2. Принцип записи на компакт-диск
В отличие от жестких магнитных дисков, данные на компакт-диск записываются мощным сфокусированным лучом лазера на светочувствительном материале. Луч лазера модулируется данными, которые нужно записать на диск. Модулированный луч выжигает в отражающем материале диска соответствующую последовательность микроскопических кратеров, разделяемых непрожженными участками. Кратеры называются питами (от англ. pit – углубление), а не прожженные участки между ними – лэндами (от англ. land – пространство, основа). На рисунке 2 приводится иллюстрация этого процесса.
Рис. 2 – Запись на компакт-диск
Записанные на компакт-диск данные считываются путем сканирования его постоянным лазерным лучом низкой мощности. Лазерный диод излучает точно сфокусированный узкий луч, который отражается от диска. Отраженный от диска луч проходит через призму и поворачиваются на 90о, после чего попадает на детекторный диод, где он преобразуется в электрический сигнал. Но только луч, отраженный от лэндов диска, попадает на детектор. Луч, который попадает на питы, рассеивается и не отражается. Для чтения диска, мощность лазерного луча понижается, что предотвращает его воздействие на записывающий оптический материал.
3. Форматы оптических дисков
3.1. Компакт-диск/Compact disc (cd)
CD-ROM (англ. Compact Disc Read-Only Memory) — разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения (read-only memory — память «только для чтения»). CD-ROM — доработанная версия CD-DA (диска для хранения аудиозаписей), позволяющая хранить на нём прочие цифровые данные (физически от первого ничем не отличается, изменён только формат записываемых данных).
Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации. Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение стали получать диски объёмом 700 Мбайт, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт и даже больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков.
CD-R (Compact Disc-Recordable) — разновидность компакт-диска CD, разработанная компаниями Philips и Sony для однократной записи информации.
Емкость стандартного CD-R составляет 74 минуты аудио или 650 МБ данных. Однако на данный момент стандартной ёмкостью CD-R можно считать 702 МБ данных.
Чистый CD-R не является полностью пустым, на нём имеется служебная дорожка с сервометками. Эта служебная дорожка нужна для системы слежения, которая удерживает луч лазера при записи на дорожке и следит за скоростью записи (то есть следит, чтобы длина пита была постоянной). Помимо функций синхронизации, служебная дорожка также содержит информацию об изготовителе этого диска, сведения о материале записывающего слоя, длине дорожки для записи и т. п. Служебная дорожка не разрушается при записи данных на диск.
CD-RW (англ. Compact Disc-ReWritable) — разновидность компакт-диска (CD), разработанный в 1997 году для многократной записи информации. Современные CD-RW диски позволяют перезаписывать информацию порядка 1000 раз. Емкость стандартного CD-RW 700 МБ.
3.2. DVD-диск
DVD-R это формат записываемого DVD. Обычно емкость DVD-R составляет 4,7 Гб (односторонний однослойный – общепринятый).
Большая ёмкость DVD диска обеспечивается более малым размером ямок, выжигаемых лазером и меньшим наклоном канавок, направляющих лазер и закрученных по спирали. Для того, чтобы была возможность прожигать более маленькие ямки используется лазер другого цвета (и соответственно меньшей длины волны — 640нм против 780, используемых в CD), что соответствует красному цвету лазера.
DVD-R это формат разновидность DVD для многократной записи информации.
Созданный альтернативный формат, получивший название DVD+R и DVD+RW, имел другой материал отражающего слоя и специальную разметку, облегчающую позиционирование головки (LPP, Land pre-pits — предзаписанные питы между дорожками, содержащие данные адресации и другую служебную информацию, эти данные позволяют приводу DVD записывать информацию в желаемые места на диске) — основное отличие подобных «плюсовых» дисков от «минусовых». С помощью этого диски DVD+RW способны в несколько приемов осуществлять запись (поверх существующей), как в обычном кассетном видеомагнитофоне, исключая утомительное предварительное стирание всего содержимого (для DVD-RW вначале необходимо целиком стереть имеющуюся запись).
3.3. Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости.
Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера.
На данный момент доступны BD-R (одноразовая запись), BD-RE (многоразовая запись), BD-RE DL (многоразовая запись). При этом вместимость 12-сантиметровых стандартных дисков: до 25 Гбайт – для односторонних однослойных и до 50 Гбайт – для двусторонних однослойных. Вместимость 8-сантиметровых мини-дисков: до 7,8 Гбайт – для односторонних однослойных и до 15,6 Гбайт – для двусторонних однослойных.
3.4. HD DVD (англ. High-Definition/Density DVD[1] — «DVD высокой чёткости/ёмкости») — технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba, NEC и Sanyo. HD DVD (как и Blu-ray Disc) использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм.
HD DVD-R — High Density DVD Recordable — диск однократной записи HD DVD. Объём однослойного диска может достигать 15 ГБ, двухслойного – 30 ГБ.
HD DVD-RW — High Density DVD Rewritable — перезаписываемый диск HD DVD. Объём однослойного диска может достигать 15 ГБ, двухслойного – 30 ГБ. Количество допустимых циклов перезаписи превышает 1000 раз.
3.5. Universal Media Disc (UMD) — оптический накопитель, разработанный компанией Sony для использования в игровых приставках PlayStation Portable. Может вмещать до 1,8 ГБ данных: игры, видео и музыку. Ёмкость: 1,80 ГБ (двуслойный), 900 МБ (однослойный). Длина волны лазера: 660 нм (красный).