2.6. Режимы записи dvd-дисков

Режим записи DVD во многом определяется типом носителя.

DVD-RAM. Диски этого типа существенно отличаются от обычных перезаписываемых DVD. В работе они во многом напоминают обычные магнитные или магнитооптические дискеты. Во время форматирования DVD-RAM, используемого для полной очистки диска, происходит только инициализация файловой системы, поэтому оно выполняется очень быстро. Возможность доступа к произвольному участку диска обеспечивает запись и удаление данных без переформатирования. Этап "финализации" отсутствует.

DVD-R – диски DVD-R поддерживают два режима, один которых – DAO, аналогичен соответствующему режиму записи компакт-дисков, а второй – "Incremental Write" (накопительная запись), является характерным для DVD.

В режиме DAO запись вступительной зоны, данных и завершающей зоны выполняется в течение одной сессии. После этого производится финализация. Для совместимости с бытовыми проигрывателями диски в форматах DVD-Video и DVD-Audio должны записываться в этом режиме.

Режим накопительной записи напоминает мультисессионный режим записи компакт-дисков. В этом случае данные могут быть записаны на диск в течение нескольких сессий, постепенно «накапливаясь» на диске. Минимальный объем блока записываемых данных составляет 32 Кбайт. Служебная информация наносится на диски в процессе производства, поэтому этап форматирования не нужен.

DVD-RW. Перед записью диск DVD-RW форматируется, в процессе которого на нем формируется последовательность секторов для записи данных. Форматирование выполняется довольно долго (сравнимо со временем записи всего диска). Особенность дисков DVD-RW состоит в том, что они допускают только последовательную запись, то есть данные могут размещаться лишь в соседних, расположенных один за другим, секторах. Чтобы диск DVD-RW можно было использовать в бытовом проигрывателе, необходимо выполнить операцию финализации. На диск DVD-RW можно дописывать данные, но внесение изменений после финализации невозможно – диск необходимо форматировать, что приводит к удалению всех данных.

DVD+RW. Особенностью дисков DVD+RW является технология бесшовного связывания, благодаря которой процесс записи может быть продолжен с того места, где он был остановлен, с очень высокой точностью. Это обеспечивает дискам DVD+RW режим записи с произвольным доступом. Другим доступным режимом является режим последовательной записи. Перед записью диск DVD+RW тоже необходимо форматировать, но, в отличие от дисков DVD-RW, форматирование занимает всего несколько минут.

DVD+R. Диски DVD+R поддерживают режимы DAO и "Incremental write". Служебная информация наносится на диски в процессе производства, поэтому этап форматирования не нужен.

2.7. Файловые системы оптических дисков

На оптическом диске одновременно могут находиться видео- и звукозаписи, компьютерные программы и данные, фотографии и сканированные изображения. В связи с этим содержимое диска накладывает определенные ограничения на его файловую систему и для обеспечения совместимости с компьютерными приводами и бытовыми проигрывателями необходимо следовать установленным стандартам, рассмотренным ниже.

Диски данных. Оптический диск с данными является наиболее общим форматом. Поскольку любая запись в конечном итоге представляет собой последовательность двоичных единиц и нулей, диском данных можно назвать любой оптический диск. Тем не менее, этот термин закреплен за дисками, на которых записаны объекты файловой системы: файлы и папки (каталоги), предназначенные для использования на компьютере. Для организации дискового пространства на дисках данных используется несколько файловых систем, наиболее распространенными среди которых являются ISO 9660, Joliet и UDF.

ISO 9660 – эта файловая система регламентируется одноименным международным стандартом. Целью стандарта является обеспечить совместимость носителей под разными операционными системами. Стандартом определено три уровня, каждый последующий из которых является расширением предыдущего.

Уровень 1 указывает, что каждый файл записывается, как последовательный непрерывный поток данных; глубина вложенности каталогов ограничена восемью уровнями, включая корневой; длина имен каталогов и файлов – не более восьми символов; длина расширений имен файлов – не более трех символов. Кроме того, в именах можно использовать символы из базового набора кодовой таблицы ASCII: только цифры, английские буквы и знак подчеркивания в качестве заменителя пробела. Максимальный размер файла в в стандарте ISO 9660 ограничен 2 Гб. Уровень 2 допускает имена файлов длиной до 31 символа, но общая длина спецификации файла, включая имена каталогов, не должна превышать 255 символов. Уровень 3 поддерживает несколько сессий и рассчитан на пакетную запись; при этом файлы на диске могут быть фрагментированы.

За счет соблюдения указанных правил формат ISO 9660 обеспечивает максимальные возможности переноса данных между компьютерами с различными операционными системами.

Чтобы преодолеть ограничения файловой системы ISO 9660, фирма Microsoft предложила файловую систему Joliet. В ней реализована поддержка длинных имен файлов и папок, а также кодовой таблицы Unicode, что открывает возможность использования в именах символов национальных алфавитов. Диски с такой файловой системой предназначены для компьютеров, работающих под управлением операционных систем семейства Windows.

Указанные файловые системы могут быть использованы на диске одновременно. Все необходимые для обеспечения совместимости преобразования обычно выполняет программа записи. Диск с файловой системой ISO 9660 и Joliet может быть записан в режиме DAO или ТАО.

UDF (Universal Disc Format – универсальный дисковый формат) – это файловая система, предназначенная для записи в пакетном режиме. При использовании этой файловой системы до начала записи диск необходимо отформатировать. Файловая система UDF позволяет записывать файлы объемом более 4 Гб и является стандартной для DVD.

El Torito – файловая система для загрузочного оптического диска, предназначенного для запуска с него ядра операционной системы. Для активации загрузки с оптического диска необходимо предварительно включить соответствующий режим в настройках базовой системы ввода-вывода (BIOS). Помимо раздела типа ISO 9660 или Joliet, в котором находятся файлы операционной системы, а также другие папки и файлы, на таком диске присутствует загрузочный раздел, содержимое которого определяет, какое устройство будет эмулировать оптический диск (дискету или жесткий диск).

В случае эмуляции дискеты BIOS рассматривает оптический диск как дискетный привод и присваивает ему идентификатор А:. Объем загрузочных данных (т.е. файлов операционной системы) ограничивается емкостью эмулируемой дискеты (возможные варианты: 1,2 Мбайт, 1,44 Мбайт и 2,88 Мбайт). Доступ к остальной части диска обеспечивается загрузкой с эмулированной дискеты драйвера накопителя.,

В случае эмуляции жесткого диска BIOS расценивает оптический диск как жесткий диск и присваивает ему идентификатор "С:". Объем загрузочных данных в таком случае ограничен емкостью оптического диска.

Существует также третий вариант загрузки – без эмуляции. В этом случае последовательность действий полностью определяется считываемой с загрузочного диска программой. Область применения этого варианта ограничена.

Аудиодиски. Аудиодиски (Audio CD) содержат звуковые файлы и рассчитан на воспроизведение в стационарных и мобильных проигрывателях. Популярные сегодня диски звукозаписей в формате mp3, по сути, представляют собой диски данных, о которых шла речь в предыдущем разделе. Базовым форматом аудиодиска является CD-DA.

CD-DA – "Compact Disk-Digital Audio" – исторически первый формат записи аудиоданных на компакт-диск, который фактически является прародителем всех остальных форматов записи CD. Диск CD-DA содержит одну-единственную сессию не более 99 дорожек и совместим со всеми проигрывателями. Звуковые данные имеют разрядность 16 бит и частоту дискретизации 44,1 кГц.

CD-Extra – формат, известный также под наименованием "Enhanced CD – "улучшенный компакт-диск". В отличие от диска типа CD-DA диск CD-Extra содержит две сессии: в первой размещаются дорожки звукозаписи, а во второй – файлы данных, в которых могут храниться фотографии исполнителей, дискография, тексты песен и другая дополнительная информация. Доступ к ней возможен, когда диск используется на компьютере. Звукозапись доступна как при воспроизведении на компьютере, так и на бытовом проигрывателе.

Некоторые приводы CD-ROM воспринимают диски CD-Extra как диски типа CD-DA, потому что на первой дорожке первой сессии записаны аудиоданные, а поскольку на дисках CD-DA записывается одна сессия, накопитель не ищет другие.

CD-Text – это дополнение формата CD-DA, в котором каналы дополнительного кода R-W используются для хранения текстовой информации: названия альбома и исполнителя, названий музыкальных произведений и тому подобных сведений. Информацию из подканалов могут считать не все приводы для компакт-дисков, но звукозапись с такого диска воспроизводится ими без проблем.

CD-G (CD-Graphics) – диски такого типа чаще называются "дисками караоке". В формате CD-G в каналы дополнительного кода R-W записывается информация, воспроизводимая одновременно со звуковыми дорожками – текст песни, выводимый на экран телевизора или компьютера. Для воспроизведения дисков в этом формате необходимо устройство с поддержкой функции "караоке".

Mixed mode CD – это диск смешанного формата, он записывается в режиме DAO, но содержит несколько дорожек. Первая дорожка – данные, предназначенные только для компьютера (например, компьютерная игра). Все последующие дорожки содержат звукозаписи. Они воспроизводятся в качестве фоновой музыки. Бытовые проигрыватели прошлых лет выпуска могли зайти в тупик при попытке проиграть диск смешанного формата, поскольку первая дорожка не содержит аудиоданных. Современные устройства обычно легко распознают диски данного типа.

SACD – ("Super Audio CD") – относительно новый формат звукозаписи. Его преимущество основано на более совершенном методе кодирования звука DSD (Direct Stream Digital – прямой цифровой поток), использующем более высокую частоту дискретизации (более 44,1 кГц) и исключающем предварительную обработку перед записью. SACD обеспечивает многоканальную запись звука (до шести каналов). Запись дисков в этом формате "в домашних условиях" пока не предусмотрена.

DVD-Audio. С появлением DVD носителей, имеющих большую емкость, чем CD, открылись новые возможности звукозаписи. Формат DVD-Audio поддерживает многоканальную запись звука с повышенной разрядностью (до 24 бит) и частотой дискретизации (до 192 кГц). Улучшенные параметры представления цифрового сигнала обеспечивают значительное расширение воспроизводимой полосы частот и динамического диапазона.

Видеодиски и диски с фотографиями предназначены для записи видеофильмов и хранения больших массивов графических файлов. Существует ряд разновидностей дисков данного типа.

VideoCD (VCD) – Предназначен для записи видео- и аудиоинформации в формате MPEG-1 с потоком данных 1150 Кбит/с. Стандартные разрешения и частота кадров зависят от системы записи. Разрешение в системе PAL составляет 352х288 пикселей при частоте 25 кадров в секунду. Для системы NTSC – 352х240 пикселей при частоте 30 кадров в секунду. При этом возможно использовать нестандартные значения разрешений и частот, но в ущерб совместимости с проигрывателями. Формат VideoCD позволяет разместить на одном диске до 74 минут видео в сопровождении стереозвука. Сжатие звука производится по алгоритму MPEG layer 2, обеспечивая качество хуже, чем популярный формат mp3.

Super VideoCD – данный формат является значительно усовершенствованной версией формата Video CD. Улучшена работа с субтитрами, караоке и объемным звуком, но главное отличие заключается в использовании алгоритма компрессии MPEG-2 и переменного потока данных (до 2600 Кбит/с). На компакт-диск Super VideoCD помещается от 35 до 74 минут видео. Стандартное разрешение записи в системе PAL составляет 480х576 пикселей при частоте 25 кадров в секунду; для NTSC – 480х480 при частоте 30 кадров в секунду. Использование нестандартных разрешений может приводить к несовместимости с проигрывателями.

DVD-Video – данный формат предусматривает алгоритм сжатия MPEG-2. В отличие от формата Super VideoCD значительно увеличена интенсивность поток данных (на некоторых дисках он превышает 10 Мбит/с). Количество каналов звука увеличено до шести (система 5.1), благодаря чему появляется возможность предложить на выбор несколько вариантов озвучивания. Например, в отреставрированном фильме может быть сохранена оригинальная звуковая дорожка и добавлена новая, с объемным звуком, или фильм может иметь несколько версий звука на разных языках. Формат DVD-Video обеспечивает очень гибкое управление просмотром фильма, доступ к дополнительным материалам и защиту от копирования.

Kodak PhotoCD – формат разработан совместно компаниями Kodak и Philips в 1990 году. Записываемые в формате CD-ROM XA Mode 2 Form l диски PhotoCD служат для хранения отсканированных изображений с 35-мм фотопленки (до 100 кадров). Предусмотрено постепенное пополнение диска новыми фотографиями (т.е. диск является мультисессионным). Каждый снимок может записываться в одном из пяти разрешениях: 128x192, 256x384, 512x768,1024x1536 и 2048x3072 пикселей. Глубина представления цвета – 24 бита на пиксель, но предусмотрены режимы отображения в палитре из 256 цветов или оттенков серого.