х, соответственно, была принята скорость передачи первого DVD-ROM, то есть – 1350 Кб в секунду.

Запись на CD-RW, который был полностью отформатирован, отличается от записи на диск, который стерт так называемым быстрым форматированием. При быстром форматировании данные не стираются физически, а в начале диска ставится метка о том, что диск пуст. При полном форматировании диск забивается нулями. Полное форматирование более устойчивое к чтению и записи. При быстром форматировании возможны глюки (источник: журнал Железо)

Иногда, безнадежно испорченный CD-Rom все же можно прочитать. Несколько CD мне удалось восстановить следующим способом:

1. Делаем образ CDDisk на Hard Drive с помощью какой-нибудь программы для записи CD, они работают на низком уровне, не читая файловую систему, а сбрасывая весь диск как есть в файл. У меня лично наилучшие результаты давал NTI CD Maker, но если он не читает или читает с ошибкой, то надо пробовать и другие програмы - Clone CD, Easy CD Creator, Nero и CDRWin - если не помогает одна программа, то есть вероятность что поможет другая. Если у Вас несколько CD приводов то надо попробовать читать с каждого, в общем случае лучше диски читают CDR приводы, хуже CD и совсем плохо DVD, хотя возможны и исключения - купленный мной DVDROM на удивление читает диски, которые даже CDR не хочет читать ни в какую, но базируясь на своем опыте могу сказать, что это скорее исключение чем правило. Если есть выбор то лучше создавать образ в формате ISO - это стандарт, с которым работают почти все программы.

2. Если вы получили image то с большой вероятностью можно восстановить и файлы. Способов два. Первый - из image запишите диск (лучше использовать CDRW чтоб не портить болванку если что-нибудь не будет работать, причем записывать диск надо той же программой, которой вы создали image - несмотря на стандартность форматов, всеж таки не все там чисто и далеко не всегда можно записать диск из image чужой программы), второй способ - можно извлечь файлы прямо из image при помощи следующих программ - ISOBuster, WinISO (ShareWare - широко доступны в интернете, в новых версиях возможности примерно одинаковые, возможно ISOBuster работает чуть аккуратнее, но новую версию WinISO я еще не тестировал), те же кто пользует Windows Commander могут воспользоваться бесплатным plug-in для ISO файлов, который позволяет работать с ними как с обычными архивами (доступен для скачки на официальном сайте Windows Commander)

Если у вас есть компакт-диск, который не читается из-за царапин на поверхности, можно попытаться оживить одноглазого (конечно, если царапины сделаны не гвоздем или наждачкой:)). Для этого на мягкую тряпочку (лучше всего фланелевую) нанести немного зубной пасты и попытаться заполировать царапины. Несколько дисков таким образом мне удалось восстановить.

Поиск и устранение неисправностей в CD-ROM и DVD-ROM

КомпьютерПресс (в сокращении)

DVD-приводы и CD-ROM-приводы ничем принципиальным друг от друга не отличаются. Поэтому проблемы и неисправности у этих устройств практически одни и те же.

За долгое время существования CD/DVD, наверное, многим из нас компьютер внезапно выдавал на экране неприятные надписи типа «отсутствует диск» или «нет связи с устройством», однако более определенной информации добиться от ПК было невозможно.

Подобные неисправности могут быть связаны как с полной потерей работоспособности самих устройств, так и с отказом читать определенные диски (при нормальном чтении других). Много неприятностей доставляют и так называемые условные отказы (плавающие неисправности), когда чтение диска либо внезапно прекращается, а потом возобновляется, либо производится с ошибками.

Конечно, многие отказы связаны с дешевыми пиратскими дисками, использование которых может нарушить бесперебойную работу устройства. Причем, помимо того, что информация на таком диске может не читаться, использование несбалансированных дисков в высокоскоростных приводах зачастую ведет к разрушению как самого диска (он буквально разлетается на мелкие осколки), так и конструктивных элементов устройства чтения.

При покупке диска обращайте внимание на его качество изготовления. На диске не должно быть зазубрин, наплывов и повреждений, а на его рабочей поверхности должны отсутствовать царапины и посторонние включения (пузырьки, видимые неоднородности и пр.). Проверяйте диски как с внутренней, так и с внешней стороны, поскольку информационный слой находится как раз под красочной этикеткой CD/DVD.

Однако не всегда в поломках оптических приводов виноваты «пираты». Как показала практика, отказы CD/DVD-устройств и без того довольно часты.

Основные неисправности CD/DVD-приводов

Классифицировать неисправности оптического дисковода по внешним проявлениям несложно, однако вызвавшие их причины могут быть различны.

Можно выделить следующие проявления неисправностей:

CD/DVD-привод не определяется компьютером; привод определяется, но диск не раскручивается; лоток выбрасывается и тут же убирается обратно; диск принимается и тут же выбрасывается обратно; привод плохо читает диски или вообще их не читает.

Если дисковод совсем не определяется компьютером, то причина может быть не в нем, а в настройках операционной системы, установках BIOS или в неисправности IDE-контроллера материнской платы.

Поэтому сначала необходимо проверить надежность соединения проводов питания и IDE-кабеля, подходящего к устройству. После этого проконтролировать правильность установки перемычек MASTER/SLAVE на всех устройствах, подсоединенных к этому кабелю. Оптический привод не должен конфликтовать с винчестером, подключенным к тому же шлейфу интерфейса IDE. Затем следует убедиться в правильности установок BIOS, посмотреть, определяется ли его средствами этот оптический дисковод и другие устройства, подключенные к тому же IDE-кабелю. Если устройство не определяется, то нужно попробовать отключить от IDE-кабеля другие устройства, а сам кабель подключить к другому контроллеру. В случае CD-ROM с интерфейсом SCSI проверяют правильность установки адреса (этот адрес не должны иметь другие SCSI-устройства) и смотрят, появилось ли устройство в BIOS SCSI-контроллера.

Затем следует убедиться в правильности подключения CD/DVD-привода в операционной системе (правильно ли выбраны и установлены драйвер или программа, обеспечивающая работу операционной системы с устройством).

Если ничего не помогает, то, возможно, нужно проверить, не испорчена ли прошивка в ROM-памяти оптического привода (чаще всего это Flash-память), не сожжен ли источник вторичного напряжения (3,3 В) или предохранители (резисторы). Для защиты питания в оптическом приводе всегда стоит дополнительный фильтр, а иногда устанавливают дополнительные стабилизаторы на 5 В, выход которых из строя обычно приводит к такому же эффекту.

Все остальные неисправности можно условно разделить на три типа:

Механические неисправности;

Неисправности оптической системы;

Неисправности электронных компонентов. Профилактика и лечение

Основными причинами возникновения неисправностей оптических приводов являются, безусловно, механические поломки. Они составляют около 75-80% от общего числа неисправностей. Причем чаще всего причинами выхода из строя CD/DVD-приводов (как компьютерных, так и бытовых, предназначенных для прослушивания музыки и просмотра фильмов) являются загрязнение подвижных частей механизма транспортировки диска и пыль, скопившаяся на оптических частях.

Наличие пыли и грязи на подвижных частях механизма, особенно на краях подвижных салазок каретки, делает невозможным запирание механизма, удерживающего диск, в результате чего устройство не фиксирует диск и постоянно его выбрасывает. Если, напротив, привод выбрасывает лоток и тут же забирает его обратно, то, скорее всего, причиной дефекта является выход из строя датчика положения лотка. То, что лоток выброшен, привод определяет с помощью контактного датчика, который и следует найти, попытаться поправить его положение, починить или заменить.

Для того чтобы очистить дисковод от пыли, можно для начала ограничиться его частичной разборкой (выдвинуть лоток и снять лицевую панель), а затем продуть внутренности дисковода пылесосом, настроенным на выдув воздушного потока.

Оптическая система часто отказывает из-за пыли, скопившейся на фокусной линзе или на призме. Если продувка устройства не помогает, можно попробовать стереть с линзы пыль мягкой фланелью или кисточкой. Помните, что ни в коем случае нельзя использовать для протирки спирт или растворители! Фокусные линзы большинства современных оптических приводов выполнены из органической пластмассы, и растворитель необратимо повредит их поверхность. Сильно загрязненную линзу лучше всего протереть кусочком жесткой бумаги. Эта операция проводится крайне осторожно, так как можно повредить подвеску самого лазера.

Сложнее обстоит дело с призмой, которая стоит за линзой, - добраться до нее крайне трудно. Причем головка, как правило, неразборная, но даже если она и разбирается, то при этом можно сбить ее настройки. Поэтому у большинства приводов загрязнение линзы означает ее полную непригодность. Иногда оптическая система выходит из строя даже из-за обычного волоска, попавшего на призму, - в этом случае опять же можно попробовать продуть систему мощным потоком воздуха.

Кстати, не рекомендуется использовать для чистки оптики специальные диски, якобы специально предназначенные для этого. Большинство из них не только не почистят ваш привод, но могут даже серьезно повредить его. Ведь современные оптические приводы раскручивают диск до очень большой скорости и при этом имеют очень нежную считывающую головку, поэтому если вам дорог ваш аппарат, то не чистите его с помощью подобных приспособлений.

Однако большинство приводов, работающих в нормальных условиях, не доживают до той стадии, когда отказы может вызвать повышенная запыленность. Чаще всего пластмасса линзы просто мутнеет от времени и/или от перегрева привода в системном блоке. Такая неисправность устраняется только дорогостоящей заменой считывающей лазерной головки. Впрочем, на подобную неисправность приходится не более 10% случаев. Здесь можно, конечно, посоветовать увеличить интенсивность свечения лазера. Для этого регулируют установленный на каретке с лазером переменный резистор (обычно он очень маленький - 5-7Ѕ2-5 мм). Поворачивают движок этого переменного резистора по часовой стрелке на 20-30°, после чего проверяют факт вращения приводного двигателя при установке диска. Если диск не стал вращаться, то поворачивают движок переменного резистора еще на 20-30°, и так продолжают до тех пор, пока двигатель не запустится (он должен запуститься и какое-то время - примерно 10-20 секунд - вращаться с постоянной скоростью).

Необходимость вращения переменного резистора, регулирующего интенсивность свечения лазера, вызвана тем, что со временем мощность светового потока лазера уменьшается (старение элементов, помутнение линзы и т.д.), однако после такой корректировки оптическая система обычно все равно служит недолго.

Другие неисправности оптико-электронной системы считывания информации устранить самостоятельно вам вряд ли удастся. Несмотря на небольшие размеры, оптическая система CD/DVD-привода представляет собой очень сложное и точное оптическое устройство, включающее сервосистемы управления вращением диска, позиционирования лазерного считывающего устройства, автофокусировки, радиального слежения, а также системы считывания и управления лазерным диодом.

Характерными признаками неисправности являются либо отсутствие вращения диска, либо, наоборот, постоянный его разгон до максимальной скорости вращения. При попытке изъять диск из неисправного дисковода с помощью органов управления каретка открывается с вращающимся на ней диском.

В работе исправной системы должны четко прослеживаться следующие фазы:

Старт и плавный разгон диска;

Установившийся режим вращения;

Интервал торможения до полной остановки;

Съем диска лотком каретки со шпинделя двигателя и вынос его наружу из дисковода.

Можно проверить правильность работы оптической системы привода, открыв корпус устройства и понаблюдав за его работой. Убедиться в том, раскручивается ли диск после установки, можно при подключении к приводу только шнура питания (информационный кабель при этом не подключается). Если диск не вращается после установки, то проверяют, светится ли лазер при установке каретки в рабочее положение, но уже без диска. Иногда свечения лазера при дневном свете не видно, поэтому требуется затемнить помещение. Наблюдение за линзой лазера следует проводить с разных ракурсов.

В современных оптических устройствах контроль наличия диска осуществляется самим лазером. Если фотодатчик, установленный в лазерной каретке, получает отраженный сигнал от диска, то электронная схема воспринимает этот сигнал как «наличие диска» и только после этого формирует команду включения маршевого двигателя вращения. Следовательно, если интенсивность свечения лазера недостаточна, то диск раскручиваться не будет.

Сервосистема позиционирования головки считывания информации обеспечивает плавное подведение головки к заданной дорожке записи с ошибкой, не превышающей половины ширины дорожки в режимах поиска требуемого фрагмента информации и нормального воспроизведения. Перемещение головки считывания, а вместе с ней и лазерного луча по полю диска осуществляется двигателем головки. Работа двигателя контролируется сигналами прямого и обратного перемещения, поступающими с процессора управления, а также сигналами, вырабатываемыми процессором радиальных ошибок. Характерными признаками неисправности являются как беспорядочное движение головки по направляющим, так и ее неподвижность.

Визуально можно проконтролировать и правильность работы системы фокусировки. В момент старта диска процессор управления вырабатывает сигналы корректировки, которые обеспечивают многократное (две-три попытки) вертикальное перемещение фокусной линзы, необходимое для точной фокусировки луча на дорожку диска. При обнаружении фокуса вырабатывается сигнал, разрешающий считывание информации. Если после двух-трех попыток этот сигнал не появляется, то процессор управления выключает все системы и диск останавливается. Таким образом, о работоспособности системы фокусировки можно судить как по характерным движениям фокусной линзы в момент старта диска, так и по сигналу запуска режима ускорения диска при успешной фокусировке луча лазера. Другие параметры правильной работы оптической системы визуально не определяются.

Оптические приводы имеют также множество механических узлов, которые требуют смазки трущихся частей. Отсутствие смазки приводит к тому, что привод с трудом выталкивает каретку с диском, а замок каретки может вообще заклинить, и тогда использование дисковода вообще станет невозможным. Смазку нужно наносить аккуратно, предварительно полностью разобрав устройство (места, где она требуется, как правило, хорошо видны). Перед смазыванием нелишне будет очистить места смазки от пыли и грязи. Дело в том, что если упустить момент, когда требуется нанести смазку, то затруднение скольжения приведет к механическим поломкам деталей транспортного механизма или нарушению его регулировок, что, в свою очередь, повлечет за собой либо остановку механизма каретки в промежуточном положении, либо проскальзывание диска во время вращения.

Подобная ситуация может возникнуть и из-за засаливания фрикционных поверхностей держателя диска вследствие частого использования грязных CD/DVD-дисков, что приводит в конце концов к ненадежной работе привода, вплоть до полной его остановки.

Загрязнение посадочного места привода диска и слабый прижим диска к посадочному месту можно устранить, почистив посадочное место диска любым тканым материалом, смоченным в спирте.

Проверить, достаточна ли сила прижима диска к посадочному месту, можно при попытке воспроизвести обычный аудиодиск. Если ошибок и сбоев при воспроизведении аудиодиска нет, а диск с компьютерными данными все-таки читается неустойчиво, можно принять дополнительные меры - подогнуть пружины или увеличить груз для усиления прижима диска сверху.

Из других механических поломок можно назвать заклинивание диска на транспортной каретке (в этом случае диск вообще не раскручивается). Иногда это происходит оттого, что посадочное место диска самопроизвольно опускается по валу двигателя и диск касается элементов транспортной каретки. Для устранения этого дефекта посадочное место передвигают по валу вверх и «методом тыка» подбирают его высоту так, чтобы диск вращался без касания конструктивных элементов, а также чтобы привод обеспечивал устойчивое чтение всех дисков. После этого положение посадочного места диска аккуратно фиксируют на валу.

Впрочем, перечисленные механические неисправности касаются в основном простых механизмов относительно дешевых приводов. Дорогие модели, как правило, имеют сложные механизмы, для которых главным видом механических неисправностей является неустранимая поломка деталей механизма. Чаще всего это происходит из-за того, что пользователь, вместо того чтобы пользоваться кнопками управления, заталкивает каретку с диском внутрь дисковода рукой. Последствия таких действий могут оказаться самыми неприятными. Если загрязненный и запущенный механизм достаточно почистить, протереть и смазать, чтобы он вновь исправно выполнял свои функции, то спешка и приложение чрезмерных усилий к лотку диска могут вызвать поломки, которые устраняются только дорогим и длительным ремонтом.

И наконец, возможны неисправности электронных компонентов. Впрочем, их доля вряд ли превышает 5-6% от всех поломок. К сожалению, современные оптические приводы являются весьма сложными электронными системами, а неисправная микросхема по внешнему виду ничем не отличается от исправной.

Сейчас CD/DVD-приводы могут стоить дешевле какой-нибудь сетевой карты или видеоплаты, но это не значит, что они так же просто устроены. Оптический привод имеет довольно сложную конструкцию и, кроме механической части, содержит как минимум два микроконтроллера, сигнальный процессор (DSP), источник вторичного напряжения, схемы для управления механикой и т.д. Причем большинство микросхем, применяемых в современных приводах, являются специализированными, а следовательно, ремонт электронной части едва ли целесообразен.

Отметим, что в оптическом приводе довольно сложно бывает даже с достаточной степенью надежности диагностировать поломку электроники. Ведь в зависимости от выбранной производителем для конкретной модели стратегии коррекции ошибок и соответственно от сложности процессора и устройства в целом, на практике тот или иной привод может работать с различными дисками по-разному. Этим, кстати, объясняется часто встречающаяся ситуация, когда ваш диск спокойно читается на машине коллеги, а ваш собственный ПК его даже не видит. В дешевых моделях система коррекции может исправлять только одну-две мелкие ошибки в кадре информации, а сложная дорогостоящая система может восстанавливать даже серьезные и протяженные разрушения информации, причем делает она это в несколько этапов по сложному алгоритму.

Каждый изготовитель использует собственный набор микросхем либо комплектует его изделиями от разных изготовителей, а описания, естественно, не прилагает. В связи с тем что для каждого конкретного устройства необходимо разыскивать спецификации практически к каждой микросхеме отдельно, зачастую даже специалисты сервисных центров не всегда могут восстановить работоспособность вашего устройства.

Короче говоря, если после чистки, проверки всех проводов и соединений, а также системных настроек ваш CD/DVD-привод не заработал, а гарантия на него уже прошла, то просто выбросите его и купите новый.

Привод для записи/чтения компакт дисков (оптический привод) - устройство, предназначенное для считывания и записи информации с оптических носителей информации (компакт-дисков). Процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера.

Существуют следующие типы приводов:

Любой из таких приводов состоит из:

• платы электроники . Здесь размещены процессор, ПЗУ, в котором находится служебная программа, схема управления лазерной головкой, силовые микросхемы для управления двигателями и интерфейс с контpоллеpом компьютеpа.
• шпиндельного двигателя . Он служит для пpиведения диска во вращение с постоянной линейной или угловой скоростью.
• оптической системы со считывающей головкой . Система состоит из головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфpакpасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и пpедваpительный усилитель.
• системы управления приводом . Загрузка, выгрузка, проигрывание осуществляется с помощью одной кнопки (Eject).

Как выглядит компакт-диск?

CD-ROM диск представляет собой оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Прообраз такого диска - граммофонная пластинка. Объем CD-диска - до 700 Мбайт, диаметр - 120 мм, толщина диска - 1,2 мм. Диск изготавливается из полимера и покрыт металлической пленкой (рис. 2.4). "Отец" CD-дисков - глава компании Sony японец Норио Ога.

Рис. 2.4.

Стандартный DVD компакт-диск внешне выглядит так же, но его объем - 4,7 Гб для односторонних дисков и 9,4 Гб для двухсторонних.

Как обращаться с компакт-дисками?

Компакт-диск - это надежный носитель информации, предназначенный для ее длительного хранения. По некоторым оценкам, срок службы современных компакт-дисков может составить около 100 лет. Однако этот срок во многом зависит от условий хранения и эксплуатации носителя. Повреждение диска может привести к появлению ошибок при считывании файлов и данных. Вот некоторые рекомендации по обращению с компакт-дисками, которые помогут избежать подобных неприятностей.

• Надписи на записываемых дисках допускается делать только специальными фломастерами.
• Не изгибайте диск. При этом могут появиться трещины или диск может просто сломаться.
• Не нагревайте диск. Он сделан из пластмассы и деформируется при нагреве.
• Не царапайте диск. Неоднородности могут стать причиной ошибок при считывании данных.
• Не подвергайте диск воздействию химически активных веществ. Поверхность пластмассовой подложки диска и отражающий слой могут быть повреждены спиртом, ацетоном и различными чистящими растворами.
• Загрязненный диск можно мыть теплой водой с мылом или неагрессивным поверхностно-активным веществом (шампунь, стиральный порошок), либо специально выпускаемыми жидкостями.
• Храните свою коллекцию дисков в затемненных местах. RW-диски, в отличие от R-дисков, менее подвержены вредному влиянию солнечного света, но не стоит этим злоупотреблять.

Что такое флэшка?

USB флэш-накопитель (флэшка) - это устройство, предназначенное для "запоминания" (накопления и хранения) информации - текстовых документов, картинок, фотографий, музыки, видео. Она имеет небольшой размер (примерно как зажигалка) и подключается к компьютеру через специальное отверстие в системном блоке. Это отверстие называется USB - разъем . Компакт-диск - это тоже внешний накопитель информации. Однако флэшка обладает целым рядом преимуществ, благодаря которым она потихоньку вытесняет из обихода DVD -диски (как когда-то эти диски вытеснили флоппи-дискеты).

Новый термин

USB флэш-накопитель (флэшка) - запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флэш-память и подключаемое к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB. Иначе говоря, USB Flash Drive (флэшка) - тип внешнего носителя информации для компьютера (рис. 2.5).

Рис. 2.5.

Флэшки так популярны в первую очередь потому, что очень просты в использовании. Они открываются на любом компьютере (и даже на многих современных телевизорах), и для работы с ними не требуется никаких специальных программ. Современные флэш-накопители способны "запоминать" большой объем данных (на порядок больше, чем компакт-диски), к тому же они многоразовы, т. е. способны перезаписывать информацию тысячи раз. Флэшка, в отличие от компакт-диска, не подвержена царапинам и воздействию пыли, устойчива к вибрации, ударам, падениям. Она работает бесшумно, имеет незначительный вес и размер, что очень удобно при необходимости постоянно носить ее с собой. Некоторые специальные флэшки имеют такую дополнительную функцию, как защита информации . Это может быть проверка отпечатка пальца или пароль , который необходимо ввести, чтобы открыть содержимое флэш-накопителя. Помимо преимуществ у флэшки есть несколько недостатков. Срок жизни флэшки - 5–10 лет. При этом скорость записи со временем снижается. Еще одним минусом флэшки является чувствительность к электростатическому разряду. Повреждение электрическим током, например от заряда вашего шерстяного свитера, может привести к перегоранию флэшки и потере информации на ней. Намокание под дождем также может быть для флэшки смертельным, особенно если была попытка подключить еще мокрое устройство.

Флэш-карты памяти и картридер

Карта памяти (или флэш-карта) - это тоже устройство для накопления и хранения информации. Но путать с флэшкой ее не стоит: при схожести в назначении карты памяти внешне не похожи на флэшки (рис. 2.6).

Рис. 2.6.

Карты памяти используются в большинстве моделей современных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер. Часто данные с карты памяти - фотографии, видео или музыку - требуется перенести на

В период 1994-1995 годах в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма, но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода CD-ROM, имеющего такие же внешние размеры.

Аббревиатура CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) перево­дится на русский язык как посто­янное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Прин­цип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверх­ности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дис-ках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650 Мбайт данных.

Большие объемы данных харак­терны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ДОМ относят к аппаратным сред­ствам мультимедиа.

Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM является невозможность записи данных, но параллельно с ними существуют и устройства однократной записи CD-R (Compact Disk Recorder), и устройства многократной записи CD-RW.

Основным параметром дисководов CD-RОМ является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 Кбайт/с. Таким образом, дисковод с удвоенной скоростью чтения обеспечивает производительность 300 Кбайт/с, с учетве­ренной скоростью - 600 Кбайт/с и т. д. В настоящее время наибольшее распрост­ранение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 32х-48х. Современные образцы устройств однократной записи имеют производительность 4х-8х, а устройств многократной записи - до 4х.

Видеокарта (видеоадаптер)

Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компью­тера. Видеокарта не всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительной техники в общей области оперативной памяти существовала неболь­шая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении. Специальный контроллер экрана считывал данные о яркости отдельных точек экрана из ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора.

С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали) области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший назва­ние видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видео­картой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стан­дартов видеоадаптеров: MDA (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов); VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечиваю­щие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произ­вольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640x480, 800x600,1024x768,1152x864; 1280x1024 точек и далее).

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элемен­тов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся неразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Исполь­зование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы изображения стано­вятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Если программа имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов, они не пол­ностью помещаются на экране. Это приводит к снижению производительности труда и неэффективной работе.

Таким образом, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разре­шение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер.

Таблица Разрешение экрана монитора

Большинство современных прикладных и развлекательных программ рассчитаны на работу с разрешением экрана 800x600 и более. Именно поэтому сегодня наиболее популярный размер мониторов составляет 15 дюймов.

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттен­ков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от коли­чества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установ­ленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что инфор­мация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

В зависимости от заданного экранного разрешения и глубины цвета необходимый объем видеопамяти можно определить по следующей формуле:

где Р - необходимый объем памяти видеоадаптера;

m - горизонтальное разрешение экрана (точек);

n - вертикальное разрешение экрана (точек);

b - разрядность кодирования цвета (бит).

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день - 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн цветов (режим True Color).

Работа в полноцветном режиме True Color с высоким экранным разрешением тре­бует значительных размеров видеопамяти. Современные видеоадаптеры способны также выполнять функции обработки изображения, снижая нагрузку на централь­ный процессор ценой дополнительных затрат видеопамяти. Еще недавно типовыми считались видеоадаптеры с объемом памяти 2-4 Мбайт, но уже сегодня обычным считается объем 16 Мбайт.

Видеоускорение - одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппарат­ным путем - преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоуско­рители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.

Различают два типа видеоускорителей - ускорители плоской (2D) и трехмерной (3D) графики. Первые наиболее эффективны для работы с прикладными програм­мами (обычно офисного применения) и оптимизированы для операционной системы Windows, а вторые ориентированы на работу мультимедийных развлекательных программ, в первую очередь компьютерных игр и профессиональных программ обработки трехмерной графики. Обычно в этих случаях используют разные матема­тические принципы автоматизации графических операций, но существуют уско­рители, обладающие функциями и двумерного, и трехмерного ускорения.

Звуковая карта

Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персо­нального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обра­боткой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отпра­вить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подклю­чения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.

Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая коли­чество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.

Создан: 03.11.96
Последняя модификация: 22.02.99

Все права в отношении данного документа принадлежат автору. Воспроизведение данного текста или его части разрешается только с письменного разрешения автора.

Как устроен компакт-диск?

Стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, напыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или какого-либо сплава, и более тонкий защитный слой поликарбоната или лака, накоторый наносятся надписи и рисунки. Некоторые диски "подпольных" производителей имеют очень тонкий защитный слой, либо не имеют его вовсе, отчего отражающее покрытие довольно легко повредить.

Информационный рельеф диска состоит из спиральной дорожки, идущей от центра к периферии, вдоль которой расположены углубления (питы). Информация кодируется чередованием питов и промежутков между ними.

Какие форматы записи используются в CD-ROM?

В CD-ROM используется та же технология, что и в обычной звуковой системе CD-DA, описанной в FAQ по звуковым дискам (файл CDDAFAQ.TXT). Первый стандарт серии CD-ROM, описывающий систему записи на компакт-диск произвольных цифровых данных, выпущен в 1984 году фирмами Philips и Sony под названием Yellow Book ("желтая книга"); последующие расширения известны под названиями Green Book ("зеленая книга"), Orange Book ("оранжевая книга"), White Book ("белая книга") и Blue Book ("синяя книга"). Все они дополняют основной стандарт CD-DA, описанный в Red Book ("красной книге").

Диск содержит вводную зону (Lead In), собственно данные (Program) и выводную зону (Lead Out). Вводная зона содержит оглавление диска (Table Of Contents - TOC), в котором перечислены адреса дорожек диска и их параметры. Выводная зона играет роль ограничителя записанной области диска и необходима для полной совместимости с Red Book, хотя все современные приводы CD-ROM и большинство бытовых проигрывателей не нуждаются в ее наличии.

Для записи данных используются отдельные "звуковые дорожки". Упомянутые стандарты относятся не к диску в целом, а только к формату отдельных дорожек, причем на одном диске могут сосуществовать дорожки различных форматов. Для их чтения необходим проигрыватель, поддерживающий либо все представленные на диске форматы, либо пропускающий неизвестные (многие проигрыватели и приводы CD-ROM не умеют пропускать дорожки неизвестных форматов).

Адресация дорожек ведется в формате MSF (Minute:Second:Frame - минута:секунда:кадр), где под кадром понимается стандартный кадр CD-DA (2352 байта, 1/75 сек). В интерфейсах приводов используется также абсолютная адресация номерами кадров. Первая дорожка по стандарту начинается по адресу 0:2:0 MSF.

Yellow Book определяет базовые форматы записи данных на диск: CD-ROM mode 1 и CD-ROM mode 2. В обоих форматах внутри каждого из кадров дорожки, объемом по 2352 байта, выделяется 12 байт синхронизации, 4 байта заголовка сектора и область размером 2336 байт для записи данных, которая называется сектором или блоком. Благодаря наличию байтов синхронизации и заголовка возможно точное нахождение нужного блока данных, которое в обычном звуковом диске требует слежения за каналом субкода Q.

В формате mode 1, используемом в большинстве CD-ROM, из области данных выделяется 288 байт для записи кодов EDC/ECC (Error Detection Code/Error Correction Code - коды обнаружения и исправления ошибок), благодаря которым диски с данными считываются гораздо надежнее, чем звуковые диски при том же качестве изготовления. Оставшиеся 2048 байт отводятся для хранения блока данных.

В формате mode 2 корректирующие коды не используются, и все 2336 байт данных сектора отводятся для записи информации. Предполагается, что записываемая информация либо уже содержит корректирующие коды, либо нечувствительна к незначительным ошибкам, оставшимся после коррекции низкоуровневым кодом Рида-Соломона. Этот формат предназначен в основном для записи сжатых звуковых сигналов и изображений.

Диск формата mode 1, на котором совмещены звуковые программы и данные, называется Mixed Mode Disk. При этом на первой дорожке записываются данные, а на всех последующих - звуковая информация. Некоторые бытовые проигрыватели, особенно прежних лет выпуска, не различают формат дорожек и при попадании на дорожку данных пытаются ее воспроизвести, что может привести к повреждению усилителей и акустических систем. Большинство современных проигрывателей либо игнорирует дорожки с данными, либо имитирует их "воспроизведение" без звука.

Формат mode 2 в чистом виде практически не применяется - на его основе разработаны форматы CD-ROM/XA (eXtended Architecture - расширенная архитектура) двух вариантов (Green Book). В первом варианте из блока данных объемом 2336 байт выделяется 8 байт подзаголовка, 4 байта EDC и 276 байт ECC, оставляя для данных 2048 байт, как и в формате "mode 1"; во втором варианте ECC не используется и для данных остается 2324 байт. На одной дорожке формата XA могут встречаться секторы как первого, так и второго вариантов. Достоинством такого подхода является возможность одновременного считывания в реальном времени данных и звуковой и/или видеоинформации, без лишних перемещений между дорожками.

Формат CD-I (CD-Interactive - интерактивный CD), описанный в Orange Book, предусматривает запись видеоизображения на дорожках формата XA и его воспроизведение при помощи специального проигрывателя CD-I на бытовом телевизоре параллельно с прослушиванием звуковой программы. Дорожки формата CD-I не включаются в оглавление диска (TOC), поэтому они не видны на аппаратуре, не поддерживающей этого формата.

Для совместимости со стандартными звуковыми проигрывателями был предложен формат CD-I Ready ("готовый к воспроизведению на проигрывателе CD-I"), в котором для записи изображения используется растянутая пауза перед первой звуковой дорожкой, игнорируемая большинством обычных проигрывателей.

Для совместимости с аппаратурой чтения дисков в формате XA был предложен формат CD-Bridge ("CD-мост"), представляющий собой включенные в общее оглавление диска дорожки формата CD-I, содержащие адресные метки обоих форматов - CD-I и XA.

Orange Book определяет также технологию и формат записываемых дисков CD-R (CD-Recordable), которые могут записываться в несколько приемов (сессий), а также иметь отштампованную при изготовлении начальную сессию (так называемый Hybrid Disk - гибридный диск). Каждая сессия содержит свои зоны Lead In, Program и Lead Out.

Третья часть (Part III) Orange Book описывает технологию и формат перезаписываемых дисков CD-RW (CD-ReWritable), позволяющих многократно записывать и стирать информацию на диске.

White Book описывает формат VideoCD, основанный на CD-Bridge и используемый для хранения движущихся изображений в кодировках AVI, MPEG и им подобных. Blue Book описывает формат CD-Xtra, состоящий из двух сеансов - звукового и сеанса данных.

Организацию файловой системы на CD-ROM описывает стандарт ISO 9660. Уровень (level) 1 этого стандарта включает форматы файловых систем MS-DOS и HFS (Apple Macintosh). Файлы записываются непрерывно, в виде последовательностей смежных секторов, вложенность каталогов MS-DOS не может превышать 8, длина имени - 8+3 символа. В именах и расширениях файлов допускаются только заглавные буквы A..Z, цифры 0..9 и знак "_". Уровень 2 описывает файловую систему с длинными именами без ограничений на набор символов и уровнем вложенности до 32. Уровень 3 дополнительно разрешает прерывистую запись файлов - например, в случае пакетной записи в несколько этапов. Файловое оглавление сессии (VTOC - Volume Table Of Contents) записывается в начале дорожки обычными блоками данных, в отличие от TOC диска, записываемого в субканале Q зоны Lead In.

Расширение Rock Ridge описывает формат файловой системы UNIX. Microsoft (Windows 95/NT) использует систему Joliet с поддержкой имен до 256 символов. Система частично совместима с ISO 9660 подобно VFAT для магнитных дисков - в ISO длинные имена выглядят своими начальными символами с добавлением порядкового номера в случае коллизий.

Частным случаем CD-R является формат Kodak Photo CD, используемый для многосеансовой записи коллекций фотографий. Photo CD использует формат CD-Bridge, оформленный в файловую систему ISO 9660. Диски Photo CD могут воспроизводиться специальными проигрывателями на бытовой телевизор или считываться компьютерными приводами CD-ROM.

Формат CD-Text подразумевает кодирование текстовой информации в битах субкодов R..W. Это может быть информация о названии, авторах и содержании диска, а также любая другая текстовая информация.

Как устроен привод CD-ROM?

Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.

На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной линейной или угловой скоростью (CLV - Constant Linear Velocity, CAV - Constant Angular Velocity). Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.

Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода с типовой длиной волны 780 нм и мощностью 0.2-0.5 мВт, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и перефокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче - подпружиненные шарики, при зубчатой - подпружиненные в разные стороны пары шестерней.

Система загрузки диска выполняется в трех вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск, и путем прямой вставки диска в приемную щель привода. Во всех случаях система содержит двигатель для втягивания/выдвигания лотка, футляра или самого диска, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. В некоторых приводах рама неподвижно установлена на амортизаторах, а диск опускается при помощи подвижной подставки, находящейся на лотке. В ряде приводов (например, Samsung 2432, 3231) привод лотка осуществляется системой перемещения головки, где для этого предусмотрено переключение передаточного механизма.

При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке.

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.

Электронный регулятор громкости может поддерживать управление по интерфейсу. В Windows 95 для этого предусмотрен отдельный регулятор громкости выхода на наушники в свойствах привода (Control Panel -> Multimedia -> CD Music).

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.

Через какие интерфейсы работают CD-ROM?

SCSI, IDE - CD-ROM подключается непосредственно к магистрали SCSI или IDE (ATA) с заданием номера устройства для SCSI или Master/Slave - для IDE. IDE CD-ROM обычно работают в стандарте ATAPI (ATA Packet Interface - пакетный интерфейс ATA).

Sony, Mitsumi, Panasonic - три наиболее распространенных интерфейса, поддерживаемые многими звуковыми картами и отдельными адаптерами. Mitsumi и Panasonic используют 40-контактный соединительный кабель, как для IDE, а Sony - 34-контактный, как для дисководов гибких дисков.

Также бывают CD-ROM с так называемыми Proprietary Interface - собственным интерфейсом изготовителя, поставляемые в комплекте с адаптером и соединительным кабелем.

В настоящее время CD-ROM выпускаются только с интерфейсами SCSI и IDE.

Почему при работе CD-ROM диск вращается с разной скоростью?

Информация на компакт-диске записана с постоянной линейной плотностью, поэтому для достижения постоянной скорости считывания скорость вращения изменяется в зависимости от перемещения считывающей головки. Стандартная скорость вращения диска - 500 об/мин при чтении с внутренних зон и 200 об/мин - при чтении с внешних (информация записывается изнутри наружу).

Что означает "n-скоростной" CD-ROM?

При стандартной скорости вращения скорость передачи данных составляет около 150 кб/с. В двухи более скоростных CD-ROM диск вращается с пропорционально большей скоростью, и пропорционально повышается скорость передачи (например, 1200 кб/с для 8-скоростного).

Из-за того, что физические параметры диска (неоднородность массы, эксцентриситет и т.п.) стандартизированы для основной скорости вращения, на скоростях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального производства, может ухудшаться. Некоторые CD-ROM при ошибках чтения могут снижать скорость вращения диска, однако большинство из них после этого не могут возвращаться к максимальной скорости вплоть до смены диска.

На скоростях свыше 5000-6000 об/мин надежное считывание становится практически невозможным, поэтому последние модели 12и более скоростных CD-ROM при чтении данных работают в режиме CAV (постоянная угловая скорость), вращая диск с максимально возможной скоростью. В этом режиме скорость поступления данных с диска меняется в зависимости от положения головки, увеличиваясь от начала к концу диска. Указанная в паспорте скорость (например, 24x) достигается только на внешних участках диска, а на внутренних она падает примерно до 1200-1500 кб/с.

Почему "нелегальные" диски часто читаются хуже "фирменных"?

Стандарт на компакт-диски определяет их физические и оптические параметры: толщину и отражающую способность алюминиевого слоя, глубину и форму питов (элементов записи), расстояние между дорожками, прозрачность защитного слоя, эксцентриситет и т.п. Ведущие фирмы, производящие компакт-диски, имеют отработанные технологии и надежное оборудование, позволяющие соблюсти эти параметры; аппаратура и технологии нелегальных производителей нередко этого не обеспечивают.

Механика и оптика различных моделей CD-ROM имеет разные допуски и возможности подстройки, из-за чего одни модели могут уверенно читать диски, практически не читаемые другими моделями. Также, в результате эксплуатационного износа, параметры привода со временем ухудшаются, что приводит к ухудшению чтения дисков, которые уверенно читались на новом приводе.

Можно ли визуально определить качество диска?

Приблизительно - можно. Нужно внимательно рассмотреть рабочую поверхность диска - она должна быть ровной, и на ней не должно быть царапин, замутненных участков, выпуклостей или впадин, а также "разводов" на отражающем слое. Затем посмотреть диск на свет (рабочей стороной к себе) - он может быть слегка прозрачным, но без явных отверстий в отражающем слое. Чем прозрачнее диск - тем выше вероятность его неуверенного считывания.

Дешевые диски (особенно производства Китая) обычно не имеют с обратной стороны защитного лакового слоя - даже мелкая царапина на этой стороне может привести к полному отказу чтения соответствующей области диска.

Каково качество проигрывания звуковых дисков на CD-ROM?

Проигрывание звуковых дисков является побочной для CD-ROM функцией, и делается обычно "по остаточному принципу" - простейший (часто эквивалентный 12или 14-разрядному) ЦАП и несложный выходной усилитель. Массовые CD-ROM значительно уступают стационарны

м проигрывателям Hi-Fi, отдельные модели приближаются к недорогим переносным проигрывателям. В любом случае, качество сигнала на выходе для наушников (передняя панель) хуже, чем на линейном выходе (задняя стенка) - за счет дополнительных искажений при усилении.

Кроме качества ЦАП, многие CD-ROM не выполняют ни передискретизации цифрового сигнала для улучшения соотношения сигнал/шум, ни интерполяции и маскирования - для сглаживания кривой и частичной компенсации неисправленных ошибок. Отсутствие интерполяции и маскирования приводит к заметным искажениям и щелчкам при ошибочном считывании дисков, в то время как на звуковом проигрывателе ошибки считывания не так заметны.

Многие современные CD-ROM имеют на задней стенке дополнительный выход звука в цифровом формате (S/PDIF - Sony/Philips Digital Interface Format - формат цифрового интерфейса Sony/Philips), который можно подключить к студийной или бытовой аппаратуре, имеющей вход S/PDIF или AES/EBU, что позволяет воспроизводить звук с диска практически без искажений (некоторые искажения могут вноситься декодером CD-ROM). Выход имеет вид двухконтактного разъема и чаще всего обозначается "Digital Audio".

Какова максимальная емкость компакт-диска?

Приблизительно 650 Мб (* 1024 * 1024 байт) - 74 минуты записи, поток данных - 153600 байт/c. Такая продолжительность записи определена стандартом, однако при более плотном расположении дорожек или самих питов на диске может быть получено большее время звучания или объем данных. Подобные диски с отклонениями от стандарта могут неустойчиво считываться некоторыми приводами, либо не считываться вовсе.

Можно ли использовать с IDE CD-ROM драйвер от другой модели?

В большинстве случаев - да, если CD-ROM работает в стандарте ATAPI. Однако некоторые драйверы могут неправильно работать с чужими моделями CD-ROM.

Можно ли считать со звукового диска звук в цифровом виде?

Можно - для этого нужен CD-ROM, поддерживающий команду Read Long и способный находить звуковые сектора в режиме прямого доступа (например, многие из дисководов со SCSI-интерфейсом, большинство моделей Panasonic), и специальная программа - grabber - для считывания полных звуковых секторов, например, CDGRAB, CDDA, CDT, CD2HDD, CD2WAV - для DOS; WinDAC, CD Copy, CDDA32 или CD Worx - для Windows 95. WinDAC, помимо простого чтения звуковых дорожек, позволяет одновременно преобразовывать их в другие форматы посредством системы ACM (например - в MPEG-3 при установленном Fraunhofer IIS ACM Codec). CDDA32 может самостоятельно преобразовывать звук в формат ReadAudio.

Часто к таким программам прилагается список моделей CD-ROM, поддерживающих команду длинного чтения. Из-за небольших различий в интерфейсах некоторые дисководы не работают с одними из таких программ, но могут работать с другими.

Под DOS желательно иметь "родной" драйвер используемого CD-ROM, либо один из универсальных драйверов, поддерживающих Read Long - например, vide-cdd. Для контроллеров PIIX (системные платы на Intel Triton) можно рекомендовать универсальный драйвер TriCD. sys от Triones.

Под Windows 95, если используется контроллер PIIX и стандартный драйвер IDE ATAPI его распознает - это чаще всего мешает нормальному чтению звуковых дисков. В этом случае также нужно установить либо собственный драйвер CD-ROM под Win95, либо драйвер от Triones версии 3.22 или старше. Можно также попробовать установить драйвер MKEATAPI от серии CD-ROM Panasonic ATAPI.

Обычные программы чтения для DOS чаще всего не работают в DOS-сеансе Windows - в этом случае нужно использовать "родные" программы - с GUI либо консольные (CDDA32).

Одна из основных проблем при считывании звуковых дисков - ошибки синхронизация между кадрами. Они возникают главным образом по той причине, что большинство приводов CD-ROM ориентировано на чтение дисков с данными (Data CD), а возможность чтения "сырых" звуковых кадров является побочной функцией. Благодаря тому, что в формате сектора Data CD всегда есть заголовок, содержащий его адрес и тип, привод может уверенно находить нужный сектор без точного слежения за информацией субканала Q, в которой за

писаны адреса кадров формата CD-DA. В результате привод, корректно позиционирующийся на сектор с данными, часто не в состоянии сделать это для кадра CD-DA; в ряде случаев причиной служит внутренний буфер, в который считанные кадры попадают уже без временнЫх меток, считанных из субканала Q. Программа, читающая кадры, получит в таком случае данные, смещенные вперед или назад - на несколько отсчетов или даже целых кадров.

Многие приводы, не умеющие корректно позиционироваться на звуковые кадры, тем не менее дают удовлетворительные результаты при аккуратном непрерывном чтении, когда программа успевает забирать данные из буфера примерно с той же скоростью, с которой они туда поступают. Нарушение этого баланса - медленный процессор, частое переключение задач, конкуренция устройств на одном интерфейсе, повторение чтения из-за сбоя и т.п. - приводит к перепозиционированию и ошибкам.

Для борьбы с ошибками синхронизации большинство программ имеет режим, в котором проверяется правильность стыковки соседних секторов путем их чтения с перекрытием (overlapping). При использовании CD-ROM с бОльшим объемом буфера вероятность ошибок снижается, а на приводах с корректно реализованным чтением их не возникает вообще.

При чтении звуковых дисков на различной аппаратуре, с помощью различных программ и даже при повторном чтении начало звуковых данных в файле может сдвигаться - за счет той же невозможности точного позиционирования на нужный сектор дорожки в большинстве приводов.

Нарушения синхронизации в результате позиционирования часто ошибочно называют "джиттер" (jitter). На самом деле термином jitter принято обозначать дрожание фазы цифрового сигнала из-за быстрых колебаний скорости потока, порожденных работой схем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), нестабильностью генераторов, помехами, наводками и т.п. В некотором смысле нарушения синхронизации тоже являются фазовыми ошибками более высокого уровня, однако применение к ним термина jitter не совсем корректно.

В OS/2 "Merlin" и Windows 98 реализован режим Digital Transfer, когда для проигрывания CD используется цифровое чтение, результат которого воспроизводится через Wave-канал звуковой карты. В тех случаях, когда качество ЦАП и усилителя карты выше, чем в CD-ROM, это может дать значительное улучшение звука; однако параметры большинства простых звуковых карт гораздо хуже, чем в CD-ROM среднего класса. Кроме этого, режим цифровой передачи включается только для тех приводов, которые способны считывать звуковые кадры в реальном времени, пусть и не совсем идеально.

Некоторые приводы, следуя соглашениям о защите авторских прав, при чтении звуковых секторов могут выдавать их содержимое в измененном виде (например, с применением сглаживающих полиномов); при однократном копировании эти различия практически незаметны на слух.

Как узнать способность привода аккуратно читать звуковые секторы?

В общем случае - только путем экспериментов, так как в спецификации приводов это никак не отражается. Поддержка Read Long есть в большинстве приводов, однако лишь некоторые способны точно позиционироваться на них в режиме прямого доступа (без программной синхронизации)

Проверка привода заключается в многократном (два-четыре раза) считывании без программной синхронизации одних и тех же звуковых дорожек (желательно длинных, по 10-15 минут) с начала и конца диска, желательно - с активной параллельной работой других программ и нагрузкой на винчестер, с последующим двоичным сравнением файлов. Если и длины файлов, и их содержимое из раза в раз совпадают - привод работает предельно аккуратно.

В ряде случаев начало дорожки в файле может иметь переменное смещение, но остальные части файлов полностью совпадают - такой привод тоже можно считать достаточно точным. Если же различаются и длина, и содержимое - можно попробовать сменить драйвер, установить MKEATAPI.MPD, сменить программу чтения (можно начать с DAC 2.3/DOS или WinDAC 1.33 by Chris Schmelnik). Если и это не приводит к успеху - помочь может только программная синхронизация, да и то не всегда, поскольку некоторые приводы могут выдавать по интерфейсу результаты работы интерполятора, которые на дисках низкого качества будут различаться от чтения к чтению.

В крайнем случае, когда даже с программной синхронизацией возникают щелчки и провалы - можно попробовать программу CD Worx, читающую дорожки в виртуальную память. За счет исключения параллельных обращений к винчестеру это может помочь достаточно чисто прочитать дорожку или ее часть, однако свободного объема ОЗУ должно хватать для размещения всего читаемого звука. В случае исчерпания физической памяти начинается откачка (свопинг) на винчестер, что снова вносит сбои в процесс чтения, и к тому же требует значительного (от десятков минут до нескольких часов) времени для переноса звука из файла подкачки в WAV-файл.

Даже если достигнута надежная повторяемость результатов чтения, необходимо подтвердить или исключить возможность намеренного искажения приводом считываемых данных. Для этого полученные файлы нужно сравнить с файлами, считанными на других приводах с доказанной повторяемостью, учтя при необходимости возможный разброс в начальном смещении и длинах файлов.

Для следующих приводов способность точно считывать звуковые секторы доказана экспериментально:

Acer: 620A (прошивка 201N и позднее), 624A Panasonic: CR-584, 585 и дальше; желателен суффикс "B" Pioneer: DR-511 (A24X), не все прошивки; DR-502S (A02S) Sony: CDU711, 811 Samsung: SCR-2030, 2430 Teac: 532

Менее надежно (возможны сбои при паузах в процессе чтения и перечитывании блоков) работают следующие приводы:

Samsung: SCR-2432, 3231

Почему звуковой диск, хорошо играющий в CD-ROM, плохо читается?

При воспроизведении звуковых дисков для неисправленных ошибок включается механизм подстановки соседних верных отсчетов сигнала или интерполяции, когда ошибочные отсчеты вычисляются по верным так, что образуют с ними плавную кривую. Это исключает щелчки и явные помехи, хотя и вносит в звук некоторые искажения, малозаметные или вовсе незаметные в устройствах такого качества, как CD-ROM. При чтении же диска большинство приводов отдает кадры непосредственно после декодера, минуя интерполятор, и неисправленные ошибки при этом проявляются в виде тресков и провалов в звуке. Интерфейс не предусматривает пометки отдельных ошибочных отсчетов в кадре - привод может пометить только весь кадр как верный либо как ошибочный. Ряд приводов всегда возвращает признак верного кадра, если при чтении не было сбоев синхронизации, независимо от наличия в кадре неисправленных ошибок.

Каково время жизни компакт-дисков?

Это время для дисков, изготовленных и используемых в полном соответствии с технологией, приблизительно оценивается в несколько десятков лет. Однако сравнительная молодость даже технологий CD-DA и CD-ROM, не говоря уже о CD-R и CD-RW, не позволяет учесть все возможные факторы (различные нарушения технологии изготовления и записи, помутнение поликарбонатного прозрачного слоя, окисление отражающей фольги в результате диффузии кислорода из органических слоев, проникновение кислорода воздуха и влаги через торцы диска и т.п.), поэтому реальная цифра оценивается примерно в 10-15 лет. В случае дисков невысокого качества наблюдается снижение надежности чтения штампованных дисков после 5-6 лет эксплуатации, а записываемых - после одного-двух лет.

Почему надежность работы многих приводов ухудшается со временем?

В основном это вызывается двумя причинами: загрязнением фокусирующей линзы и деградацией лазерного излучателя (светодиода).

Линза чаще всего загрязняется в результате попадания на нее пыли и табачного дыма. Для чистки линз можно использовать специальные чистящие диски, однако некоторые из них имеют жесткие кисточки, способные поцарапать пластмассу линзы. Более аккуратно линза очищается путем разборки привода и промывания тампоном из натуральной ваты, смоченным теплой водой с мылом, с последующей протиркой таким же сухим тампоном. Обращаться с линзой нужно предельно аккуратно, чтобы не повредить ее мягкую пластмассу и детали подвески.

Деградация (уменьшение светимости) лазерного излучателя возникает в тех случаях, когда в приводе использован светодиод низкого качества, либо он работает в предельном для него режиме. В ряде случаев положение можно улучшить, увеличив мощность излученияподстроечным резистором, который имеется на головках большинства приводов, однако через некоторое время мощность снова упадет ниже нормы. Чрезмерное увеличение мощности также снижает надежность считывания дисков, и к тому же ускоряет деградацию излучателя.

Еще одна возможная причина - износ механических частей привода и ухудшение точности позиционирования, однако такое происходит в основном лишь в очень простых и дешевых приводах, где не приняты меры для устранения люфтов передаточного механизма.

Для чтения видеодисков необходима поддержка со стороны самого дисковода и его драйвера, а также программы распаковки (проигрывателя) видеоформата. Некоторые комбинации из привода, контроллера, драйвера и программы распаковки друг с другом. Можно попробовать сменить драйвер или программу распаковки. Встречаются также случаи, когда при установке CD-ROM на один канал с HDD видеодиски воспроизводятся значительно медленнее.

Что такое DVD?

Первоначально Digital Video Disk - цифровой видеодиск, затем Digital Versatile Disk - цифровой многоцелевой диск. Система записи подобна CD, но имеет гораздо большую плотность записи, что дает емкость самого простого диска около 4.7 Гб.

DVD могут быть двухслойными, содержащими два различных информационных слоя, расположенных на разной глубине и считываемых независимо, а также двусторонними. Введение второго слоя сопряжено с некоторыми накладными расходами на независимую обработку слоев, и увеличивает емкость диска в 1.8 раза, а организация второй стороны удваивает емкость. Таким образом, двухслойный двусторонний диск имеет емкость 17 Гб.

В настоящее время DVD ориентированы в основном на запись видеофильмов со встроенной локализацией (звуковое сопровождение и субтитры на различных языках, из которых проигрывателем автоматически выбирается нужный язык). Диск минимальной емкости вмещает 133-минутный фильм в формате MPEG-2.

DVD с произвольными данными обозначаются DVD-ROM, записываемые - DVD-R, перезаписываемые - DVD-RAM. DVD-R имеют максимальную емкость около 3.9 Гб, DVD-RAM - 2.6 Гб.

В чем причины плохой работы приводов CD-ROM Samsung-631?

Помимо невысокого качества самого механизма и системы считывания, в этих приводах наблюдается недостаточный прижим диска к шпинделю, отчего диски проскальзывают при разгоне и торможении. Причиной слабого прижима является большой зазор между магнитом шпинделя и металлическим диском, который притягивается магнитом. Michael Svechkov (2:460/140@FidoNet) рекомендует приклеить к магниту стальную шайбу толщиной 1-2 мм, подобрав ее так, чтобы зазор между магнитом и металлическим диском был минимальным, однако при самых тонких дисках они не должны соприкасаться между собой, иначе будет нарушена работа системы выдвигания лотка.

Почему CD-ROM с надписью Creative определяется как MATSHITA?

MATSHITA - сокращенное до восьми символов (ограничение на размер идентификатора) название концерна Matsushita Electric Co., наиболее известными торговыми марками которого являются Panasonic, Technics и National. Компания Creative не выпускает собственных приводов CD-ROM, заказывая их у ряда производилелей; чаще всего под маркой Creative встречаются модели Panasonic и Samsung.

Где найти программы, драйверы и информацию по CD-ROM?

ftp.panasonic.co.jp - MKEATAPI.MPD (файл 58x_95) http://www.aha.ru/~alegr - CD2HDD http://sunny.aha.ru/~gw/ - CD2WAV и CD2SB http://members.aol.com/mbarth2193 - CDCOPY http://www.ncf.carleton.ca/~aa571/index.html - CDDA http://www.tfh-berlin.de/_s570959/cdworx.html - CD Worx http://members.aol.com/schmelnik/dac.html - WinDAC

http://www.faqs.org - большое собрание FAQ

Большая подборка материалов по CD-ROM имеется на www.cdrom-guide.com

Обширная информация по компьютерной аппаратуре на русском языке есть на www.ixbt.ru.

Большое спасибо всем приславшим ответы, рекомендации, замечания и советы для этого FAQ.

Текст FAQ в альтернативной кодировке доступен для FReq на 2:5000/14@FidoNet по имени CDROMFAQ. FAQ по звуковым дискам (CD-DA) находится в файле CDDAFAQ, по записываемым дискам и приводам CD-R - CDRFAQ. Полный пакет FAQ и описаний доступен на ftp://spider.nrcde.ru/pub/text/tech/emtcfaqs.zip и через страницу FAQ на http://spider.nrcde.ru. Пакет распространяется также по FIDO fileecho XHRDDOCS.

Михаил Тычков aka Hard

Доброго времени суток.

Немного истории. В 1978 году две крупные фирмы – Phillips и
Sony объединили свои усилия для создания нового формата записи и хранения музыки. Плодом их усилий
явился на свет в 1982 году CD (Compact Disc) с внешним диаметром 120 мм, диаметром внутреннего
отверстия 15 мм и толщиной 1,2 мм. Эти размеры сохранились до сих пор. Объем первых дисков составлял
650 Mb. А знаете почему именно 650 Mb? Дело в том, что CD предназначались в первую очередь любителям
симфонической музыки, а в то время в Японии самым распространенным симфоническим произведением была
9-я симфония Бетховена. Сие произведение длилось 74 минуты, что и соответствовало 650 Mb. Вот так вот.
Чуть позже CD применили для записи и хранения компьютерных данных.

Конструкция накопителя:

1. Корпус. Предназначение его, я думаю понятно всем.

2. Контейнер. Механизм загрузки дисков в накопитель.

3. Привод диска. Вращает диск с определенной скоростью (об этом чуть ниже).

4. Серводвигатель. Передвигает каретку с отражающим зеркалом к заданной дорожке на диске.

5. Полупроводниковый лазер. Генерирует инфракрасный луч, который попадает на отражающее зеркало.

6. Линза. Фокусирует и направляет отраженный луч на фотодатчик.

7. Фотодатчик. Преобразовывает полученные световые сигналы в электрические импульсы.

8. Микропроцессор. Полученные импульсы от фотодатчика декодирует и передает их компьютеру для
дальнейшей обработки.

Это и есть основные элементы накопителя.

Теперь более подробно о том, как это все работает. Сам CD представляет собой диск
изготовленный из полимера, который с одной стороны покрыт специальной металлической пленкой. В свою
очередь, сама пленка тоже защищена от повреждений еще одним слоем полимера. Считывание происходит с
пленки (как правило это какой либо сплав с алюминием) и только с одной стороны. Область диска можно
разделить на две части: первая – оглавление. Здесь записывается информация о расположении данных на
диске. Вторая – область собственно данных. Вся информация на диске представляет собой набор штрихов и
пробелов. Глубина каждого штриха равна 0,12 мкм, ширина – 0,6 мкм, а длина может варьироваться от 0,9
до 3,3 мкм. Они расположены на диске по спиральным дорожкам, начало которых идет от центра к краю.
Спираль диска разбивается на сектора. Расстояние между витками равно 1,6 мкм. На 1 миллиметр ширины
диска приходиться 625 спиральных витков (все цифры даны для CD – ROM емкостью 650Mb). Считывание самой
информации с диска происходит так: лазер генерирует инфракрасный луч, который отражаясь от зеркала
попадает на поверхность диска. За счет того, что поверхность диска, имеющего какую либо запись,
представляет собой дорожки со штрихами и пробелами, то отражение от его поверхности будет не
одинаковым. Попадая на штрих, луч будет рассеян, попадая на чистое место - луч будет отражен. Вот Вам
и набор двоичных цифровых кодов. Отраженный луч сфокусированный линзой отражается от зеркала и через
разделительную призму попадает в фотодатчик. Им регистрируются изменения интенсивности отраженного
инфракрасного луча и преобразовываются в электрические сигналы. Затем эти электрические сигналы
декодируются специальным микропроцессором. Дальше эти данные отправляются в компьютер, а уж он то сам
знает, что с ними делать.

Но это еще не все. Существует три типа записи информации на диск и различаются они
в принципе.

1. CLV (Constant Linear Velocity). Устаревшая на данный момент времени технология. Подразумевает,
что диск вращается не с одинаковой скоростью. При считывании дорожек близких к центру,
диск вращается быстро. Чем дальше от центра – тем скорость ниже. Этим достигается постоянная
линейная скорость считывания данных и которая равна 75 блокам в секунду для музыкальной записи.

2. CAV (Constant Angular Velocity). Более современная технология. Здесь диск вращается с
постоянной угловой скоростью, данные же считываются с внутренних дорожек быстрее, чем с внешних,
что ничуть не мешает работе накопителя. Более того, накопители CAV быстрее накопителей CLV.

3. PCAV (Partial Constant Angular Velocity). Смешанная технология. В таких накопителях применяется
как CAV, так и CLV.

Поговорим о скорости передачи данных. Этот параметр определяет объем данных,
переданных в единицу времени. Измеряется в Кбайт/сек (иногда в Кбит/сек). В дальнейшем, все цифры
будут относиться к установившимся и непрерывным режимам чтения данных. С музыкальных дисков данные
считываются со скоростью в 150 Кбайт/сек. При этом за каждую секунду прочитывается 75 блоков, каждый
из которых имеет 2048 байтов полезной информации. С такой скоростью работают музыкальные центры.
Накопители различаются между собой по скорости. Что означает надпись 52х на корпусе? Дело в том, что
накопитель CD – ROM со скоростью передачи данных в 150 Кбайт/сек будет односкоростным и его
обозначение – 1х. Отсюда следует, что 52х – это 52*150=7800 Кбайт/сек, т. е. скорость передачи данных
данного накопителя.

Но скорость передачи данных – это еще не все. Есть такой параметр, как время
доступа. Оно равно времени задержки между получением команды и тем моментом, когда начнется считывание
с диска и принимается среднее значение т. к. с различных областей на диске скорость считывания будет
разной. Измеряется в миллисекундах. Время доступа обратно пропорционально скорости передачи. Чем выше
скорость передачи данных, тем ниже время доступа. К примеру, односкоростной привод имеет время доступа
в 400 мс, а стоскоростной – 80 мс.

Кроме всего прочего, накопители разделяются по использованию интерфейса. На данный
момент их два: IDE/ATAPI (Integral Device Electronic/AT Attachment Packet Interface) и SCSI/ASPI
(Small Computer System Interface/Advanced SCSI Programming Interface). Используется также USB и в
случае со старыми накопителями – LPT, но это все для выносных устройств. Приводы использующие
SCSI/ASPI превосходят IDE/ATAPI по скорости но при этом они более дорогие (прибавьте еще стоимость
самого SCSI). Кроме того, к IDE/ATAPI Вы сможете подключить до двух приводов, в случае же с SCSI/ASPI –
более двух.

Но вернемся к самим CD. Как получается запись? В домашних и офисных условиях
довольно просто. Для этого нужно иметь пишущий накопитель. Он отличается от обычного тем, что
инфракрасный луч при записи данных на диск имеет более высокую интенсивность. Вследствие этого,
металлическая пленка под воздействием высокой температуры, в тех местах где необходимо нанести штрих,
меняет свою структуру, а затем в таком состоянии и застывает. В обычных CD этот процесс необратим,
т. е. запись данных можно сделать один раз. Но существуют CD – RW (Compact Disc Rewritable).
Их металлическая пленка представляет собой сплав серебра, теллура, индия и сурьмы. Лазер во время
записи разогревает этот сплав до 500 – 600 градусов. Под воздействием таких температур, рабочий слой
плавится и при застывании меняет свои отражающие способности. Но процесс этот обратим. При стирании
данных с диска, лазер разогревает рабочий материал до 200 градусов, которых достаточно для того, что
бы отражающие свойства восстановились, и диск готов к записи новой информации. Но у CD – RW есть один
недостаток. Не все считывающие устройства могут читать эти диски. Отражающая способность рабочего
сплава CD – RW ниже, чем у обычных CD – R и чувствительности фотодатчиков таких устройств не хватает.
Но спешу Вас успокоить – современные накопители CD – ROM прекрасно работают с CD – RW.

А теперь о том, как диски записывают в промышленных условиях. Для начала создается
обычным путем (метод прожига) мастер – диск. Затем с него снимается первичная матрица, которая
изготавливается из прочного металла. С первичной матрицы изготавливаются некоторое количество (в
зависимости от тиража) вторичных матриц и с них уже отштамповываются те самые CD, которые мы все
покупаем в магазинах. Во время штамповки, рабочий слой диска принимает профиль поверхности матрицы.
Такой метод значительно превышает по скорости производства продукции, нежели метод прожига. Со временем
вторичные матрицы изнашиваются и в случае необходимости их можно изготовить еще раз. Мастер – диск в
этом случае остается в неприкосновенности.

Ну а теперь немного практики. Что можно, а что нельзя.

1. Держать компакт – диски в электромагнитном поле т. к. записанные данные абсолютно к
нему не чувствительны.

2. Трогать руками поверхность, с которой происходит считывание. Главное не забыть потом ее
протереть.

3. Мыть диски в воде, и не забыть перед употреблением просушить.

1. Царапать диски, причем это относиться к обеим поверхностям. Если Вы поцарапали диск и данные не
считываются, можно попробовать аккуратно отшлифовать поврежденное место
(у меня такое в практике случалось).

2. Держать диски без упаковки. Рано или поздно Вы загубите рабочую поверхность.

3. Что-либо наклеивать или писать на рабочую поверхность диска.

4. Подвергать компакт – диск критическим для него температурам.

И самое главное правило пользование, которое относиться к накопителям:
не ставьте чашки с напитками на открытый лоток контейнера – это может плохо кончиться!

Для начала хватит. Позже я попытаюсь рассказать Вам о
стандартах , связанных с технологией CD. Все.