W roku 1980 firmy ogłosiły standard CD-DA, który był określany jako format Red Book (czerwona książka, od koloru okładki tego dokumentu). Specyfikacja Red Book zawierała opis zapisu, próbkowania i fizyczny format płyty o średnicy 120 mm, który przetrwał do dnia dzisiejszego. Plotka głosi, że rozmiar ten został wybrany, ponieważ na takiej płycie mogła się zmieścić cała Dziewiąta Symfonia Beethovena, która trwa około 70 minut.

Po opublikowaniu specyfikacji obaj producenci rozpoczęli wyścig, który z nich pierwszy wprowadzi na ry­nek odtwarzacz płyt CD. Ponieważ firma Sony miała większe doświadczenie związane z elektroniką cyfrową, ta właśnie firma jako pierwsza wyprodukowała odtwarzacz. Philips przegrał wyścig z Sony o jeden miesiąc. Pierwszego sierpnia 1982 roku dostępny był na rynku pierwszy odtwarzacz Sony CDP-101 oraz pierwsza płyta CD — album ,.52nd Streef Billy Joela. Odtwarzacz na początku był sprzedawany w Japonii i Europie; w USA znalazł się na półkach sklepowych na początku 1983 roku. W roku 1984 Sony wprowadził do sprze­daży pierwszy przenośny i pierwszy samochodowy odtwarzacz płyt CD.

Firmy Sony i Philips współpracowały przy tworzeniu standardów CD przez całą dekadę i w roku 1983 wspól­nie opublikowały standard CD-ROM Yellow Book. Zmienił on medium zapisu dźwięku cyfrowego w medium zapisu danych możliwych do odczytu przez komputer. Napędy zgodne ze specyfikacją Yellow Book korzystają z tego samego formatu fizycznego jaki mają płyty CD z muzyką, ale posiadają zmodyfikowaną elektronikę pozwalającą na bezbłędny zapis i odczyt danych. Wszystkie kolejne standardy CD (nazywane od kolorów ich okładek) odwoływały się do definicji fizycznych parametrów dysku zdefiniowanego w pierwszym standardzie. Red Book. Od czasu wprowadzenia standardu Yellow Book (CD-ROM) płyta przeznaczona na początku tylko do przechowywania muzyki mogła być stosowana do przechowywania dowolnych danych lub programów.

Więcej informacji na temat innych formatów CD znajduje się w punkcie, „Formaty napędów i płyt CD".

Technologia i budowa dysku CD-ROM

Choć CD-ROM wygląda identycznie jak CD-DA, może on zawierać dane zamiast muzyki (lub oprócz niej). Napędy CD-ROM używane w komputerach PC są niemal identyczne jak odtwarzacze CD; jedyną modyfika­cją są dodatkowe układy wykrywania i korekcji błędów. Zapewniają one bezbłędny odczyt danych, ponieważ błędy powodujące niewielkie — a nawet niesłyszalne — zakłócenia w odtwarzaniu muzyki, są nie do przyję­cia w przypadku danych.

Płyta CD jest wykonana z krążka tworzywa poliwęglanowego o średnicy 120 mm i grubości 1,2 mm z 15 mm otworem pośrodku. Na tej płytce wytłaczana jest jedna ścieżka fizyczna w postaci spirali rozpoczynającej się od środka dysku i rozwijającej się w kierunku krawędzi. Ścieżka ta posiada odstęp, czyli odległość między kolejnymi zwojami wynoszący 1,6 mikrometra (milionowa część metra lub tysięczna milimetra). Dla porów­nania, winylowa płyta LP posiada fizyczny skok ścieżki o wielkości około 125 mikrometrów. Patrząc od strony ścieżki (od spodu) dysk obraca się zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Jeżeli obejrzymy ścieżkę pod mikroskopem, zobaczymy pagórki — pity (dziury) oraz płaskie obszary zwane landami. Może się wydawać dziwnym nazywanie pagórków słowem określającym dziurę, ale wzięło się to stąd, że w czasie wytła­czania dysku prasa wytłacza dysk od górnej strony. Z tej perspektywy to, co widzimy jako pagórki, faktycznie jest dziurami wytłoczonymi w plastiku.

Promień lasera wykorzystywany do odczytu dysku przechodzi przez przezroczysty plastik, więc wytłoczona powierzchnia powlekana jest lustrzaną warstwą metalu (najczęściej aluminium). Następnie aluminium jest zabezpieczane przez cienką warstwę lakieru akrylowego i na koniec dodawane są etykiety lub nadruki.

Płyty CD-ROM powinny być przenoszone z taką samą ostrożnością jak negatywy fotograficzne. CD-ROM jest urządzeniem optycznym, a gdy powierzchnia optyczna zostanie zabrudzona lub porysowana, mogą wystąpić trudności z odczytem. Należy również pamiętać, że choć dysk jest odczytywany od spodu, warstwa zawierająca ścieżkę znajduje się dużo bliżej góry dysku, ponieważ lakier zabez­pieczający tworzy warstwę o grubości tylko 6-7 mikronów — możemy bardzo łatwo zniszczyć płytę, na przykład pisząc długopisem na tej powierzchni. Powinno się zachować ostrożność nawet używa­jąc markera do pisania na dysku. Tusz i rozpuszczalniki wykorzystywane w niektórych markerach mogą uszkodzić nadruk i lakier ochronny na górze dysku, a następnie warstwę z danymi. Ważne jest, aby równie ostrożnie traktować obie strony dysku, a w szczególności górną (z nadrukiem).

Masowa produkcja płyt CD-ROM

Masowo produkowane płyty CD są wytłaczane, a nie wypalane laserem, jak uważa wielu ludzi (patrz rysunek 13.1). Choć laser jest używany do nanoszenia danych na szklany dysk master, który powleczony jest materia­łem światłoczułym, bezpośrednie wypalanie dysków jest niepraktyczne przy produkcji setek lub tysięcy kopii.

Rysunek 13.1.Proces wytwarzania płyty CD

Podczas produkcji płyt CD wykonuje się następujące czynności (na rysunku 13.1 przedstawiono graficznie ten proces):

1. Powlekanie materiałem światłoczułym. Szklany dysk o średnicy 240 mm i grubości 6 mm jest spiralnie powlekany warstwą światłoczułą o grubości około 150 mikronów, a następnie warstwa jest utwardzana przez wygrzewanie w temperaturze 80 stopni Celsjusza przez 30 minut.

2. Zapis laserowy. Urządzenie do zapisu laserowego (LBR) wystrzeliwuje impulsy z niebiesko-fioletowego lasera, które naświetlają i zmiękczają fragmenty warstwy światłoczułej na szklanym dysku master.

3. Wywoływanie dysku master. Szklany dysk master jest spłukiwany zasadą sodową, która rozpuszcza obszary naświetlone laserem, tworząc dziury w materiale światłoczułym.

4. Galwanizacja. Dysk master jest powlekany warstwą stopu niklowego w procesie zwanym galwanizacja. W wyniku tego procesu otrzymujemy metalowy odcisk zwany father (ojciec).

5. Oddzielanie matrycy master. Metalowy „ojciec" jest oddzielany od szklanego dysku. Ta metalowa matryca może być wykorzystywana do tłoczenia dysków i w przypadku krótkich serii i tak to się dzieje. Jednak ze względu na to, że szklany master jest uszkadzany w trakcie oddzielania oraz że za pomocą jednej matrycy można wyprodukować tylko ograniczoną ilość kopii, ojciec jest najczęściej powielany w procesie galwanizacji — tworzonych jest kilka lustrzanych odbić zwanych matkami, które następnie są używane w procesie galwanizacji do produkcji matryc. Pozwala to na produkcję wielu dysków bez konieczności powtórnego wytwarzania szklanego dysku master.

1. Proces wytłaczania dysku. Metalowy stempel jest wykorzystywany w prasie wytłaczającej nośnik (obszary pit i land) w 18 gramach rozgrzanego (350 stopni Celsjusza) tworzywa z siłą 20 000 psi. W nowoczesnych prasach jeden dysk jest wytłaczany w przeciągu 2 do 3 sekund.

2. Metalizacja. W celu zapewnienia odbicia światła, na przeźroczysty dysk napylana jest cienka warstwa (0.05 do 0,1 mikrona) aluminium.

3. Zabezpieczanie. Na wirujący metalizowany dysk nakładana jest cienka (6 do 7 mikronów) warstwa lakieru akrylowego, który jest utwardzany światłem ultrafioletowym (UV). Zabezpiecza ona aluminium przed utlenianiem.

4. Gotowy wyrób. Na koniec na dysku jest malowana etykieta lub inny nadruk i utwardzana światłem ultrafioletowym.

Ten proces produkcji jest identyczny dla dysków CD audio i CD-ROM.

Dziury i obszary płaskie

Odczytywanie informacji z dysku odbywa się dzięki zjawisku odbicia promienia lasera o niskiej mocy od re­fleksyjnej powierzchni dysku. Laser świeci skoncentrowanym promieniem światła na dolną stronę dysku, a odpowiedni układ wykrywa odbicia tego promienia. Gdy światło trafia na obszar land (płaską powierzchnię) na ścieżce, jest ono odbijane, natomiast gdy światło trafia na dziurę, promień nie jest odbijany.

Ponieważ dysk obraca się, a laser świeci światłem ciągłym, układ światłoczuły rejestruje przerwania odbitego promienia, gdy ten trafi na dziurę. Za każdym razem, gdy laser przejdzie nad krawędzią dziury, światło reje­strowane przez układ światłoczuły zmienia swój stan z odbijanego na nieodbijany i odwrotnie. Każda zmiana stanu powodowana przez oświetlenie brzegu dziury jest traktowana jako cyfrowa jedynka. Mikroprocesor na­pędu interpretuje przejścia jasno-ciemno i ciemno-jasno (krawędzie-dziury) na jedynki bitowe, a obszary bez przejścia na zera bitowe. W dalszej kolejności ciągi bitów są przekształcane na dane lub dźwięk.

Poszczególne dziury na CD mają głębokość 0,125 mikrometra i 0,6 mikrometra szerokości. Zarówno dziury, jak i obszary płaskie mają długość od 0,9 mikrometra (najkrótsze) do 3,3 mikrometra (najdłuższe). Ścieżka ma postać spirali, której kolejne zwoje są od siebie oddalone o 1,6 mikrometra (rysunek 13.2).

Rysunek 13.2.

Dziury, obszary płaskie i wymiary ścieżek na płycie CD

Głębokość dziur jest niezmiernie ważna i związana z długością fali światła lasera używanego do odczytu dys­ku. Głębokość dziury to dokładnie 1/4 długości światła lasera. Dlatego światło odbijające się od obszaru pła­skiego pokonuje o 1/2 długości fali świetlnej dłuższą drogę niż światło trafiające w dziurę (1/4 + 1/4 = 1/2). Oznacza to. że światło odbite od dziury jest przesunięte w fazie o 1/2 długości fali w stosunku do reszty światła odbitego od dysku. Fala przesunięta w fazie znosi się z innymi falami, co powoduje znaczny spadek ilości odbijanego światła, dzięki czemu dziury wydają się bardziej czarne, choć w rzeczywistości pokryte są takim samym odbijającym światło aluminium jak powierzchnie płaskie.

Laser stosowany do odczytu płyt CD generuje falę świetlną o długości 780 nm (nanometrów) i mocy około 1 miliwata. Tworzywo poliwęglanowe używane do produkcji płyt posiada współczynnik rozpraszania 1,55, więc przechodzące przez nie światło ma prędkość o 1,55 mniejszą niż przy przechodzeniu przez powietrze. Ponieważ częstotliwość światła przechodzącego przez tworzywo pozostaje taka sama, powoduje to efekt skraca­nia fali świetlnej w plastiku o ten sam współczynnik. Dlatego promień światła o fali 780 nm jest skompreso­wany do 780/1,55 = 500 nm. Jedna czwarta z 500 nm to 125 nm, czyli 0,125 mikrometra — podana przez nas głębokość dziury.

Działanie układów mechanicznych napędu

Napęd CD-ROM działa dzięki odbiciu promienia lasera od powierzchni dysku. Odbite światło jest wykrywa­ne przez fotodetektor. Szczegółowy opis działania napędu CD-ROM jest następujący (patrz rysunek 13.3):

1. Dioda laserowa emituje w kierunku lustra promień podczerwieni o niewielkiej mocy.

2. Silnik sterujący wykonuje instrukcje mikroprocesora, ustawiając promień lasera na właściwej ścieżce dysku dzięki odpowiedniemu ustawieniu luster.

3. Gdy promień trafi w dysk, odbite światło jest odbierane i skupiane przez pierwszą soczewkę, a następnie kierowane w kierunku pryzmatu.

4. Zwierciadło półprzezroczyste kieruje powrotny strumień światła laserowego do kolejnej soczewki skupiającej.

5. Ostatnia soczewka kieruje promień światła na fotodetektor, który konwertuje światło na impulsy elektryczne.

6. Impulsy te są dekodowane przez mikroprocesor i wysyłane do komputera jako dane.

Rysunek 13.3.

Typowe elementy znajdujące się wewnątrz napędu CD-ROM

Gdy napędy CD-ROM zostały wprowadzone na rynek, były one zbyt drogie, aby mogły być stosowane po­wszechnie. Dodatkowo, producenci napędów powoli adaptowali standardy, powodując opóźnienie we wpro­wadzaniu dysków CD-ROM. Ponieważ ilość oprogramowania na dyskach była niewielka, proces akceptacji napędów CD przebiegał powoli.

Gdy ceny produkcji napędów i dysków zaczęły spadać, napędy CD-ROM bardzo szybko stały się powszech­ne w świecie komputerów PC. Stało się tak między innymi z powodu rosnącej wielkości aplikacji. Niemal wszystkie programy są teraz dostarczane na dyskach CD-ROM, nawet jeżeli dysk zawiera dane nie zajmujące więcej niż jedną dziesiątą jego całkowitej pojemności. Gdy program zajmuje więcej niż jedną lub dwie dys­kietki, bardziej ekonomicznie jest wydać go na płycie CD-ROM.

W przypadku dużych programów zalety są oczywiste. System operacyjny Windows 98SE wymagałby zasto­sowania 75 dyskietek —jest to ilość, która w czasie instalacji nikomu nie mogłaby odpowiadać.

Ścieżki i sektory

Dziury są wytłaczane na pojedynczej spiralnej ścieżce z odstępem 1,6 mikrometra pomiędzy kolejnymi zwo­jami, co odpowiada gęstości ścieżki — 625 zwojów na milimetr lub 15 875 zwojów na cal. Daje to 22 188 zwojów na typowy 74 minutowy dysk (650 MB). Dysk jest podzielony na sześć głównych obszarów (opisa­nych poniżej i na rysunku 13.4):

• Obszar piasty zaciskowej. Obszar ten jest tą częścią dysku, która jest używana do chwytania dysku przez mechanizm napędowy. W tym obszarze nie są zapisywane żadne dane.

• Obszar kalibracji mocy (ang. PCA — Power Calibration Area). Obszar ten znajduje się jedynie

na dyskach zapisywalnych (CD-R lub CD-RW) i jest używany przez napęd do ustawienia optymalnej mocy lasera niezbędnej do zapisania dysku. Jedna płyta CD-R lub CD-RW może być w ten sposób testowana do 99 razy.

Rysunek 13.4.

Obszary dysku CD (widok z boku)

• Obszar pamięci programu (ang. PMA — Program Memory Area). Obszar ten znajduje się jedynie na dyskach zapisywalnych (CD-R lub CD-RW) i jest obszarem gdzie tymczasowo zapisywany jest TOC (tabela zawartości) do czasu zamknięcia sesji. Po zamknięciu sesji dane TOC są zapisywane w obszarze wprowadzającym (lead-in).

• Obszar wprowadzający (lead-in). Obszar ten zawiera TOC dysku (lub sesji) w kanale Q subkodu. TOC zawiera adres startowy i długości wszystkich ścieżek (dźwiękowych lub danych), całkowitą długość obszaru danych i informacje na temat poszczególnych sesji. Istnieje tylko jeden obszar wprowadzający na dysku zapisywanym w trybie DAO (ang. Disc At Once) lub w przypadku dysku wielosesyjnego obszar wprowadzający rozpoczyna każdą sesję. Obszar wprowadzający zajmuje 4500 sektorów dysku (1 minuta czasu lub około 9,2 MB danych). Obszar wprowadzający wskazuje, czy dysk jest wielosesyjny i czy istnieje następny zapisywalny na dysku adres (czy dysk nie został zamknięty).

• Obszar danych. Obszar ten rozpoczyna się w odległości 25 mm od środka dysku.

• Obszar zamykający. Obszar zamykający wskazuje zakończenie obszaru danych lub koniec sesji na dysku wielosesyjnym. W obszarze zamykającym nie są zapisywane żadne dane — stanowi

on po prostu znacznik. Pierwszy obszar zamykający na dysku (lub jedyny, jeżeli istnieje tylko jedna sesja lub dysk nagrywany jest w trybie DAO) ma 6750 sektorów (1,5 minuty lub 13,8 MB danych). Jeżeli dysk jest wielosesyjny, kolejne obszary zamykające mają długość 2250 sektorów (0,5 minuty lub 4,6 MB'danych).

Obszar piasty zaciskowej, wprowadzający, danych i zamykający znajdują się na wszystkich dyskach CD, na­tomiast zapisywalne dyski CD (takie jak CD-R i CD-RW) mają dodatkowo obszar kalibracji mocy i obszar pamięci programu na początku dysku.

Na rysunku 13.4 pokazane są wymienione wcześniej obszary i miejsca, gdzie występują one na dysku.

Oficjalnie, spiralna ścieżka standardowego dysku CD-DA lub CD-ROM rozpoczyna się od obszaru wprowa­dzającego i kończy się na obszarze zamykającym, który znajduje się 58,5 mm od środka dysku lub 1,5 mm od zewnętrznej krawędzi. Ta spiralna ścieżka ma długość około 5,77 km. Interesujące jest, że w napędzie 56-krot-nym CAV (o stałej prędkości kątowej) podczas odczytu zewnętrznej części ścieżki dane przesuwają się pod promieniem lasera z prędkością 262 km/h. Zadziwiające jest, że nawet gdy dane przesuwają się z tak dużą prędkością, układ lasera potrafi precyzyjnie odczytywać bity (przejścia pomiędzy dziurą i płaską powierzch­nią) oddalone od siebie jedynie o 0,9 mikrona!

W tabeli 13.1 zamieszczone zostały informacje na temat dwóch podstawowych płyt CD — 74 i 80 minut. Standard CD był zdefiniowany w oparciu o dysk 74-minutowy; wersja 80-minutowa została dodana później poprzez zmniejszenie odległości pomiędzy ścieżkami. Starsze napędy mogą mieć kłopoty z odczytem dysków 80-minutowych.

Tabela 13.1. Parametry techniczne dysków CD-ROM

¹W praktyce używa się jednostki MB i tak są oznaczane wszystkie płyty CD-R i CD-RW dostępne na rynku.

kB = Kilobajt (1000 bajtów).

kiB = Kibibajt (1024 bajty).

MB = Megabajt (1 000 000 bajty).

MiB - Mebibajt (1 048 576 bajtów).

m ■-- metr.

mm = milimetr (tysięczna część metra).

pm - mikrometr (milionowa część metra).

CL V = Stała prędkość liniowa, (ang Constant Linear Yelocity).

Spiralna ścieżka jest podzielona na sektory zapisywane z częstością 75 na sekundę. W przypadku dysku o po­jemności 74 minut daje to maksymalnie 333 000 sektorów. Każdy sektor jest podzielony na 98 ramek infor­macji. Każda ramka zawiera 33 bajty: 24 bajty danych dźwięku, 1 bajt na dane subkodu i 8 bitów danych parzystości i ECC (korekcji błędów). W tabeli 13.2 zamieszczone są wyliczenia dotyczące sektorów, ramek i danych dźwiękowych.

Próbkowanie

Podczas zapisu dźwięku na płytę CD jest on próbkowany 44 100 razy na sekundę (44 100 Hz). Każda próbka dźwięku posiada osobną część dla lewego i prawego kanału (stereo) i każda z tych części jest konwertowana na liczbę 16-bitową. Pozwala to na osiągnięcie rozdzielczości 65 536 wartości reprezentujących amplitudę fali dźwiękowej dla kanału.

Tabela 13.2. Dane na temat sektorów, ramek i danych dźwiękowych na płycie CD-ROM

¹ Bajty zawierające tylko dane dźwięku.

Hz = Herc (cykle na sekundę).

mm - milimetr (tysięczna część metra).

pm = mikrometr = mikron (milionowa część metra).

Częstotliwość próbkowania określa częstotliwość dźwięków, jakie mogą być reprezentowane w nagraniu cy­frowym. Im więcej próbek fali jest pobranych w ciągu sekundy, tym bliższy oryginałowi będzie dźwięk cy­frowy. Teoria Nyąuista (opublikowana przez amerykańskiego fizyka Harrego Nyąuista w roku 1928) mówi, że częstotliwość próbkowania musi być co najmniej dwukrotnie wyższa niż największa częstotliwość zapisa­na w próbce, aby można było dokładnie zrekonstruować oryginalny sygnał. Jest to powód, dla którego firmy Philips i Sony w czasie projektowania CD wybrały częstotliwość próbkowania 44 100 Hz. Częstotliwość ta pozwala na dokładne odtworzenie dźwięków o częstotliwości do 20 000 Hz, co jest górną granicą możliwości ludzkiego ucha.

Sektory danych dźwiękowych łączą 98 ramek po 33 bajty, co w sumie daje 3234 bajty na sektor, z których na dane dźwiękowe przeznaczone jest 2352 bajty. Oprócz 98 bajtów subkodu na ramkę, kolejne 784 bajty prze­znaczone są na dane parzystości i korekcji błędów.

Dane subkodu

Bajty subkodu pozwalają na odszukanie utworu na spiralnej ścieżce, jak również zawierają dodatkowe infor­macje na temat całego dysku. Bajty te są zapisywane po jednym w każdej ramce, co daje 98 bajtów subkodu na każdy sektor. Dwa z nich są wykorzystywane jako znaczniki początku i końca sektora, więc pozostaje 96 bajtów informacji subkodu. Są one podzielone na osiem 12-bajtowych bloków subkodu, którym nadano oznaczenia literowe od P do W. Każdy kanał subkodu może zawierać do około 31,97 MB danych, co stanowi około 4% pojemności dysku z muzyką. Interesujące może się wydawać, że bajty subkodu rozkładają się równomiernie na całym dysku — fragment danych subkodu znajduje się w każdym jego sektorze.

Bloki P i Q subkodu są wykorzystywane we wszystkich dyskach, natomiast bloki od R do W wykorzystywane są tylko w dyskach CD+G (grafika) i CD TEXT.

Blok P subkodu wykorzystywany jest do identyfikacji początku ścieżki, natomiast blok Q subkodu zawiera różnorodne informacje:

• Czy dane zapisane w sektorze są dźwiękiem (CD-DA) czy danymi (CD-ROM)? Większość odtwarzaczy na tej podstawie nie próbuje „odtworzyć" dysków CD-ROM, co mogłoby uszkodzić głośniki.

• Czy dane dźwiękowe zawierają dwa czy cztery kanały? Dane czterokanałowe są obecnie rzadko używane.

• Czy dozwolone jest cyfrowe kopiowanie? Napędy CD-R i RW montowane w komputerach PC ignorują ten znacznik; został on wprowadzony w celu uniemożliwienia kopiowania na magnetofon DAT

lub domowe urządzenia CD-R i RW.

• Czy muzyka została zapisana z wstępną korektą dźwięku? Dotyczy to techniki redukcji szumów.

• Układ ścieżki (utworu) na dysku.

• Numer ścieżki (utworu).

• Minuty, sekundy i numer ramki od początku ścieżki (utworu).

• Odliczanie w czasie przerwy między utworami.

• Minuty, sekundy i numer ramki od początku pierwszej ścieżki (utworu).

• Kod paskowy płyty.

• Kod ISRC (ang. International Standard Recording Code). Jednoznacznie identyfikuje on każdą ścieżkę (utwór) na dysku.

Bloki subkodu R-W są używane na dyskach CD+G zawierających grafikę i tekst. Pozwalają one na wyświe­tlenie niewielkiej ilości grafiki i tekstu w czasie odtwarzania muzyki. Te same subkody są wykorzystywane na dyskach CD TEXT w celu zapamiętania danych związanych z dyskiem i ścieżką, które są dodane do stan­dardowych płyt z muzyką i wyświetlanych przez odtwarzacz zgodny z tym standardem. Dane CD TEXT są zapisywane w postaci znaków ASCII w kanałach R-W w obszarze rozruchowym i obszarze danych płyty CD. Na dyskach CD TEXT obszar rozruchowy zawiera informacje tekstowe o całym dysku, takie jak nazwa albu­mu oraz tytuły ścieżek (utworów) i ich wykonawców. Subkody z obszaru danych zawierają natomiast informa­cje tekstowe na temat bieżącej ścieżki (utworu), w tym: tytuł, dane dotyczące kompozytora, wykonawców itp. Dane CD TEXT są powtarzane w kolejnych ścieżkach w celu zmniejszenia opóźnienia przy odczycie danych.

Odtwarzacze zgodne z CD TEXT posiadają zwykle wyświetlacz umożliwiający wyświetlanie tych danych. Są to proste wyświetlacze jedno lub dwuwierszowe, wyświetlacze dwudziestoznakowe, takie jak w wielu no­woczesnych samochodowych odtwarzaczach CD, aż do kolorowych 21-wierszowych i 40-znakowych wyświe­tlaczy stosowanych w domowych odtwarzaczach i pozwalających na wyświetlanie liter i znaków graficznych. Specyfikacja pozwala na dodanie w przyszłości dodatkowych danych, takich jak zdjęcia JPEG (ang. Joint Photographics Expert Group). Do wyboru tekstu na wyświetlaczu stosowane jest interaktywne menu.

Obsługa błędów odczytu

Dużą część standardu Red Book zajmuje opis obsługi błędów w czasie odczytu dysku. W płytach CD wykorzy­stuje się kontrolę parzystości i technikę przeplotu nazywaną Cross-Interleave Reed-Solomon Code (CIRC), co umożliwia zminimalizowanie wpływu błędów powstałych podczas odczytu dysku. Techniki te operują na poziomie ramki. W czasie zapisu, 24 bajty danych każdej ramki najpierw są przepuszczane przez koder Reed-Solomon, który oblicza 4-bitowy kod parzystości nazywany parzystością „Q". Kod ten jest dodawany do 24 bajtów danych. Wynikowe 28 bajtów jest przesyłane do kolejnego kodera, który, korzystając z innej metody, tworzy dodatkową 4-bajtową liczbę nazywaną parzystością „P". Dane te są również dodawane do poprzednio zakodowanych 28 bajtów, co w wyniku dane 32 bajty danych (24 początkowe dane i bajty parzystości „P" i ,.Q"). Następnie dodawane są kolejne bajty subkodu i w wyniku otrzymujemy 33 bajty danych dla każdej ramki. Zwróć uwagę, że bajty parzystości „P" i „Q" nie mają nic wspólnego ze wspomnianymi wcześniej subkodami P i Q.

Aby zminimalizować efekty zarysowań i wad fizycznych, które mogą powodować uszkodzenie sąsiednich ramek, przed zapisem ramki dodawane są dodatkowe przeploty. Części 109 ramek są zapisane w różnych ramkach i sektorach (przeplecione) przy wykorzystaniu linii opóźniających. Szyfrowanie takie zmniejsza prawdopodobieństwo zarysowania lub uszkodzenia sąsiednich danych, ponieważ dane nie są zapisywane po kolei.

W przypadku płyt CD z muzyką i płyt CD-ROM, metoda CIRC zapewnia korekcję błędów w kolejnych 3874 bitach (czyli na 2,6 mm długości ścieżki). Dodatkowo, w przypadku płyt CD z muzyką, korekcja CIRC potrafi „ukryć" błędy (dzięki interpolacji) w aż 13 282 bitach (czyli 8,9 mm długości ścieżki). Interpolacja jest pro­cesem, w którym dane są szacowane lub uśredniane w celu przywrócenia brakujących fragmentów. Jest to oczywiście niemożliwe do wykonania w przypadku płyt CD-ROM i może być stosowane tylko do płyt CD z muzyką. Standard Red Book definiuje parametr Błock Error Rate (BLER) jako ilość ramek (98 na sektor), które mają nieprawidłowo odczytane bity (uśredniane w czasie 10 sekund) i wymaga, aby liczba ta była mniejsza niż 220. Oznacza to, że około 3% ramek może być odczytywane z błędami, a dysk nadal będzie działał prawidłowo!

Zasadniczą różnicą pomiędzy odtwarzaczami płyt CD i napędami CD-ROM jest zastosowanie dodatkowych układów wykrywających i korygujących błędy. Odtwarzacze płyt CD konwertują dane cyfrowe zapisane na dysku na postać sygnałów analogowych przeznaczonych dla wzmacniacza stereo. W tym procesie dopuszczal­ne są niewielkie niedokładności, ponieważ są one niemal niemożliwe do usłyszenia. W przypadku napędów CD-ROM nie można jednak tolerować żadnych przekłamań. Każdy bit danych musi być odczytany bezbłęd­nie. Z tego powodu dyski CD-ROM zawierają dużo więcej danych ECC zapisanych na dysku razem z. wła­ściwymi danymi. Korekcja ECC pozwala wykryć i poprawić większość niewielkich błędów, zwiększając nie­zawodność i dokładność do poziomu niezbędnego do przechowywania danych.

W przypadku płyt CD z muzyką brakujące dane mogą być interpolowane — czyli dane poprzedzające uszkodzony fragment są wykorzystywane do odgadnięcia brakujących wartości. Na przykład, jeżeli na dys­ku zapisane są trzy kolejne wartości, np.: 10, 13 i 20 i środkowa wartość zostanie zgubiona, np. z powodu zabrudzenia dysku, można interpolować jego wartość jako 15, czyli średnią z wartości 10 i 20. Choć nie jest to dokładnie ta sama wartość, w przypadku zapisu dźwięku nie jest to dla słuchacza istotne. Jeżeli te same wartości występują na dysku CD-ROM w programie wykonywalnym, nie ma sposobu na odgadniecie wła­ściwej wartości środkowej liczby. Interpolacja nie może być stosowana, ponieważ instrukcje tworzące pro­gram wykonywalny muszą być prawidłowe; w przeciwnym przypadku program spowoduje błąd lub niepra­widłowo odczyta dane potrzebne do pracy. Jeżeli dane przedstawione w poprzednim przykładzie zapisane są na dysku CD-ROM, to odgadnięta wartość 15 nie powoduje niewielkiego zakłócenia — będzie ona cał­kowicie nieprawidłowa.

W przypadku płyt CD-ROM, na których przechowywane są dane, do każdego sektora dodawane są informa­cje zapewniające wykrywanie i korekcję błędów oraz bardziej precyzyjnego określania położenia sektorów. Aby to zrealizować, z 2352 bajtów wykorzystywanych na dane dźwiękowe, zabrane zostały 304 bajty i prze­znaczone na potrzeby synchronizacji (bity synchronizacji), identyfikacji (bity identyfikacji) oraz jako dane ECC i EDC. Pozostałe 2048 bajtów na sektor przeznaczonych jest na dane użytkownika. Tak samo jak pod­czas odczytu dysku CD z muzyką z normalną prędkością, dane są odczytywane ze stalą prędkością 75 sektorów na sekundę. Daje to standardową prędkość przesyłu danych CD-ROM 2048 * 75 = 153600 bajtów na sekundę, czyli 153,6 KB/s lub 150 kiB/s.

Niektóre metody zabezpieczeń przed kopiowaniem wykorzystywanych w płytach CD zmienia dane dźwiękowe i dane CIRC w taki sposób, aby oryginalny dysk był odtwarzany prawidłowo, ale skopio-wane pliki dźwiękowe lub cały dysk zawierały zakłócenia. Zabezpieczenia przed kopiowaniem płyt CD i CD-ROM zostaną omówione w dalszej części rozdziału.

Pojemność dysku CD-ROM

Ponieważ typowy dysk może zawierać maksymalnie 74 minutowy zapis, a każda sekunda to 75 bloków po 2048 bajtów, można zatem obliczyć, że maksymalna pojemność dysku CD-ROM wynosi 681 984 000 bajty — zaokrąglając otrzymujemy 682 MB (megabajty) lub 650 MiB (mebibajty). W tabeli 13.3 zamieszczona została struktura i układ każdego sektora na dysku CD-ROM z danymi.

Tabela 13.3. Pojemność i struktura sektora dysku CD-ROM

B -- Bajt (8 bitów).

kB = Kilobajt (1000 bajtów).

kiB - Kibibajt (1024 bajty).

MB --- Megabajt (1 000 000 bajty).

MiB -- Mebibajt (I 048 576 bajtów).

ECC - Kod korekcji błędów.

EDC - Kod wykrywania błędów.

Przedstawione wyliczenia są przeprowadzone przy założeniu, że dane zapisane są w trybie Mode /, używa­nym w niemal wszystkich dyskach z danymi. Więcej informacji na temat trybów Mode 1 i Mode 2 znajduje się w dalszej części rozdziału poświęconej standardom Yellow Book oraz XA.

W przypadku sektorów danych na dysku CD-ROM, z 3234 bajtów na sektor jedynie 2048 jest przeznaczonych na dane użytkownika. Większość z 1186 pozostałych bajtów jest wykorzystywanych do realizacji zaawanso­wanych metod wykrywania i korekcji błędów, które mają zapewnić prawidłowy odczyt danych.

Kodowanie danych na dysku

Niezmiernie interesujący jest ostatni etap zapisu danych na dysk CD. Po zebraniu wszystkich 98 ramek na sektor (nie ma znaczenia, czy danych czy dźwięku) dane są poddawane finalnemu procesowi kodowania metodą EFM (ang. Eight to Fourteen Modulation — modulacja osiem do czternaście). Metoda ta konwertuje 8 bitów wejściowych na 14 bitów przeznaczonych do zapisania. 14-bitowe kody są tak zaprojektowane, że nigdy nie występuje w nich mniej niż 2 i więcej niż 10 sąsiednich bitów o wartości 0. Jest to odmiana kodo­wania RLL o nazwie RLL 2.10 (RLL x, y, gdzie x to minimalna, ay maksymalna długość ciągu zer). Jest on stosowany w celu uniknięcia przesyłania długich ciągów zer, które łatwo mogą zostać nieprawidłowo odczy­tane, oraz ograniczenia minimalnej i maksymalnej częstotliwości przejść w medium transmisyjnym. W przy­padku co najmniej 2 i co najwyżej 10 zer oddzielających jedynki w zapisywanym sygnale, minimalna odle­głość pomiędzy jedynkami wynosi trzy długości potrzebne do zapisania jednego bitu (najczęściej oznaczane jako 3T), natomiast maksymalna odległość między jedynkami to 11 długości (11T).

Ponieważ niektóre kody EFM rozpoczynają się i kończą jednym bądź więcej niż pięcioma zerami, pomiędzy wartościami EMF zapisywane są trzy dodatkowe bity zwane bitami łączącymi. Bity łączące są zwykle zera­mi, ale jeżeli niezbędne jest przerwanie długiego ciągu sąsiednich zer tworzących przez sąsiednie 14-bitowe wartości EFM, mogą one zawierać jedynki. Dodatkowo, na początku ramki do 17 bitów utworzonych przez kod EMF i bity łączące dodawane jest 24-bitowe słowo synchronizacji (wraz z dodatkowymi bitami łączą­cymi). W wyniku tego, w każdej ramce na dysku zapisane jest 588 bitów (73,5 bajta). Mnożąc tę liczbę przez 98 ramek na sektor otrzymujemy 7203 bajty zapisywane w jednym sektorze dysku. Dysk 74 minutowy może więc zmieścić 2.4 GB danych, jednak po zdekodowaniu i odrzuceniu kodów korekcji błędów otrzymujemy około 682 MB (650 MiB) danych użytkowych.

Wyliczenia dla ramek i sektorów zakodowanych metodą EFM przedstawione są w tabeli 13.4.
Tabela 13.4. Dane na temat danych EFM

B = Bajt (8 bitów).

kB = Kilobajt (1000 bajtów).

kiB - Kibibajt (1024 bajty).

MB = Megabajt (i 000 000 bajty).

MiB =■ Mebibajt (1 048 576 bajtów).

EFM = Modulacja osiem do czternaście.

W tabeli 13.5 przedstawiony został sposób kodowania danych zapisywanych na dysku CD. Jako przykład wy­korzystano litery ,.N" oraz ..O". W tabeli przedstawiono zakodowane reprezentacje tych liter.

Tabela 13.5. Kodowanie danych EFM na dysku CD

Znak	„N"	„O"
Kod dziesiętny ASCII	78	79
Kod szesnastkowy ASCII	4E	4F
Kod binarny ASCII	01001110	01001111
Kod EFM	00010001000100	001000010000100

ASCII = American Standard Code for Information Inlerchange. EFM = Modulacja osiem do czternaście.

Na rysunku 13.5 pokazano, w jaki sposób zakodowane dane przekształcane sana postać dziur i powierzchni płaskich wytłoczonych na płycie CD.

Rysunek 13.5.

Dane EFM

reprezentowane

jako dziury

i powierzchnie płaskie

Brzegi dziur są zamieniane na binarne jedynki. Jak widać, każda 14-bitowa grupa jest wykorzystywana do reprezentacji bajta danych zakodowanych EFM, a każdy 14-bitowy kod EFM jest oddzielony trzema bitami łączącymi (w przykładzie są to trzy zera). Trzy dziury pokazane w tym przykładzie mają długość 4T (4 przejścia). 8T i 4T. Ciąg zer i jedynek na górze rysunku reprezentuje sposób odczytu danych: zwróćmy uwagę, że jedynka jest odczytywana w przypadku wystąpienia przejścia pomiędzy dziurą a powierzchnią płaską. Rysunek ten zo­stał sporządzony we właściwej skali, to znaczy proporcje długości i szerokości dziur na płycie CD są zgodne z pokazanymi na rysunku. Jeżeli skorzystamy z mikroskopu i obejrzymy powierzchnię dysku, słowo „NO" będzie wyglądało właśnie w pokazany na rysunku sposób.

Zasady obchodzenia się z nośnikami optycznymi

Niektórzy użytkownicy uważają, że dyski i napędy optyczne są niezniszczalne w porównaniu z urządzeniami magnetycznymi. Faktycznie, nowoczesne napędy optyczne są o wiele bardziej niezawodne niż nowoczesne dyski twarde. Podatność na uszkodzenia jest wadą każdego nośnika przenośnego i CD-ROM oraz DVD-ROM nie są tu wyjątkiem.

Do tej pory najczęstszym źródłem problemów z dyskami i napędami optycznymi są zarysowania i zabrudzenia. Małe rysy lub odciski palców na dolnej stronie dysku nie wpływają na wydajność, ponieważ promień lasera jest skupiany wewnątrz dysku, ale brud lub głębokie rysy mogą przeszkadzać przy odczycie danych z dysku.

Aby unikać lego problemu, należy czyścić dolną powierzchnię dysku CD za pomocą miękkiej ściereczki. ale należy uważać, aby nie porysować dysku w czasie czyszczenia. Najlepszą techniką jest wycieranie dysku promieniście, od środka dysku na zewnątrz. Tym sposobem ewentualne rysy będą prostopadłe do ścieżki, co zmniejsza ewentualne interferencje. Można również zastosować dowolny płyn do czyszczenia, który nie uszka­dza tworzywa. Większość płynów do czyszczenia szyb doskonale usuwa odciski palców i inne zanieczyszcze­nia, nie uszkadzając powierzchni z tworzywa sztucznego.

Jeżeli dysk ma głębokie rysy. można go wypolerować. Do tego celu dobrze nadają się środki do czyszczenia tworzyw sprzedawane w sklepach z akcesoriami samochodowymi, przeznaczone do czyszczenia elementów reflektorów i kloszy tylnych lamp. Takie środki czyszczące i polerujące zawierają bardzo delikatny materiał ścierny, który pozwala usunąć rysy i wypolerować powierzchnię. Środki czyszczące są przeznaczone zwykle do usuwania większych rys, natomiast polerujące są delikatniejsze i doskonale nadają się do końcowego pole­rowania po użyciu środka czyszczącego. Można je również zastosować do niezbyt porysowanej powierzchni.

Większość użytkowników ostrożnie obchodzi się z dolną powierzchnią dysku, ponieważ z tej strony działa laser odczytujący, natomiast to górna część dysku jest bardziej wrażliwa! Lakier ochronny na górze dysku jest bardzo cienki, zwykle ma grubość 6 do 7 mikronów. Jeżeli będziemy pisać po dysku za pomocą długopi­su, możemy łatwo uszkodzić warstwę refleksyjną i w konsekwencji cały dysk. Niektóre typy pisaków mo­gą wykorzystywać rozpuszczalniki, które uszkadzają lakier ochronny i również niszczą dysk. Dlatego po dysku powinno się pisać tylko miękkimi pisakami zawierającymi odpowiednie rozpuszczalniki, takich produ­centów jak Sharpie, Staedtler Lumocolor lub innych, przeznaczone do pisania po dyskach CD. W każdym przy­padku należy pamiętać, że rysy lub wgniecenia na górze dysku są większym problemem niż analogiczne na dolnej powierzchni.

Błędy odczytu powstają również, gdy na soczewce odczytującej napędu CD-ROM zbierze się zbyt dużo kurzu. Można spróbować wyczyścić napęd sprężonym powietrzem lub korzystając z dysku czyszczącego (można go kupić w większości sklepów z płytami).

.leżeli dysk i napęd są czyste, a nadal występują problemy z odczytem określonego dysku, może być to zwią­zane ilością danych na tym właśnie dysku. Wiele starych napędów CD-ROM działa niepewnie w czasie od­czytu zewnętrznej części ścieżki, gdzie zapisana jest ostatnia porcja danych. Najczęściej zdarza się to w przy­padku dysku CD z dużą ilością danych — na przykład niektóre wydawnictwa multimedialne. Jeżeli w Twoim napędzie występuje ten problem, być może uda się go rozwiązać aktualizując oprogramowanie wewnętrzne napędu, ale najprawdopodobniej potrzebna będzie jego wymiana.

Czasami zbyt mała ilość danych na dysku może również sprawiać problemy. Niektóre stare napędy korzystają z ustalonego miejsca na dysku do kalibracji mechanizmu odczytującego i jeżeli w tym właśnie miejscu nie będą występowały żadne dane, napęd nie będzie mógł się prawidłowo skalibrować. Na szczęście problem ten może być łatwo usunięty poprzez aktualizację oprogramowania wewnętrznego napędu lub sterownika w systemie.

Wiele starych napędów ma kłopoty podczas pracy w systemie Windows 9x. Jeżeli napotkasz na takie problemy, powinieneś sprawdzić, czy producent udostępnił nowszą wersję oprogramowania wewnętrznego lub sterownik programowy rozwiązujący ten problem. Ponieważ jednak nowe szybkie napędy kosztują mniej niż 90 zł. być może nie warto tracić czasu na próby rozwiązania problemów ze starym napędem. Może się okazać, że bar­dziej ekonomiczna będzie wymiana na nowy napęd, z którym nie będzie problemów i który prawdopodobnie będzie znacznie szybszy.

Jeśli tylko w przypadku wybranych napędów pojawią się problemy z odczytaniem dysku określonej marki lub typu. może to wynikać ze zlej współpracy urządzenia z nośnikiem. W związku z tym należy stosować no­śniki marek i typów zalecanych przez producenta napędu.

Jeżeli problemy występują tylko przy określonych dyskach, być może są one spowodowane właśnie przez uszkodzony dysk. Najlepszą metodą jest wypróbowanie podejrzanego dysku w innym napędzie, sprawdzając, czy występują te same problemy.

DVD

DVD to skrót od angielskiego terminu Digital Yersatile Disc, czyli uniwersalny dysk cyfrowy. Określa on płytę CD o dużej pojemności. Każdy odtwarzacz DVD-ROM jest również napędem CD-ROM i oprócz płyt DVD może odczytywać płyty CD (wiele odtwarzaczy DVD nie potrafi czytać jednak dysków CD-R lub CD-RW). DVD korzysta z tej samej technologii optycznej co CD, jedyną różnicą jest większa gęstość zapisu. Stan­dard DVD radykalnie zwiększył pojemność nośnika o tej samej wielkości co płyta CD. CD-ROM może prze­chowywać około 737 MB danych (dysk 80-minutowy), co, choć wydaje się dużą ilością, jest niewystarczające dla wielu obecnych i przyszłych aplikacji, szczególnie gdy w grę wchodzi zapis filmów. Dyski DVD mogą przechowywać do 4,7 GB (jedna warstwa) lub 8,5 GB (dwie warstwy) na jednej stronie dysku, co stanowi ponad 11,5 raza więcej niż CD. Dwustronne dyski DVD mogą pomieścić dwa razy więcej danych, choć w chwili obecnej trzeba samodzielnie odwrócić dysk, aby móc odczytywać dane z przeciwnej strony.

Na dysku DVD można zapisywać do dwóch warstw danych — na jednostronnym, jednowarstwowym dysku o średnicy i grubości identycznej jak CD-ROM można zapisać 4,7 GB danych. Korzystając ze standardu kom­presji Moving Picture Experts Group 2 (MPEG-2) wystarcza to na zapisanie około 133 minut filmu. Wystar­cza to na pełnometrażowy, pełnoekranowy film zawierający trzy kanały dźwięki jakości CD i cztery kanały 7. napisami. Korzystając z dwóch warstw, jednostronny dysk może pomieścić ponad 240 minut filmu. Pod­stawowa pojemność nie jest przypadkowa; w powstaniu standardu DVD brał udział przemysł filmowy, który długo szukał nośnika tańszego i bardziej odpornego na zniszczenia niż taśma wideo.

Pierwsze płyty DVD były ulepszeniem CD oraz zastępowały taśmy filmowe. Dyski DVD mogą być wypoży­czane lub sprzedawane podobnie jak kasety VHS, ale oferują one dużo lepszą rozdzielczość i jakość przy większej pojemności. Podobnie jak w przypadku płyt CD, które były początkowo zaprojektowane tylko na potrzeby muzyki, płyty DVD mają już szerszy zakres zastosowań —jako nośnik danych komputerowych lub dźwięku o wysokiej jakości.

Trzeba zdawać sobie sprawę z różnicy pomiędzy standardami DVD-Video i DVD-ROM. Dyski DVD-XA Video zawierają jedynie dane filmowe i są przeznaczone do odczytywania w odtwarzaczu DVD pod-łączonym do telewizora i wzmacniacza. DVD-ROM jest nośnikiem danych przeznaczonym dla PC i in­nych typów komputerów. Różnica jest podobna do tej, która zachodzi pomiędzy płytami CD i CD-ROM. Komputer może odtwarzać zarówno płyty CD, jak i odczytywać CD-ROM, ale dedykowane odtwarzacze CD nie potrafią wykorzystać ścieżek danych zapisanych na płycie CD-ROM. Podobnie odtwarzacz DVD w komputerze potrafi odtwarzać filmy DVD (korzystając ze sprzętowej bądź programowej de­kompresji MPEG-2), ale odtwarzacze filmów DVD nie mogą korzystać z danych na DVD-ROM. Z tego właśnie powodu przy nagrywaniu danych na dysku DVD jednorazowego lub wielokrotnego zapisu konieczne jest określenie formatu tworzonej publikacji DVD.

Historia DVD

DVD miało trudny start. W roku 1995 zostały utworzone dwa konkurujące ze sobą standardy napędów CD-ROM

• wysokiej pojemności. Pierwszy standard — Multimedia CD został wprowadzony i wspierany przez firmy Philips

• Sony, natomiast drugi — dysk Super Density (SD) był wprowadzony i wspierany przez firmy Toshiba, Time Warner i kilka innych. Jeżeli oba standardy trafiłyby na rynek, konsumenci mieliby problemy z wyborem jednego rozwiązania.

Obawiając się powtórzenia sytuacji ze standardami Beta i VHS, jaka miała miejsce na rynku kaset wideo, kilka organizacji, w tym Hollywood Video Disc Advisory Group i Computer Industry Technical Working Group, utworzyło konsorcjum mające na celu opracowanie standardu DVD. Konsorcjum opracowało jeden standard przemysłowy i odmówiło poparcia konkurencyjnym propozycjom. Obie grupy opracowały we wrześniu 1995 roku nowy typ dysku CD o wysokiej pojemności. Nowy standard łączył w sobie elementy obu zaproponowa­nych wcześniej standardów i został nazwany DVD. co na początku było skrótem od Digital Video Disc. ale szybko zostało to zmienione na Digital Versatile Disc (uniwersalny dysk cyfrowy). Jeden standard DVD po­zwala uniknąć sytuacji konkurowania ze sobą standardów VHS i Beta. Pozwala również przemysłowi sprzętu i oprogramowania korzystać z jednego, ujednoliconego standardu.

Po uzgodnieniu szczegółów dotyczących zabezpieczeń przed kopiowaniem i innych kwestii, standardy DVD-ROM i DVD-Video zostały wprowadzone pod koniec roku 1996. Odtwarzacze, napędy i dyski były pokazane w styczniu 1997 na targach Consumer Electronics Show (CES) w Las Vegas. a w sklepach znalazły się w marcu 1997 roku. Pierwsze odtwarzacze kosztowały około 3500 zł. Na początek udostępniono tylko 36 filmów, które można było kupić w siedmiu miastach (Chicago, Dallas, Los Angeles, Nowym Jorku, San Francisco, Seattle i Waszyngtonie), a dopiero w sierpniu 1997 roku rozpoczęła się powszechna sprzedaż. Po nieco trudnym starcie (w większości związanym z zabezpieczeniami przed kopiowaniem, których wymagały firmy filmowe i początkowym brakiem tytułów), wprowadzenie DVD okazało się ogromnym sukcesem. Standard ciągle się rozwija i dostępne są już urządzenia do odczytu i zapisu dysków DVD.

Organizacją kontrolującą standard DVD jest DVD Forum, która została założona przez 10 firm, w tym: Hitachi, Matsushita, Mitsubishi, Victor, Pioneer. Sony, Toshiba, Philips, Thomson i Time Warner. Od czasu rozpo­częcia działalności w marcu 1997 roku do forum dołączyło ponad 230 firm. Ponieważ jest to forum publiczne, każdy może brać udział w posiedzeniach; witryną forum DVD jest http://www.dvdforum.org. Ponieważ DVD Forum nie jest w stanie uzgodnić uniwersalnego formatu płyt zapisywalnych, jego członkowie odpowie­dzialni na początku za CD i DVD (Philips, Sony i inne firmy) oddzielili się, tworząc w czerwcu 2000 roku DVD+RWAlliance; ich witryna to http://www.dvdrw.org. Firmy te wprowadziły format DVD+RW, który do tej pory jest najbardziej elastycznym i zgodnym formatem zapisywalnych dysków DVD. DVD+RW może nie tylko zastąpić domowe magnetowidy, ale również dyskietki i CD-RW w komputerach PC.

Technologia i budowa dysku DVD

Technologia DVD jest podobna do technologii DC. Obie wykorzystują nośnik o tej samej wielkości (120 mm średnicy, 1,2 mm grubości z 15 mm otworem w środku) z wytłoczonymi w tworzywie poliwęglanowym dziu­rami i obszarami płaskimi. Jednak przeciwnie do CD, dyski DVD mogą posiadać dwie warstwy zapisu na jednej stronie i mogą być zapisywane dwustronnie. Każda warstwa jest tłoczona osobno, a połączone razem tworzą dysk o grubości 1,2 mm. Proces produkcji jest w większości identyczny jak CD, z taką różnicą, że każda warstwa jest tłoczona z osobnego kawałka tworzywa poliwęglanowego, a następnie są one łączone ra­zem w gotowy produkt. Zasadnicza różnica pomiędzy CD i DVD tkwi w większej gęstości zapisu odczyty­wanego przez laser o krótszej długości fali, położony bliżej dysku, co pozwala na zapisanie większej ilości danych. Dyski CD są jednostronne i mogą mieć tylko jedną warstwę wytłoczonych dziur i obszarów płaskich, natomiast dysk DVD może mieć do dwóch warstw na stronę i może być zapisywany obustronnie.

Podobnie jak w przypadku dysków CD, w każdej warstwie jest wytłaczana jedna fizyczna ścieżka w postaci spirali, która rozpoczyna się wewnątrz dysku i rozwija się na zewnątrz. Dysk obraca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (patrząc od spodu) i na spiralnej ścieżce znajdują się dziury i obszary płaskie identycznie jak na dysku CD. Każda zapisana warstwa jest powlekana cienką warstwą metalu, aby odbijała światło lasera. Zewnętrzna warstwa posiada cieńszą warstwę, która pozwala przeniknąć promieniowi lasera do warstwy wewnętrznej. Jeżeli dysk jest jednostronny, etykieta jest umieszczana na górze, natomiast jeżeli jest dwu­stronny, etykietę można umieścić jedynie na małym pierścieniu w środku dysku.

Tak samo jak w przypadku CD, odczyt informacji z DVD odbywa się dzięki odbijaniu promienia lasera o ni­skiej mocy od jednej z odblaskowych warstw. Laser kieruje skupioną wiązkę na dolną warstwę, natomiast element światłoczuły wykrywa światło odbite. Gdy promień trafi w obszar płaski ścieżki, jest on odbijany; gdy trafi w dziurę, odwrócenie fazy pomiędzy światłem rzuconym i odbitym powoduje zniesienie się fali świetl­nej i w efekcie nie jest wykrywane światło odbite.

Poszczególne dziury w dysku DVD mają głębokość 0,105 mikrona i 0,4 mikrona szerokości. Zarówno dziury i obszary płaskie mają różną długość, od około 0,4 mikrona do 1,9 mikrona (na dysku jednowarstwowym).

Więcej informacji o dziurach i obszarach płaskich oraz na temat konwersji ich układu na zapisane dane znaj­duje się w podrozdziale „Technologia i budowa dysku CD-ROM" na początku tego rozdziału. Opisany jest tam sposób działania napędu.

DVD wykorzystuje tę samą optykę lasera do odczytu dziur i obszarów płaskich co CD. Większa pojemność jest osiągana dzięki kilku czynnikom:

• 2,25 razy mniejsza długość dziury (0.9 - 0.4 mikrometra).

• 2,16 razy zmniejszona szerokość ścieżki (1,6 - 0,74 mikrometra).

• Nieco większy obszar danych (8605 - 8759 milimetra kwadratowego).

• Około 1.06 razy bardziej efektywna modulacja kanału bitowego.

• Około 1.32 razy bardziej efektywny kod korekcji błędów.

• Około 1.06 razy mniejszy narzut na sektor (2048/2352 - 2048/2064 bajty).

Dziury i obszary płaskie w DVD są o wiele mniejsze i położone bliżej siebie niż w przypadku CD, co pozwala na zapisanie na tym samym nośniku fizycznym dużo większej ilości danych. Na rysunku 13.6 pokazane jest, że ścieżka dysku DVD jest ponad pięć razy gęściejsza niż na dysku CD.

Rysunek 13.6.

Znaczniki danych na DVD (dziury i obszary płaskie) oraz na zwykłym CD

DVDDVD CD

Napęd DVD wykorzystuje laser o mniejszej długości fali do odczytania mniejszych dziur i obszarów płaskich. W DVD można niemal podwoić podstawową pojemność, korzystając z dwóch osobnych warstw na jednej stro­nie dysku i ponownie ją podwoić, wykorzystując obie strony dysku. Druga warstwa danych jest zapisywana na osobnym podłożu położonym pod pierwszą, która jest wtedy w części przejrzysta, co pozwala laserowi na przeniknięcie do wewnętrznej warstwy. Skupiając promień lasera na jednej z tych warstw napęd może od­czytywać niemal dwa razy więcej danych z tej samej powierzchni.

Ścieżki i sektory DVD

Dziury są wytłaczane na pojedynczej spiralnej ścieżce (na warstwę) o skoku 0,74 mikronów pomiędzy zwo­jami, czemu odpowiada 1351 zwojów na milimetr lub 34 324 zwoje na cal. Daje to w sumie 49 324 zwoje, a cala ścieżka ma długość 11,8 km. Ścieżka jest podzielona na sektory po 2048 bajtów danych. Dysk jest po­dzielony na cztery główne obszary.

• Obszar piasty zaciskowej. Obszar ten jest tą częścią dysku, która jest używana do chwytania dysku przez mechanizm napędowy. W tym obszarze nie są zapisywane żadne dane.

• Obszar wprowadzający (lead-in). Obszar ten zawiera strefy buforowe, kod referencyjny i jest to obszar zawierający informacje o dysku. Strefa danych kontrolnych składa się z 16 sektorów powtórzonych

192 razy — w sumie 3072 sektory. W tych 16 (powtórzonych) sektorach zapisane są dane na temat dysku, w tym kategoria, numer seryjny, rozmiar dysku, maksymalna prędkość przesyłu, struktura dysku, gęstość zapisu i przydział stref danych. Cały obszar wprowadzający składa się z 196 606 (2FFFFh) sektorów. W przeciwieństwie do CD, podstawowa struktura sektorów DVD jest taka sama. Sektory strefy buforowej w obszarze wprowadzającym są wypełnione bajtami zerowymi (OOh).

• Obszar danych. Obszar zawiera dane wideo, dźwiękowe lub inne dane zapisane na dysku. Rozpoczyna się on od sektora numer 196 608 (30000h). Całkowita ilość sektorów w obszarze danych może wynosić 2 292 897 na jedną warstwę dysku.

• Obszar zamykający lub środkowy. Obszar zamykający wskazuje zakończenie obszaru danych. Sektory w strefie zamykającej są wypełnione bajtami zerowymi (OOh). Jeżeli dysk posiada dwie warstwy i jest zapisywany w trybie przeciwnego kierunku ścieżki (OPT), strefa ta jest nazywana strefą środkową.

W trybie tym druga warstwa rozpoczyna się od zewnętrznej strony dysku i odczytywana jest w przeciwnym kierunku niż pierwsza warstwa.

Otwór w środku dysku ma średnicę 15 mm, więc ma on promień 7,5 mm. Od krawędzi otworu do punktu o promieniu 16,5 mm znajduje się obszar piasty zaciskowej. Obszar wprowadzający rozpoczyna się 22 mm od środka dysku. Obszar danych rozpoczyna się 24 mm od środka, a po nim następuje obszar zamykający (lub środkowy) oddalony od środka dysku o 58 mm. Ścieżka dysku kończy się na 58,5 mm i na brzegu dysku znajduje się 1,5 mm pustego obszaru. Na rysunku 13.7 pokazany jest we właściwej skali rozkład tych stref na dysku DVD.

Rysunek 13.7.

Obszary na dysku DVD (widok z boku)

Spiralna ścieżka standardowego dysku DVD rozpoczyna się od obszaru wprowadzającego i kończy się obsza­rem zamykającym. Ma ona długość około 11,84 km (7,35 mili). Interesujące jest to, że w 20-krotnym napędzie CAV w trakcie odczytu zewnętrznych części ścieżki dane przesuwają się pod promieniem lasera z prędkością około 215 km/h. Co bardziej zdumiewające, nawet gdy dane przesuwają się z tak dużą prędkością, laser po­trafi dokładnie odczytać bity (krawędzie dziury) oddalone od siebie o 0,4 mikrona!

Dyski DVD są produkowane z zarówno jedną, jak i dwoma warstwami oraz w wersji jednostronnej i dwu­stronnej. Dyski dwustronne są dokładnie takie same jak dwa dyski jednostronne sklejone ze sobą, natomiast występują niewielkie różnice pomiędzy dyskami jednowarstwowymi a dwuwarstwowymi. W tabeli 13.6 za­mieszczone zostały podstawowe informacje na temat technologii DVD, w tym dysków jedno- i dwuwarstwo­wych. Wersja dwuwarstwowa wykorzystuje dziury o nieco większej długości, co daje mniejszą ilość danych zapisanych na każdej warstwie.

Tabela 13.6. Parametry techniczne DVD

H Ha/1 (X hitów).

kH Kiloba/t (1000 ba/lów).

kiH Kibihail (102-1 bajty).

MB Megabajt (I 000 000 bajty).

MiH Mehibajl (1 0-IH 576 ba/lów).

GB Gigabajt (1 000 000 000 bajtów).

Gib Gihibaji (I 073 741 Mv bajty), ni Metr.

mm Milimetr (tysięczna cześć metra).

mm² Milimetry kwadratowe.

f.uu Mikrometr mikron (milionowa cześć metra).

nm Nanometr (miliardowa część metra).

obr min Obrotów na minutę.

ECC' Kod koreke/t błędów.

EDC' Kod wykrywania błędów

CL V Siata prędkość liniowa.

CAV Stalą prędkość kątowa.

Na podstawie danych / tabeli 13.6 można odczytać, że spiralna ścieżka jest podzielona na sektory, a na każdą sekundę odczytu (przy prędkości x 1) przypada 676 sektorów, z których każdy zawiera 2048 bajtów danych.

W czasie zapisu sektory są formatowane do postaci ramek danych po 2064 bajty: 2048 stanowią dane, 4 bajty zajmuje identyfikator, 2 bajty zajmują kody wykrywania błędów identyfikatora (IED), 6 bajtów to informacje o prawach autorskich, a 4 bajty zajmują kody EDC dla ramki.

Do ramki danych dodawane są dane ECC, tworząc ramkę ECC. Każda ramka ECC zawiera 2064 bajty ramki danych i 182 bajty parzystości (PO) oraz 120 wewnętrznych bajtów parzystości (PI), czyli w sumie 2366 bajtów na każdą ramkę ECC.

Na koniec ramki ECC są konwertowane do postaci fizycznych sektorów na dysku. Jest to realizowane przez pobranie 91 bajtów ramki ECC i ich konwersję za pomocą modulacji 8 do 16. W wyniku działania tej opera­cji każdy bajt (8 bitów) jest konwertowany na specjalną wartość 16-bitową wybieraną z tabeli. Wartości te są tak zaprojektowane, aby korzystały ze schematu RLL 2,10, czyli oznacza to. że w zakodowanych danych nigdy nie wystąpi mniej niż 2 i więcej niż 10 kolejnych bitów zerowych. Po skonwertowaniu grupy 91 bajtów za pomocą modulacji 8 do 16 dodawane jest jeszcze 320 bitów (40 bajtów) synchronizacyjnych. Po skonwer­towaniu całej ramki ECC do postaci sektora fizycznego, na dysku zapisywanych jest 4836 bajtów.

W tabeli 13.7 umieszczone zostały wyliczenia długości sektorów, ramek oraz danych. Tabela 13.7. Dane na temat ramki danych DVD, ramki ECC i budowy fizycznego sektora

Ramka danych dysku DVD:
Bajty danych identyfikacyjnych (ID) Bajty kodu wykrywania błędów ID (IED) Bajty informacji o prawach autorskich (CI) Bajty danych Kod wykrywania błędów (EDC)	4 2 6 2048 4
Całkowita ilość bajtów ramki danych	2064
Ramka ECC dysku DVD:
Całkowita ilość bajtów ramki danych Bajty zewnętrznej parzystości (PO) Bajty wewnętrznej parzystości (PI)	2064 182 120
Całkowita ilość bajtów ramki ECC	2366
Fizyczny sektor nośnika DVD:
Całkowita ilość bajtów ramki ECC	2366
Bity modulacji 8 do 16 Bity synchronizacji	37 856 832
Całkowita ilość zakodowanych bitów na sektor Całkowita ilość zakodowanych bajtów na sektor Początkowa ilość bitów na sektor Początkowa ilość bajtów na sektor	38 688 4836 16 384 2048
Stosunek początkowej ilości danych do ilości na nośniku.	2,36

W przeciwieństwie do CD, w dyskach DVD nie wykorzystuje się subkodu i zamiast niego występują bajty ID w każdej ramce danych, przechowują one numer sektora i informacje na temat sektorów.

Obsługa błędów

W dyskach DVD wykorzystano bardziej efektywne kody korekcji błędów niż te zastosowane dla dysków CD. W przeciwieństwie do CD. gdzie występują różne poziomy korekcji błędów w zależności od rodzajów prze­chowywanych danych. DVD traktuje wszystkie dane tak samo i stosuje pełną korekcję błędów dla wszystkich sektorów.

Podstawowa korekcja błędów ma miejsce w ramce ECC. Zewnętrzne (kolumny) i wewnętrzne (wiersze) ko­dy parzystości mają za zadanie wykrywać i korygować błędy. Metoda jest prosta i bardzo efektywna. Dane ramki danych są dzielone na 192 wiersze po 172 bajty. Następnie obliczane jest równanie wielomianowe dające w wyniku 10 bajtów PI, co wydłuża wiersze do 182 bajtów. Na koniec wylicza się inne równanie wielomianowe dające w wyniku 16 bajtów PO dla każdej kolumny, dzięki czemu każda kolumna wydłuża się o 16 bajtów. Początkowa macierz 192 wierszy po 172 bajty zostaje przekształcona na macierz o 208 wierszach po 182 bajty zawierające bajty danych oraz PI i PO.

Działanie bajtów PI oraz PO można wyjaśnić na prostym przykładzie, korzystając z uproszczonej parzystości. W tym przykładzie zapisano 2 bajty (01001110 = „N", 01001111= „O"). Aby dodać dane korekcji błędów są one zorganizowane w wiersze:

Następnie do każdego wiersza dodawany jest jeden bit PI obliczany metodą nieparzystości. Oznacza to, że trzeba zliczyć jedynki: w pierwszym wierszu występują 4 jedynki, więc bit PI na wartość 1, co w sumie daje liczbę nieparzystą. W drugim wierszu bit PI ma wartość 0, ponieważ występuje już nieparzysta ilość jedynek. W wyniku tej operacji otrzymujemy:

Następnie identycznie obliczane są bity kontroli błędów dla kolumn. Bit parzystości będzie ustawiony w taki sposób, aby suma jedynek w każdej kolumnie była liczbą nieparzystą. W wyniku tej operacji dostajemy:

Po skompletowaniu kodu dodatkowe bity są zapisywane wraz z danymi. Zamiast zapisywać tylko 2 bajty, za­pisujemy jeszcze dodatkowo 11 bitów korekcji błędów. Po odczycie danych z nośnika powtarzana jest procedu­ra wyliczania bitów korekcji błędów i porównywane są one z zapisanymi wartościami. Aby sprawdzić, jak to działa, zmienimy jeden bit w naszym przykładzie (z powodu błędu odczytu) i przeliczmy bity korekcji błędów:

Teraz porównywane są bity PI i PO obliczone po odczycie danych z bitami zapisanymi na dysku. Wykryta zostaje zmiana bitu PI dla bajta (wiersza) 1 i bitu PO dla bitu (kolumny) 6. W ten sposób precyzyjnie okre­ślimy wiersz i kolumnę w której wystąpił błąd, co w naszym przypadku stało się w szóstym bicie pierwszego bajta. Bit ten został odczytany jako 0, ale wiemy, że jest to nieprawidłowa wartość i powinna być to wartość 1. Układy korekcji błędów zmienią ten bit na 1 przed przekazaniem odczytanej wartości do systemu. Jak widać, dodając nieco informacji do każdego wiersza i kolumny, kody korekcji błędów mogą faktycznie wykrywać i poprawiać na bieżąco błędy odczytu.

Oprócz ramek ECC, DVD szyfruje dane w ramkach, korzystając z techniki przesunięcia bitów, oraz przeplata fragmenty ramek ECC w czasie ich zapisu na dysku. Techniki te pozwalają zapisywać dane bez zachowania kolejności, co uniemożliwia zniszczenie przez rysę na płycie spójnego obszaru danych.

Pojemność DVD (strony i warstwy)

Dostępne są cztery główne typy dysków DVD, dzieląc je w zależności od tego, czy są jedno- czy dwustronne i jedno- lub dwuwarstwowe:

• DVD-5 — 4,7 GB jednostronny, jednowarstwowy. Dyski DVD-5 składają się z dwóch sklejonych razem warstw podłoża. Na jednej jest wytłoczona warstwa zapisu (nazywana warstwą 0), a druga jest pusta. Powłoka aluminiowa jest zwykle nakładana na warstwę zapisaną.

• DVD-9 — 8,5 GB jednostronny, dwuwarstwowy. Dyski DVD-9 składają się z dwóch wytłoczonych sklejonych razem warstw podłoża składających się na jedną stronę dysku oraz pustego podłoża na drugą stronę. Zewnętrzna wytłoczona warstwa (0) jest powleczona półprzepuszczalną warstwą złota, która zarówno odbija skupione na niej światło, jak również przepuszcza światło skupione na niższej warstwie. Do odczytu obu warstw wykorzystywany jest ten sam laser, zmienia się tylko ogniskowa jego układu optycznego.

• DVD-I0 -- 9,4 GB dwustronny, jednowarstwowy. Dyski DVD-10 są wykonane z dwóch wytłoczonych warstw sklejonych ze sobą tylnymi powierzchniami. Zapisana warstwa (warstwa 0 na każdej stronie) jest zwykle pokryta aluminium. Dyski te są dwustronne, jednak napędy posiadają laser tylko po jednej stronie, co powoduje, że dysk musi być odwracany na drugą stronę przez użytkownika.

• DP'D-18 — 17,1 GB dwustronny, dwuwarstwowy. Dyski DVD-18 składają się z dwóch warstw po dwóch stronach. Każdą stronę tworzą dwie wytłoczone warstwy, a strony te są ze sobą sklejone tylnymi powierzchniami. Warstwy zewnętrzne (warstwa 0 na każdej stronie) są powleczone półprzepuszczalną warstwą złota, natomiast wewnętrzne warstwy są powleczone aluminium. Współczynnik odbicia dysku jednowarstwowego wynosi 45 - 85% natomiast dwuwarstwowego 18 - 30%. Układy automatycznej regulacji mocy (AGC) w napędzie kompensują różne własności odbijające.

Na rysunku 13.8 pokazana jest budowa każdego typu dysku DVD.

Należy zwrócić uwagę, że choć na rysunku 13.8 pokazane są dwa lasery odczytujące od spodu dwuwarstwo­wy dysk, w praktyce jest stosowany tylko jeden laser. Do odczytu różnych warstw zmienia się jedynie ogni­skowa układu.

W dyskach dwuwarstwowych wykorzystuje się dwa sposoby prowadzenia zapisu: ścieżkami przeciwstawnymi (OTP) lub ścieżkami równoległymi (PTP). Metoda OTP zmniejsza czas przełączenia pomiędzy warstwami pod­czas odczytu danych z dysku. Gdy laser dojdzie do brzegu dysku (koniec warstwy 0), głowica lasera pozostaje w tym samym miejscu —jedynie nieco przybliża się do jego powierzchni, aby skupić promień na warstwie 1. Gdy dysk jest zapisany w trybie OTP, obszar końcowy na brzegu dysku nazywany jest obszarem środkowym.

Dyski zapisane w trybie PTP posiadają obie spiralne ścieżki zapisane (i odczytywane) od środka na zewnątrz. Podczas przełączenia z warstwy 0 na warstwę 1, dyski PTP wymagają, aby wózek lasera przesunął się z brzegu dysku (koniec pierwszej warstwy) do jego wnętrza (początek drugiej warstwy) oraz zmieniła się ogniskowa lasera. Niemal wszystkie dyski są zapisywane w trybie OTP, aby przyspieszyć proces zmiany warstwy.

Aby ułatwić odczyt warstw, pomimo to, że są umieszczone jedna nad drugą, dysk zapisany w trybie PTP ma odwrotny kierunek zwojów spirali na poszczególnych warstwach. Na warstwie 0 spirala jest zwinięta zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara (jest odczytywana w przeciwnym kierunku), natomiast na warstwie 1, spirala jest zwinięta przeciwnie w przeciwną stronę. Zwykle sytuacja taka wymaga, aby dysk obracał się w przeciwnym kierunku podczas odczytu następnej warstwy, ale w przypadku zapisu OTP spirala na drugiej warstwie jest odczytywana od brzegu dysku. Więc spirala na warstwie 0 rozwija się od wewnątrz na zewnątrz dysku, natomiast na warstwie 1 od zewnątrz do wewnątrz.

Rysunek 13.8.

Konstrukcja różnych typów

dysków D VD

Na rysunku 13.9 pokazano różnicę pomiędzy trybami PTP i OTP.

Rysunek 13.9.

PTP kontra OTP

Dyski DVD mogą przechowywać od 4,7 GB do 17,1 GB danych, w zależności od typu. W tabeli 13.8 przed­stawiono dokładne pojemności poszczególnych typów dysków DVD.

Tabela 13.8. Pojemności dysków DVD

	Jedna warstwa	Dwie warstwy
Oznaczenie dysku DVD	DVD-5	DVD-9
B	4 695 853 056	8 535 691 264
kiB	4 585 794	8 335 636
kB	4 695 853	8 535 691
MiB	4 478	8 140
MB	4 696	8 536
GiB	4,4	7,9
GB	4,7	8,5
Film MPEG-2 (minut)	133	242
Film MPEG-2 (godzin:minut)	2:13	4:02
	Jedna warstwa dysk dwustronny	Dwie warstwy dysk dwustronny
Oznaczenie dysku DVD	DVD-10	DVD-18
B	9 391 706 112	17 071 382 528
kiB	9 171 588	16 671 272
KB	9 391 706	17 071 383
MiB	8 957	16281
MB	9 392	17 071
GiB	8,7	15,9
GB	9,4	17,1
Film MPEG-2 (minut)	266	484
Film MPEG-2 (godzimminut)	4:26	8:04

B - Bajt (8 bitów). MiB = Mebibajt (1048576 bajtów).

kB = Kilobajt (1000 bajtów). GB = Gigabajt (1000000 bajty).

kiB Kibibajt (1024 bajty). GiB = Gibibajt (1073741824 bajty).
MB = Megabajt (1000000 bajty).

Jak można zauważyć, pojemność dysku dwuwarstwowego jest nieco mniejsza niż dwukrotna pojemność dysku jednowarstwowego, nawet mimo to, że warstwy zajmują tę samą powierzchnię dysku (spiralne ścieżki mają te same długości). Jest to zamierzone i ma na celu poprawienie odczytu obu warstw w konfiguracji dwuwar­stwowej. Wydłużono nieznacznie długość odstępów pomiędzy bitami, czyli zwiększono długość każdej dziury i obszaru płaskiego. Podczas odczytu dysku dwuwarstwowego dysk obraca się nieznacznie szybciej, aby skompensować tę zmianę długości, dając tę samą prędkość transmisji. Jednak z powodu zmniejszenia gęsto­ści zapisu, na dysku można pomieścić mniej danych.

Oprócz przedstawionych tu czterech standardowych pojemności, produkowane są również dyski dwustronne z dwoma warstwami na jednej stronie i jednana drugiej. Mają one nazwę DVD-14 i pojemność 13,2 GB lub około 6 godzin i 15 minut filmu MPEG-2. Dodatkowo mogą być produkowane dyski 80-milimetrowe, które mogą pomieścić mniej danych we wszystkich konfiguracjach w porównaniu z dyskami 120 mm.

Z powodu kłopotów związanych z ich wytwarzaniem i większego kosztu dysków dwustronnych — oraz z faktu, że muszą być one ręcznie przekładane na drugą stronę — większość napędów DVD jest skonfigurowana jako DVD-5 (jednostronne, jednowarstwowe) lub DVD-9 (jednostronne, dwuwarstwowe), co pozwala na zapisanie do 8,5 GB danych lub 242 minut ciągłego filmu MPEG-2. Dyski DVD-5, które mieszczą 133 minuty filmu są wystarczające dla 95% filmów, jakie kiedykolwiek nakręcono.

W przypadku oglądania filmu zapisanego na dwuwarstwowym dysku DVD w momencie rozpoczy-nania odtwarzania przez urządzenie zawartości drugiej warstwy na ekranie widoczna będzie chwi-Iowa przerwa. Jest to normalny objaw i trwa tak krótko, że jeśli się w tym czasie mrugnie powie­kami, można go nie zauważyć.

Kodowanie danych na dysku

Tak jak w przypadku CD, same dziury i powierzchnie płaskie nie reprezentują bitów; bity reprezentują przej­ścia pomiędzy dziurą i powierzchnią płaską i pomiędzy powierzchnią płaską a dziurą. Ścieżka dysku jest po­dzielona na komórki bitów lub odcinki czasu (T), a dziury i powierzchnie płaskie reprezentujące dane muszą mieć długość od 3T do 11T. Dziura lub obszar płaski o długości 3T reprezentuje wartość 1001, natomiast dziura lub obszar płaski o długości 11T reprezentuje wartość 100000000001.

Dane są przechowywane z wykorzystaniem modulacji osiem do szesnastu, która jest zmodyfikowaną wersją modulacji osiem do czternastu (EFM) wykorzystywaną w dyskach CD. Z tego powodu modulacja osiem do szesnastu jest czasami nazywana EFM+. Modulacja ta przekształca jeden bajt (8 bitów) na wartość szesna-stobitową. Kody konwersji są tak zaprojektowane, aby nigdy nie wystąpiło mniej niż 2 i więcej niż 10 kolej­nych zer (co daje nie mniej niż 3 i nie więcej niż 11 odcinków czasowych pomiędzy jedynkami). Modulacja EFM+ jest odmianą modulacji RLL nazywanej RLL 2,10 ( RLL x,y, gdzie x to minimalny ay maksymalny ciąg zer). Jest ona stosowana, aby zapobiec występowaniu długich ciągów zer, które mogą być błędnie odczy­tane z powodu rozsynchronizowania zegara, oraz w celu ograniczenia minimalnej i maksymalnej częstotliwo­ści przejść w nośniku. W przeciwieństwie do płyty CD, pomiędzy kodami nie występują bity łączące. Kody modulacji 16-bitowej są tak zaprojektowane, aby nie naruszać formatu RLL 2,10 bez potrzeby stosowania bitów łączących. Ponieważ kodowanie EFM wykorzystywane w CD wymaga ponad 17 bitów na każdy bajt (z powodu dodatkowych bitów łączących oraz bitów synchronizacji), kodowanie EFM+ jest nieco bardziej efektywne, ponieważ na każdy bajt generowanych jest nieco ponad 16 bitów.

Należy zwrócić uwagę, że choć w modulacji EFM+ niedopuszczalne jest wystąpienie więcej niż 10 zer, bity synchronizacji dodawane w czasie zapisu fizycznego sektora mogą spowodować wystąpienie do 13 zer. co daje odcinek czasu o długości 14T pomiędzy jedynkami oraz dziury i powierzchnie płaskie o długości 14T.

Dyski Blu-ray

W lutym 2002 roku firmy będące liderami w produkcji nośników optycznych założyły organizację BDF (Blu-ray Disc Founders) i ogłosiły pierwszą specyfikację dla dysków Blu-ray. będących formatem dysków optycznych typu CD/DVD o wysokiej pojemności. W maju 2002 r. pojawiła się wersja 1.0 specyfikacji BD (Blu-ray Disc). Z kolei w kwietniu 2003 r. firma Sony wprowadziła na japoński rynek urządzenie BDZ-S77, będące pierwszą komercyjną nagrywarką obsługującą format BD. Format Blu-ray jest formatem do wielo­krotnego zapisu i umożliwia zarejestrowanie 27 GB danych lub do 2 godzin filmu o wysokiej jakości na jed­nostronnym, jednowarstwowym dysku o średnicy 12 cm (takiej samej jak dyski CD i DVD) przy użyciu lasera niebiesko-fioletowego o długości fali 405 nm. Trwają prace projektowe nad nagrywarkami 2-warstwowych nośników BD, na których maksymalnie można zapisać 54 GB danych. Aktualnie dyski Blu-ray są umieszczane w kasetach, mających chronić je przed zabrudzeniem. Projektowane są jednak wersje dysków z powłoką, w przypadku których nie jest wymagane zastosowanie kaset. Choć specyfikacja Blu-ray nie wymaga zgodności z formatami CD i DVD, z łatwością może ona zostać uwzględniona przez producentów napędów. Tak na­prawdę wszystkie dotąd zaprezentowane napędy Blu-ray są w pełni zgodne wstecz z obydwoma formatami.

Jednym z głównych zastosowań nośników optycznych o wysokiej pojemności jest zapisywanie telewizji fligh-Definition (HDTV), co wymaga ogromnych pojemności. Dostępne nagrywarki DVD zapewniają zbyt małą pojemność na płytach, aby zapisywać filmy wysokiej jakości. Z drugiej strony, Blu-ray jest zaprojektowany do przechowywania 2 godzin filmu wysokiej jakości (ponad 13 godzin standardowego sygnału telewizyjnego) na dysku 1-warstwowym lub 2-warstwowym, gdy taka wersja będzie dostępna. Tak samo jak DVD, Blu-ray korzysta ze standardowej technologii kompresji MPEG-2.

W specyfikacji Blu-ray Disc 1.0 uwzględniono następujące formaty:

• BD-ROM. Format tylko do odczytu, przeznaczony dla wcześniej przygotowanych danych.

• BD-R. Format umożliwiający jednokrotny zapis, przeznaczony do przechowywania danych komputerów PC.

• BD-RW. Format umożliwiający wielokrotny zapis, przeznaczony do przechowywania danych komputerów PC.

• BD-RE. Format umożliwiający wielokrotny zapis, przeznaczony do przechowywania danych formatu HDTV.

Zwykłe napędy CD korzystają z lasera 780 nm (podczerwonego) połączonego z soczewkami o aperturze 0,45, natomiast napędy DVD wykorzystują laser 650 nm (czerwony) połączony z soczewkami o aperturze 0.6. Blu-ray wykorzystuje laser o dużo mniejszej długości fali 405 nm (niebiesko-fioletowy) z soczewkami o aperturze 0,85. Apertura to miara zdolności skupiania światła przez soczewkę, jak również długości ogniskowej i względne­go powiększenia. Apertura soczewek jest wyliczana przez sinus maksymalnego kąta światła wpadającego do soczewki. Na przykład, soczewki w napędzie CD-ROM zbierają światło padające pod maksymalnym kątem 26,7 stopni, co daje aperturę sin(26,7) = 0,45. Porównując, soczewki w napędzie DVD zbierają światło pada­jące pod maksymalnym kątem 36,9 stopni, co daje aperturę sin(36,9) = 0,60. Soczewki w napędzie Blu-ray zbierają światło padające pod maksymalnym kątem 58,2 stopni, co daje aperturę sin(58,2) = 0,85. Wyższe wartości apertury oznaczają, że światło padające pod większym kątem jest skupiane przez soczewkę, dając lepszy obraz.

Im wyższa apertura, tym krótsza ogniskowa i większe powiększenie. Soczewka w napędzie CD-ROM powiększa około 20-krotnie, natomiast w napędzie DVD około 40-krotnie. Soczewki napędu Blu-ray powiększają około 60 razy. Większe powiększenie jest niezbędne, ponieważ odległości pomiędzy ścieżkami na dysku Blu-ray zostały zredukowane do 0,32 um, co jest niemal polową odległości między ścieżkami na DVD. Z powodu dużej gęstości zapisu do przechowywania dysku wykorzystana jest prosta kaseta, która zabezpiecza go przed wpływem kurzu, odciskami palców i zarysowaniem.

Najważniejsze funkcje dysku Blu-ray zostały zestawione w tabeli 13.9.

Tabela 13.9. Specyfikacja dysku Blu-ray

Parametr	Wartość
Pojemność (jedna warstwa)	23,3/25/27 GB
Pojemność (dwie warstwy)	46,6/50/54 GB
Długość fali lasera	405 nm (niebiesko-fioletowy)
Apertura soczewek	0,85
Wymiary kasety	Okoto 129x131x7 mm
Średnica dysku	120 mm
Grubość dysku	1,2 mm
Warstwa ochrony optycznej	0,1 mm
Odległość między ścieżkami	0,32 um
Najmniejsza długość dziury	0,160/0,149/0,138 um
Gęstość zapisu	16,8 / 18,0 / 19,5 GB na cal kwadratowy
Prędkość przesyłu	36 Mb/s
Format zapisu	Zapis ze zmianą fazy
Sposób śledzenia	Zapis rowkowy
Format wideo	MPEG-2

Napęd Blu-ray lub może jakiś inny, w którym używany jest niebieski laser, w końcu zastąpi stosowane obec­nie napędy DVD. W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat technologii Blu-ray należy zajrzeć na oficjalną stronę internetową organizacji BDF (http://www.blu-raydiscassocialion.com). a także na inną po­święconą technologii Blu-ray, znajdującą się pod adresem http://www.blu-ray.com.

HD-DVD

HD-DVD. inaczej nazywany AOD (Adranced Optical Disc). jest opracowanym przez firmy Toshiba i NEC kolejnym formatem dysku optycznego następnej generacji, w którym używany jest niebieski laser. Format jest podobny do formatu Blu-ray. lecz z nim niezgodny. Wykorzystanie technologii niebieskiego lasera po­zwala na zaoferowanie większych pojemności. Wersja formatu HD-DVD-R (z możliwością jednokrotnego zapisu) na dysku 1-warstwowym pozwala pomieścić 15 GB danych, natomiast na dysku 2-warstwowym można zapisać 30 GB. Z kolei wersja formatu HD-DVD-RW (z możliwością wielokrotnego zapisu) na dysku I-warstwowym pozwala pomieścić 20 GB danych, natomiast na dysku 2-warstwowym już 32 GB. Organiza­cja DVD Forum przyjęła format HD-DVD do dalszych badań, traktując go jako następcę aktualnie stosowa­nej technologii DVD. Niestety rozwijanie formatu HD-DVD i uznanie go przez organizację DVD Forum oznacza, że dojdzie do kolejnej walki o to. który z korzystających z niebieskiego lasera formatów DVD na­stępnej generacji zdobędzie pozycję dominującą. Format Blu-ray uzyskał przewagę, ponieważ na rynku po­jawiły się już zgodne z nim napędy i dyski. Ponadto większość głównych producentów już zdecydowała się na wytwarzanie takich napędów. Kolejna walka o prymat określonego formatu wprowadzi na rynku tylko do­datkowe zamieszanie, tak jak miało to miejsce w przypadku formatów DVD z możliwością zapisu.

Formaty dysków optycznych

Napędy CD i DVD mogą obsługiwać wiele typów formatów dysków i standardów. W kolejnych punktach zostaną omówione stosowane w nich formaty i systemy plików DVD. Pozwoli to zorientować się, czy uży­wany napęd rozpozna dysk zapisany w określonym formacie.

Formaty napędów i płyt CD

Po zdefiniowaniu formatu Red Book CD-DA przez firmy Philips i Sony, rozpoczęły one pracę nad kolejnym standardem, który pozwalałby wykorzystywać płyty CD do przechowywania plików, danych, a nawet filmów i fotografii. Standard ten określa! sposób formatowania danych oraz dodatkowe standard) plików, które okre­ślały sposób ich interpretacji przez napędy i oprogramowanie. Należy zwrócić uwagę, że format fizyczny i spo­sób zapisu danych na dysku zdefiniowany w standardzie Red Book został przejęty we wszystkich kolejnych standardach CD. Dotyczy to sposobu kodowania i podstawowej korekcji błędów istniejącej w dyskach CD-DA. Kolejne standardy określały sposób obsługi 2352 bajtów zapisanych w każdym sektorze — typ zapisywanych danych, sposób formatowania itp.

W tabeli 13.10 opisane zostały różne standardy formatów CD. Są one opisane dokładniej w dalszej części rozdziału.

Red Book — CD DA

Specyfikacja Red Book wprowadzona przez firmy Philips i Sony w 1980 roku jest przodkiem wszystkich formatów CD, ponieważ kolejne „książki'" wykorzystują oryginalny format CD-DA Red Book. Format Red Book zawiera podstawowe parametry, specyfikację dźwięku, dysków, układu optycznego, systemu modula­cji, korekcji błędów oraz systemu sterowania i wyświetlania. Ostatnia wersja formatu Red Book pochodzi z maja 1999 roku.

Więcej informacji na temat oryginalnego formatu Red Book znajduje się w punkcie „Krótka historia dysku CD" we wcześniejszej części tego rozdziału.

Tabela 13.10. Formaty CD

Format		Nazwa	Wprowadzony	Uwagi
Red Book		CD-DA (ang. Compact Disc Digital Audio — dysk kompaktowy z dźwiękiem cyfrowym)	1980 — przez firmy Philips i Sony	Oryginalny standard dźwiękowy CD. na którym opierają się kolejne standardy CD
Yellow Book	CD-ROM (ang. Compact Disc Read-Only Memory — pamięć tylko do odczytu | na dysku kompaktowym)		1983 — przez firmy Philips i Sony	Określa dodatkowe kody ECC i EDC dla danych w kilku formatach sektorów, w tym tryby Mode 1 i Mode 2
Green Book	CD-I (ang. Compact Disc i Interactive — interaktywny dysk kompaktowy)		1983 — przez firmy Philips i Sony	Określa standardy interaktywnych filmów i dźwięku dla odtwarzaczy nie będących komputerami (w większości nie są już produkowane) oraz dysków zawierających prezentacje interaktywne. Definiuje tryby formatowania sektorów Mode 2 Form I i Mode2 Form 2 oraz MPEG-1 z przeplotem i dźwięk ADPCM
CD-ROM XA		CD-ROM XA (ang. eXtended Arcbitecture — architektura rozszerzona)	1989 — przez firmy Philips, Sony i Microsoft	Łączy ze sobą Yellow Book oraz CD-i w celu udostępnienia komputerom PC możliwości formatu CD-i
Orange Book		CD-R (ang. recordable — do zapisu) i CD-RW (ang. rewritable — do ponownego zapisu)	1989 — przez firmy Philips i Sony (część 1 i II). 1996 — przez firmy Philips i Sony (część III)	Definiuje zapis jednosesyjny, wielosesyjny oraz pakietowy dla dysków zapisywalnych. Część I — CD-MO (dyski magnetooptyczne, wycofane). Część II — CD-R (dyski zapisywalne). Część III CD-RW (dyski do zapisu i kasowania)
Photo-CD		CD-P	1990 — przez firmy Philips i Kodak	Łączy CD-ROM XA z zapisem wielosesyjnym CD-R w standardowy system przechowywania zdjęć na dyskach CD-R
White Book		Video CD	1993 — przez firmy Philips, JVC, Matsushita i Sony	Oparte na CD-i i CD-ROM XA. Pozwalają przechowywać do 74 minut filmu MPEG-1 oraz cyfrowego dźwięku ADPCM
Blue Book		CD EXTRA (poprzednio CD-Plus lub rozszerzona muzyka)	1995 — przez firmy Philips i Sony	Format wielosesyjny dla tłoczonych dysków; wykorzystywany przez muzyków do dołączania filmów, opisów i innych danych na dyskach CD z muzyką
Purple Book		CD Double-Density	2000 — przez firmy Philips i Sony	Wersje formatów CD-ROM, CD-R i CD-RW pojemność podwójnej gęstości (pojemność 1,3 GB), oznaczone odpowiednio DD-ROM, DD-R 1 DD.RW

Yellow Book — CD-ROM

Specyfikacja Yellow Book została wprowadzona przez firmy Philips i Sony w 1983 roku i od tego czasu zo­stała kilka razy weryfikowana i poprawiana. W standardzie Yellow Book wykorzystano fizyczny format CD-DA i dodano kolejną warstwę wykrywania i korekcji błędów, co pozwala na niezawodny odczyt zapisanych da­nych. Dodano również nagłówki i dane synchronizujące pozwalające na precyzyjniejszą lokalizację sekto­rów. Standard Yellow Book zawiera dwa sposoby zapisywania sektorów — Mode 1 (z korekcją błędów) i Mode 2, posiadający inny poziom wykrywania i korekcji błędów. Niektóre dane (na przykład pliki kompute­rowe) nie tolerują błędów. Jednak niektóre typy danych, takie jak filmy lub dźwięk, mogą tolerować niewielkie błędy. Korzystając z trybu z niższym poziomem korekcji błędów, na płycie CD można zapisać więcej danych, ale dopuszczając możliwość nieskorygowania niektórych błędów.

W roku 1989 standard Yellow Book stał się międzynarodowym standardem ISO, jako ISO/IEC 10149, Data Interchange on Read-Only 120 mm Optical Discs (CD-ROM). Ostatnia wersja formatu Yellow Book pocho­dzi z maja 1999 roku.

Green Book — CD-i

Specyfikacja Green Book została wprowadzona przez firmy Philips i Sony w 1986 roku. CD-i to więcej niż tylko format dysku; jest to kompletna specyfikacja systemu interaktywnego składającego się z dedykowanego sprzętu (odtwarzacz) zaprojektowanego do podłączania do telewizora, oprogramowania pozwalającego w czasie rzeczywistym dostarczać obrazy i dźwięk, reagując na akcje użytkownika oraz nośnika i formatu. Odtwarzacz CD-i jest dedykowanym komputerem opartym na mikroprocesorze Motorola 68000 oraz zmodyfikowany sys­tem operacyjny czasu rzeczywistego, OS/9 firmy Microware.

CD-i pozwala na przechowywanie na dysku jednocześnie filmu i dźwięku, pozwala na ich przeplatanie oraz za­pewnia synchronizację między obrazem i dźwiękiem. Aby zmieścić filmy i dźwięk na nośniku przeznaczonym na początku tylko dla dźwięku, zastosowano kompresję danych. Filmy są kompresowane za pomocą standar­du MPEG-1 (ang. Moving Picture Experts Group-1), natomiast dźwięk jest kompresowany za pomocą adap­tacyjnej różnicowej modulacji kodowo impulsowej (ADPCM). ADPCM jest algorytmem kompresji dźwięku pozwalającym otrzymać o połowę mniejszy zbiór wynikowy mający tę samąjakość co standard PCM, a nawet jeszcze mniejszy, jeżeli jakość dźwięku zostanie zmniejszona przez zmniejszenie częstotliwości próbkowania lub ilości bitów na próbkę. Korzystając z metody ADPCM, można zmieścić na płycie CD do 8 godzin dźwię­ku stereo lub 16 godzin mono. Metoda różnicowa polega na tym, że zapisywane są zmiany pomiędzy jednym sygnałem a następnym (z wykorzystaniem jedynie liczb 4-bitowych), co zmniejsza całkowitą ilość potrzeb­nych informacji. Dźwięk ADPCM może być przeplatany z filmem w aplikacjach CD-i (oraz CD-ROM XA).

Standard Yellow Book definiuje dwie struktury sektorów o nazwach Mode 1 i Mode 2. Standard Green Book (CD-i) udoskonala definicję sektora Mode 2, dodając dwie postacie o nazwach Mode 2 Form 1 i Mode 2 Form 2. Definicja sektora Mode 2 Form 1 korzysta z ECC i pozwala na zapis 248 bajtów danych, podobnie jak w sek­torach Yellow Book Mode 1, ale nieco zmienia kolejność bitów, wykorzystując 8 wcześniej nieużywanych (puste lub 0) bajtów na podnagłówek zawierający dodatkowe dane na temat sektora. Tryb Mode 2 Form 2 nie zawiera kodu ECC i pozwala na zapisanie 2324 bajtów danych. Bez kodu ECC przechowywane mogą być je­dynie filmy oraz dźwięk, ponieważ ten typ danych dopuszcza występowanie niewielkich błędów.

Dla formatu CD-i wyprodukowano wszystkie typy nośników, ale ze względu na to, że pliki korzystają z formatu OS/9, nie można ich przeglądać na komputerze PC bez użycia specjalnych sterowników. Jed­nym z najlepszych źródeł informacji technicznych, programów narzędziowych, sterowników i emulatorów związanych z formatem CD-i jest witryna WWW organizacji The New International CD-I Association (http://www. icdia. org).

Dziś format CD-i jest rzadko stosowany. Ostatnia aktualizacja standardu została wydana w maju 1994 roku. W roku 1998 Philips sprzedał cały katalog CD-i firmie Infogrames Multimedia i to ta firma posiada teraz wszystkie prawa do niemal wszystkich tytułów wydanych na CD-i. Philips porzucił produkcję odtwarzaczy CD-i w roku 1999 roku i prawdopodobnie nie powstanie już żaden nowy model. Fragmenty standardu CD-i są wykorzystywane w innych formatach, których specyfikacje korzystają z formatu CD-i, takich jak struktury sektora Mode 2 Form 1 oraz Form 2 znajdujące się w CD-XA oraz format filmów Video-l wykorzystany później w White Book (CD-Video).

CD-ROM XA

Standard CD-ROM XA został zdefiniowany w roku 1989 przez firmy Philips, Sony i Microsoft jako dodatek do specyfikacji Yellow Book. CD-ROM XA przenosi kilka rozwiązań zdefiniowanych w specyfikacji Green Book (CD-i) do specyfikacji Yellow Book (CD-ROM), szczególnie rozwiązania multimedialne. CD-ROM XA dodaje do specyfikacji Yellow Book trzy podstawowe funkcje. Pierwsza to rozszerzona definicja sektora CD-i dla trybu Mode 2, druga to przeplatanie (łączenie dźwięku i filmu), natomiast trzecia to kompresja dźwięku metodą ADPCM. Ostatnia wersja standardu CD-ROM XA została opublikowana w maju 1991.

Przeplot

Napędy CD-ROM XA mogą stosować technikę zwaną przeplotem. Specyfikacja precyzuje możliwości okre­ślania, czy dane, które będą odtwarzane bezpośrednio po znaczniku identyfikacyjnym, są grafiką, dźwiękiem czy tekstem. Grafika może być zwykłym plikiem graficznym, animacją lub filmem. Dodatkowo, bloki te mo­gą być przeplatane z innymi. Na przykład ścieżkę może rozpoczynać klatka filmu, następnie znajduje się seg­ment dźwięku, który jest odtwarzany wraz z filmem, a po nim znajduje się kolejna klatka filmu. Napęd po­biera kolejno dane dźwiękowe i filmowe, buforuje dane w pamięci, a następnie wysyła do komputera w celu synchronizacji.

W skrócie — dane są odczytywane z dysku w kolejnych fragmentach, a następnie synchronizowane w cza­sie odtwarzania, co w wyniku daje efekt równoległej prezentacji danych. Bez przeplatania napęd musiałby odczytać i zbuforować całą ścieżkę filmową, a następnie czytając ścieżkę dźwiękową i synchronizować obie ścieżki z sobą.

Tryby i formaty sektorów

Tryb Mode 1 jest standardowym trybem zdefiniowanym w specyfikacji Yellow Book. Tryb ten zawiera dane ECC i EDC zapewniające bezbłędny odczyt danych. Budowa sektora Mode 1 pokazana jest w tabelach 13.11 i 13.12.

Tabela 13.11. Budowa sektora trybu Mode 1

Sektory Yellow Book (Mode 1):
Bajty parzystości Q+P	748
Bajty subkodu	98
Bajty synchronizacji	12
Bajty nagłówka	4
Bajty danych	2048
Bajty EDC	4
Bajty puste (0)	8
Bajty ECC	276
Ilość bajtów na sektor RAW (nieodkodowanych)	3234

Tabela 13.12. Format sektora Yellow Book (CD-ROM) Mode 1

Synchronizacja	Nagłówek	Dane użytkownika	EDC	Puste	ECC
12	4	2048	4	8	276

W oryginalnej specyfikacji Yellow Book tryb Mode 2 był zdefiniowany jako sektor bez danych ECC i EDC. Niestety, sektory trybu Mode 1 (zawierające ECC i EDC) nie mogą być mieszane z sektorami Mode 2 na tej samej ścieżce. Aby umożliwić zapis danych z korekcją i bez niej na jednej ścieżce, w specyfikacji Green Book (CD-i) zostały wprowadzone dwa formaty sektorów trybu Mode 2, które przeniesiono do rozszerzeń CD-ROM XA. Pozwala to na mieszanie na tej samej ścieżce danych nie tolerujących błędów (programy lub dane komputerowe) z danymi tolerującymi błędy (muzyka lub filmy). Te odmiany sektorów trybu Mode 2 nazywane są Form 1 i Form 2. Budowa sektora Mode 2 Form 1 jest przedstawiona w tabelach 13.13. 13.14, 13.15 i 13.16.

Oba formaty sektora trybu Mode 2 wykorzystują pole podnagłówka do identyfikacji typu danych (na przy­kład dźwięk lub film) przechowywanych w polu danych. Format Form 2 nie zawiera danych ECC występują­cych w formacie Form 1 i dzięki temu zwiększa się wielkość pola danych. Ten typ sektora może być wyko­rzystany do przechowywania danych tolerujących błędy.

Tabela 13.13. Budowa sektora trybu Mode 2 Form 1

Sektory Yellow Book (Mode 2 Form 1):
Bajty parzystości Q+P	748
Bajty subkodu	98
Bajty synchronizacji	12
Bajty nagłówka	4
Bajty podnagłówka	8
Bajty danych	2048
Bajty EDC	4
Bajty ECC	276
Ilość bajtów na sektor RAW (nieodkodowanych)	3234

Tabela 13.14. Format sektora Yellow Book (CD-ROM) Mode 2 Form 1

Synchronizacja	Nagłówek	Podnagłówek	Dane użytkownika	EDC	ECC
12	4	8	2048 bajty	4	276

Tabela 13.15. Budowa sektora trybu Mode 2 Form 2

Sektory Yellow Book (Mode 2 Form 2):
Bajty parzystości Q+P	748
Bajty subkodu	98
Bajty synchronizacji	12
Bajty nagłówka	4
Bajty podnagłówka	8
Bajty danych	2324
Bajty EDC	4
Ilość bajtów na sektor RAW (nieodkodowanych)	3234

Tabela 13.16. Format sektora Yellow Book (CD-ROM) Mode 2 Form 2

Synchronizacja	Nagłówek	Podnagłówek	Dane użytkownika	EDC
12	4	8	2324 bajty	4

Ponieważ w przypadku sektora typu Mode 2 Form 2 nie jest stosowana żadna dodatkowa korekcja błędów, taka płyta CD może pomieścić więcej danych użytkownika niż inne typy dysków CD-ROM o tej samej ilości sektorów. W wyniku tego osiągnięta została prędkość przesyłu 174,3 kB/s, w porównaniu do standardowych 153,6 kB/s. Trzeba pamiętać, że sektory typu Form 2 nie są przeznaczone do przechowywania danych lub plików programów, ponieważ w przypadku takich informacji nie jest możliwe tolerowanie błędów — należy tu zastosować sektory formatu Mode 2 Form 1.

Aby napęd był w pełni zgodny ze specyfikacją XA, dźwięk zapisywany na dysku w sektorach typu Form 2 musi być skompresowany metodą ADPCM — specjalną metodą kompresji i kodowania dźwięku. Wymaga to, aby napęd lub kontroler SCSI posiadał procesor sygnałowy dekompresujący dźwięk w czasie procesu synchronizacji.

Niektóre z pierwszych napędów były nazywane XA-ready, co oznaczało, że potrafiły odczytywać sektory ty­pu Mode 2 Form 1 i Mode 2 Form 2, ale nie posiadały układu dekompresji ADPCM. Nie było to zbyt istotne, ponieważ jedynie niektóre wydawnictwa multimedialne wykorzystywały kodowanie ADPCM (z przeplecio­nym dźwiękiem i filmem). Główną zaletą XA było udostępnienie dodatkowych formatów sektorów zapoży­czonych ze specyfikacji Green Book.

Orange Book

Specyfikacja Orange Book określa standard zapisywalnych płyt CD i po raz pierwszy została opublikowana w roku 1989 przez firmy Philips i Sony. Składa się ona z trzech części: pierwsza opisuje format CD-MO (dyski magnetooptyczne), ale format ten został zarzucony, zanim jeszcze na rynek trafiły urządzenia go obsługujące; część druga (rok 1989) opisuje format CD-R, a trzecia (rok 1996) — format CD-RW. Na początku format CD-R byl opisywany skrótem CD-WO (ang. Write Once —jednokrotny zapis), natomiast format CD-RW. skrótem CD-E (ang. Erasable — kasowalny).

Projekt opisywany w drugiej części specyfikacji Orange Book jest również znany jako format WORM (ang. Write Once Read Mostly — jednokrotny zapis wielokrotny odczyt). Po zapisaniu fragmentu dysku CD-R. nie może być on nadpisywany i ponownie wykorzystany. Zapisane dyski CD-R są zgodne ze specyfikacją Red Book i Yellow Book, co oznacza, że mogą być odczytywane przez zwykłe napędy CD-DA i CD-ROM. Defi­nicja formatu CD-R w specyfikacji Orange Bookjest podzielona na trzy tomy. Tom 1 definiuje prędkości za­pisu xl, x2 i x4; ostatnia wersja tego tomu, 2.0, została wydana w sierpniu 1998 roku. Tom 2 (wysokie pręd­kości) definiuje zapisywanie dysków z prędkościami od x4 do xl0; ostatnia wersja tego tomu, 1.1, została wydana w czerwcu 2001 roku. Tom 3 (ultra wysokie prędkości) definiuje zapisywanie dysków z prędkościami od x8 do x32; ostatnia wersja tego tomu, 0.5, została wydana w kwietniu 2002 roku.

Oprócz określenia możliwości zapisywania dysków CD najważniejszą funkcją w specyfikacji Orange Book jest definicja wielosesyjnego zapisywania danych.

Zapis wielosesyjny

Przed opublikowaniem specyfikacji Orange Book dyski CD były zapisywane z wykorzystaniem jednej sesji. Pojedyncza sesja składa się z obszaru wprowadzającego, po którym znajduje się jedna lub więcej ścieżek da­nych (lub dźwiękowych) i kończy się obszarem zamykającym. Obszar wprowadzający zajmuje do 4500 sek­torów dysku (1 minuta czasu lub 9.2 MB danych). W obszarze wprowadzającym zapisane są informacje na temat dysku — czy jest on wielosesyjny oraz adres następnego zapisywalnego adresu (jeżeli dysk nie jest zamknięty). Pierwszy obszar wprowadzający na dysku (lub jedyny, jeżeli jest to dysk jednosesyjny lub zapi­sywany w trybie Disc At Once) ma długość 6750 sektorów (1,5 minuty czasu lub 13,8 MB danych). Jeżeli dysk jest wielosesyjny, kolejne obszary wprowadzające mają długość 2250 sektorów (0,5 minuty czasu lub 4,6 MB danych).

Na dysku wielosesyjnym jest zapisywanych wiele sesji, z których każda rozpoczyna się od obszaru wprowa­dzającego i kończy się obszarem zamykającym. Należy pamiętać o tym, że 48 sesji całkowicie wypełni cały 74-minutowy dysk, nie pozostawiając miejsca na dane! Dlatego praktyczny limit sesji, jakie można zapisać na dysku, jest dużo niższy od tej wartości.

Napędy CD-DA i stare CD-ROM nie mogą odczytać więcej niż jednej sesji dysku, więc większość tłoczonych płyt CD jest zapisywana w postaci jednej sesji. Specyfikacja Orange Book pozwala na zapisanie wielu sesji na dysku. Aby to umożliwić, zdefiniowane zostały trzy główne metody zapisu:

• Disc-at-Once (DAO),

• Track-at-Once (TAO),

• Packet Writing — zapis pakietowy.

Metoda Disc-at-Once

Metoda ta pozwala na utworzenie jednosesyjnego dysku CD, w którym obszar wprowadzający, ścieżki danych i obszar zamykający są zapisane w czasie pojedynczej operacji bez wyłączania promienia lasera. Po zakoń­czeniu operacji dysk jest zamykany. Dysk jest zamknięty, gdy ostatni (lub jedyny) obszar wprowadzający jest zapisany w całości i nie jest zapisany następny zapisywalny adres na dysku. W takim przypadku nagrywarka nie może już dopisać żadnych danych. Zwykły napęd CD-ROM może odczytać niezamknięte dyski, ale więk­szość tłoczni płyt wymaga, aby dysk był zamknięty.

Metoda Track-at-Once

Dyski wielosesyjne mogą być zapisywane w trybie Track-at-Once (TAO) lub w trybie pakietowym. W przy­padku zapisu Track-at-Once każda ścieżka jest zapisywalna indywidualnie (laser jest wyłączany i włączany) w ramach sesji aż do jej zamknięcia. Zamknięcie sesji polega na zapisaniu obszaru wprowadzającego dla bie­żącej sesji, co powoduje, że nie można do tej sesji dodawać kolejnych ścieżek. Jeżeli dodatkowo zostanie wy­konane zamknięcie dysku, nie będzie można również dodawać kolejnych sesji.

Ścieżki zapisywane w trybie TAO są zwykle rozdzielane dwusekundową przerwą. Każda zapisywana ścieżka posiada 150 nadmiarowych sektorów na obszary run-in, run-out, pre-gap i linking. Napęd CD-R lub CD-RW może odczytywać te ścieżki nawet wtedy, gdy sesja nie została zamknięta, ale aby sesja mogła być odczytana w napędzie CD-DA lub CD-ROM, sesja musi być zamknięta. Jeżeli masz zamiar zapisać na dysku kolejne sesje, możesz zamknąć tylko sesję, nie zamykając dysku. Po tej operacji dodanie kolejnych ścieżek wymaga otwarcia następnej sesji. Należy pamiętać, że przed otwarciem następnej sesji, musi zostać zamknięta (zapi­sany obszar wprowadzający) poprzednia. Ta sama operacja jest wymagana, aby umożliwić odczyt ścieżek z sesji przez napęd CD-DA lub CD-ROM.

Zapis pakietowy

Zapis pakietowy to metoda wielokrotnego zapisu tej samej ścieżki, dzięki której nie zmniejsza się ilość bez­produktywnie zużytego miejsca na dysku. Każdy pakiet wykorzystuje 4 sektory na obszar run-in, 2 na run-out i jeden na linking. Pakiety mogą być tej samej lub różnej wielkości, ale większość napędów i oprogramowa­nia do zapisu pakietowego wykorzystuje pakiety o stałej długości, ponieważ obsługa takiego systemu plików jest łatwiejsza i bardziej efektywna.

W przypadku zapisu pakietowego wykorzystany jest format systemu plików Universal Disk Format (UDF) w wersji 1.5. Pozwala on na traktowanie płyty CD jak dużej dyskietki. Oznacza to, że można przeciągać na dysk pliki, stosować polecenie copy itd. Oprogramowanie zapisu pakietowego i system plików UDF zarządza całym procesem kopiowania. Jeżeli do zapisu pakietowego wykorzystamy dysk CD-R, za każdym razem, gdy plik jest nadpisywany lub usuwany, to choć wydaje się, że plik znika, tracimy miejsce na dysku. Zamiast ka­sowania pliku, system plików po prostu o nim „zapomina". Jeżeli zastosujemy dysk CD-RW, przestrzeń jest odzyskiwana i dysk zapełni się dopiero po osiągnięciu maksymalnej ilości dostępnej przestrzeni na płycie.

Niestety, wszystkie wersje Windows wraz z Windows XP nie obsługują bezpośrednio zapisu pakietowego ani systemu plików UDF, aby więc odczytać dyski zapisane w ten sposób, należy załadować odpowiednie sterowni­ki, a w celu przeprowadzenia zapisu należy skorzystać z aplikacji do zapisu pakietowego. Na szczęście są one zwykle dostarczane z napędami CD-RW. Jednym z najpopularniejszych programów tego typu jest DirectCD z firmy Roxio. Można nawet bezpłatnie pobrać z witryny Roxio aplikację czytnika UDF, która umożliwia od­czyt dysków UDF 1.5 we wszystkich napędach CD-ROM i CD-RW.

System Windows XP posiada ograniczoną obsługę technologii nazywanej IMAPI (ang. Image Ma-stering Application Program Interface), która umożliwia tymczasowe przechowywanie na dysku da-^V nych, nagrywanych później na dysku CD w jednej sesji. Na takim dysku można również nagrywać kolejne sesje, ale każda z nich zajmuje dodatkowo 50 MB. W działaniu jest to proces podobny do nagrywania pakietowego, ale są wykorzystywane inne mechanizmy. Aby odczytać dysk zapisany w pakietowym formacie UDF 1.5, należy, podobnie jak w poprzednich wersjach Windows, zainsta­lować sterownik UDF. Namawiam — zamiast korzystania z interfejsu IMAPI — do zainstalowania niezależnego programu służącego do tworzenia publikacji CD, który jest zgodny z metodą zapisu pakietowego UDF. Do programów takich można zaliczyć narzędzie Easy DVD-CD Creator firmy Roxio z dodatkiem DirectCD i aplikację Nero Burning ROM firmy Nero Softwarez dodatkiem InCD.

Podczas usuwania z napędu dysku zapisanego pakietowo, oprogramowanie sterujące zapisem pakietowym pyta, czy dysk ten ma być odczytywany przez zwykłe napędy CD-ROM. Jeżeli chcemy mieć taką możliwość, sesja musi zostać zamknięta. Po zamknięciu sesji można nadal zapisywać dane na dysku, ale każda zamknięta sesja zużywa nieco wolnego miejsca. Jeżeli dysk ten ma być odczytywany w napędzie CD-RW, nie ma po­trzeby zamykania sesji, ponieważ napędy te potrafią odczytywać pliki z sesji otwartych.

Nowszym standardem nagrywania pakietowego jest Mount Rainier, który daje większe możliwości nagrywa­nia na dyskach CD i DVD. Dzięki standardowi Mount Rainier nagrywanie pakietowe może stać się integralną częścią systemu operacyjnego. Do efektywnego zastosowania tego standardu niezbędne są jednak napędy zawierające mechanizm wykrywania uszkodzeń. Więcej informacji na ten temat znajduje się w podpunkcie „Mount Rainier" w dalszej części tego rozdziału.

Firma Microsoft udostępniła poprawkę do Windows XP, która umożliwia wewnętrzną obsługę standardu Mount Rainier. Pozwala ona na stosowanie techniki „przenieś i upuść" wobec dysków CD-MRW oraz DVD+MRW.

Photo CD

Standard ten zosta) opublikowany w roku 1990, ale nie był dostępny do roku 1992. Photo CD to standard dysków CD-R i napędów przeznaczonych do przechowywania zdjęć. Aktualna wersja 1.0 standardu Photo CD opublikowana została w grudniu 1994 r. Dzięki niemu można oddać rolkę filmu do zakładu współpracujące­go z firmą Kodak i otrzymać specjalnie sformatowany dysk CD-R ze zdjęciami, nazywany Photo CD, który może być odczytany w niemal wszystkich napędach CD-ROM na komputerach wyposażonych w odpowied­nie oprogramowanie. Na początku Kodak sprzedawał specjalne „odtwarzacze", które wyświetlały zdjęcia na telewizorze, ale pomysł ten został zarzucony na rzecz zwykłych komputerów PC z oprogramowaniem deko­dujących i wyświetlających zdjęcia.

Chyba największą zaletą Photo CD jest zastosowanie po raz pierwszy drugiej części specyfikacji Orange Book (CD-R) o zapisie wielosesyjnym. Dodatkowo, dane są zapisywane w sektorach trybu CD-ROM XA MODE 2 FORM 2, dzięki czemu na dysku można zmieścić więcej fotografii.

Korzystając z oprogramowania Photo CD, można przeglądać zdjęcia w jednej z kilku rozdzielczości i obra­biać je za pomocą oprogramowania graficznego.

Po oddaniu filmu do laboratorium, następuje normalny proces produkcji odbitki. Następnie odbitka jest ska­nowana w skanerze o bardzo dużej rozdzielczości. Jedno zeskanowane zdjęcie zajmuje 15 do 20 MB. Pliki są następnie kompresowane i zapisywane na specjalny zapisywalny dysk CD. Gotowy produkt jest pakowany i odsyłany do punktu, gdzie oddaliśmy film.

Typy dysków Photo CD

Fotografie na dysku są kompresowane do postaci własnego formatu Kodaka, PhotoYCC, który może zawierać do sześciu różnych rozdzielczości każdego zdjęcia. Rozdzielczości te są przedstawione w tabeli 13.17. Kodak zdefiniował kilka typów dysków Photo CD, które spełniają potrzeby różnych użytkowników. Dysk formatu Photo CD Master jest przeznaczony dla zwykłych klientów. Może on zawierać do 100 zdjęć i dostępne są wszystkie rozdzielczości wymienione w tabeli oprócz base x64.

Tabela 13.17. Rozdzielczości zdjęć Photo CD

Podstawa	Rozdzielczość (piksele)	Opis
/16	128x192	Miniatura.
/4	256x384	Miniatura.
xl	512x768	Rozdzielczość telewizyjna.
x4	1024x1536	Rozdzielczość HDTV.
xl6	2048x3072	Rozdzielczość do druku.
x64	4096x6144	Tylko dla Pro Photo CD Master.

Poszczególne rozdzielczości zdjęć przeznaczone są do różnych zastosowań. Jeżeli zdjęcie ma być umieszczo­ne na stronie WWW. odpowiednia będzie wersja o niskiej rozdzielczości. Zawodowi fotograficy wykonujący zdjęcia przeznaczone do druku będą wykorzystywali rozdzielczości większe.

Dysk Pro Photo CD Master jest przeznaczony dla zawodowych fotografików wykorzystujących większe for­maty filmów, na przykład 70 mm. 120 mm lub 4x5 cala. W przypadku tego dysku dostępna jest największa rozdzielczość (4096x6144 piksele) oraz pozostałe rozdzielczości dostępne na dysku Photo CD Master. Ponie­waż na dysku umieszczone są dodatkowo zdjęcia w wysokiej rozdzielczości, można na nim zapisać od 25 do 100 zdjęć, zależnie od formatu filmu.

Dysk Photo CD Portfolio jest zaprojektowany do przechowywania prezentacji zawierających dźwięk oraz in­ne dane multimedialne. Niepotrzebne są tu zajmujące dużo miejsca na dysku zdjęcia o wysokiej rozdzielczo­ści, więc można na nim zapisać do 700 zdjęć.

Wielosesyjne dyski Photo CD

Przełomowym pomysłem zastosowanym w dyskach Photo CD jest umożliwienie zapisywania wielu sesji. Ponieważ przeciętny użytkownik nie posiada zwykle na raz tyle materiału, aby wypełniony został cały dysk, może on przynosić swój częściowo wypełniony dysk CD razem z kolejnymi filmami. Na dysku jest dogry­wana kolejna sesja, aż do wyczerpania wolnego miejsca. Usługa kosztuje mniej, ponieważ nie jest potrzebny nowy dysk, a zdjęcia są zapisane na mniejszej ilości CD.

Wszystkie napędy zgodne ze specyfikacją XA potrafią odczytywać wielosesyjne dyski Photo CD. a jeżeli na­pęd nie obsługuje zapisu wielosesyjnego, można zawsze korzystać z pierwszej sesji. W tym przypadku trzeba zamawiać nowy dysk CD przy wywoływaniu następnych filmów, ale nadal można korzystać z zalet techno­logii Photo CD.

Firma Kodak udostępnia oprogramowanie umożliwiające przeglądanie zdjęć na komputerach PC, oraz udzie­liła licencji na filtr importowy Photo CD wielu producentom oprogramowania do małej poligrafii, edycji zdjęć i programów graficznych. Dzięki temu można modyfikować zdjęcia Photo CD za pomocą programów takich jak Adobe Photoshop i dołączać je do dokumentów przeznaczonych do druku lub publikacji elektronicznych, takich jak Adobe PageMaker.

Picture CD

Choć Kodak nadal oferuje usługi Photo CD, wysoka cena ogranicza ich popularność, dlatego firma ta propo­nuje również mniej kosztowną usługę Picture CD. W przeciwieństwie do Photo CD, Picture CD wykorzystu­je standardowy format plików JPEG. Używane są dyski CD-R, na których zapisywanych jest 40 zdjęć o roz­dzielczości 1024x1636 pikseli. Rozdzielczość ta jest wystarczająca dla odbitek formatu 10x15 cm i 13x18 cm. Zdjęcia te są również dostępne poprzez witryny Kodak PhotoNet, skąd można je załadować do swojego kom­putera. Dodatkowo, Kodak oferuje usługę Picture Disk, w której na dyskietce 1,44 MB zapisywanych jest 28 zdjęć o rozdzielczości 400x800, wystarczających dla zastosowań w wygaszaczach ekranu lub prezentacji.

Oprogramowanie dostarczane z Picture CD pozwala użytkownikowi na wykonywanie automatycznych i pół­automatycznych operacji na zdjęciach, ale, w przeciwieństwie do Photo CD, standardowy format JPEG (JPG) pozwala na bezpośrednią obróbkę zdjęć w programach graficznych bez potrzeby stosowania konwersji. Choć jakość zdjęć na Picture CD nie jest tak wysoka jak na Photo CD, to niższa cena usługi powinna spowodować, że stanie się ona bardziej popularna wśród amatorów fotografowania. Usługi podobne do Picture CD ofero­wane są też przez firmy Fujifilm i Agfa. W niektórych sklepach można zamówić usługę Kodak Picture CD i zdecydować się na oferowany przez nie własny proces obróbki filmu lub proces firmy Kodak.

White Book — Video CD

Standard White Book został opublikowany w roku 1993 przez firmy Philips, JVC, Matsushita i Sony. Wyko­rzystuje on standard Green Book (CD-i) oraz CD-ROM XA. Zapewnia on zapis do 74 minut filmu MPEG-1 i cyfrowego dźwięku ADPCM na jednym dysku. Najnowsza wersja 2.0 tego standardu została wydana w kwiet­niu 1995 roku. Standard Video CD 2.0 obsługuje kompresję MPEG-1 o szybkości 1,15 Mb/s. W przypadku formatu NTSC i europejskiego PAL rozdzielczość wynosi odpowiednio 352x240 i 352x288. Dodatkowo standard obsługuje dźwięk stereo zgodny z systemem Dolby Pro Logic.

Dyski Video CD są uważane za DVD dla ubogich, ale jakość obrazu i dźwięku jest całkiem niezła — szcze­gólnie w porównaniu do VHS i pozostałych formatów kasetowych. Dyski Video CD mogą być odtwarzane na niemal wszystkich komputerach PC za pomocą bezpłatnego programu Windows Media Player (lub innych aplikacji do odtwarzania filmów). Dyski te mogą być również używane w większości odtwarzaczy DVD, a nawet na niektórych konsolach do gier, jak na przykład Playstation (z odpowiednią opcją). Dyski Video CD są szczególnie przydatne dla ludzi, którzy dużo podróżują i wykorzystują laptopy. Dyski Video CD są dużo tańsze od DVD — wiele z nich można kupić już za 17 zł.

Super Video CD

Wersja 1.0 specyfikacji standardu Super Video CD opublikowana została w maju 1999 r. Standard jest roz­szerzoną wersją specyfikacji White Book Video CD, obsługującą kompresję MPEG-2. W przypadku formatu NTSC i PAL rozdzielczość wynosi odpowiednio 480x480 i 480x576. Standard określa też obsługę dźwięku przestrzennego MPEG-2 w wersji 5.1 i obsługę wielu języków.

Większość programów służących do tworzenia publikacji DVD przeznaczonych dla domowych użytkowni­ków obsługuje standard Video CD lub Super Video CD.

Blue Book — CD EXTRA

Producenci dysków CD-DA poszukiwali metody łączenia na jednej płycie CD zarówno muzyki, jak i danych. W założeniach dyski takie powinny być normalnie używane w standardowych odtwarzaczach CD, natomiast w przypadku wykorzystania komputera PC lub dedykowanego odtwarzacza, użytkownik ma dostęp do mu­zyki oraz ścieżek danych zapisanych na dysku.

Podstawowym problemem w przypadku niestandardowych dysków CD łączących różne tryby jest to, że gdy standardowy odtwarzacz będzie próbował odtworzyć ścieżkę danych, powstające zakłócenia mogą uszkodzić głośniki, a nawet spowodować uszkodzenie słuchu, jeżeli ustawiony będzie wysoki poziom głośności. Pro­ducenci próbowali rozwiązać ten problem na różne sposoby i powstało wiele metod tworzenia tego typu dys­ków. W roku 1995 Philips i Sony opublikowały specyfikację CD EXTRA, zdefiniowaną w standardzie Blue Book. Płyty CD zgodne z tym standardem są często nazywane CD EXTRA (początkowo nosiły nazwę CD Plus lub CD Enhanced Musie) i do oddzielenia ścieżek z dźwiękiem od ścieżek danych wykorzystują zapis wielosesyjny zdefiniowany w standardzie CD-ROM XA. Dyski te są odmianą tłoczonych dysków wielosesyj-nych. Część dysku zawierająca dźwięk może zawierać do 98 standardowych ścieżek standardu Red Book, na­tomiast ścieżka danych składa się zwykle z sektorów XA Mode 2, które mogą zawierać filmy, teksty utwo­rów, zdjęcia i inne dane multimedialne. Dyski takie są oznaczane logo CD EXTRA, które jest standardowym logo CD-DA z dodatkowym znakiem plus po prawej stronie. Często się zdarza, że logo lub oznaczenie na opakowaniu dysku jest łatwe do przeoczenia lub niewyraźne i można nie zorientować się, że dysk CD zawiera dodatkowe dane, do których można mieć dostęp, korzystając z napędu CD-ROM.

Dyski CD EXTRA zawierają najczęściej dwie sesje. Ponieważ odtwarzacze płyt CD mogą odczytywać tylko pierwszą, odtwarzają jedynie ścieżkę dźwiękową i ignorują kolejną sesję z danymi. Napęd CD-ROM w kom­puterze PC ma dostęp do obu sesji i może odczytywać zarówno ścieżkę dźwiękową, jak i ścieżkę danych.

Wielu artystów wydaje swoje płyty w formacie CD EXTRA, umieszczając na płycie teksty, filmy, TA biografie, fotografie itp. Jedną z pierwszych płyt CD EXTRA była płyta Tidal Fiony Apple, wydana w roku 1996 przez Sony Musie. Od tego czasu wydano wiele płyt CD EXTRA. Lista innych tytułów CD EXTRA (Enhanced CD), w tym najnowsze publikacje, można znaleźć na witrynie http://www. musicfan.com.

Purple Book

W Purple Book zdefiniowano standardy nośników o podwójnej gęstości, takich jak DDCD (CD-ROM), DDCD-R (CD-R) i DDCD-RW (CD-RW), oraz obsługujących je napędów. Standard Purple Book opubliko­wany został w lipcu 2000 r. przez firmy Sony i Philips. Aktualna wersja 1.0 pojawiła się w lipcu 2001 r.

Napędy oferujące wielokrotny zapis zgodne ze standardem Purple Book są w stanie odczytywać i zapisywać zwykłe nośniki CD-ROM. CD-R i CD-RW, a także pozwalają osiągnąć pojemność 1,3 GB (w przypadku tra­dycyjnych napędów jest to 650 MB). Możliwe jest to po dokonaniu następujących modyfikacji funkcji ist­niejących standardów formatów CD-ROM, CD-R i CD-RW:

• W celu umożliwienia zapisu z podwójną gęstością odstęp pomiędzy ścieżkami zmniejszono z 1.6 do 1.1 mikrometra, natomiast minimalną długość pitu z 0,833 do 0,623 mikrometra.

• Zamiast zwykłej korekcji błędów CIRC zastosowano korekcję CIRC7.

• Zastosowano rozszerzony format adresów ATIP.

Napędy o podwójnej gęstości obsługują system DRM (ang. Digital Rights Management). Jego celem jest uniemożliwienie tworzenia kopii muzycznych płyt CD o podwójnej gęstości. W tabeli 13.18 i 13.19 zawarto szczegółowe informacje dotyczące formatu sektorów wykorzystywanych w napędach zapisujących nośniki o podwójnej gęstości.

Tabela 13.18. Szczegółowe dane dotyczące formatu sektorów Purple Book Mode 2

Sektory formatu Purple Book (DDCD) Mode 2 Form 2
Bajty parzystości Q + P	276
Bajty subkodu	98
Bajty synchronizacji	12
Bajty nagłówka	4
Bajty podnagłówka	8
Bajty danych	2048
Bajty EDC	4
Bajty na sektor RAW (nieodkodowany)	2352

Tabela 13.19. Format sektora Mode 2 Form 2 DDCD standardu Purple Book Mode 2

Synchronizacja	Nagłówek	Podnagłówek	Dane użytkownika	EDC
12	4	8	2048 bajtów	4

Choć w porównaniu z tradycyjnymi napędami napędy DDCD oferują dwukrotnie większą pojemność, w sprzedaży jest ich bardzo mało. W 2001 r. firma Sony oferowała kilka modeli, ale od tamtego czasu zanie­chała ich produkcji. Niezależnie od tego nadal można nabyć nośniki DDCD.

Systemy plików CD-ROM

Producenci pierwszych dysków CD-ROM wymagali stosowania specjalnego oprogramowania do odczytu danych ze swoich produktów. Działo się tak dlatego, że specyfikacja Yellow Book określała jedynie, w jaki sposób sektory danych — zamiast sektorów z zapisanym dźwiękiem — powinny być przechowywane na dysku i nie definiowała systemu plików ani nie określała sposobu zapisu plików. Brakowało również opisu sposobu odczytu danych różne systemy operacyjne. Oczywiście niezgodne formaty plików nie sprzyjały po­wszechnej zgodności aplikacji CD-ROM.

W latach 1985 - 1986 kilka firm opracowało wspólną specyfikację formatu plików High Sierra, która stała się standardem. Był to pierwszy standardowy system plików CD-ROM, który sprawił, że napędy CD-ROM stały się powszechnie używane w komputerach PC. W chwili obecnej wykorzystuje się kilka systemów pli­ków, w tym:

• High Sierra,

• ISO 9660 (korzysta z High Sierra),

• Joliet,

• UDF (ang. Universal Disk Format — uniwersalny format dyskowy),

• Mac HFS (ang. Hierarchical File Format— hierarchiczny system plików),

• Rock Ridge,

• Mount Rainier.

Nie wszystkie systemy plików CD są czytane przez wszystkie systemy operacyjne. W tabeli 13.20 zamiesz­czono podstawowe systemy plików i systemy operacyjne, które je obsługują.

Tabela 13.20. Systemy plików CD

System plików CD	DOS/Win 3.x	Win 9x/Me	Win NT/2000/XP	Mac OS
High Sierra	Tak	Tak	Tak	Tak
ISO 9660	Tak	Tak	Tak	Tak
Joliet	Tak^1	Tak	Tak	Tak^1
UDF	Nie	Tak^2	Tak^2	Tak^2
Mac HFS	Nie	Nie	Nie	Tak
Rock Ridge	Pak^1	Tak^1	Tak'	Tak'
Mount Rainier	Nie	Tak^1	Tak^1	Tak'

¹ Zamiast długich nazw wyświetlane będą nazwy skrócone np.: (SKROCO-I. TXT). 'Jedynie po zainstalowaniu dodatkowego sterownika UDF.

³ Wymaga sprzętu i sterownika (dotyczy systemu Windows 98 lub nowszego) lub innego programu zgodnego z technologią Mount Rainier (nazywaną też EasyWrite).

Systemy plików Mac HFS i uniksowy Rock Ridge nie są obsługiwane przez systemy operacyjne kom­puterów PC takie jak DOS i Windows i dlatego nie zostały one poniżej szczegółowo opisane.

High Sierra

Aby dysk CD-ROM mógł być odczytywany we wszystkich systemach operacyjnych bez potrzeby tworzenia własnego systemu plików i sterowników, w najlepszym interesie producentów sprzętu PC i oprogramowania do nich było wprowadzenie standardowego systemu plików CD-ROM. W roku 1985 przedstawiciele firm TMS. DEC, Microsoft, Hitachi, LaserData, Sony, Apple, Philips, 3M, Video Tools, Reference Technology i Xebec spotkali się w Lake Tahoe w Newadzie w kompleksie hotelowym High Sierra Hotel, w celu opraco­wania wspólnego logicznego formatu i struktury dysków CD-ROM. W roku 1986 wspólnie opublikowali ten standard jako „Working Paper for Information Processing: Volume and File Structure of CD-ROM Optical Disc for Information Exchange (1986)". W skrócie dokument ten był znany pod nazwą formatu High Sierra.

Porozumienie to umożliwiło, aby wszystkie dyski korzystały do odczytu dysków formatu High Sierra z jed­nego sterownika (takiego jak MSCDEX.EXE dostarczanego przez Microsoft z systemem DOS). Otwarło to drogę masowej produkcji i popularyzacji dysków CD-ROM. Przyjęcie tego standardu pozwoliło wytwórcom dysków zapewnić obsługę swojego oprogramowania przez różne systemy operacyjne i ułatwiło ich produk­cję. Bez tego porozumienia proces powstawania rynku CD-ROM-ów trwałby jeszcze długie lata i wydawanie danych na tym nośniku byłoby utrudnione.

Format High Sierra został przedstawiony organizacji ISO. Po dwóch latach (w roku 1988) został on ponow­nie opublikowany z kilkoma zmianami i rozszerzeniami, jako standard ISO 9660. Format ISO 9660 nie jest identyczny z High Sierra, ale wszystkie napędy obsługujące format High Sierra zostały szybko rozszerzone o obsługę zarówno systemu plików ISO 9660, jak i oryginalnego High Sierra.

Na przykład, firma Microsoft wydała sterownik MSCDEX. EXE (ang. Microsoft CD-ROM Extension) w roku 1998 i producenci sprzętu i oprogramowania mogli zakupić licencję na dołączanie go do swoich produktów. W roku 1993 MSCDEX stał się integralną częścią nowego systemu MS-DOS 6.0. Sterownik MSCDEX po­zwalał na odczyt przez system DOS dysków sformatowanych w standardzie ISO 9660 (oraz High Sierra). Sterownik ten działał zarówno ze sterownikami sprzętu ATAPI (ang. AT Attachment Packet Interface), jak i ASPI (ang. Achanced SCSI Programming lnterface), dostarczanymi przez producentów napędu. Microsoft wbudował obsługę systemów plików ISO 9660 i Joliet bezpośrednio w Windows 95 i następne wersje systemu, więc w tym przypadku nie są potrzebne żadne dodatkowe sterowniki.

ISO 9660

Standard ISO 9660 zapewnia pełną zgodność pomiędzy różnymi komputerami i systemami operacyjnymi. Standard ISO 9660 został opublikowany w roku 1988 i przy jego opracowywaniu wykorzystano pracę wyko­naną przez grupę High Sierra. Choć jest oparty na High Sierra, ISO 9660 występuje kilka różnic i uściśleń. Definiuje trzy poziomy zgodności, które zawierają mechanizmy umożliwiające pracę w różnych systemach.

ISO 9660 Level 1 jest zbiorem funkcji występujących we wszystkich systemach plików CD i umożliwia od­czyt danych na niemal wszystkich platformach sprzętowych, w tym Unix i Macintosh. Wadą tego systemu plików są silne ograniczenia odnośnie nazw plików i katalogów. Ograniczenia poziomu Level I to:

• W nazwach plików dopuszczalne są wielkie litery z zakresu A-Z, cyfry 0 - 9 i znak podkreślenia ( ).

• Długość nazwy i rozszerzenia określono na 8 + 3 (w oparciu o wymagania systemu DOS).

• Nazwy katalogów mogą mieć osiem znaków (niedozwolone jest stosowanie rozszerzeń).

• Głębokość drzewa katalogów ograniczona została do 8 poziomów.

• Pliki muszą być ciągle.

Poziom zgodności Level 2 zawiera te same ograniczenia co Level 1, poza jednym — nazwy plików i rozsze­rzenia mogą mieć długość do 30 znaków (obie części razem, nie licząc znaku kropki (.). Poziom Level 3 roz­szerza poziom Level 2 o tę zasadę, że pliki nie muszą być ciągłe.

Trzeba wiedzieć, że Windows 95 i późniejsze systemy Microsoftu pozwalają na stosowanie nazw plików i folderów o długości do 255 znaków, które mogą zawierać odstępy, małe litery i inne znaki niedopuszczalne w ISO 9660. Aby zapewnić zgodność wstecz z DOS-em, Windows 95 i jego następcy łączą krótką nazwę w formacie 8.3 z alternatywną długą nazwą pliku. Krótka nazwa jest tworzona automatycznie przez Windows i może być odczytana w oknie Właściwości każdego pliku lub przy wykorzystaniu polecenia DIR w oknie wier­sza poleceń. Aby utworzyć krótką nazwę, Windows obcina nazwę długą do sześciu (lub mniej) znaków, na­stępnie dołącza znak tyldy (~) i cyfrę zaczynającą się od 1. Rozszerzenie obcinane jest do 3 znaków. W przy­padku, gdy występuje już taka nazwa pliku, używana jest kolejna cyfra. Na przykład, nazwa pliku To jest prosty, test jest skracana do TOJEST-1 .TES.

Tworzenie alternatywnych nazw jest niezależne od napędu CD. ale trzeba pamiętać, że, tworząc lub zapisując płyty CD w formacie ISO 9660 Level /, w czasie zapisu plików na dysk są wykorzystywane krótkie nazwy — długie nazwy zostają utracone. Dodatkowo modyfikowana jest również krótka nazwa, ponieważ znak tyldy nie jest dopuszczalny w ISO 9660 Level 1 — znak ten przed zapisem na dysk jest zamieniany na podkreślenie.

Dane ISO 9660 rozpoczynają się od 2 sekundy dysku i 16 sektora, który nazywany jest logicznym sektorem 16 pierwszej ścieżki. W przypadku dysków wielosesyjnych dane ISO 9660 znajdują się na pierwszej ścieżce każdej sesji. Dane te określają położenie obszarów danych wolumenu zawierających informacje o użytkow­niku. Obszar systemowy przechowuje listę katalogów w bieżącym wolumenie jako spis treści wolumenu (VTOC), która zawiera adresy do różnych nazwanych obszarów — według schematu na rysunku 13.10. Ważną różnicą występującą pomiędzy strukturą katalogów na CD, a na dysku twardym jest to, że obszar systemowy płyty CD zawiera również bezpośrednie adresy plików w podkatalogach, co umożliwia odszuka­nie przez napęd sektora na spiralnej ścieżce danych. Ponieważ dane na CD mieszczą się na jednej długiej spi­ralnej ścieżce, mówiąc o ścieżkach na CD, mamy na myśli sektory lub segmenty danych na tej spirali.

Układ danych na dysku ISO 9660 jest nieco podobny do organizacji danych na dyskietce. Dyskietka również ma ścieżkę systemową, która nie tylko identyfikuje samą dyskietkę, określa gęstość zapisu danych i system operacyjny, ale również wskazuje komputerowi na jej organizację (katalogi i pliki, z których się składają).

Rysunek 13.10.

Diagram podstawowego formatu organizacji plików ISO 9660

System Joliet jest rozszerzeniem standardu ISO 9660, który Microsoft opracował na potrzeby Windows 95 i kolejnych wersji swojego systemu operacyjnego. Joliet pozwala na zapisywanie na dysku CD nazw plików o długości do 64 znaków, zawierających spacje i inne znaki z międzynarodowego zestawu znaków Unicode. System plików Joliet zapewnia również zapis krótkich nazw 8.3 przeznaczonych dla programów nie korzy­stających z długich nazw plików.

System plików Joliet zapewnia następujące możliwości:

• nazwy plików i katalogów o długości do 64 znaków Unicode (128 bajtów).

• nazwy katalogów mogą posiadać rozszerzenia,

• katalogi mogą mieć więcej niż 8 poziomów zagłębienia,

• obsługiwany jest zapis wielosesyjny.

Ponieważ format Joliet obsługuje krótsze ścieżki niż systemy Windows 9x i jego nowsze wersje, przy jego użyciu kłopotliwe może być nagranie dysku CD zawierającego ścieżki wyjątkowo długie. Aby uniknąć takich problemów, zalecam skrócenie nazw katalogów w strukturze plików umiesz­czanych na dysku CD. Niestety wiele programów służących do nagrywania dysków CD nie ostrzega o zbyt długiej ścieżce aż do momentu rozpoczęcia procesu zapisu danych.

Dzięki zgodności z poprzednimi standardami systemy nie obsługujące systemu plików Joliet (na przykład DOS) mogą odczytywać dane z takiego dysku. Odczytywane będą krótkie nazwy plików według ISO 9660.

Ciekawostka: „Chicago" było nazwą kodową używaną przez Microsoft dla Windows 95. Joliet to nazwa miasta w pobliżu Chicago, w którym Jake z filmu „The Blues Brothers" siedział w więzieniu.

Universal Disk Format

Format UDF jest stosunkowo nowym systemem plików opracowany w firmie Optical Storage Technology Association (OSTA) jako standardowy format dla nośników optycznych takich jak CD-ROM-y. System UDF ma kilka zalet w stosunku do systemu plików ISO 9660. Został on zaprojektowany do nagrywania pakietowego — technika zapisu małych fragmentów danych na dyskach CD-R (RW), dzięki której mogą być one podobne do zwykłych dysków magnetycznych.

System plików UDF pozwala na stosowanie nazw o długości do 255 znaków. Istnieje kilka wersji systemu UDF — większość programów do zapisu pakietowego korzysta z UDF 1.5 i kolejnych. Programy do zapisu pakietowego, takie jak DirectCD z firmy Roxio, zapisują dane w systemie plików UDF, jednak standardowe-napędy CD-ROM. sterowniki lub systemy operacyjne, takie jak DOS, nie potrafią odczytywać dysków zapi­sanych w formacie UDF. Jest to możliwe w nagrywarkach, a zwykłe napędy CD-ROM muszą spełniać specy­fikacje MultiRead (więcej informacji na ten temat znajduje się w punkcie „Specyfikacja MultiRead" w dalszej części rozdziału), aby mogły odczytywać dyski UDF.

Aby upewnić się, że napęd może odczytywać UDF, należy sprawdzić system operacyjny. Większość systemów nie posiada wbudowanej obsługi UDF — można ją uruchomić, ładując odpowiedni sterownik. W przypadku systemu DOS nie ma możliwości odczytu dysków w formacie UDF, natomiast w Windows 95 i późniejszych dyski mogą być odczytywane po zainstalowaniu sterownika UDF. Sterownik ten jest zwykle dostarczany z oprogramowaniem dla napędów CD-RW. Jeżeli nie posiadasz sterownika UDF, możesz go pobrać z witry­ny firmy Roxio, http://www.roxio.com. Sterownik Roxio UDF Reader jest dostarczany również z pakietem DirectCD wersji 3.0 i nowszych. Po zainstalowaniu sterownika UDF nie są wymagane żadne dodatkowe czyn­ności do odczytania dysku UDF. Sterownik czeka w systemie na włożenie dysku z systemem plików UDF.

W programie DirectCD for Windows można zamknąć dysk, co powoduje, że odczytanie takiego dysku będzie możliwe przez każdy napęd CD-ROM. Operacja taka powoduje skonwertowanie nazw plików do formatu Joliet i obcięcie ich długości do 64 znaków.

Najnowsza wersja 2.01 formatu UDF może zostać pobrana ze strony internetowej organizacji OSTA (http: www.osta.org/specs. index.htm).

Macintosh HFS

HFS to system plików wykorzystywany w Macintosh OS. Ten system plików może być używany również w dyskach CD-ROM, jednak w takim przypadku dysk będzie niedostępny dla komputerów PC. Możliwe jest utworzenie dysku hybrydowego zawierającego systemy plików Joliet i HFS lub ISO 9660 i HFS — takie dyski mogą być odczytywane zarówno w komputerach PC, jak i Macintosh. W takim przypadku każdy z systemów widzi tę część dysku, z którą jest zgodny, czyli ISO 9660 lub Joliet w przypadku komputera PC.

Rock Ridge

Protokół Rock Ridge Interchange Protocol (RRIP) został stworzony przez konsorcjum zwane Rock Ridge. Został on opublikowany w roku 1994 przez grupę IEEE CD-ROM File System Format Working Group i defi­niuje rozszerzenie standardu ISO 9660 dla dysków CD-ROM. umożliwiające zapisywanie dodatkowych infor­macji niezbędnych do działania funkcji systemu plików Unix (POSIX). Ani DOS, ani Windows nie obsługują rozszerzeń Rock Ridge. Ponieważ jest on oparty na ISO 9660, pliki mogą być odczytywane przez komputery PC, a rozszerzenia RRIP są ignorowane.

Kolejna ciekawostka: Rock Ridge to nazwa fikcyjnego miasta na Dzikim Zachodzie znanego z we­sternu „Płonące siodła".

Mount Rainier

Mount Rainier to nowy standard promowany przez firmy Philips, Sony, Microsoft i HP (Compaq). Nazywany jest również EasyWrite (rysunek 13.11). Pozwala on na wbudowanie obsługi zapisu danych na CD-RW i DVD+RW w system operacyjny. Pozwala to na dużo łatwiejsze wykorzystanie napędów (nie są potrzebne specjalne sterowniki lub oprogramowanie do zapisu pakietowego). Główne funkcje standardu Mount Rainier to:

• Integralne wykrywanie uszkodzeń. Zwykłe napędy przy zarządzaniu uszkodzeniami korzystają ze sterownika.

• Bezpośrednie adresowanie na poziomie sektorów po 2 kB minimalizujące traconą przestrzeń. Nośniki formatu CD-RW używają bloków o rozmiarze 64 kB.

• Formatowanie w tle umożliwiające użycie nowego nośnika po upływie kilku sekund od umieszczenia go po raz pierwszy w napędzie. Formatowanie nośnika CD-RW może zająć do 45 minut, zależnie od szybkości napędu.

• Standardowy zestaw poleceń. Zwykłe oprogramowanie nie może współpracować z nowymi napędami do chwili udostępnienia uaktualnionych plików poleceń.

• Standardowy układ fizyczny. Różnice występujące w standardowym oprogramowaniu UDF mogą utrudnić odczytanie nośnika zapisanego za pomocą innego programu.

Rysunek 13.11.

Logo standardu EasyWrite umieszczane jest na napędach CD-RW i DYD+R/RW wyprodukowanych w 2003 r. i później. Napędy te są zgodne ze standardem Mount Rainier

Aby skorzystać z Mount Rainier, trzeba posiadać napęd spełniający założenia tej specyfikacji. Noszą one ozna­czenie CD-MRW lub DVD+MRW i mogą być oznaczone symbolem Mount Rainier lub EasyWrite. Niektóre istniejące napędy CD-RW mogą być uaktualnione do standardu MRW przez zapisanie nowego oprogramo­wania napędu, jednak większość starszych napędów musi być wymieniona.

Wymagana jest również bezpośrednia obsługa w systemie operacyjnym (na przykład Windows XP i nowsze) lub oprogramowanie dla starszych systemów oferowane przez różnych dostawców.

Firma Software Architects (http://www.softarch.com) stworzyła narzędzie WriteCD-RW Pro! Software, umożliwiające wzajemną zamianę nośników zgodnych ze standardem Mount Rainier i tradycyjnym UDF. a także nośnika UDF zapisanego za pomocą różnych programów z innymi standardami.

Pierwszy napęd Mount Rainier (Philips RWDV1610B) został wprowadzony na rynek w kwietniu 2002 roku i od tego czasu dostępne są jego kolejne modele. Ponieważ w układach napędu i oprogramowaniu potrzebne są jedynie niewielkie zmiany, niemal wszystkie nowe napędy oferują zgodność ze standardem Mount Rainier. W celu określenia zgodności należy zajrzeć na stronę internetową producenta napędu lub do dołączonej do niego dokumentacji. Dodatkowo, standard DVD+RW został zaprojektowany z myślą o zgodności z Mount Rainier — wykrywanie uszkodzeń było w nim zaimplementowane od samego początku (napędy DVD-RW nie obsługują zarządzania uszkodzeniami, dlatego nie są zgodne ze standardem Mount Rainier). Pierwsze na­pędy DVD+RW zgodne ze standardem Mount Rainier/EasyWrite zaczęły pojawiać się na początku 2003 r.

Ponieważ Mount Rainier powoduje, że napędy CD-MRW i DVD+MRW działają jako wysokiej pojemności odpowiedniki dyskietek czy napędów Zip i SuperDisk, te ostatnie już niedługo mogą zostać zapomniane.

Najnowsza wersja 1.1 specyfikacji standardu Mount Rainier uwzględnia obsługę napędów DVD+RW i CD-RW. Specyfikację można zamówić na stronie internetowej organizacji Philips Intellectual Property and Standards (http:'/www.licensing.philips.com). W celu uzyskania dodatkowych informacji na jej temat należy zajrzeć do witryny WWW Mount Rainier (http://www.mt-rainier.org).

Standardy i formaty DVD

Podobnie jak w przypadku CD, standardy DVD są zamieszczane w różnych publikacjach ze standardami wy­dawanymi przez DVD Forum oraz inne firmy.

Standardy DVD-Video i DVD-ROM są już dobrze utrwalone, ale technologia zapisywalnych dysków DVD nadal się rozwija. Sytuacja z zapisywalnymi dyskami DVD jest dość kłopotliwa, ponieważ istnieją już co naj­mniej cztery różne (i niezgodne ze sobą) standardy zapisu! Z czasem okaże się, która z propozycji stanie się najpopularniejsza, ale obecnie największym powodzeniem cieszą się napędy DVD-RW i DVD+RW. Stan­dard DVD+RW wydaje się jednak najbardziej przyszłościowy. Oferuje większą szybkość i funkcje, które sprawiają, że idealnie nadaje się do zapisu wideo i danych. Ponadto jest bardziej zgodny z istniejącymi od­twarzaczami i napędami DVD, a także posiada poparcie Microsoftu w postaci jego obsługi w kolejnych wer­sjach systemu Windows. Obecnie jest to jedyny polecany przeze mnie format zapisywalnych dysków DVD, przeznaczony zarówno do domowych DVD i napędów zapisywalnych DVD przeznaczonych do komputerów PC. Godne polecenia są też napędy, które jednocześnie obsługują formaty DVD-R/RW i DVD+R/RW, dzięki czemu w zasadzie mają uniwersalne zastosowanie. Odradzam używania napędów, w których nie są obsługi­wane formaty DVD+R/RW.

Standardowe formaty DVD są przedstawione w tabeli 13.21.

Tabela 13.21. Standardowe formaty DVD i ich pojemności

Format	Rozmiar dysku	Strony	Warstwy	Pojemność danych	Długość wideo MPEG-2 (godziny)
		Formaty i pojemności DV D-ROM
DVD-5 120 mm		Jedna	Jedna	4,7 GB	2,2
DVD-9 120 mm		Jedna	Dwie	8,5 GB	4.0
DVD-10	120 mm	Dwie	Jedna	9,4 GB	4,4
DVD-14	120 mm	Dwie	Obie	13,2 GB	6,3
DVD-18	120 mm	Dwie	Dwie	17,1 GB	8,1
DVD-1	80 mm	Jedna	Jedna	1,5 GB	0.7
DVD-2	80 mm	Jedna	Dwie	2,7 GB	1.3
DVD-3	80 mm	Dwie	Jedna	2,9 GB	1.4
DVD-4	80 mm	Dwie	Dwie	5,3 GB	2.5
Formaty i pojemności zapisywalnych DVD
DVD-R 1.0	120 mm	Jedna	Jedna	3,9 GB	1,9
DVD-R2.0	120 mm	Jedna	Jedna	4,7 GB	2,2
DV D-RAM 1.0	120 mm	Jedna	Jedna	2,58 GB	Nie dotyczy
DVD-RAM 1.0	120 mm	Dwie	Jedna	5,16GB	Nie dotyczy
DVD-RAM 2.0	120 mm	Jedna	Jedna	4,7 GB	Nie dotyczy
DVD-RAM 2.0	120 mm	Dwie	Jedna	9,4 GB	Nie dotyczy
DVD-RAM 2.0	80 mm	Jedna	Jedna	1,46 GB	Nie dotyczy
DVD-RAM 2.0	80 mm	Dwie	Jedna	2,65 GB	Nie dotyczy
DVD-RW 2.0	120 mm	Jedna	Jedna	4,7 GB	N ie dotyczy
DVD+RW2.0	120 mm	Jedna	Jedna	4,7 GB	2.2
DVD+RW 2.0	120 mm	Dwie	Jedna	9,4 GB	4,4
DVD+R 1.0	120 mm	Jedna	Jedna	4,7 GB	2,2
Formaty i pojemności CD-ROM (dla porównania)
CD-ROM/R/RW	120 mm	Jedna	Jedna	0,737 GB	Nie dotyczy
CD-ROM7R/RW	80 mm	Jedna	Jedna	0,194 GB	Nie dotyczy

Przy wykorzystaniu zalet niebieskiego lasera, pojemność dysków w przyszłościowym formacie HD-DVD może już niedługo być kilkukrotnie powiększona i sięgnąć 20 GB na warstwę. Główni producenci pokazali już prototypowe odtwarzacze, ale nie można oczekiwać, że będą one już dostępne na rynku.

Napędy DVD są w pełni zgodne wstecz i mogą odtwarzać dyski CD-ROM jak również płyty CD z muzyką. W czasie odtwarzania dysków CD wydajność dostępnych napędów jest porównywalna z napędami CD-ROM x40 lub szybszymi. Dlatego użytkownicy starych napędów CD-ROM mogą planować zakup napędu DVD-ROM zamiast szybszego CD-ROM. Niektórzy producenci ogłosili plany zaprzestania produkcji napędów CD-ROM na rzecz DVD-ROM. DVD szybko wypiera dyski CD-ROM, identycznie jak płyty CD w latach osiemdzie­siątych wyparły płyty winylowe. Jedyne, co utrzymuje format CD-ROM przy życiu to konflikt pomiędzy konkurencyjnymi formatami zapisywalnych dysków DVD i fakt, że CD-R i CD-RW właściwie zastąpiły stacje dyskietek.

Najnowsze napędy DVD posiadają kilka usprawnień w stosunku do modeli pierwszej generacji z 1997 roku. Napędy te były drogie, wolne i nie czytały płyt CD-R i CD-RW. Wiele pierwszych napędów usiłowało wyko­rzystać przepracowaną kartę graficzną do dekodowania i wyświetlania filmów DVD, osiągając jednak w ta­kiej konfiguracji niedostateczną prędkość oraz jakość obrazu.

Wielu producentów komputerów PC umieszcza napędy DVD-ROM w swoich najnowszych produktach, naj­częściej jako element dodatkowy. Większość tych konstrukcji zawiera kartę dekodera MPEG2, która zajmuje się rozkodowywaniem filmów z dysku DVD. Zmniejsza to obciążenie procesora przez obliczenia MPEG i umożliwia wyświetlanie przez komputer PC filmów na pełnym ekranie. Po przekroczeniu przez procesory granicy 400 MHz możliwe stało się programowe dekodowanie filmów MPEG-2, więc systemy szybsze niż 400 MHz zwykle nie posiadają karty dekodera.

Niektórzy producenci kart graficznych zaczęli umieszczać w swoich produktach sprzętowy dekoder MPEG. Karty te są często oznaczane jako DVD MPEG-2 accelerated i posiadają układy mogące wykonywać niektóre operacje podczas programowego dekodowania MPEG. Oprogramowanie dekodujące MPEG zawsze mocno obciąża procesor i dlatego w słabszych systemach osiąga się mało satysfakcjonujące wyniki.

DIVX (przestarzały)

DIVX (Digital Video Express) to firmowy format DVD opracowany przez firmy Digital Video Express (firma prawnicza z Hollywood) i Circuit City. Przestał być on używany 16 czerwca 1999 roku, po mniej niż roku od czasu opublikowania.

Nazwa ta jest w chwili obecnej używana przez otwarty standard kodowania filmów DVD, jednak nie ma on nic wspólnego z oryginalnym formatem DIVX (poza nazwą).

Zgodność napędów DVD

Gdy napędy DVD trafiły na rynek, były one reklamowane jako w pełni zgodne z napędami CD-ROM. Choć była to prawda w stosunku do tłoczonych płyt CD-ROM, to niekoniecznie sprawdzało się to wobec dysków CD-R i CD-RW. Na szczęście, przemysł szybko odpowiedział standardem pozwalającym określić zgodność na­pędu DVD-ROM. Standardy te są nazywane Multiread dla urządzeń przeznaczonych do komputerów i MultiPlay dla domowych odtwarzaczy DVD-Video lub CD-DA. Więcej informacji na temat tych standardów znajduje się w punkcie „Specyfikacja Multiread" w dalszej części rozdziału.

Odtwarzanie filmów DVD na komputerze PC

Prawie wszystkie napędy DVD-ROM i DVD z możliwością wielokrotnego zapisu (z wyjątkiem DVD-RAM) zawierają program służący do odtwarzania filmów DVD, taki jak MyDVD lub SoftDVD. Tego typu programy umożliwiają obsługę filmu DVD w taki sam sposób, jak w przypadku zwykłego odtwarzacza DVD.

Jeśli jednak karta graficzna nie posiada wbudowanego dekodera MPEG-2, pod uwagę można wziąć nabycie lepszej karty wideo, która nim dysponuje (wszystkie nowsze chipsety firm ATI i NVIDIA obsługują deko­dowanie MPEG-2 na poziomie sprzętowym) lub zainstalować oddzielny dekoder. Dekodowanie sprzętowe ma bardzo duży wpływ na jakość obrazu, zwłaszcza gdy częstotliwość pracy procesora nie przekracza 1 GHz (możliwe jest użycie układu o szybkości 400 MHz, ale ideałem jest co najmniej 1 GHz).

Jeżeli używany jest dekoder sprzętowy, wymagane jest wolne gniazdo PCI, a także dostępne przerwanie IRQ. Aby na komputerze PC można było oglądać filmy DVD, dodatkowo konieczne jest połączenie dekodera z używaną kartą wideo. Można to osiągnąć za pomocą wewnętrznego połączenia kart lub poprzez połączenie pętlowe oparte na porcie monitora, znajdującym się z tyłu karty. Niektóre karty graficzne wyposażone są w dekodery MPEG-2 (odtwarzacze). W tabeli 13.22 dokonano porównania dekoderów sprzętowych MPEG (znajdujących się na oddzielnej karcie lub zintegrowanych z chipsetem 3D karty graficznej) z programowymi odtwarzaczami MPEG.

Tabela 13.22. Porównanie sprzętowych dekoderów MPEG z programowymi odtwarzaczami MPEG

Kategoria	Dekoder MPEG	Programowy odtwarzacz MPEG
Wykorzystanie złączy PCI/AGP	Jedno na dekoder, jedno na kartę VGA*; dekoder może być też zintegrowany z chipsetem wideo	Karta graficzna lub zintegrowany układ wideo
Jakość filmu	Wysoka	Różna
Szybkość odtwarzania	Wysoka	Różna
Zgodność z grami MPEG	Tak	Nie

Zabezpieczenia przed kopiowaniem

W dyskach DVD z filmami stosowanych jest kilka poziomów zabezpieczeń przed kopiowaniem. Wykorzy-tywane metody są kontrolowane przez DVD Copy Control Association (DVD CCA) oraz zewnętrzną firmę Macrovision. Zabezpieczenia są zwykle stosowane tylko w dyskach DVD-Video, a nie na DVD-ROM z opro­gramowaniem. Na przykład, zabezpieczenie przed kopiowaniem może uniemożliwić Ci wykonanie kopii za­pasowej filmu Matrix. ale nie będzie stosowane w encyklopedii multimedialnej lub innych programach roz­prowadzanych na dyskach DVD-ROM.

Trzeba wiedzieć, że każde z tych zabezpieczeń zostało złamane, więc małym nakładem środków, lub stosując właściwe oprogramowanie, można ominąć zabezpieczenia i wykonać kopię dysku DVD na nośnik cyfrowy (dysk twardy, DVD+RW. CD-R/RW itp.) lub analogowy (VHS lub inny format taśmy).

Na opracowanie tych schematów zabezpieczeń zmarnowano wiele czasu i pieniędzy, lecz w praktyce nie przeszkadzają one doświadczonym piratom, a jedynie utrudniają przeciętnemu użytkownikowi wykonywanie kopii zapasowych swoich kosztownych nośników.

W dyskach DVD-Video stosuje się trzy podstawowe systemy zabezpieczeń:

• blokada regionalna (RPC),

• szyfrowanie CSS,

• system ochrony analogowej (APS).

W 1998 r. w USA wprowadzono ustawę DMCA {Digital Millennium Copyright Act), zakazującą ła­mania schematów ochrony przed kopiowaniem lub rozprowadzania informacji (w postaci narzędzi, odnośników do stron internetowych itp.) umożliwiających takie praktyki.

Blokada regionalna

Blokada regionalna ma za zadanie ograniczać sprzedaż dysków i odtwarzaczy do pewnych regionów geogra­ficznych świata. Blokada ta miała pozwolić na wydawanie filmu w różnym czasie w różnych regionach globu i uniemożliwić ich zamawianie ludziom z obszarów, na których film jeszcze nie jest dostępny.

W standardzie RPC zdefiniowano osiem regionów. Dyski (i odtwarzacze) są zwykle identyfikowane za po­mocą małego logo lub etykiety z numerem obszaru na tle kuli ziemskiej. Możliwe jest wydawanie dysków bez blokady regionalnej. Jeżeli dysk może być odtwarzany w więcej niż jednym regionie, posiada on więcej numerów na tle kuli ziemskiej. Regiony te to:

• Region 1. — USA, Kanada i terytoria USA.

• Region 2. — Japonia, Europa, Południowa Afryka i Bliski Wschód.

• Region 3. — Azja Południowo-Wschodnia i Wschodnia.

• Region 4. — Australia, Nowa Zelandia, wyspy Pacyfiku, Meksyk, Ameryka Środkowa, Ameryka Południowa i Karaiby.

• Region 5. — Europa Wschodnia (Bałkany i obszary na wschód od Polski), subkontynent indyjski. Afryka. Korea Południowa i Mongolia.

• Region 6. — Chiny i Tybet.

• Wszystkie regiony — specjalny region międzynarodowy oraz samoloty, statki wycieczkowe itp.

Kod regionalny jest wbudowany również w odtwarzacz DVD. Większość odtwarzaczy jest ustawiona na je­den z regionów i ustawienie to nie może być modyfikowane. Niektóre firmy sprzedające odtwarzacze mody­fikują je. aby mogły odtwarzać dyski z wszystkich regionów. Niektóre nowsze dyski posiadają funkcję region code enhancement (RCE) sprawdzającą, czy odtwarzacz jest skonfigurowany do odtwarzania wielu regionów i jeżeli zostanie to wykryte, nie pozwala się odtwarzać. Większość nowszych odtwarzaczy z usuniętą blokadą regionalną potrafi w taki sposób odpytać dysk, aby uniknąć zablokowania.

Początkowo napędy DVD-ROM' używane w komputerach PC nie posiadały sprzętowej blokady RPC — od­powiedzialność za to zabezpieczenie przejmowało oprogramowanie do odtwarzania filmów. Program odtwa­rzacza najczęściej blokował kod regionu na pierwszym dysku, jaki odtworzył, i od tego momentu nie pozwalał odtwarzać dysków spoza tego regionu. Ponowne zainstalowanie programu usuwa blokadę regionu, a w sieci można odszukać poprawki umożliwiające zmianę regionu bez ponownej instalacji odtwarzacza. Z powodu ła­twości ominięcia ograniczeń regionalnych w przypadku napędów DVD-ROM od stycznia 2000 roku wszystkie napędy muszą posiadać blokadę RPC-I1, która umożliwia wbudowanie kodu regionu bezpośrednio w napęd.

RPC-1I umieszcza blokadę regionalną w napędzie, a nie w oprogramowaniu odtwarzającym. Dopuszczalne jest pięciokrotna zmiana kodu regionalnego, czyli w praktyce czterokrotna zmiana ustawienia fabrycznego. Zmiana ta może być wykonywana przez program odtwarzacza bądź poprzez oprogramowanie dostarczone z napędem. Po wykonaniu czwartej zmiany (czyli piątego ustawienia) napęd jest blokowany na ostatnim usta­wionym regionie.

Szyfrowanie CSS

Szyfrowanie CSS (ang. Content Scrambling System) stanowi główne zabezpieczenie dysków DVD-Video. Do czasu wprowadzenia tego zabezpieczenia organizacja Motion Picture Association of America (MPAA) nie chciała zgodzić się na wydawanie filmów w formacie DVD, co było powodem znacznego opóźnienia wpro­wadzenia DVD na rynek.

CSS został opracowany przez firmę Matsushita (Panasonic) i wykorzystywany do cyfrowego szyfrowania dźwięku i wizji na dyskach DVD-Video. Odszyfrowanie wymaga znajomości pary 40-bitowych (5-bajtowych) kluczy. Jeden z tych kluczy jest unikatowy dla dysku, natomiast drugi dla dekodowanego filmu (pliku VTS). Klucze dysku i filmu są zapisane w obszarze wprowadzającym w postaci zaszyfrowanej. Szyfrowa­nie CSS i zapis klucza jest wykonywany w czasie tworzenia szklanego wzorca na początku procesu pro­dukcji dysku.

Można zobaczyć to szyfrowanie w akcji, umieszczając płytę DVD w napędzie, kopiując pliki na dysk twardy i próbując je obejrzeć. Pliki te najczęściej noszą nazwy VTS_xxjry. VOB (video object), gdzie xx to numer filmu, a yy numer fragmentu. Najczęściej wszystkie pliki dla danego filmu mają ten sam numer filmu i jest on podzielony na kilka plików o wielkości 1 GB, lub mniejszych, z różnymi numerami fragmentów. Pliki VOB zawierają połączone ze sobą: zaszyfrowany obraz oraz strumienie dźwiękowe. Inne pliki, z rozszerzeniem IFO, zawierają dane wykorzystywane przez odtwarzacz do dekodowania obrazu i strumieni dźwiękowych z plików VOB. Jeżeli skopiujesz pliki IFO i VOB na dysk i spróbujesz bezpośrednio odtwarzać pliki VOB, zobaczysz i usłyszysz wymieszany obraz i dźwięk lub wyświetlony zostanie komunikat informujący o próbie odtwarzania zabezpieczonych plików.

Szyfrowanie to nie stanowi problemu dla odtwarzacza z licencją na CSS (zarówno sprzętowego, jak i progra­mowego) i podczas bezpośredniego odtwarzania plików z płyty DVD. Wszystkie odtwarzacze DVD, nieważne, czy jest to urządzenie podłączane do telewizora czy oprogramowanie dla komputera, mają przypisany swój

Sprzed roku 2000.

unikalny klucz CSS. Każdy dysk DVD-Video posiada 400 z tych 5-bajtowych kluczy wytłoczonych w po­staci zaszyfrowanej w obszarze startowym płyty (który zwykle nie jest dostępny dla programów). Funkcja deszyfrowania w odtwarzaczu wykorzystuje ten unikalny klucz do odczytania i odszyfrowania klucza dys­ku, który następnie jest wykorzystany do odczytania i odszyfrowania kluczy filmu. CSS jest trzystopniową metodą szyfrowania, która na początku była uważana za bardzo bezpieczną, choć okazało się, że nie jest ona wystarczająca.

W październiku 1999 roku 16-letni programista norweski odczytał pierwszy klucz z jednego z komercyjnych odtwarzaczy dla PC, co umożliwiło mu łatwe odszyfrowanie kluczy dysku i filmu. Wtedy został napisany słynny program DeCSS, który potrafi złamać zabezpieczenie CSS dla każdej płyty DVD i zapisać na dysku niezaszyfrowany plik VOB, który można odtworzyć w dowolnym programie dekodera MPEG-2. Nie trzeba wspominać, że program ten (i inne na nim oparte) wywołał spore zamieszanie w przemyśle filmowym i spo­wodował wiele procesów mających na celu zablokowanie jego dystrybucji, a nawet publikowanie łączy do tego kodu. Aby przeczytać wiele interesujących publikacji prawniczych na ten temat, spróbuj wpisać w wy­szukiwarce hasło DeCSS.

Mało tego, w marcu 2001 roku dwóch studentów MIT opublikowało niezwykle krótki (jedynie siedem wier­szy kodu) program deszyfrujący CSS tak szybko, że może się to odbywać w czasie odtwarzania zaszyfrowa­nego pliku. Autorzy demonstrowali ten kod w czasie dwudniowego seminarium przeciwko kontrowersyjnej ustawie Digital Millenium Copyright Act, pokazując, jak trywialne jest zabezpieczenie CSS.

Ponieważ zabezpieczenie CSS nie spełniło swojego zadania, DVD Forum poszukuje nowych sposobów za­bezpieczeń, szczególnie opartych na cyfrowych znakach wodnych, które są cyfrowym szumem wplatanym w strumień danych, niewidocznym podczas normalnego odtwarzania filmu. Niestety, gdy podobna technolo­gia była stosowana w standardzie DIVX (zarzucony firmowy standard DVD), znaki wodne powodowały nie­znaczne pogorszenie jakości obrazu — efekty kropel deszczu lub dziur. Dodatkowo, metoda znaków wodnych wymaga stosowania nowego sprzętu do odtwarzania filmów.

System ochrony analogowej

System APS (nazywany również CopyGuard) jest systemem ochrony przed kopiowaniem analogowym opra­cowany przez firmę Macrovision i przeznaczony do uniemożliwienia wykonywania kopii płyty DVD na ka­setach VCR. APS wymaga umieszczenia na dysku dodatkowych kodów oraz modyfikacji w odtwarzaczu. Tworzenie zabezpieczenia AP rozpoczyna się w trakcie zapisywania DVD, gdzie APS jest uaktywniany przez ustawienie predefiniowanych kodów w trakcie zapisu. W czasie odtwarzania w odtwarzaczu obsługującym APS, konwerter cyfrowo-analogowy (DAC) wewnątrz odtwarzacza dodaje do sygnału wysyłanego na ekran sygnały APS. Te dodatkowe sygnały są tak zaprojektowane, aby nie przeszkadzały w oglądaniu filmu na ekra­nie, ale powodowały, że kopie wykonane przez większość magnetowidów były całkowicie zniekształcone. Niestety, niektóre telewizory lub inne urządzenia ekranowe mogą reagować na dodawane zakłócenia i tworzyć obraz o gorszej jakości.

Metoda APS wykorzystuje dwie modyfikacje sygnału zwane automatyczną regulacją wzmocnienia i prążkiem kolorów. Proces automatycznej regulacji wzmocnienia składa się z impulsów generowanych w czasie piono­wego powrotu wiązki, niewykrywalnych przez telewizory, ale w magnetowidach powodujących powstanie ciemnego i zaszumionego obrazu, utratę kolorów, wizji itp. Metoda ta jest stosowana do ochrony przed ko­piowaniem na wielu taśmach sprzedawanych od roku 1985. Proces prążka kolorów modyfikuje synchroniza­cję kolorów w sposób przezroczysty dla ekranu telewizora, ale na obrazie zapisanym za pomocą magnetowi­du pokazują się linie biegnące przez ekran.

Wiele starszych odtwarzaczy nie posiada układów licencjonowanych przez Macrovision i ignorują one kody uruchamiające modyfikacje ASP. Dostępne są również układy stabilizacji obrazu i dekodery zabezpieczeń, które włącza się pomiędzy odtwarzaczem a magnetowidem, mające za zadanie usunąć sygnały zabezpiecze­nia APS i umożliwić zapisanie perfekcyjnej kopii.

Napędy CD i DVD — specyfikacje

Podczas wybierania napędu CD-ROM lub DVD-ROM dla swojego komputera, należy wziąć pod uwagę trzy osobne kryteria:

• specyfikację wydajności napędu,

• interfejs używany do połączenia z komputerem,

• system fizycznej obsługi dysku wykorzystywany przez napęd.

Kryteria te wskazują na szybkość działania napędu, sposób podłączenia do systemu i wygodę (lub niewygodę) używania. Powyższe kryteria — wraz z kwestiami dotyczącymi nośników i szybkości — są też ważnymi kwestiami, które należy uwzględnić przy wybieraniu napędu z możliwością wielokrotnego zapisu.

Specyfikacja wydajności

Na wydajność napędu wpływa wiele czynników, stosowane są również różne specyfikacje. Typowymi para­metrami dotyczącymi wydajności, jakie są publikowane przez producentów, są: prędkość przesyłu, czas do­stępu, wielkość wewnętrznych buforów (o ile zostały zastosowane) oraz typ interfejsu dysku. Poniżej opiszemy je dokładniej.

Prędkość przesyłu

Parametr ten określa, jak szybko dane są odczytywane z dysku przez napęd CD-ROM lub CD-RW i przesy­łane do komputera. Zwykle prędkość przesyłu określa zdolność napędu do odczytu dużych sekwencyjnych strumieni danych.

Prędkość przesyłu może być mierzona na dwa sposoby. Najczęściej stosowaną metodą w przypadku napędów CD i DVD jest podawanie prędkości x definiowanej jako krotność określonej standardowej prędkości. Na przykład, zgodnie ze standardem CD-ROM odczytuje dane z prędkością 153,6 kB/s. Napędy przesyłające dwukrotnie więcej danych są oznaczane x2, natomiast 40 razy więcej — x40. Napędy DVD-ROM mają stan­dardową prędkość 1385 kB/s, a napędy 20-krotnie szybsze są oznaczane jako x20. Trzeba pamiętać, że po­nieważ niemal wszystkie szybkie napędy są napędami CAV, prędkość x wskazuje maksimum osiągane jedy­nie w czasie odczytu zewnętrznej części (końca) ścieżki. Prędkość na początku dysku jest o połowę mniejsza, a średnia prędkość jest zbliżona do średniej z tych wartości.

Dla nagrywarek CD prędkość jest podawana dla kilku trybów. Napędy CD-R mają podane dwie prędkości (jedna to prędkość odczytu, a druga zapisu), dyski CD-RW mają trzy, natomiast napędy CD-RW/DVD-ROM — cztery. W przypadku napędu CD-RW prędkości są podane w postaci A/B/C, gdzie A jest prędkością zapi­su dysków CD-R, B jest prędkością zapisu dysków CD-RW, natomiast C jest prędkością odczytu. Pierwszy napęd CD-RW na rynku miał prędkość 2/2/6, natomiast dziś można kupić napędy 54/24/52. Napędy CD-RW/ DVD-ROM korzystają z formatu A/B/C-D, gdzie czwarta liczba określa prędkość odczytu dysku DVD-ROM. Najszybsze dzisiejsze napędy CD-RW/DVD-ROM mają prędkość 20/10/40-12.

Prędkości napędów CD

W czasie wyszukiwania określonego sektora lub ścieżki muzycznej dysku, napęd odczytuje adres danych z tabeli zawartości zapisanej w obszarze rozruchowym i ustawia się w pobliżu początku tych danych na spi­ralnej ścieżce i oczekuje na nadejście właściwego strumienia bitów.

Ponieważ płyty CD były zaprojektowane do zapisu danych, prędkość odczytu danych musiała być stała. Aby zapewnić stały strumień danych, informacje są zapisywane na CD-ROM przy użyciu techniki CLV, czyli ze stałą prędkością liniową. Oznacza to, że ścieżka przesuwa się pod promieniem lasera ze stałą prędkością.

W standardzie prędkość ta jest ustalona na 1,3 m/s. Ponieważ ścieżka jest „ciaśniej zwinięta" w środku dysku, to. aby zachować stałą prędkość liniową, dysk musi obracać się z różnymi prędkościami — musi kręcić się szybciej podczas odczytu wewnętrznej części ścieżki i wolniej podczas odczytu zewnętrznej. Prędkość obrotu w napędzie jednokrotnym (prędkość jednokrotna to 1,3 m/s) zmienia się od 540 obr/min podczas odczytu we­wnętrznej części dysku, do 212 obr/min przy odczycie końca ścieżki.

W celu zwiększenia wydajności producenci napędów zaczęli zwiększać ich prędkość obrotową. Napęd obra­cający płytę dwukrotnie szybciej oznaczany jest symbolem x2, obracający płytę czterokrotnie szybciej ozna­czany jest x4 itd. Metoda ta sprawdzała się aż do nadejścia napędów dwunastokrotnych, w których, w celu zachowania stałej prędkości liniowej, prędkość obrotowa zmieniała się od 2568 obr/min do 5959 obr/min. W przypadku wyższych szybkości bardzo trudno skonstruować silnik potrafiący odpowiednio szybko zmie­niać swoją prędkość obrotową w zależności od odczytywanego obszaru dysku. Z tego powodu większość na­pędów o prędkościach wyższych niż xl2 zamiast zapewniać stałą prędkość liniową, obraca się ze stałą pręd­kością obrotową. Jest ona określana skrótem CAV.

Dyski CAV są zwykle bardziej ciche niż dyski CLV. ponieważ silnik nie musi szybko przyspieszać i hamo­wać. Napęd (i większość nagrywarek) łączący technologie CLV i CAV jest nazywany napędem P-CAV (ang. Partia! CAl', częściowy CAV). Gros urządzeń zapisujących działa w trybie CLV w czasie zapisu dysku i w trybie CAV w czasie odczytu. W tabeli 13.23 porównane zostały cechy CAV i CLV.

Tabela 13.23. Krótkie porównanie technologii CLV i CAV

	CLV (Stała prędkość liniowa)	CAV (Stała prędkość kątowa)
Prędkość obrotu płyty CD:	Zależy od umieszczenia danych na płycie CD — większa na wewnętrznej części niż na zewnętrznej części ścieżki.	Stała.
Prędkość przesyłu danych:	Stalą.	Zależy od umieszczenia danych na płycie CD — większa na zewnętrznej części niż na wewnętrznej części ścieżki
Średni poziom hałasu:	Wyższy.	Niższy.

Na rynku dostępne są (lub były) napędy CD-ROM o prędkościach od xl do x56 i większych. Większość na­pędów o prędkości do x 12 to napędy CLV; większość napędów od x 16 to urządzenia CAV. W przypadku napędów CA V dysk obraca się ze stałą prędkością, więc ścieżka przesuwa się pod promieniem lasera z różną, w zależności od fizycznej lokalizacji danych na płycie CD (bliżej zewnętrznego brzegu lub środka dysku). Oznacza to również, że napędy CAV odczytują dane zapisane na brzegu dysku szybciej niż dane z jego środ­ka. Może to być powodem wielu pomyłek. Na przykład, dwunastokrotny dysk CLV czyta dane z prędkością 1,84 MB/s bez względu na miejsce umieszczenia ich na ścieżce. Napęd szesnastokrotny CAV odczytuje dane z zewnętrznego brzegu dysku z prędkością xl6 (2,46 MB/s), ale dane położone blisko środka dysku czyta z prędkością jedynie x6,9 (1,06 MB/s), ale o tym fakcie producent nie informuje. Średnia prędkość wynosi jedynie xl 1,5, czyli około 1,7 MB/s. Dodatkowo, założenie takiej średniej jest zbyt optymistyczne, ponieważ dyski odczytywane są od środka (wolniejszej części), a średnia dotyczy jedynie odczytu całkowicie zapełnio­nego dysku. Średnia obserwowana będzie od niej dużo mniejsza.

Wywód ten wskazuje na to, że dwunastokrotny napęd CLV jest zauważalnie szybszy od napędu x 16. a nawet od napędu x20! Należy pamiętać, że reklamowane prędkości dysków CAV są jedynie maksymalnymi pręd­kościami przesyłu, jakie taki napęd może osiągnąć, a może je osiągnąć tylko w czasie odczytu całkowicie ze­wnętrznej części dysku.

W tabeli 13.24 zamieszczone zostały dane pokazujące prędkości napędów CD-ROM wraz z prędkościami prze­syłu i innymi interesującymi danymi.

Tabela 13.24. Prędkości napędów CD-ROM i ich prędkości przesyłu

Kolumna 1	Kolumna 2	Kolumna 3	Kolumna 4	Kolumna 5	Kolumna 6
Deklarowana prędkość napędu CD-ROM (maksymalna dla CAV)	Czas odczytu 74-minutowej płyty CD dla CLV	Czas odczytu 80-minutowej płyty CD dla CLV	Prędkość przesyłu (B/s) (maksymalna dla CAV)	Aktualna prędkość napędu CD-ROM (minimalna dla CAV)	Minimalna prędkość przesyłu dla CAV (B/s)
xl	74,0	80,0	153 600	x0,4	61 440
x2	37,0	40,0	307 200	x0,9	138 240
x4	18,5	20,0	614 400	xl,7	261 120
x6	12,3	13,3	921 600	x2,6	399 360
x8	9,3	10,0	1 228 800	x3,4	522 240
xlO	7,4	8,0	1 536 000	x4,3	660 480
xl2	6,2	6,7	1 843 200	x5,2	798 720
xl6	4,6	5,0	2 457 600	xó,9	1 059 840
x20	3,7	4,0	3 072 000	x8,6	1 320 960
x24	3,1	3,3	3 686 400	xl 0,3	1 582 080
x32	2,3	2,5	4 915 200	xl3,8	2 119 680
x40	1,9	2,0	6 144 000	xl 7,2	2 641 920
x48	1,5	1,7	7 372 800	x20,7	3 179 520
x50	1,5	1,6	7 680 000	x21,6	3 317 760
x52	1,4	1,5	7 987 200	x22,4	3 440 640
x56	1,3	1,4	8 601 600	x24,l	3 701 760

Problemy z wibracjami mogą spowodować, że bardzo szybkie napędy zmniejszają prędkość w celu bezbłędnego odczytu płyt CD-ROM. Płyta CD-ROM przestaje być wyważona już po naklejeniu małej etykiety papierowej, na której można zapisać zawartość płyty lub numer seryjny w celu ułatwienia ponownej instalacji programu. Dlatego wiele szybkich napędów CD i DVD jest wyposażonych w metody samowyważania i kontroli wibra­cji, które mają usuwać te problemy. Jedyną wadą tych mechanizmów jest spowalnianie prędkości obrotowej dys­ku po wykryciu wibracji, co oczywiście powoduje obniżenie prędkości transmisji.

Pod koniec lat 90. ubiegłego wieku firma Zen Research opracowała technologię TrueX, w której w celu uzy­skania stałych, wysokich szybkości transferów przy utrzymaniu niższych obrotów zastosowano wiele wiązek laserowych. Niestety napędy stworzone przez takich producentów, jak Kenwood nie oferowały oczekiwanej wydajności technologii TrueX i związanych z nimi było wiele problemów dotyczących stabilności. Firma Zen Research przestała istnieć w połowie 2002 r. i od tego momentu napędy TrueX nie są już sprzedawane. Obecnie większość producentów zaczyna korzystać z technologii Z-CLV (zoned CLV) lub P-CAV (partial CAV), ułatwiających zwiększenie średniej wydajności przy utrzymaniu rozsądnej prędkości obrotowej.

Kolumna 7	Kolumna 8	Kolumna 9	Kolumna 10	Kolumna 11	Kolumna 12
Średnia prędkość napędu CD-ROM dla CAV	Średnia prędkość przesyłu dla CAV (B/s)	Maksymalna prędkość liniowa (m/s)	Maksymalna prędkość liniowa (km/h)	Prędkość obrotowa minimalna dla CLV, maksymalna dla CAV (obr/min)	Maksymalna prędkość obrotowa dla CLV (obr/min)
x0,7	107 520	1,3	4,7	214	497
xl,5	222 720	2,6	9,4	428	993
x2,9	437 760	5,2	18,7	856	1 986
x4,3	660 480	7,8	28,1	1 284	2 979
x5.7	875 520	10,4	37,4	1 712	3 973
x7,2	1 098 240	13,0	46,8	2 140	4 966
x8,6	1 320 960	. 15,6	56,2	2 568	5 959
xl 1,5	1 758 720	20,8	74,9	3 425	7 945
xl4,3	2 196 480	26,0	93,6	4281	9931
xl 7,2	2 634 240	31,2	112,3	5 137	11 918
x22,9	3 517 440	41,6	149,8	6 849	15 890
x28,6	4 392 960	52,0	187,2	8 561	19 863
x34,4	5 276 160	62,4	224,6	10 274	23 835
x35,8	5 498 880	65,0	234,0	10 702	24 828
x37,2	5 713 920	67,6	234,4	11 130	25 821
x40,l	6 151 680	72,8	262,1	11 986	27 808

Kolumny 7-8 pokazują maksymalną prędkość liniową mierzoną w metrach na sekundę oraz w kilometrach na godzinę. Napędy CLV utrzymują tę prędkość na całej powierzchni dysku, natomiast napędy CA osiągają ją jedynie podczas odczytu danych z krawędzi dysku.

Kolumny 9-12 prezentują prędkość obrotową dysku. Pierwsza z tych kolumn wskazuje prędkość obrotową podczas odczytu początku dysku; odnosi się to zarówno do dysków CA V, jak i CL V. Dla dysków CA V wartość ta jest stalą niezależnie od czytanego obszaru dysku. Ostatnia kolumna pokazuje maksymalną prędkość obrotową dla dysku CL V. Ponieważ większość napędów ponad xl 6 to napędy CA V, przedstawione wartości dla tych dysków są czysto teoretyczne.

Szybkości napędów DVD

Tak samo jak płyty CD, DVD obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (patrząc od strony lasera) i zwykle są zapisywane ze stałą prędkością transmisji — CLV. Dlatego ścieżki (i dane) prze­suwają się pod promieniem lasera z taką samą prędkością, która została określona na 3,49 m/s (lub 3,84 m/s w przypadku dysków dwuwarstwowych). Ponieważ ścieżka jest spiralna, jest ona gęściejsza bliżej środka dysku — dysk musi się obracać z różną prędkością w celu zachowania stałej prędkości liniowej. Inaczej mówiąc, aby zachować stałą prędkość liniową, dysk musi obracać się szybciej w czasie odczytu wewnętrznej części ścieżki i wolniej, kiedy odczytywana jest zewnętrzna. Prędkość obrotu napędu jednokrotnego (jako prędkość jed­nokrotną określono 3,49 m/s) zmienia się od 1515 obr/min na początku dysku (wewnętrzna część) do 570 ob­r/min na końcu (zewnętrzna część) ścieżki.

Napęd DVD-ROM o jednokrotnej prędkości (xl) zapewnia przepustowość 1,385 MB/s, co oznacza, że pręd­kość przesyłu z napędu DVD-ROM xl odpowiada prędkości transmisji z napędu CD-ROM x9 (CD-ROM xl ma prędkość przesyłu 153,6 kB/s lub inaczej 0,1536 MB/s). Nie oznacza to, że napęd DVD-ROM xl będzie odczytywał dyski CD-ROM z prędkością x9 — napędy DVD mają prędkość obrotu prawie trzykrotnie większą niż napędy CD-ROM o tej samej prędkości. Napęd DVD x 1 ma taką samą prędkość obrotową, co CD-ROM x2.7.

Wiele napędów DVD-ROM posiada dwa oznaczenia prędkości —jedną dla odczytu dysków DVD i drugą do odczytu dysków CD. Na przykład, oznaczenie napędu DVD-ROM jako xl6/x40 wskazuje na wydajność w czasie odczytu dysków odpowiednio DVD i CD.

Identycznie jak w przypadku napędów CD-ROM, producenci zaczęli zwiększać prędkość swoich napędów przez zwiększenie prędkości obrotowej. Napęd mający prędkość obrotową dwukrotnie większą oznaczany jest x2, czterokrotnie większą x4 itd. Dla wyższych prędkości obrotowych trudne staje się wyprodukowanie silnika, który może szybko zmieniać prędkość obrotową w czasie odczytu różnych obszarów dysku. Z tego powodu szybsze napędy DVD mają stałą prędkość obrotową. Są one nazywane napędami o stałej prędkości kątowej (CAV), ponieważ właśnie prędkość kątowa (lub prędkość obrotowa) pozostaje stała.

Szybsze napędy są wykorzystywane do odczytu danych, a nie filmów. Posiadanie szybszego napędu pozwala zmniejszyć lub wyeliminować przerwę w czasie zmiany warstwy, ale jakość filmu DVD nie ulegnie poprawie.

Obecnie można kupić napędy DVD-ROM o prędkościach x20 i większych, ale ponieważ niemal wszystkie są napędami typu CAV, osiągają one tak dużą prędkość jedynie podczas odczytu zewnętrznych obszarów dysku. W tabeli 13.25 zamieszczone są prędkości transferu napędów DVD podczas odczytu dysków DVD i ich po­równanie do napędów CD-ROM.

Tabela 13.25. Prędkości napędów DYD-ROM i ich prędkości przesyłu

Kolumna 1	Kolumna 2	Kolumna 3	Kolumna 4	Kolumna 5	! Kolumna 6 ! Kolumna 7
Deklarowana prędkość napędu DVD-ROM (maksymalna dla CAV)	Czas odczytu jednowarstwowej płyty DVD dla CLV	Czas odczytu dwuwarstwowej płyty DVD dla CLV	Prędkość przesyłu (B/s) (maksymalna dla CAV)	Faktyczna prędkość napędu DVD-ROM (minimalna dla CAV)	Minimalna prędkość przesyłu dla CAV (B/s)	Średnia prędkość napędu DVD-ROM dla CAV
xl	56,5	51,4	1 384 615	x0,4	553 846	x0,7
x2	28,3	25,7	2 769 231	x0,8	1 107 692	xl,4
x4	14,1	12,8	5 538 462	xl,7	2 353 846	x2,9
x6	9,4	8,6	8 307 692	x2,5	3 461 538	x4.3
x8	7,1	6,4	11 076 923	x3,3	4 569 231	x5,7
xlfj	5,7	5,1	13 846 154	x4,l	5 676 923	x7,l
xl2	4,7	4,3	16 615 385	x5,0	6 923 077	x8,5
xl6	3,5	3,2	22 153 846	x6,6	9 138 462	xl 1,3
x20	2,8	2,6	27 692 308	x8,3	11 492 308	xl4,2
x24	2,4	2,1	33 230 769	x9,9	13 707 692	xl 7,0
x32	1,8	1,6	44 307 692	xl3,2	18 276 923	x22,6
x40	1,4	1,3	55 384 615	xl 6,6	22 553 846	x28,3
x48	1,2	1,1	66 461 538	xl 9,9	27 553 846	x34,0
x50	1,1	1,0	69 230 769	x20,7	28 661 538	x35,4

Kolumna 1. zawiera deklarowaną prędkość napędu. Jest to prędkość stalą w przypadku napędów CL V (większość xl2 i wolniejszych) lub maksymalna prędkość w przypadku napędów CA V.

Kolumny 2. i 3. wskazują, jak długo trwa odczyt całego dysku (jedno- lub dwuwarstwowego), jeżeli napęd byłby napędem CL V. Dla napędów CA V czasy te są dłuższe, ponieważ średnia prędkość odczytu jest mniejsza niż prędkość deklarowana. Czwarta kolumna zawiera maksymalną prędkość przesyłu dla dysków CA V, osiąganą tylko na końcu dysku. Kolumny 4-8 zawierają minimalną krotność dla dysków CA V, minimalną prędkość przesyłu (podczas odczytu początku dysku) oraz optymistyczną prędkość średnią (prawdziwe tylko dla całkowicie zapełnionych dysków; w przeciwnym wypadku średnia ta jest niższa) zarówno jako krotność, jak i jako bajty na sekundę.

Czas dostępu

Czas dostępu dla napędów CD i DVD jest mierzony identycznie jak w przypadku dysków twardych. Można go zdefiniować jako opóźnienie pomiędzy wysłaniem polecenia odczytu a odczytem pierwszego bitu danych. Czas ten jest podawany w milisekundach; typowy czas dostępu napędu to 95 ms. Jest to średni czas dostępu — prawdziwa wartość zależy od położenia danych na dysku. Gdy mechanizm odczytu jest umieszczony nie­daleko miejsca, które ma być odczytane, czas dostępu jest krótszy niż wtedy, gdy mechanizm znajduje się przy drugiej krawędzi dysku. Czasy dostępu podawane przez producentów są średnią obliczaną na podstawie serii przypadkowych odczytów z dysku.

Oczywiście im krótszy czas dostępu tym lepiej, szczególnie, jeżeli wymagamy od napędu szybkiego odszu­kiwania i pobierania danych. Czasy dostępu napędów CD i DVD są ciągle skracane — nieco dalej opiszemy postępy w pracach producentów. Zwróćmy uwagę, że średnie czasy dostępu są wyraźnie gorsze od czasów dostępu do dysków twardych (od 200 ms do poniżej 100 ms dla napędów CD-ROM i 8 ms dla przeciętnego dysku twardego). Tak duża różnica prędkości wynika z konstrukcji napędu. Dyski twarde posiadają kilka głowic obejmujących zasięgiem mniejszy obszar nośnika. Dodatkowo dane na płycie CD są zapisane na jed­nej, długiej spirali. Gdy napęd ustawia głowicę na wybraną ścieżkę, musi on oszacować odległość na dysku i przesunąć się w przód lub tył do odpowiedniego miejsca. Odczyt danych z zewnętrznej krawędzi wymaga

Kolumna 8	Kolumna 9	Kolumna 10	Kolumna 11	Kolumna 12	Kolumna 13
Średnia prędkość przesyłu dla CAV (B/s)	Maksymalna prędkość liniowa (m/s)	Maksymalna prędkość liniowa (km/h)	Prędkość obrotowa DVD jednowarstwowego — minimalna dla CLV, maksymalna dla CAV (obr/min)	Maksymalna prędkość obrotowa DVD jednowarstwowego dla CLV (obr/min)	Średnia prędkość odczytu dysków CD-ROM
969 231	3,5	5,6	570	1 515	x2,7
1 938 462	7,0	11,2	1 139	3 030	x5.4
3 946 154	14,0	22,4	2 279	6 059	xli
5 884 615	20,9	33,4	3 418	9 089	xl6
7 823 077	27,9	44,6	4 558	12 119	x21
9 761 538	34,9	55,8	5 697	15 149	x27
11 769 231	41,9	67,0	6 836	18 178	x32
15 646 154	55,8	89,3	9 115	24 238	x43
19 592 308	69,8	111,7	11 394	30 297	x54
23 469 231	83,8	134,1	13 673	36 357	x64
31 292 308	111,7	178,7	18 230	48 476	x86
39 184 615	139,6	223,4	22 788	60 595	xl07
47 007 692	167,5	268,0	27 345	72 714	xl29
48 946 154	174,5	279,2	28 485	75 743	xl34

Kolumny 9-10 prezentują maksymalną prędkość liniową mierzoną w metrach na sekundę oraz w kilometrach na godzinę. Napędy CL V utrzymują tę prędkość na całej powierzchni dysku, natomiast napędy CA osiągają ją jedynie podczas odczytu danych z krawędzi dysku.

Kolumny 11-12 zawierają prędkość obrotową dysku. Pierwsza z tych kolumn wskazuje prędkość obrotową podczas odczytu początku dysku; odnosi się to zarówno do dysków CA V, jak i CL V. Dla dysków CA V wartość ta jest stalą, niezależnie od czytanego obszaru dysku. Ostatnia kolumna pokazuje maksymalną prędkość obrotową dla dysku CL V. Ponieważ większość napędów ponad xl6 to napędy CA V, przedstawione wartości dla tych dysków są czysto teoretyczne. Kolumna 13. pokazuje krotność, jaka byłaby osiągnięta, gdyby napęd byłby napędem CD-ROM. Wartość jest obliczona na podstawie prędkości obrotowej, a nie prędkości przesyłu. Inaczej mówiąc, napęd D VD xl2 będzie odpowiadał napędowi CD-ROM x32. Większość napędów DVD posiada w swojej specyfikacji prędkość odczytu płyt CD. Ponieważ stosowany jest mechanizm P-CA V, niektóre napędy mogą mieć lepsze osiągi niż zamieszczone w tabeli.

dłuższego czasu dostępu niż danych z początku spirali, chyba że stosuje się napęd CAV, który obraca płytę ze stałą prędkością, więc czas dostępu do zewnętrznych ścieżek jest identyczny jak do ścieżek wewnętrznych.

Czasy dostępu napędów znacznie spadły od momentu wyprodukowania pierwszego takiego urządzenia o po­jedynczej prędkości. Ostatnio jednak osiągnięto pewien poziom równowagi, oscylujący dla większości napędów CD i DVD około wartości 100 ms, i 80 ms dla napędów najszybszych. Z każdym zwiększeniem prędkości przesyłu zauważalny jest spadek czasu dostępu. Jednak, jak można się przekonać na podstawie tabeli 13.26, ulepszenia są coraz mniejsze z powodu osiągnięcia fizycznych ograniczeń mechanizmu odczytu napędu.

Tabela 13.26. Typowe czasy dostępu napędów CD-ROM

Prędkość napędu	Czas dostępu (ms)
xl	400
x2	300
x3	200
x4	150
x6	150
x8-xl2	100
xl6- x24	90
x32 - x52 lub szybsze	85 lub mniej

W tabeli zamieszczone są typowe czasy dostępu dobrych napędów; dla każdej prędkości istnieją napędy szybsze i wolniejsze. Ponieważ w DVD zastosowano dłuższą ścieżkę, wymagana jest większa dokładność pozycjono­wania lasera. W przypadku napędów DVD producenci podają dwa czasy dostępu —jeden dla odczytu DVD i drugi dla odczytu CD. Czas dostępu dla dysków DVD jest najczęściej o 10-20 ms dłuższy niż dla dysków CD.

Buforowanie

Większość napędów CD i DVD posiada wewnętrzne bufory. Bufory te są układami pamięci zainstalowanymi na płytce z układami sterującymi. Umożliwiają one przechowywanie danych w większych segmentach przed wysłaniem ich do komputera. Typowy bufor dysku CD lub DVD ma wielkość 128 kB, choć dostępne są na­pędy mające mniej lub więcej pamięci (im więcej tym lepiej). Nagrywarki CD lub DVD, w celu zapobiegania błędom opróżnienia bufora, mają o wiele większe bufory (2-4 MB). Najczęściej szybsze napędy mają zain­stalowane większe ilości pamięci, aby mogły zapewniać większe prędkości przesyłu.

Umieszczenie pamięci podręcznej w napędzie CD i DVD dało wiele korzyści. Buforowanie pozwala zapew­nić przesyłanie danych ze stałą prędkością. Gdy aplikacja wysyła do napędu żądanie odczytu danych, dane te mogą być rozproszone w plikach znajdujących się w różnych obszarach dysku. Ponieważ napęd ma dosyć długi czas dostępu, przerwy pomiędzy kolejnymi odczytami danych mogą powodować, że dane będą wysyłane do komputera sporadycznie. W aplikacjach tekstowych może być to niezauważalne, ale w przypadku odtwa­rzania filmów i dźwięku połączenie długiego czasu dostępu i braku buforowania może powodować bardzo zauważalne — a nawet irytujące — przerwy w odtwarzaniu. Dodatkowo, bufor napędu obsługiwany przez wyrafinowane oprogramowanie może przetrzymywać tablicę zawartości dysku, co przyspiesza wykonywanie żądań odczytu danych. Minimalna zalecana wielkość bufora to 128 kB i jest to standard dla większości napę­dów o prędkości x24 i większej. Jeżeli wymagany jest napęd większej wydajności, należy szukać modelu z pamięcią buforową o wielkości 256 kB lub większą.

Obciążenie procesora

Często pomijanym przy obliczaniu wydajności komputera, choć bardzo ważnym, zagadnieniem jest wpływ elementów sprzętowych i programowych na procesor (CPU). Wskaźnik „obciążenia" określa, jak dużo uwagi musi procesor (na przykład Pentium 4, Athlon 64 itp.) poświęcać programowi lub układowi. Im niższe jest ob­ciążenie procesora, tym mniej czasu CPU spędza na obsłudze sprzętu lub procesu i więcej czasu może poświęcićna inne zadania, dzięki czemu system będzie osiągał większą wydajność. W przypadku napędów CD-ROM na obciążenie procesora wpływają trzy czynniki: prędkość napędu, wielkość buforu napędu i typ interfejsu.

Na obciążenie procesora wpływa wielkość bufora napędu. W przypadku napędów CD-ROM o podobnej wy­dajności napęd z większą pamięcią buforową będzie mniej obciążał procesor niż napęd z niewielkim buforem.

Ponieważ na prędkość napędu i wielkość bufora mamy niewielki wpływ, najważniejszym dla nas czynnikiem jest typ interfejsu. Tradycyjnie, napędy CD-ROM z interfejsem SCSI dużo mniej obciążają procesor niż na­pędy ATAPI o podobnych parametrach. W jednym z wykonanych kilka lat temu porównaniań napędów xl 2. obciążenie procesora dla napędu ATAPI wyniosło 60 - 80%, natomiast dla napędu CD-ROM SCSI obciąże­nie procesora wyniosło niecałe 11%. Korzystając z trybów DMA i Ultra-DMA interfejsu ATA, można jednak osiągnąć obciążenie procesora bliskie 10%, dzięki czemu CPU ma więcej czasu na obsługiwanie aplikacji i innych funkcji.

Bezpośredni dostęp do pamięci i tryb Ultra-DMA

Kontrolery ATA z trybem zarządzania magistralą do poprawienia szybkości przesyłu i zmniejszenia obciąże­nia procesora wykorzystują mechanizmy DMA lub Ultra-DMA. Niemal wszystkie nowoczesne napędy ATA obsługują tryb Ultra-DMA. W przypadku zarządzania magistralą obciążenie procesora dla napędów CD-ROM AT A/ATAPI oraz SCSI oscyluje w pobliżu 11%. Jeżeli system na to pozwala, warto włączyć tryb DMA dla napędów CD-ROM (oraz oczywiście dysków twardych ATA).

Gros najnowszych napędów CD-ROM (xl2 i szybsze) obsługuje transfery Ultra-DMA dla większości płyt głównych klasy Pentium — tryb ten jest obsługiwany przez Windows 95B i nowsze systemy. Aby sprawdzić, czy system Win9x, Me lub XP pracuje w tym trybie, należy otworzyć Menedżera urządzeń i kliknąć znak + przy Kontrolerze IDE/ATAPI. Interfejs dysku obsługujący przesyły DMA posiada w swojej nazwie słowa Bus Master. Następnie należy przejrzeć informacje na temat napędu CD-ROM w systemie. Dyski twarde i napędy CD-ROM obsługujące MultiWord DMA tryb 2, UltraDMA 2 (33 MB/s), UltraDMA 4 (66 MB/s) lub szybsze mogą korzystać z przesyłu DMA. Więcej informacji powinno znajdować się w instrukcji dołączonej do urzą­dzenia lub na witrynie WWW producenta danego urządzenia.

Aby uaktywnić tryb DMA, jeśli obsługiwany jest przez płytę główną i napędy, po uruchomieniu w systemie Windows menedżera urządzeń należy otworzyć okno właściwości kontrolera lub napędu. Po uaktywnieniu za­kładki Ustawienia lub Ustawienia zaawansowane należy sprawdzić, czy włączono tryb DMA. W zależności od używanej wersji systemu Windows ustawienia DMA znajdują się w oknie właściwości kontrolera lub poszcze­gólnych napędów.

Należy powtórzyć tę operację dla wszystkich urządzeń obsługujących przesyły DMA — dodatkowych dys­ków twardych i napędu ATAPI CD-ROM. Aby uaktywnić wprowadzone zmiany należy ponownie uruchomić komputer.

Jeżeli system zablokuje się po uaktywnieniu tej opcji, należy uruchomić go w trybie bezpiecznym i usunąć znacznik trybu DMA. Aby osiągnąć dużą prędkość działania, tryb DMA pomija procesor, więc problemy z tym trybem mogą skończyć się utratą danych. Dlatego lepiej wykonać wcześniej kopię zapasową danych, niż później żałować, że się jej nie posiada.

Jeżeli napęd obsługuje tryb Ultra-DMA (zwany również Ultra-ATA), należy zastosować specjalne 80-żyłowe kable. Należy też uważać na kable o długości przekraczającej 46 cm, która stanowi górny limit określony w standardzie ATA. Ich zastosowanie zapobiega szumowi i zniekształceniom sygnału po­jawiających się przy wykorzystaniu standardowych 40-żyłowych kabli do przesyłu w trybie Ultra-DMA. Większość napędów i płyt głównych nie pozwala na użycie trybów Ultra-DMA szybszych niż 33 MB/s, jeżeli nie zostanie wykryty kabel 80-żyłowy. Warto zauważyć, że powyższe kwestie dotyczą wyłącznie napędów zgodnych z równoległym interfejsem ATA. Jeżeli napędy są nowszymi modelami urządzeń Serial ATA, tego typu problemy nie mają miejsca.

Interfejsy napędów bez zarządzania magistralą nie pozwalają na osiągnięcie większych prędkości transmisji bez zainstalowania specjalnego sterownika. W niektórych przypadkach, w zależności od wersji Windows i typu układów płyty głównej, należy zainstalować sterowniki dostarczane z płytą główną, które pozwalają na właściwe rozpoznawanie kontrolera dysku i uruchomienie trybu DMA. Dobrą witryną, na której znajdują się informacje na temat sterowników do układów zarówno firmy Intel, jak i pozostałych producentów jest strona internetowa. Bus Mastering — drivers and links (http://www.hardwaresite.net/drvbmide.html). Można tam znaleźć łącza do witryn dostawców układów płyt głównych, uwagi techniczne i sterowniki do załadowania. Niemal wszystkie układy płyt głównych wyprodukowane po roku 1995 potrafią pracować w trybie zarzą­dzania magistralą. Większość układów wyprodukowanych od roku 1997 może wykorzystać UltraDMA dla pracy w trybie 33 MB/s (Ultra-AT A/3 3) lub 66 MB/s (Ultra-ATA/66). Uaktywnienie trybu DMA może znacz­nie poprawić wydajność napędu DVD.

Interfejsy

Interfejs dysku jest fizycznym połączeniem pomiędzy napędem i magistralą komputera. Interfejs pośredniczy w wymianie danych pomiędzy napędem a komputerem, więc ma on znaczny wpływ na szybkość tej wymiany. Do podłączania napędu CD-ROM, CD-R lub CD-RW do komputera stosowanych jest pięć rodzajów interfejsów:

• SCSI/ASPI (ang. Smali Computer System Interface/Advanced SCSI Programming Interface),

• ATA/ATAPI (ang. ATAttachment/ATAttachment Packet Interface),

• port równoległy,

• port USB,

• FireWire (IEEE 1394).

Poniżej opisane są wymienione interfejsy.

SCSI/ASPI

Interfejs SCSI (ang. Smali Computer System Interface) to specjalny interfejs magistrali umożliwiający komu­nikację z wieloma typami urządzeń zewnętrznych.

Oprogramowanie interfejsu noszące nazwę ASPI (ang. Advanced SCSI Programming Interface) pośredniczy w komunikacji napędu CD-ROM (i innych urządzeń SCSI) z host adapterem zainstalowanym w komputerze. Interfejs SCSI oferuje największą elastyczność i wydajność spośród dostępnych interfejsów napędów CD-ROM i może być wykorzystany również do podłączenia wielu różnych urządzeń zewnętrznych.

Magistrala SCSI pozwala na łączenie grupy urządzeń w łańcuch podłączony do jednego adaptera SCSI, po­zwalając w ten sposób uniknąć konieczności osobnej karty kontrolera dla kolejnych urządzeń instalowanych w systemie, na przykład napędu taśm lub dodatkowego napędu CD-ROM. Cechy te powodują, że interfejs SCSI jest najbardziej zalecanym rozwiązaniem do podłączania urządzeń peryferyjnych, takich jak CD-ROM.

Nie wszystkie adaptery SCSI są identyczne. Choć operują one na tym samym zbiorze poleceń, mogą różnie implementować niektóre z nich, w zależności od sposobu zaprojektowania układów elektronicznych. Aby wyeliminować te niezgodności, zaprojektowano interfejs ASPI. Został on stworzony przez firmę Adaptec Inc., firmę będącą liderem w produkcji kart SCSI. Zaprojektowany interfejs, zanim stał się standardem, nosił nazwę Adaptec SCSI Programming Interface. ASPI składa się z dwóch części. Podstawowa część to program ASPI-Manager, który jest sterownikiem pracującym pomiędzy systemem operacyjnym a określonym host adapterem SCSI. Program ASPI-Manager udostępnia interfejs ASPI do magistrali SCSI.

Druga część systemu ASPI to poszczególne sterowniki urządzeń SCSI. Na przykład do napędu CD-ROM SCSI dołączany jest odpowiedni sterownik ASPI. Dostępne są również sterowniki SCSI do innych urządzeń SCSI, na przykład do napędów taśm i skanerów. Sterownik ASPI dla urządzenia komunikuje się z programem ASPI-Manager. W ten sposób różne urządzenia komunikują się razem za pomocą magistrali SCSI.

Kupując CD-ROM SCSI, należy się upewnić, że do zestawu dołączony jest sterownik ASPI do właściwego systemu operacyjnego. Tak samo trzeba się upewnić, że host adapter SCSI posiada odpowiedni sterownik

ASPI-Manager. Pomiędzy adapterami SCSI występują poważne różnice, ponieważ interfejs ten może być wy­korzystywany do bardzo różnych urządzeń zewnętrznych. Do podłączenia napędu CD-ROM wystarczy tani adapter SCSI-3 na karcie ISA lub PCI. Dla porównania, adaptery PCI o wyższej wydajności obsługujące za­awansowane standardy SCSI, takie jak Wide, UltraWide, Ultra2Wide itd., mogą być wykorzystywane zarów­no do podłączenia napędu CD-ROM, jak i innych urządzeń: napędów CD-R, CD-RW, dysków twardych, ska­nerów i urządzeń taśm. Aby wybrać najbardziej odpowiedni adapter SCSI, zarówno do napędu CD-ROM, jak i innych urządzeń peryferyjnych SCSI, warto odwiedzić witrynę firmy Adaptec.

Interfejs SCSI pozwala na zrealizowanie najbardziej wydajnego i elastycznego połączenia napędów CD-ROM i innych urządzeń. Zapewnia lepszą wydajność i pozwala na dołączenie siedmiu lub więcej napędów do jednego host adaptera. Wadą tego rozwiązania jest koszt. Jeżeli interfejs SCSI nie jest wymagany przez inne urządzenia i dołączony do niego będzie jedynie napęd CD-ROM, trzeba będzie wydać dużo pieniędzy na bezużyteczny potencjał. W takim przypadku napęd CD-ROM ATAPI będzie bardziej rozsądnym zakupem.

^ ^ Zajrzyj do podrozdziału „Smali Computer System Interface" znajdującego się na stronie 655.

ATA/ATAPI

Interfejs ATA/ATAPI(ang. ATAttachment/ATAttachment Packet Interface) jest rozszerzeniem interfejsu ATA (ang. AT Attachment) używanego w wielu komputerach do podłączenia dysku twardego. Interfejs ATA jest również określany skrótem IDE (ang. Integrated Drive Electronics). ATAPI to standardowy interfejs ATA wykorzystywany do napędów CD, DVD i innych urządzeń. ATAPI jest interfejsem programowym adaptują­cym polecenia SCSI/ASPI do interfejsu ATA. Pozwala on również na zachowanie zgodności z rozszerzeniem udostępniającym napędy CD i DVD w systemie DOS. W Windows 9x i nowszych, obsługa napędu CD-ROM znajduje się w sterowniku urządzenia wirtualnego (VxD) systemu plików CD (CDFS).

Napędy ATA/ATAPI są czasem określane jako napędy EIDE, ponieważ wykorzystują one rozszerzenie po­czątkowego standardu interfejsu IDE (technicznie ATA). W większości przypadków napędy ATA są dołączane do systemu poprzez dodatkowy kanał interfejsu ATA, pozostawiając pierwszy kanał wyłącznie dla dysku twardego. Jest to zalecana konfiguracja, ponieważ interfejs ATA nie potrafi efektywnie współdzielić jednego kanału, co powoduje oczekiwanie dysku twardego na zakończenie wykonywania poleceń napędu CD i od­wrotnie. Interfejs SCSI nie powoduje tego problemu, ponieważ adapter SCSI może wysyłać polecenia do ko­lejnych urządzeń bez konieczności oczekiwania na zakończenie poleceń.

Interfejs ATA jest najtańszym interfejsem dużej wydajności dla napędów CD-ROM. Większość nowych sys­temów zawiera napęd CD-ROM lub DVD-ROM podłączony do interfejsu ATA. Do kanału ATA można pod­łączyć jedynie dwa napędy; podłączenie większej ilości umożliwia tylko interfejs SCSI, zapewniając dodatkowo lepszą wydajność.

Wiele dzisiejszych systemów wykorzystuje napędy CD lub DVD ATAPI jako urządzenia, z których urucha­miany jest system operacyjny, co pozwala producentom dostarczać ratunkowe dyski CD, za pomocą których można przywrócić oprogramowanie komputera do stanu pierwotnego. W dalszej części rozdziału opiszemy, czym rozruchowe dyski CD różnią się od zwykłych i w jaki sposób wykorzystać tanie napędy CD-R lub CD-RW z odpowiednim oprogramowaniem do tworzenia własnej płyty rozruchowej.

k- ► Zajrzyj do podrozdziału „Omówienie interfejsu IDE" znajdującego się na stronie 603.

► ► Zajrzyj do punktu „Napędy rozruchowe CD i DVD — El Torito" znajdującego się na stronie 893.

Port równoległy

W przeszłości dostępne były zewnętrzne napędy CD-ROM lub CD-RW podłączane do portu równoległego komputera PC. Interfejs USB w większości przypadków zastąpił port równoległy w tego typu zastosowaniach.

Jeżeli wykorzystywany jest napęd podłączany do portu równoległego, to dla osiągnięcia najlepszej możliwej wydajności port powinien być ustawiony na standard IEEE 1284, taki jak ECP/EPP lub ECP. Jest to rozszerze­nie portu równoległego Centronics zapewniające dwukierunkową komunikację o dużej prędkości, stosowane w większości nowych urządzeń podłączanych do portu równoległego. Jeżeli system operacyjny obsługuje standard Pług and Play (PnP) (na przykład Windows 9x/Me lub 2000/XP), dołączenie napędu PnP do portu równoległego wystarcza na wykrycie przez system operacyjny nowego urządzenia i automatyczne załadowa­nie właściwego sterownika.

► ► Zajrzyj do punktu „Standard portu szeregowego IEEE 1284" znajdującego się na stronie 1068.

Do napędów CD-ROM korzystających z portu równoległego niemal zawsze dołączony jest wtyk prze-lotowy. Pozwala on na podłączenie napędu do portu równocześnie z kablem drukarki. Umożliwia to współdzielenie portu jako portu drukarki oraz portu napędu CD-ROM. Trzeba się jednak przygo­tować na niewielką wydajność w czasie, gdy jednocześnie trwa drukowanie i transmisja z napędu.

Z powodu popularności, wydajności i łatwości użycia portu USB, zalecamy korzystanie z zewnętrznych na­pędów USB zamiast z napędów podłączanych do portu równoległego. Interfejs USB jest o wiele szybszy, bardziej zgodny oraz łatwiejszy w instalacji i użytkowaniu. Jeśli w przypadku określonych komputerów wy­magana jest obsługa portu równoległego, należy poszukać napędów wyposażonych w interfejs równoległy i USB, takich jak urządzenia firmy Micro Solutions z serii Backpack.

Interfejs USB

Interfejs USB (ang. Universal Serial Bus) okazał się niezwykle elastycznym rozwiązaniem i używany jest do podłączania różnych urządzeń, od klawiatur i joysticków do napędów CD i DVD różnych producentów.

Napędy USB 1.1 i wcześniejsze pozwalają na osiągnięcie prędkości przesyłu jak dla portu równoległego IEEE 1284. gdzie prędkości są porównywalne z napędami x6, czyli 1145 - 1200 kB/s. USB 2.0 zapewnia prędkości przesyłu rzędu 60 MB/s, czyli 40 razy więcej niż w przypadku niż USB 1.1 i jest w pełni zgodne z poprzednim standardem.

Interfejs USB pozwala również na stosowanie funkcji niemożliwych do stosowania w przypadku portu rów­noległego, np.: możliwość przełączania „na gorąco", czyli możliwość podłączania i odłączania urządzeń bez konieczności zatrzymywania systemu i wyłączania komputera. Dodatkowo, urządzenia USB są w pełni zgodne z Pług and Play, co pozwala na ich automatyczne rozpoznawanie przez system i automatyczne instalowanie sterowników.

W przypadku systemów Windows 98/Me lub Windows 2000/XP zawierających porty USB, napędy CD-RW podłączane do USB są świetnym rozwiązaniem do tworzenia kopii zapasowych na tanich i odpornych nośni­kach optycznych.

FireWire

Na rynku są również dostępne zewnętrzne napędy CD i DVD korzystające z interfejsu FireWire (nazywanego również IEEE 1394 lub iLink). FireWire to interfejs o dużej przepustowości zaprojektowany głównie do za­stosowań filmowych. Rozwijał się jako standard firmy Apple stosowany głównie w systemach Macintosh. Ponieważ jedynie niewiele komputerów PC standardowo posiada porty FireWire, natomiast wszystkie kom­putery PC mają USB, zwykle zalecam stosowanie bardziej uniwersalnych zewnętrznych napędów korzystają­cych z USB. Należy się jednak upewnić, że kupowany napęd jest zgodny z interfejsem USB 2.0 (nazywane również Hi-Speed USB), który jest szybszy i dużo bardziej rozpowszechniony niż FireWire. Interfejs FireWire może być przydatny w środowisku dwuplatformowym (równocześnie PC i Mac). Ponieważ jednak komputery Mac obsługują również USB (i można łatwo dodać interfejs USB, jeżeli nie mają go zainstalowanego), zale­camy jednak stosowanie USB zamiast FireWire.

Jeżeli chcesz używać napędu korzystającego z FireWire, a system nie posiada tego interfejsu na płycie głów­nej, łatwo można dodać do komputera kartę FireWire. Niektóre karty graficzne i muzyczne posiadają port FireWire jako opcję.

► ► Zajrzyj do punktu „Universal Serial Bus (USB)" znajdującego się na stronie 1044 i punktu „IEEE 1394" znajdującego się na stronie 1053.

Mechanizm ładujący

Napędy CD i DVD korzystają z trzech całkowicie różnych mechanizmów ładujących: tacki, kasety i szczeliny. Każdy z nich ma odmienne cechy. Wybór mechanizmu ładującego ma duży wpływ na późniejsze użytkowanie napędu, ponieważ jest on wykorzystywany za każdym ładowaniem dysku.

Niektóre napędy dostępne na rynku pozwalają na załadowanie jednocześnie większej ilości dysków. Niektóre z nich wykorzystują specjalną kasetę, w której umieszcza się dyski, podobną do kaset wykorzystywanych w samochodowych zmieniaczach płyt CD. Nowsze modele posiadają mechanizm ładowania pozwalający, przez naciśnięcie odpowiedniego przycisku, wybrać, do którego wewnętrznego gniazda będzie załadowana płyta CD lub DVD. Drzwiczki napędu otwierają się, wkładamy do niego dysk, a mechanizm umieszcza go we właściwym miejscu. Napędy takie pozwalają zwykle na załadowanie od trzech do sześciu i więcej dys­ków. Są one dostępne zarówno w wersji z interfejsami SCSI, jak i ATA.

Tacka

Większość napędów CD i DVD, zarówno z interfejsem SCSI, jak i ATA, wykorzystuje tackę. Jest to mecha­nizm podobny do wykorzystywanego w domowych wieżach stereo. Ponieważ nie ma potrzeby wkładania dysku do osobnej kasety, koszt całego mechanizmu jest mniejszy. Jednak oznacza to również, że musisz brać dysk do ręki za każdym razem, gdy go wkładasz lub wyjmujesz.

Mechanizm tackowy jest tańszy od mechanizmu kasetowego (opisanego w dalszej części rozdziału), ponie­waż nie ma potrzeby posiadania kasetki (ang. caddy). Jest on również wygodniejszy, chyba że posiadasz ka­setki dla wszystkich używanych dysków. Jednak jest on mniej wygodny dla dzieci oraz ludzi pracujących w trudnym środowisku, ponieważ trudno jest wtedy uniknąć zabrudzenia lub nawet zniszczenia dysku w czasie częstego przenoszenia.

Sam mechanizm tacki jest również narażony na uszkodzenia. Łatwo można złamać wysuniętą tackę, gdy coś w nią uderzy lub na nią spadnie. Również zanieczyszczenia zbierające się na tacce są wciągane do środka na­pędu podczas wciągania tacki. Mechanizmy tackowe nie powinny być używane w trudnym środowisku, np.: w halach produkcyjnych lub sklepach. Przed użyciem napędu powinno się oczyścić dysk oraz powierzchnię tacki.

Mechanizm tackowy nie zapewnia tak bezpiecznego trzymania płyty jak kaseta. Jeżeli dysk zostanie niepra­widłowo położony na tacce, w czasie jej wsuwania do napędu dysk może ulec uszkodzeniu. Nawet niewielkie przesunięcie może uniemożliwić prawidłowe odczytanie dysku i wymagane będzie otwarcie napędu i poprawne ułożenie dysku.

Niektóre napędy z mechanizmem tackowym nie mogą pracować w pozycji pionowej (bokiem), ponieważ grawitacja uniemożliwia prawidłowe załadowanie dysku i jego pracę. Sprawdź, czy napęd posiada uchwyty trzymające środkową część dysku lub występy na brzegach tacki trzymające dysk. Jeżeli napęd posiada takie mechanizmy, może on pracować w pozycji poziomej oraz pionowej.

Główną zaletą mechanizmu tackowego jest jego niski koszt, a jest to ważny czynnik. Większość dzisiejszych napędów korzysta właśnie z mechanizmu tackowego.

Kaseta

Kasetowy system ładowania (ang. caddy) był używany w większości zaawansowanych napędów CD-ROM oraz w pierwszych napędach CD-R i DVD-RAM. System ten wymaga umieszczenia dysku w specjalnej ka­secie, która jest zamkniętym pojemnikiem z metalowym okienkiem. Aby załadować dysk do kasety, należy podnieść specjalne wieczko, które pozostaje zamknięte przez cały czas używania dysku w napędzie. Po wsu­nięciu kasety do napędu otwierane jest metalowe okienko pozwalające promieniowi lasera na dostęp do dysku.

Gdy napędy z kasetami cieszyły się popularnością, były bardzo wygodne w użyciu, jeśli dysponowało się ka­setą dla każdego napędu. Sytuacja zmieniała się diametralnie, gdy w przypadku wszystkich nośników korzy­stano z jednej kasety. Kaseta umieszczana była w napędzie bardzo podobnie, jak w przypadku 3,5-calowych dyskietek. Chroniła dysk CD przed zarysowaniem, zanieczyszczeniami i nieostrożnym użytkowaniem.

Wadą systemu kasetowego jest koszt kaset i niezbyt wygodny sposób ładowania dysku do kasety.

Po wprowadzeniu pierwszych napędów DVD-RAM, dyski musiały być umieszczane w kasetach z powodu zastosowania delikatnej powierzchni zapisu. Później zaczęto produkować napędy DVD-RAM bez mechani­zmu kasetowego, ale nadal, szczególnie w przypadku dysków dwustronnych, dane są narażone na uszkodze­nie w trakcie zmiany dysku. Z powodu wrażliwości tego typu dysków, jak również niezgodności DVD-RAM z DVD-ROM, polecam DVD+RW jako najlepsze w tej chwili rozwiązanie zapisywalnych dysków DVD. W przypadku dysków DVD+RW nie ma potrzeby stosowania kaset, a format jest w pełni zgodny z najnow­szymi odtwarzaczami DVD-Video oraz napędami DVD-ROM.

Popularność systemu kasetowego spadła z powodu praktyczności systemu tackowego. W chwili obecnej nie­wiele napędów korzysta z kaset i nie są to popularne napędy przeznaczone dla masowego użytkownika (więk­szość z nich posiada interfejs SCSI).

Szczelina

Niektóre napędy korzystają z mechanizmu ładowania dysków poprzez szczelinę, który jest identyczny z mecha­nizmem wykorzystywanym w samochodowych odtwarzaczach CD. Jest to bardzo wygodny sposób, ponieważ wystarczy wsunąć dysk w szczelinę, a mechanizm wciągnie dysk do środka. Niektóre napędy mogą w ten spo­sób ładować kilka dysków, przechowując je w środku i zmieniając samoczynnie w odpowiednim momencie.

Podstawową wadą tego rozwiązania jest to, że uwolnienie dysku w przypadku zacięcia się mechanizmu wiąże się z wyjęciem napędu z komputera. Inną wadą, że często mechanizmy takich napędów nie potrafią obsługi­wać dysków o wielkości 80 mm, dysków w kształcie wizytówki lub innych.

Inne własności napędów

Choć specyfikacja napędu ma podczas wyboru największą wagę, można podczas porównywania napędów zwrócić uwagę na inne czynniki. Oprócz jakości wykonania, na wybór napędu mogą mieć wpływ:

• hermetyczność napędu,

• mechanizm czyszczenia soczewek,

• rodzaj napędu — wewnętrzne lub zewnętrzne.

Hermetyczność napędu

Kurz to największy wróg napędu CD i DVD. Kurz lub zabrudzenia zebrane na soczewkach mechanizmu mogą powodować błędy odczytu lub znacznie ograniczać szybkość działania. Wielu producentów zamyka soczewki i wewnętrzne mechanizmy w hermetycznych obudowach. Inne napędy, choć nie są hermetyczne, mają po­dwójne drzwiczki —jedne wewnętrzne i jedne zewnętrzne, aby ograniczyć dostawanie się kurzu do wnętrza. Wszystkie te rozwiązania mają na celu zwiększenie żywotności urządzenia.

Niektóre napędy są uszczelniane, co oznacza, że w miejscu, gdzie znajdują się soczewki i laser, nie ma prze­pływu powietrza. W przypadku stosowania napędów w zastosowaniach przemysłowych powinno się korzystać właśnie z napędów uszczelnianych. W zwykłych zastosowaniach domowych lub biurowych prawdopodobnie nie ma sensu w nie inwestować.

Mechanizm czyszczenia soczewek

Jeżeli soczewki lasera zabrudzą się, ma to poważny wpływ na odczyt danych. Napęd będzie potrzebował więcej czasu na wyszukiwanie ścieżki lub nawet operacja ta może się w ogóle nie udać. Dostępne są specjal­ne dyski przeznaczone do czyszczenia soczewek i w niemal wszystkich dobrych napędach mechanizm za­pewniający tę możliwość jest już dostępny. Jest to funkcja, którą warto wziąć pod uwagę, szczególnie, jeżeli pracujesz w mało sterylnych warunkach lub Twoje biurko jest zwykle zabałaganione. Można również samo­dzielnie czyścić soczewki napędu, ale jest to delikatna operacja wymagająca częściowego demontażu napędu.

Łatwo można uszkodzić mechanizm lasera używając zbyt dużo siły podczas czyszczenia. Ponieważ jest to operacja delikatna i nieco ryzykowna, odradzam przeciętnym użytkownikom demontowanie napędu i ręczne czyszczenie soczewek lasera.

Rodzaj napędu — wewnętrzne lub zewnętrzne

Wybierając pomiędzy napędem wewnętrznym i zewnętrznym należy wziąć pod uwagę jego zastosowanie. W jaki sposób będziesz chciał rozbudowywać swój system? Oba typy napędów mają swoje wady i zalety.

♦ Napęd zewnętrzny. Napędy te są zwykle przenośne, odporne i duże (w porównaniu do modeli wewnętrznych). Dyski zewnętrzne są idealne do współdzielenia ich przez wiele systemów,

a szczególnie nadają się do laptopów. Napędy korzystające z portu równoległego są obsługiwane przez wiele typów komputerów, jednak dla systemów Windows 98 i nowszych lepszym wyborem będzie napęd korzystający z portu USB. Aby uzyskać jak najlepszą wydajność, nowe napędy należy podłączyć do portu USB 2.0.

Jako interfejs napędu zewnętrznego świetnie nadaje się SCSI, ponieważ jego wydajność będzie lepsza nawet od wewnętrznego napędu ATA. Jeżeli każdy komputer PC posiada interfejs SCSI z gniazdem zewnętrznym, wystarczy odłączyć napęd od jednego komputera i podłączyć go do drugiego. Korzystam intensywnie z zewnętrznych napędów SCSI i zawsze mogę liczyć na tak samo wysoką wydajność, gdy napęd jest podłączony do komputera biurkowego, jak również w przypadku, gdy korzystam z notebooka.

Jeżeli dysponujesz jedynie portem IEEE 1394 (FireWire/i.Link), a Twój komputer nie jest wyposażony w port USB 2.0, pamiętaj, że pierwszy z nich oferuje szybkość porównywalną z możliwościami interfejsów SCSI i USB 2.0. Podobnie jak port USB 2.0, port IEEE 1394 pozwala na podłączanie urządzeń przy włączonym komputerze. Niektóre napędy optyczne są obecnie wyposażone zarówno w porty USB 2.0, jak i porty IEEE 1394.

♦ Napęd wewnętrzny. Napędy wewnętrzne nie zajmują dodatkowego miejsca na biurku. Jeżeli

w komputerze dostępne jest wolne miejsce na napęd, zasilacz może dostarczyć prąd dla kolejnego urządzenia i nie masz zamiaru przenosić napędu między komputerami, napęd wewnętrzny jest idealnym rozwiązaniem. Napęd wewnętrzny posiada dodatkowo wyjście sygnału dźwiękowego podłączane do wewnętrznego gniazda karty dźwiękowej, dzięki czemu nie zajmujemy złącza zewnętrznego. Napędy wewnętrzne są dostępne z interfejsami ATA i SCSI.

Zapisywalne dyski CD

Choć CD było projektowane jako urządzenie tylko do odczytu, łatwo możemy tworzyć własne dyski CD z mu­zyką i danymi. Kupując napęd i dyski CD-R lub CD-RW, można zapisywać (wypalać) własne płyty. Pozwala to na przechowywanie dużych ilości danych na nośnikach, które kosztują mniej niż większość innych nośników o dostępie swobodnym.

To niemal nieprawdopodobne, jak szybko rozwinęła się technologia zapisywalnych dysków CD, wzrosła ich wydajność oraz jak spadły ceny. Można dziś kupić nagrywarki pracujące z prędkościami do x40, które kosz­tują poniżej 120 zł. Można nawet kupić napędy dla laptopów o zmniejszonej wysokości. Trzeba to porównać z pierwszym systemem nagrywania CD-R, który można było kupić w roku 1988 za sumę ponad 160 000 zl (korzystał on z urządzenia zapisującego firmy Yamaha za 122 000 zł oraz kilku układów korekcji błędów za kolejne tysiące złotych). Urządzenie to działało z jednokrotną prędkością i było częścią systemu wielkości pralki. Czysty dysk kosztował około 350 zł — dziś dyski takie kosztują około 80 groszy (jeżeli kupuje się je w paczkach bez osobnych pudełek). Na początku, z powodu wysokich cen, głównym przeznaczeniem syste­mów zapisywania płyt CD było tworzenie dysków prototypowych, powielanych później w przemysłowym procesie tłoczenia.

W roku 1991 Philips zaczął sprzedawać pierwszą nagrywarkę o dwukrotnej prędkości (CDD 521), która miała wielkość odbiornika radiowego i kosztowała około 40 000 zł. W roku 1992 Sony, a w 1993 JVC zaoferowały kolejne nagrywarki x2, a napęd firmy JVC był pierwszym urządzeniem o standardowej wielkości 5.25 cala, identycznej jak większość dzisiejszych napędów stosowanych w komputerach stacjonarnych. W roku 1995 firma Yamaha pokazała pierwszą nagrywarkę o prędkości x4 (CDR100), która kosztowała 17 000 zł. Ceny zaczęły spadać w końcu roku 1995, gdy Hewlett-Packard zaoferował nagrywarkę x2 (4020i, która była pro­dukowana dla firmy HP przez Philipsa) za cenę poniżej 3500 zł. Ta oferta trafiła dokładnie w oczekiwania rynku. Wraz z wzrastająca popularnością, ceny gwałtownie spadły poniżej 1700 zł, a następnie do 700 zł i mniej. W roku 1996 firma Ricoh zaczęła sprzedawać pierwszy napęd CD-RW.

Porównując z taśmami i innymi nośnikami wymiennymi, wykorzystanie nagrywarki CD jest bardzo korzyst­ną finansowo i łatwą metodą przenoszenia dużych plików i tworzenia kopii archiwalnych. Inną zaletą archi­wizacji danych na CD jest to, że dyski CD są dużo bardziej trwałe niż taśmy i inne nośniki wymienne.

Dostępne są dwa podstawowe typy zapisywalnych dysków i napędów CD — CD-R (zapisywalne) i CD-RW (zapisywalne i kasowalne). Ponieważ wszystkie napędy CD-RW mogą pracować jako CD-R. ceny tych napę­dów są podobne i niemal wszystkie sprzedawane dziś napędy to CD-RW. Napędy te mogą pracować zarówno z dyskami CD-R, jak i CD-RW. Dodatkowo, ponieważ dyski CD-RW są 1,5 do 4 razy droższe niż CD-R oraz są one o połowę (lub mniej) wolniejsze od dysków CD-R, a co gorsza nie działają we wszystkich napędach CD-ROM i odtwarzaczach CD, najczęściej używanym nośnikiem w napędach CD-RW jest CD-R.

Z powody różnicy w refleksyjności nośnika, stare napędy CD i DVD nie potrafią odczytywać dysków \\ CD-RW. Większość nowych odtwarzaczy CD i napędów DVD-ROM spełnia specyfikacje MultiRead i te urządzenia mogą odczytywać dyski CD-RW. Na rynku jest jednak wiele napędów nie spełniających tej specyfikacji. Dlatego, jeżeli nagrywasz coś dla większej grupy ludzi lub systemów, najlepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie dysków CD-R.

Nośnik CD-R jest nośnikiem WORM (ang. Write Once, Read Many — jednokrotny zapis, wielokrotny od­czyt), co oznacza, że po wypełnieniu go danymi są one zapisane na stałe i nie mogą być skasowane. Ograni­czenie do jednokrotnego zapisu powoduje, że nie są one idealnym rozwiązaniem na potrzeby tworzenia kopii zapasowych, ponieważ w takich wypadkach często nośniki nie mogą być wykorzystywane powtórnie. Jednak z powodu niskiej ceny nośników CD-R, może się okazać, że tworzenie kopii zapasowych na jednorazowych dyskach CD-R jest w porównaniu z napędami taśm uzasadnione ekonomicznie.

Dyski CD-RW mogą być nagrywane i kasowane do 1000 razy, co powoduje, że są odpowiednim nośnikiem dla niemal wszystkich zastosowań. Dziś wszystkie nagrywarki CD to CD-R i CD-RW w jednym urządzeniu. W dalszej części rozdziału opiszemy dokładniej te dwa standardy.

CD-R

Po zapisaniu dysku CD-R może być on odtwarzany w zwykłym napędzie CD-ROM. Dyski CD-R są przydatne do tworzenia kopii archiwalnych i tworzenia źródłowych dysków CD powielanych później w przemysłowym procesie tłoczenia.

Działanie napędu CD-R oparte jest na tych samych podstawach, co zwykłego napędu CD-ROM. Promień la­sera odbija się od dysku, a układy napędu śledzą zmiany odbicia przy przekroczeniu granicy dziury. Główną różnicą jest to, że dziury nie są wytłoczone w tworzywie, jak w zwykłych dyskach CD, ale obrazy dziur są wypalone na wytłoczonym rowku. Dlatego dziury nie są tak naprawdę pagórkami jak w standardowym dysku CD, ale są to ciemne (wypalone) powierzchnie na rowku, które odbijają mniej światła. Ponieważ całkowita refleksyjność obszarów dziur i obszarów płaskich jest taka sama jak na tłoczonych dyskach CD. zwykłe na­pędy CD-ROM i odtwarzacze CD mogą odczytywać te dyski tak samo jak dyski tłoczone.

Proces zapisywania dysków CD-R zaczął się jeszcze przed włożeniem dysku do napędu. Nośniki CD-R są produkowane podobnie jak zwykłe CD — podstawę wytłacza się z tworzywa poliwęglanowego. Jednak za­miast wytłaczania dziur i powierzchni płaskich, prasa wytłacza na dysku spiralny rowek (zwany przedrowkiem, ang. pre-groove). Z perspektywy lasera odczytującego (i zapisującego) rowek ten jest widziany jako wypukły spiralny grzbiet, a nie wytłoczenie.

Przedrowek (lub grzbiet) nie jest dokładnie prosty, ma on niewielkie odchylenia. Amplituda tych odchyleń jest w porównaniu z odległością między ścieżkami bardzo mała. Odległość między kolejnymi zwojami rowka wynosi 1.6 mikrona, natomiast odchylenia wynoszą tylko 0,030 mikrona. Odchylenia rowka CD-R są modu­lowane w celu zapisania na dysku dodatkowych informacji dla napędu. Sygnał zapisany w rowku jest nazy­wany czasem absolutnym w przedrowku (ATIP), ponieważ jest on modulowany z kodami czasowymi i inny­mi danymi. Kody czasowe są w takim samym formacie minuty:sekundy:ramki, jaki jest zapisywany w kanale Q subkodu w ramkach na dysku. Kod ATIP umożliwia odszukanie pozycji na nie zapisanym jeszcze dysku. Technicznie, sygnał ten jest kodowany z przesunięciem częstotliwości w nośnej o częstotliwości 22.05 kHz z odchyleniem 1 kHz. Do przenoszenia danych wykorzystane są zmiany w częstotliwości odchyleń.

Przed zakończeniem produkcji dysku CD-R na obracający się dysk nakładany jest barwnik organiczny, a na­stępnie odblaskowa warstwa złota, a na nią z kolei ochronna warstwa lakieru utwardzanego ultrafioletem, która ma za zadanie chronić warstwę złota i barwnik. W celu osiągnięcia możliwie dużej refleksyjności no­śnika, w dyskach CD-R wykorzystywane jest złoto, ponieważ wykryto, że barwnik organiczny ma tendencje do utleniania aluminium. Na lakier nakładana jest w procesie sitodruku etykieta, która stanowi jednocześnie dodatkową warstwę zabezpieczającą. Patrząc od spodu dysku, promień lasera wykorzystywany do odczytu (lub zapisu) przechodzi przez przezroczystą warstwę tworzywa i warstwę barwnika, trafia w złotą powierzchnię i jest odbijany w stronę układów optycznych napędu.

Barwnik i warstwa odblaskowa mają te same własności odbijania światła co pusta płyta CD. Inaczej mówiąc, odtwarzacz CD odczyta rowek z nienagranego dysku CD-R jako jedną dużą powierzchnię płaską. Aby nagrać dane na dysku CD-R, używany jest laser o tej samej długości fali (780 nm) co laser odczytujący, ale o dzie­sięciokrotnie większej mocy, który ma za zadanie podgrzać barwnik organiczny. Laser wysyła impulsy w kie­runku szczytu grzbietu (rowka) podgrzewając warstwę barwnika do temperatury 250 - 300 stopni Celsjusza. Temperatura ta powoduje spalenie barwnika, który staje się nieprzezroczysty. Podczas odczytu dysku w tym miejscu niemożliwe jest odbicie promienia lasera od powierzchni złota, co daje taki sam efekt jak zniesienie się odbicia promienia lasera w przypadku trafienia w dziurę na zwykłym tłoczonym dysku CD.

Na rysunku 13.12 pokazane są warstwy nośnika CD-R wraz z przedrowkiem (z perspektywy lasera grzbietem) i wypalonymi dziurami.

Rysunek 13.12.

Warstwy nośnika

CD-R

Napęd odczytujący dysk nie potrafi sprawdzić, że na dysku nie ma wytłoczonych dziur — występują tylko plamki mniej odbijającego materiału na rowku. Wykorzystanie wysokiej temperatury do tworzenia dziur na dysku spowodowało, że cały proces zapisu jest nazywany wypalaniem dysku CD. W czasie wypalania barw­nik przechodzi z postaci przeźroczystej w postać nieprzeźroczystą. Ta zmiana nie może być cofnięta, dlatego CD-R jest nośnikiem jednokrotnego zapisu.

Pojemność CD-R

Wszystkie napędy CD-R mogą pracować ze standardowymi nośnikami 650 MiB (682 MB, czyli 74 minuty muzyki) oraz dyskami o większej pojemności 700 MiB (737 MB lub 80 minut muzyki). Dysk 80-minutowy kosztuje kilka groszy drożej niż dysk 74-minutowy, więc większość użytkowników kupuje właśnie te nośniki. Choć dodatkowe 55 MB danych może być przydatne, a ich koszt jest pomijalny, niektóre stare napędy CD-ROM i odtwarzacze CD, szczególnie samochodowe, mogą mieć kłopoty z odczytem dysków 80-minutowych. Jest to spowodowane tym, że dodatkowe 55MB (6 minut) jest uzyskane przez nieznaczne zacieśnienie spirali ścieżki, przez co jest ona trudniejsza do odczytu. Jeżeli wykorzystujesz te dyski do nagrywania dźwięku lub wymieniasz dane z użytkownikami posiadającymi starszy sprzęt, być może będziesz musiał pozostać przy dyskach 74-minutowych. Jeżeli nie wystąpią żadne kłopoty, nośnik 80-minutowy będzie idealny.

Niektóre napędy i oprogramowanie do nagrywania pozwalają na zastosowanie tzw. nadpalania (ang. over-burning), gdzie dane są częściowo zapisywane w obszarze końcowym, co znacznie wydłuża ścieżkę danych. Jest to bardzo ryzykowne zwłaszcza wtedy, gdy ważna jest kompatybilność z różnymi napędami. Wiele na­pędów, szczególnie starszych, nie potrafi odczytać końca wydłużonej ścieżki. Najlepiej traktować tę metodę jako swoiste eksperymentalne „przetaktowanie" dysku CD. Może być ono użyteczne dla własnych zastoso­wań, jeżeli sprzęt i oprogramowanie współpracuje z takimi dyskami, ale wymiana danych z innymi użytkow­nikami może być problematyczna.

W celu ułatwienia „przetaktowania" dysków CD niektórzy producenci sprzedają obecnie nośniki o czasie 90 (790 MiB) i 99 minut (870 MiB). Choć testy przeprowadzone przez witrynę WWW, Tom's Hardware (http://www.tomshardware.com) wskazują, że większość zwykłych napędów CD-RW pozwala bez proble­mów na 90-minutowym nośniku nagrać maksymalnie 89 minut i 59 sekund muzyki, a ponadto dyski CD-R mogą być odczytywane na różnorodnych odtwarzaczach samochodowych i domowych, zapisanie na takim nośniku pełnych 90 minut muzyki (bądź odpowiadającej ilości danych komputerowych) lub więcej umożliwia znikoma liczba napędów.

Zastanawiasz się, czy używany przez Ciebie napęd obsługuje nośniki o czasie 90 lub 99 minut? Jego producent raczej stwierdzi, że nie, ale potwierdzonej testami odpowiedzi na to pytanie może udzielić lista zgodności z nośnikami, znajdująca się na stronie internetowej Jan Distribuidora (główny dystrybutor danych elektronicznych w Dominikanie; http://www.jan.com.do). Przed nabyciem nośnika oferującego większą pojemność należy sprawdzić jego zgodność z napędem.

Warto zauważyć, że firma Roxio (producent aplikacji Easy CD Creator i innych programów służą­cych do zapisywania danych na dyskach CD) twierdzi, że próba nagrania danych na nośniku o czasie 90 minut lub dłuższym może spowodować uszkodzenie napędu, który zapisuje lub odczytuje nośnik.

Kolory nośników CD-R

Przez lata ciągną się spory, który kolor nośnika CD-R zapewnia najlepszą wydajność. W tabeli 13.27 zamiesz­czone są najczęstsze kombinacje kolorów, stosujący je producenci oraz dodatkowe informacje techniczne.

Tabela 13.27. Kolory nośników CD-R i ich wpływ na nagrywanie

Kolor nośnika (pierwszy to kolor warstwy odblaskowej, drugi to kolor barwnika)	Firmy	Informacje techniczne
Zloty-zloty	Mitsui, Kodak, Maxell, Ricoh	Barwnik ftalocyjanowy jest mniej tolerancyjny na zmiany mocy; może nie działać w większej ilości napędów; żywotność szacowana na 100 lat; zaprojektowany przez Mitsumi Toatsu Chemicals; działa najlepiej w napędach stosujących przy zapisie strategię Long Write Strategy (dłuższe impulsy lasera).
Złoty-zielony	Imation (wcześniej 3M), Memorex, Kodak, BASF, TDK	Barwnik cyjanowy; bardziej odporny na odchylenia przy zapisie i odczycie dysku; materiał ten ma żywotność 10 lat (dotyczy starszych nośników); żywotność nowszych nośników wynosi od 20 do 50 lat (srebrne/zielone); zaprojektowany przez Taiyo Yuden; używany przy projektowaniu standardu CD-R; faktyczny standard obowiązujący w branży dysków CD-R; działa najlepiej w napędach stosujących przy zapisie strategię Short Write Strategy (krótsze impulsy lasera).
Srebrny-niebieski	Verbatrm, DataLifePlus, HiVal, Maxell, TDK	Barwnik Verbatim Azo; podobna wydajność do zielonego nośnika, ale o trwałości do 100 lat; dobry do długotrwałej archiwizacji.

Ponieważ niektórzy producenci zmieniali sposób wytwarzania w różnych liniach produktów, wymienieni są przy więcej niż jednej kombinacji kolorów. Jeżeli uważasz, że określona kombinacja kolorów pracuje najle­piej w Twojej konfiguracji sprzętowo-programowej, powinieneś sprawdzać kombinację kolorów każdej za­kupionej partii nośników.

Gry Playstation byty początkowo dostarczane na dyskach barwionych na czarny kolor. Szybko w sprze-T\ dąży pojawiły się dyski CD-R, których plastik poliwęglanowy był zabarwiony na ten sam kolor. Bar-wienie na czarno jest czysto estetyczne — jest ono niewidoczne dla lasera podczerwonego odczy­tującego lub zapisującego dysk. Inaczej mówiąc, „czarne" dyski CD-R są funkcjonalnie identyczne jak dyski przeźroczyste i są wykonane z użyciem jednego ze standardowych barwników używanych przy produkcji warstwy zapisywalnej. Czarne tworzywo ukrywa warstwę zapisywalną, nie pozwalając sprawdzić, jakiego jest koloru, natomiast promień lasera przechodzi przez nie bez problemów.

Choć różne kolory nośników posiadają różne zalety, najlepszym sposobem wyboru typu nośnika jest wypró­bowanie produktów głównych producentów zarówno w postaci pełnych, jak i małych dysków i odczytanie tych nośników w możliwie dużej liczbie różnych napędów CD-ROM.

Najlepszy nośnik powinien mieć następujące cechy:

• wysoka pewność zapisu (należy zapoznać się z listą zalecanych nośników, dołączoną do napędu),

• brak dziur w barwniku i warstwie odblaskowej (powierzchni, gdzie nie można prawidłowo zapisać danych),

• odporność na uszkodzenia przy przenoszeniu (odporna na zarysowanie powłoka ochronna),

• zgodność z szeroką gamą napędów CD-ROM,

• niska cena jednostkowa.

Jeśli w przypadku określonego typu nośników pojawią się problemy z pewnym ich zapisem lub stwierdzi się, że dyski niektórych producentów o tej samej podanej szybkości są znacznie wolniejsze od innych, należy skontaktować się z producentem napędu w celu uzyskania uaktualnienia oprogramowania sprzętowego. Może ono też pozwolić na rozpoznanie przez napęd nowego typu szybszych nośników różnych dostawców.

^ ^ Zajrzyj do punktu „Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu", znajdującego się na stronie 897.

Wybór najlepszego nośnika

Po wybraniu nośnika najlepiej działającego w docelowych napędach, nadal można wybierać spośród wielu wariantów, w tym: ze zwykłą powierzchnią, powierzchnią do druku, bez nazwy, z pudełkami lub luzem (na trzpieniu). Poniżej omówimy te rodzaje:

♦ Zwykła powierzchnia. Ten rodzaj powierzchni nadaje się do rysowania za pomocą pisaków zamiast naklejania papierowej etykiety. Ten typ nośnika często posiada starannie wykonaną etykietę,

z miejscami na wpisanie tytułu, daty i innych informacji, jak również logo producenta. Ponieważ powierzchnia jest zadrukowana, nie nadaje się do naklejania własnych etykiet, chyba że nadruk jest bardzo płaski. Dobry wybór na własne kopie zapasowe, gdzie etykieta jest mniej ważna.

• Powierzchnia do drukowania. Jeżeli posiadasz drukarkę do płyt CD (specjalny typ drukarek atramentowych, które mogą drukować bezpośrednio na płycie CD) jest to dobry wybór. Ponieważ oznaczenia producenta są zwykle mało kontrastowe lub nawet nie są umieszczane, ten typ dysków nadaje się również do pracy z urządzeniami do etykiet, takimi jak NEATO i inne.

• Bez nazwy. Zwykle sprzedawane w paczkach lub na trzpieniu. Są one tanie i nadają się do pracy z urządzeniami do etykiet.

• W pudełkach. Wszystkie z poprzednio wymienionych wersji mogą być sprzedawane w pudełkach identycznych jak w przypadku CD z muzyką lub CD-ROM-ów z oprogramowaniem. Jest to dobry wybór, jeżeli zapisane dyski mają być rozprowadzane, ale podnosi cenę, jeżeli dyski mają być rozprowadzane lub przechowywane w kopertach lub okładkach z tworzywa. Porada: nadmiarowymi pudełkami można zastąpić uszkodzone pudełka z kolekcji muzyki lub oprogramowania na CD.

♦ Luzem na trzpieniu. Nośniki te są sprzedawane bez pudelek i kopert. Zwykle jest to najtańszy produkt dostępny u każdego producenta. Świetnie nadaje się do masowego powielania lub dla tych, którzy nie korzystają z pudełek przy rozpowszechnianiu dysków.

Dopuszczalne prędkości zapisu nośników CD-R

Ponieważ prędkości zapisu CD-R mogą wahać się od xl (nieużywane już napędy pierwszej generacji) do nawet x48 - x52 dla najszybszych modeli, ważne jest, aby sprawdzić dopuszczalną prędkość zapisu nośnika CD-R.

Większość firmowych nośników można zapisywać z prędkościami do x32. Niektórzy producenci umieszcza­ją ten wskaźnik na opakowaniu, natomiast w przypadku innych informację tę trzeba odszukać na firmowej witrynie WWW. Jeśli napęd oferuje szybkość przekraczającą x32 (nowe napędy osiągają obecnie szybko­ści z przedziału od x48 do x52), należy poszukać nośników obsługujących maksymalną szybkość urządzenia i produkowanych przez firmę deklarującą obsługę danego napędu. W razie konieczności, w celu uzyskania maksymalnej szybkości nagrywania, należy dokonać aktualizacji oprogramowania sprzętowego.

► ► Zajrzyj do punktu „Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu", znajdującego się na stronie 897.

Obecna szybkość nagrywania dysków CD-R (x52) może być największą, jaka w ogóle będzie ofe-T^l rowana przez napędy CD-RW. Wielu producentów jest przekonanych, że ryzyko uszkodzenia nośnika i napędów na skutek zastosowania większych prędkości obrotowych, techniczne trudności zwią­zane z osiągnięciem stabilnego zapisu danych przy wyższych szybkościach i wzrost popularno­ści nagrywarek DVD może sprawić, że modele nagrywarek x52 będą ostatnią generacją napędów CD-RW. Jednak nawet jeśli zamierzasz za pomocą nagrywarki DVD tworzyć publikacje DVD, nadal może Ci zależeć na posiadaniu szybkiego napędu CD-RW. Napędy CD-RW o szybkości x40 lub wyższej potrafią nagrywać dyski CD-R znacznie szybciej od wielu obecnie dostępnych napędów DVD z możliwością wielokrotnego zapisu.

Jeżeli nie można sprawdzić maksymalnej prędkości zapisu, należy ograniczyć tę prędkość do x32 lub mniej­szej (dotyczy danych). W przypadku nagrywania płyt CD Audio możesz stwierdzić, że niektóre urządzenia radzą sobie znacznie lepiej z nośnikami zapisanymi z szybkością x8 lub niższą niż z nagranymi z większymi szybkościami.

Niektóre napędy i aplikacje służące do nagrywania dysków obsługują funkcję, która automatycznie określa optymalną szybkość zapisu płyty CD-R. Przykładowo firma Plextor nazywa ten moduł Po-werRec (Plextor Optimized Writing Error Reduction Contro!). PowerRec i podobne funkcje używane przez innych producentów analizują nośnik i — w celu zagwarantowania najlepszych rezultatów nagrywania — określają odpowiednie metody i szybkość zapisu. Zastosowanie takiej funkcji w przy­padku nośnika o nieznanej szybkości zapisu pomaga przeprowadzić stabilny proces zapisu nieza­leżnie od faktycznej szybkości przypisanej dyskowi.

CD-RW

Na początku 1996 roku konsorcjum składające się z firm Ricoh, Sony, Yamaha, Hewlett-Packard i Mitsubishi Chemical Corporation wprowadziło na rynek format CD-RW. Projekt był opracowany przez formę Ricoh i to ta firma wypuściła w maju 1996 roku pierwszy napęd CD-RW. Napęd ten nosił oznaczenie MP6200S i miał dostępne prędkości 2/2/6 (zapis x2, ponowny zapis x2, odczyt x6). W tym samym czasie opublikowany zo­stał standard Orange Book Part III, który zawiera oficjalną definicję standardu CD-RW. Od tego czasu napędy CD-RW praktycznie wyparły napędy oferujące tylko CD-R, głównie dlatego, że napędy CD-RW są w pełni zgodne z CD-R i mogą zapisywać i odczytywać te same nośniki z tymi samymi możliwościami. Dyski CD-RW mogą być wypalane lub zapisywane w sposób identyczny jak dyski CD-R; jedyną różnicą jest moż­liwość skasowania i ponownego zapisu danych. Jest to bardzo użyteczne przy tworzeniu prototypów dysków, które później będą powielane w postaci tańszych dysków CD-R lub nawet wytłaczane przemysłowo. Dyski te mogą być kasowane do 1000 razy. Dodatkowo, korzystając z zapisu pakietowego, mogą być traktowane jak ogromna dyskietka, na którą można kopiować dane i usuwać pliki w razie potrzeby. Choć dyski CD-RW są dwukrotnie droższe niż CD-R, są o wiele tańsze od kaset optycznych i innych nośników wymiennych. Powo­duje to, że dyski CD-RW świetnie nadają się do tworzenia kopii systemowych, archiwizacji plików i innych.

Format CD-RW byt na początku nazywany CD-Erasable lub CD-E.

Pomiędzy nośnikami CD-R i CD-RW występują cztery główne różnice. W skrócie, dyski CD-RW są:

• ponownie zapisywalne,

• droższe,

• wolniej zapisywane,

• mniej refleksyjne.

Oprócz tego, że nośnik CD-RW może być ponownie zapisywany i kosztuje nieco więcej, może być on zapi­sywany z prędkością o mniej więcej połowę mniejszą. Dzieje się tak, ponieważ laser potrzebuje więcej czasu na pracę nad kolejnymi plamkami. Dyski te mają nieco mniejszą refleksyjność. co powoduje, że wiele star­szych napędów CD-ROM i CD-R nie potrafi odczytywać dysków CD-RW. Jednak w niemal wszystkich no­wych napędach o prędkościach powyżej x24 spełniona jest specyfikacja MultiRead, co pozwala im na bez­problemowy odczyt dysków CD-RW. Najczęściej dysków nie da się odczytać w odtwarzaczach CD-DA — szczególnie samochodowych. Dlatego do zapisu muzyki lub zachowania zgodności ze starszymi napędami powinno się stosować dyski CD-R. Logo MultiRead na napędzie powinno wskazywać na możliwość odczytu dysków CD-RW. Przy kupowaniu nowego zewnętrznego odtwarzacza CD należy szukać modeli umożliwia­jących odczytanie nośników CD-R i CD-RW.

Napędy i nośniki CD-RW do utworzenia odpowiedników dziur wykorzystują zjawisko zmiany fazy. Podob­nie jak w przypadku CD-R podstawą dysku jest płyta poliwęglanowa z wytłoczonym przedrowkiem, który zawiera dane ATIP. Na obracające się podłoże nakładane są: warstwa izolatora, zapisywalna warstwa zmiany w fazie, kolejna warstwa izolatora, aluminiowa warstwa refleksyjna i na koniec warstwa lakieru ochronnego utwardzanego ultrafioletem (i opcjonalna warstwa stanowiąca etykietę). Warstwy dielektryka nad i pod war­stwą zapisywalną są umieszczane w celu ochrony poliwęglanu i warstwy refleksyjnej przez wysoką tempera­turą powstającą podczas procesu zmiany fazy.

Na rysunku 13.13 pokazane są warstwy nośnika CD-RW wraz z przedrowkiem (z perspektywy lasera — wy­pukłością) i wypalonymi dziurami w warstwie zmieniającej fazę.

Rysunek 13.13. Warstwy nośnika CD-RW

Zamiast wypalać organiczny barwnik, tak jak w dyskach CD-R, warstwa zapisywalna w dysku CD-RW jest wykonana ze stopu zmieniającego fazę, składającego się z srebra, indu, antymonu i telluru (Ag-In-Sb-Te). Warstwa refleksyjna wykonana jest z aluminium, tak samo jak w wytłaczanych dyskach. Dzięki temu zapi­sywalna warstwa nośnika CD-RW wygląda jak lustro z delikatnym niebieskim odcieniem. Laser odczytujący działa na dolnej części dysku, a z tej perspektywy rowek wydaje się grzbietem; zapis jest wykonywany na warstwie zmieniającej fazę na szczycie tego grzbietu. Zapisywalna warstwa stopu Ag-In-Sb-Te ma normalnie postać polikrystaliczną, której refleksyjność wynosi około 20%. W czasie zapisu danych laser napędu zmienia swoją moc pomiędzy dwoma ustawieniami, nazywanymi P-write (moc zapisu) i P-erase (moc kasowania).

Ustawienie o wyższej mocy (P-write) jest wykorzystywane do podgrzania materiału w warstwie zapisywal­nej do temperatury pomiędzy 500 a 700 stopni Celsjusza, co powoduje jego stopienie. W stanie ciekłym, molekuły materiału tracą swoją postać polikrystaliczną i przybierają postać amorficzną (losową). Gdy mate­riał zakrzepnie w postaci amorficznej, jego refleksyjność wynosi tylko 5%. Podczas odczytu powierzchnie

0 niskiej refleksyjności symulują dziury wytłaczane na dysku CD-ROM.

Na tym etapie dyski CD-RW byłyby dyskami jednokrotnego zapisu, ale ponieważ możemy je zapisywać po­nownie, musi być sposób na przywrócenie materiału do postaci polikrystalicznej. Jest to realizowana przez ustawienie niższej mocy lasera w trybie P-erase. Podgrzewa on materiał aktywny do około 200 stopni Celsju­sza, co jest temperaturą niższą od temperatury topnienia, ale wystarcza do zmiękczenia materiału. Gdy mate­riał jest zmiękczony i może wolniej stygnąć, molekuły wracają ze stanu amorficznego, w którym odbijały 5% światła, do stanu polikrystalicznego, odbijającego 20% światła. Powierzchnie odbijające więcej światła sy­mulują powierzchnie płaskie dysku CD-ROM.

Należy zwrócić uwagę, że pomimo nazwy ustawienia mocy P-erase, dysk nie jest jawnie „kasowany". Zamiast tego. CD-RW wykorzystuje technikę zapisu nazywaną bezpośrednim nadpisywaniem (ang. direct overwrite), w której plamki, które nie muszą być skasowane, są ponownie zapisywane. Inaczej mówiąc, gdy dane są zapi­sywane, laser zmienia moc pomiędzy P-write i P-erase, tworząc amorficzne i polikrystaliczne obszary niskiej

1 wysokiej refleksyjności, niezależnie od poprzedniego stanu tych obszarów. Jest to podobne do zapisu na taśmie magnetycznej, gdzie również stosuje się bezpośrednie nadpisywanie. Każdy sektor posiada już pewien wzór danych, więc w czasie zapisu nanoszony jest po prostu nowy wzór. Sektory nie są nigdy kasowane, są jedynie nadpisywane. Materiał, z którego wykonane są dyski CD-RW, powala na zapisywanie go do 1000 razy.

Prędkości CD-RW

Oryginalna specyfikacja Orange Book Part III Yolume 1 (specyfikacja CD-RW) pozwalała na zapis dysków CD-RW z maksymalną prędkością x4. Rozwój technologii nośników i napędów pozwolił na zapis z większy­mi prędkościami. W maju 2000 roku wydana została specyfikacja Orange Book Part III Yolume 2 definiująca prędkości zapisu CD-RW od x4 do xl0. To rozszerzenie standardu nosi nazwę High-Speed Rewritable i za­równo dyski CD-RW, jak i napędy umożliwiające zapis z prędkościami wyższymi niż x4 powinny być ozna­czone nadrukowanym na nim oznaczeniem tego rozszerzenia. Specyfikacja Part III Yolume 3 pojawiła się we wrześniu 2002 r. i uwzględnia napędy Ultra-Speed, do których zaliczają się urządzenia CD-RW oferujące szybkości zapisu od x8 do x24.

Z powodu różnic w nośnikach High-Speed i Ultra-Speed pierwsze z nich mogą być używane jedynie w napę­dach High-Speed i Ultra-Speed, natomiast drugie tylko w napędach Ultra-Speed. Oba typy napędów obsłu­gują nośniki o szybkościach od x2 do x4, dzięki czemu możliwe jest odczytywanie danych na komputerach wyposażonych w napędy CD-RW oferujących tradycyjne szybkości. A zatem wybranie nieodpowiedniego nośnika do przenoszenia danych może uniemożliwić odczytanie ich na innym komputerze. Jeżeli nie wiesz, jakiej szybkości nośniki odczytywane są na komputerze docelowym, zalecam zastosowanie standardowego nośnika o szybkości od x2 do x4 lub zapisanie danych na dysku CD-R.

Ze względu na różnice występujące w standardach UDF stosowanych przez programy zapisujące pakietowo (w ich przypadku pliki umieszczane są na dysku CD-RW metodą „przeciągnij i upuść"), konieczność instalowa­nia czytnika UDF na komputerach z napędami CD-ROM oraz brak możliwości odczytania nośników CD-RW przez starsze urządzenia CD-ROM i napędy DVD-ROM pierwszej generacji do wykonywania własnych kopii zapasowych i przenoszenia danych pomiędzy komputerami polecam zastosowanie dysków CD-RW. Jednak gdy dane wysyłane są do innego użytkownika, lepszą propozycjąjest powszechnie obsługiwany nośnik CD-R.

Specyfikacja MultiRead

Oryginalne specyfikacje Red Book i Yellow Book określają, że powierzchnia płaska powinna mieć minimalną refleksyjność około 70%, natomiast maksymalna refleksyjność dziur to 28%. Dlatego obszary dysku reprezen­tujące powierzchnię płaską powinny odbijać nie mniej niż 70% skierowanego na nią światła lasera, natomiast dziury powinny odbijać nie więcej niż 28%. Na początku lat 80, podczas projektowania tych standardów, diody fotodetektorów były stosunkowo mało czułe, i wymagania odnośnie minimalnej i maksymalnej refleksyjności były tak ustawione, aby osiągnąć jasność i kontrast między dziurami a powierzchniami płaskimi wystarczający do ich rozpoznania.

Na dyskach CD-RW refleksyjność powierzchni płaskich wynosi około 20% (z tolerancją5%), a refleksyjność dziur wynosi tylko 5% — są to wartości poniżej oryginalnych wymagań. Na szczęście, odkryto, że prosty układ AGC (automatycznej regulacji wzmocnienia) zmieniający dynamicznie poziom wzmocnienia pozwala na odczytanie dysków CD-RW o niskiej refleksyjności. Pomimo że na początku napędy CD-ROM nie mogły czytać dysków CD-RW, przystosowanie istniejących projektów nie było kłopotliwe. Można napotkać trudno­ści przy odczycie dysków CD-RW w odtwarzaczach płyt CD, szczególnie starszych. Ponieważ format CD-RW został wprowadzony w roku 1996 (i stał się popularny dopiero po roku), większość napędów CD-ROM wy­produkowanych w roku 1997 i wcześniej ma problemy z odczytem dysków CD-RW. Refleksyjność sprawia kłopoty również napędom DVD-Video i DVD-ROM, ponieważ korzystają one z lasera o innej częstotliwości, mają one więcej problemów z odczytem dysków CD-R niż CD-RW.

DVD ma również kłopoty ze zgodnością. W przypadku DVD problemem nie jest jedynie refleksyjność, ale niezgodność długości fali lasera używanego w DVD w czasie odczytu dysków CD-R i CD-RW. Problem ten wynika z rodzaju barwników zastosowanych w warstwie zapisywalnej dysków CD-R i CD-RW, które są bardzo wrażliwe na długość fali lasera używanego do ich odczytu. Kiedy stosowany jest laser o długości fali 780 nm, są one bardzo refleksyjne, ale dla innych długości fali refleksyjność znacznie spada. Zwykłe napędy CD-ROM korzystają z lasera o długości fali 780 nm (podczerwonego), natomiast DVD wykorzystuje laser o krótszej fali, 650 nm (czerwony). Choć krótsza długość fali działa świetnie podczas odczytu tłoczonych dysków CD-ROM. ponieważ powierzchnia aluminium jest tak samo refleksyjna dla krótszej długości fali lasera DVD, to nie udaje się odczyt dysków CD-R i CD-RW.

Na szczęście szybko pojawiło się rozwiązanie tych problemów wprowadzone przez firmę Sony, a następnie ko­lejnych producentów napędów. Okazało się nim zastosowanie głowicy z dwoma laserami — 650 nm (DVD) i 780 nm (CD). Niektóre napędy mają dwa osobne lasery z osobną optyką, ale stosowana jest również wspól­na optyka dla obu laserów, co powoduje, że głowica jest mniejsza i tańsza. Ponieważ większość producentów stara się sprzedawać różne napędy — w tym tanie, bez głowicy z dwoma laserami — potrzebny stał się stan­dard, na podstawie którego kupujący mógłby określić możliwości napędu.

W jaki sposób można sprawdzić, czy napęd potrafi czytać dyski CD-R i CD-RW? Aby określić zgodność na­pędu, konsorcjum OSTA utworzyło standardowe testy i oznaczenia gwarantujące określone poziomy zgodności. Są one nazywane specyfikacjami MultiRead. W chwili obecnej występują dwa poziomy:

• MultiRead — dla napędów CD-ROM,

• MultiRead2 — dla napędów DVD-ROM.

Dodatkowo istnieją standardy MultiPlay, przeznaczone dla domowych odtwarzaczy DVD-Video i CD-DA.

W tabeli 13.28 zamieszczone zostały trzy poziomy zgodności MultiRead, które mogą być przypisane do na­pędów i gwarantowana jest prawidłowa praca wymienionych typów nośników w tych napędach.

Tabela 13.28. Standardy zgodności MultiRead i MultiRead2 dla napędów CD i DVD

Nośnik	MultiRead	MultiRead2
CD-DA	X	X
CD-ROM	X	X
CD-R	X	X
CD-RW	X	X
DVD-ROM	—	X
DVD-Video	—	X
DVD-Audio	—	X
DV D-RAM	—	X

X = Zgodny; napęd odczyta ten nośnik

— = Niezgodny; napęd nie odczyta tego nośnika

Specyfikacja MultiRead wskazuje również, że napęd może czytać dyski zapisane w trybie pakietowym, po­nieważ tryb ten staje się coraz częściej używany zarówno dla nośników CD-R, jak i CD-RW.

Aby sprawdzić, czy napęd spełnia jeden z tych standardów, wystarczy poszukać oznaczenia MultiRead lub MultiRead2 na napędzie. Oznaczenia te są pokazane na rysunku 13.14.

Rysunek 13.14. Oznaczenia MultiRead i MultiRead2

Jeżeli napęd posiada takie oznaczenie, gwarantowany jest określony poziom zgodności. Jeżeli kupujesz na­pęd CD-ROM lub DVD i chcesz odczytywać dyski CD-R lub CD-RW, szukaj oznaczenia MultiRead lub MultiRead2 na napędzie. Szczególnie w przypadku napędów DVD wersje MultiRead2 są droższe, ponieważ zastosowano w nim droższą, dwulaserową głowicę. Niemal wszystkie napędy DVD-ROM dla komputerów mają podwójny mechanizm głowicy, co pozwala im prawidłowo odczytywać dyski CD-R i CD-RW. Jednak większość odtwarzaczy filmów DVD używanych w domach nie posiada głowicy z dwoma laserami.

Najnowszą wersję 1.11 specyfikacji MultiRead z 23 października 1997 r. i wersję 1.0 specyfikacji MultiRead2 z 6 grudnia 1999 r. można pobrać ze strony internetowej organizacji OSTA.

Jak niezawodnie zapisywać dyski CD?

Czas zapisu pełnego dysku CD-R waha się od poniżej 3 minut (x48) do 80 (xl), a w przypadku wystąpienia błędu opróżnienia bufora lub innego powstaje konieczność ponownego zapisywania dysku CD-RW. natomiast w przypadku CD-R zniszczenie nośnika.

Na zdolność do poprawnego kopiowania wpływ ma pięć najważniejszych czynników: typ interfejsu, wielkość bufora napędu, położenie i jakość danych do zapisania, prędkość zapisu oraz to, czy w trakcie zapisywania komputer wykonuje jeszcze inne zadania.

Aby zwiększyć szanse niezawodnego zapisywania dysków CD-RW i CD-R, należy zwrócić uwagę na napędy mające następujące cechy:

• Duży bufor danych (2 MB lub więcej) lub lepiej zabezpieczenie przed błędami opróżnienia bufora. Bufor danych w napędzie przechowuje informacje odczytane z oryginalnego źródła danych, więc jeżeli wystąpi przerwa w odczycie danych, istnieje mniejsze prawdopodobieństwo „pozostania bez danych". Nowsze napędy z ochroną przed opróżnieniem bufora niemal całkowicie eliminują ten problem, niezależnie od wielkości bufora w napędzie.

• Obsługa trybów UDMA. Jak już kilkukrotnie wspominaliśmy, tryby przesyłu UDMA pozwalają na osiągnięcie większych prędkości przesyłu danych i mniej obciążają procesor, w porównaniu

ze starszymi wersjami ATA. Aby skorzystać z tej funkcji, niezbędna jest płyta główna z interfejsem UDMA obsługującym zarządzanie magistralą oraz odpowiedni napęd.

Jeżeli występują problemy z niezawodnym tworzeniem dysków CD-R przy pracy z maksymalną pręd­kością zapisu, należy zmniejszyć tę prędkość (np. x24 zamiast x48). Wypalanie dysku będzie trwało dwa razy dłużej, ale lepiej powoli utworzyć działający dysk, niż go szybko zepsuć.

Alternatywnym podejściem jest wykorzystanie oprogramowania pakietowego do tworzenia CD-R. Wszystkie nowe modele napędów CD-RW obsługują zapis pakietowy, który umożliwia bezpośrednie kopiowanie pojedynczych plików na CD-R lub CD-RW, zamiast przenoszenia wszystkich plików na raz za pomocą oprogramowania do nagrywania. Stosując podejście „po trochu", zapisujemy mniejsze ilości danych i przez to zwiększamy praw­dopodobieństwo powodzenia operacji. Jeżeli napęd obsługuje tę funkcję, to prawdopodobnie oprogramowanie do zapisu pakietowego jest z nim dostarczone. Choć wszystkie dyski CD utworzone za pomocą zapisu pa­kietowego mogą być odczytane w Windows 9x, Me, NT i 2000, to nie można ich odczytać w Windows 3.1 i MS-DOS. ponieważ te systemy operacyjne nie posiadają sterowników obsługujących zapis pakietowy. Warto zauważyć, że niektóre aplikacje służące do nagrywania dysków CD oferują zapis pakietowy dysków CD-R, ale nie obsługują już innych formatów. Przykładowo program DirectCD, wchodzący w skład pakietu oprogramowania Easy CD Creator firmy Roxio, pozwala na pakietowe zapisywanie nośników CD-R i CD-R, a także zamyka dyski CD-R, tak aby można je było odczytać na dowolnym napędzie. Z kolei zapisujące pa-kietowo narzędzie InCD Nero, będące częścią aplikacji Nero Burning ROM, nie obsługuje dysków CD-R.

Oprogramowanie wykonujące obrazy danych, takie jak Drivelmage firmy PowerQuest, uruchamiane jest w wierszu poleceń systemu DOS, ale przy kopiowaniu danych na nośnik CD-R korzysta z zapi-su pakietowego. Ze względu na to, że w przypadku niektórych wersji programu Drivelmage wyko­nana za jego pomocą kopia danych musi zostać przywrócona z poziomu wiersza poleceń systemu DOS, narzędzie zawiera specjalny zgodny z systemem sterownik trybu zapisu pakietowego, który ładowany jest podczas wykonywania procedury startowej.

Jeżeli używasz, napędu CD-R lub CD-RW z interfejsem SCSI, powinieneś się upewnić, że zastosowana jest właściwa karta interfejsu i odpowiednie kable. Choć większość dostawców uwalnia nas całkowicie od tego kło­potu, dostarczając odpowiednie wyposażenie, to jednak niektórzy nie wykazują takiego profesjonalizmu.

Jeżeli musisz dokupić kartę SCSI do swojej nagrywarki, weź pod uwagę następujące wskazówki:

♦ Nie kupuj kart ISA. We wielu nowych płytach głównych nie sąjuż montowane gniazda ISA,

a nawet jeżeli znajdują się one na płycie, wydajność szyny ISA jest wąskim gardłem ograniczającym wydajność napędu.

• Karty PCI lub Cardbus SCSI działają świetnie. W rozdziale 17., „Porty wejścia-wyjścia — od szeregowego i równoległego do IEEE 1394 i USB", wspomnieliśmy, że wydajność 32-bitowej szyny PCI o częstotliwości 33 MHz jest o wiele większa niż 16-bitowej szyny ISA o częstotliwości 8,33 MHz. Interfejs Cardbus to PCI dla notebooków ma więc te same zalety.

• Sprawdź, czy karta SCSI nadaje się do obsługi napędów CD-RW/CD-R. Kontrolery SCSI, które współpracują z urządzeniami o niskiej wydajności, takimi jak skanery i napędy Zip (czasami są sprzedawane z nimi w zestawie), nie nadają się do obsługi napędów CD-R lub CD-RW.

Producenci napędów CD-R, na przykład Adaptec, Promise Tech, SIIG, Tekram i Avansys, oferują również karty SCSI PCI o wysokiej wydajności.

Błąd opróżnienia bufora

Gdy napęd nagrywa dane na dysk CD-R lub CD-RW w trybie Disk at Once lub Track at Once, zapisuje on na dysku całą spiralną ścieżkę, tworząc wzorzec danych na czystym nośniku. Ponieważ napęd nie potrafi szybko odszukać miejsca, gdzie skończył i ponownie rozpocząć nagrywanie, po rozpoczęciu zapisu musi on konty­nuować swoje działanie aż do końca ścieżki bądź całego dysku. W przeciwnym wypadku zapis (lub cały dysk CD-R) będzie zniszczony. Powoduje to, że oprogramowanie do zapisywania dysków CD w połączeniu z sprzę­tem musi zapewniać dopływ stałego strumienia danych do napędu. Dodatkowo, oprogramowanie tworzy bu­fory na dysku twardym w celu tymczasowego zapisu danych przed ich wysłaniem do napędu.

Jeżeli system nie potrafi dostarczyć danych w tempie wystarczającym do prawidłowego zapisu, wyświetlony zostanie komunikat o błędzie opróżnienia bufora (ang. buffer underrun error) i zapisywanie zostaje przerwane. Błąd opróżnienia bufora oznacza, że napęd musiał przerwać zapisywanie z powodu braku w buforze goto­wych do zapisu danych. Przez wiele lat był to największy problem wszystkich osób nagrywających nośniki CD-R i CD-RW. Również przez wiele lat najlepszym sposobem zabezpieczenia się przed błędami opróżnie­nia bufora było zmniejszenie prędkości zapisu bądź posiadanie w napędzie obszernego bufora oraz szybkiego interfejsu i dysku. Nikt nie chce zapisywać z niższą prędkością (bo kto kupi szybsze napędy?), więc szybko rosły wielkości buforów oraz prędkości interfejsów. Jednak nadal występowały błędy opróżnienia bufora, je­żeli użytkownik próbował w czasie trwania zapisu przeglądać strony WWW lub wykonywał inne operacje.

Zabezpieczenie przed błędem opróżnienia bufora

Technologia zabezpieczenia przed błędami opróżnienia bufora została po raz pierwszy zaproponowana przez firmę Sanyo. Firma ta określiła tę technologię jako BURN-Proof (skrót BURN pochodzi od buffer underrun), co może być nieco mylące (ponieważ niektórzy użytkownicy myślą, że zabezpiecza ona przed zapisem na dysku), ale jej działanie okazało się perfekcyjne.

Po Sanyo kilka firm stworzyło podobne technologie, nazywając je w różny sposób:

• BURN-Proof-^ Sanyo,

• JustLink — Ricoh,

• Waste-Proof — Yamaha,

• Safeburn — Yamaha,

• Superlink — Mediatek.

Powyższe technologie mogą być obsługiwane przez napędy wielu producentów, ponieważ większość twór­ców tych rozwiązań udzieliło licencji różnym firmom.

Technologia zabezpieczenia przed opróżnieniem bufora wymaga zastosowania w napędzie specjalnego ukła­du monitorującego jego bufor. Gdy układ przewiduje, że może wystąpić błąd opróżnienia bufora (bufor za­wiera bardzo mało danych), zapisywanie jest tymczasowo zatrzymywane aż do czasu dostarczenia większej ilości danych. Po ponownym zapełnieniu bufora, napęd odszukuje miejsce, gdzie przerwał zapisywanie, i roz­poczyna je ponownie.

Zgodnie ze specyfikacją Orange Book przerwy pomiędzy danymi w zapisie CD muszą wynosić nie więcej niż 100 milisekund. Napęd z technologią zabezpieczenia przed opróżnieniem bufora potrafi ponownie uru­chomić zapis od miejsca, gdzie zakończył zapisywanie, z przerwą 40 - 45 milisekund lub mniej, co wystarcza do spełnienia specyfikacji. Te niewielkie przerwy są z łatwością kompensowane przez układy korekcji błędów użyte w dysku, więc żadne dane nie są utracone.

Trzeba pamiętać, że aby wszystko działało prawidłowo, nie tylko napęd musi wykorzystywać technologię za­bezpieczenia przed opróżnieniem bufora, ale równie ważne jest zastosowane oprogramowanie. Na szczęście wszystkie popularne programy do zapisu dysków CD obsługują tę technologię.

Jeżeli napęd zawiera układ zabezpieczenia przed opróżnieniem bufora, można bez obawy o zniszczenie dysku wykonywać inne czynności podczas nagrywania.

Tworzenie dysków pozbawionych błędów

Jeżeli posiadasz starszy napęd, który nie ma zabezpieczenia przed opróżnieniem bufora, aby pewnie tworzyć dyski CD-R, należy przestrzegać następujących zasad:

• Tam, gdzie jest to możliwe, kopiuj wszystkie dane, które mają być umieszczone na dysku CD-R na szybki dysk lokalny. Jeżeli nie możesz tego zrobić, unikaj następujących źródeł danych: dyskietek, urządzeń podłączonych do portu równoległego i wolnych napędów CD-ROM (szczególnie wolniejszych niż x8). Te źródła danych nie mogą dostarczać danych na tyle szybko, aby zapewnić stały ich strumień do nagrywarki.

• Przed rozpoczęciem zapisu dysku CD-R sprawdź poprawność dysku twardego lub innego źródła danych (często w tym celu stosuje się program Scandisk z systemów Windows 9x/Me lub narzędzie sprawdzające błędy wchodzące w skład systemów Windows 2000/XP). Spróbuj również zdefragmentować dysk. W ten sposób usunięte zostaną błędy na dysku i jego defragmentacja spowalniająca dostęp do danych.

• Unikaj zapisywania otwartych plików lub plików o zerowej długości (często wykorzystywanych jako pliki tymczasowe). Jeżeli musisz wykonać kopię bieżącej konfiguracji systemu, wykorzystaj program taki jak Norton Ghost lub PowerQuest Drive Image. Programy te tworzą z całej zawartości dysku jeden skompresowany plik. Następnie należy zapisać na dysku wynikowy skompresowany plik.

• Wyłącz zarządzanie zasilaniem dla dysku twardego i innych urządzeń zewnętrznych. W systemie Windows można to wykonać poprzez Opcje zasilania w Panelu sterowania.

• Upewnij się, że dysk tymczasowy posiada dostatecznie dużo wolnego miejsca — co najmniej dwa razy więcej niż wynosi pojemność dysku CD. W przypadku stosowania programów takich jak Roxio Easy CD-Creator lub Nero Burning ROM, szacowana wielkość dysku CD jest pokazywana na ekranie, .leżeli tworzysz dysk z 500 MB danych, dysk tymczasowy powinien mieć około 1 GB wolnego miejsca.

• W Windows 9x można polepszyć buforowanie dysku przez przestawienie, na zakładce Wydajność okna Właściwości systemu, typowej roli komputera z Stacja robocza na Serwer. Opcja ta działa prawidłowo w Windows 95B i 95C (OSR 2.x) oraz Windows 98/Me, ale w oryginalnej wersji Windows 95 oraz OSR1 (95A) ustawione są nieprawidłowe klucze w rejestrze. Na witrynie WWW firmy Microsoft znajduje się plik z właściwymi ustawieniami rejestru dla Windows 95/95A. Po jego pobraniu należy utworzyć kopię zapasową rejestru, dołączyć plik ze zmianami i uruchomić komputer ponownie.

• Jeżeli dane na dysk CD pochodzą z wielu źródeł, pomyśl o skorzystaniu z opcji tworzenia obrazu dysku, dostępnej w większości programów do tworzenia CD. Opcja ta powoduje utworzenie na dysku twardym pliku obrazu, który zawiera wszystkie pliki, jakie mają trafić na CD-ROM. Następnie.

na podstawie pliku obrazu, program może utworzyć gotowy dysk CD.

• Jeżeli nie jesteś pewny powodzenia operacji, nie marnuj dysku CD-R. Zamiast tego skorzystaj z dysku CD-RW, który jest zapisywany z mniejszą prędkością lub wykorzystaj opcję Testuj, a następnie zapisz, dostępną w większości programów do tworzenia CD. Opcja ta przed rozpoczęciem tworzenia CD symuluje zapis danych na dysku. Jeżeli podczas symulacji nie zostaną napotkane żadne problemy, dysk jest zapisywany. Nie zabezpiecza to przed wystąpieniem błędów, ale w większości przypadków pomaga.

• Małe pliki są bardziej kłopotliwe do nagrywania, ponieważ ich wyszukanie i odczytanie wymaga intensywnej pracy dysku. W takim przypadku lepiej skorzystać z trybu zapisywania pakietowego.

• Utrzymuj napęd w czystości. Jeżeli jest to potrzebne, skorzystaj z płyty czyszczącej. Zabrudzony napęd może powodować błędy przy odczycie lub zapisie danych.

• Nie wykonuj w trakcie zapisywania innych operacji. Jeżeli uruchomisz inny program w czasie zapisywania dysku CD, komputer będzie zmuszony dzielić czas procesora na uruchomienie kolejnego procesu i przełączanie się między nowym procesem a procesami już działającymi. Operacja przełączania się między procesami może spowodować opróżnienie bufora nagrywarki, ponieważ nie będzie ona otrzymywała ciągłego strumienia danych. Jeżeli Twój napęd nie ma opcji ochrony przed opróżnieniem bufora, nie myśl nawet o przeglądaniu Internetu, graniu w pasjansa czy projektowaniu okładki dla zapisującego się właśnie dysku.

Jeżeli, mimo zastosowania wymienionych wskazówek, nadal występują błędy opróżnienia bufora, spróbuj obniżyć prędkość zapisu. Używanie prędkości niższej niż maksymalna jest frustrujące, ale jest to lepsze roz­wiązanie niż strata czasu na tworzenie bezużytecznych dysków.

I jeszcze ostatnia uwaga. Napotkałem również na problemy z zapisem dysków CD spowodowane niewłaści­wym zasilaczem. Niewłaściwy lub przeciążony zasilacz może powodować ogromną ilość problemów przy zapisie (w tym błędy opróżnienia bufora). Widziałem przypadki, gdzie system działał normalnie podczas zwykłej pracy, ale występowały ogromne kłopoty podczas zapisywania dysków CD — od błędów opróżnie­nia bufora do błędów kalibracji mocy. Po wymianie zasilacza na model o wyższej wydajności wszystkie pro­blemy zniknęły. Powtarzałem już to kilka razy, że zasilacz jest podstawą komputera PC i jest on najbardziej kłopotliwym elementem komputera. W rozdziale 21., „Zasilacze i obudowy", znajduje się więcej informacji na temat zasilaczy, w tym lista godnych uwagi producentów tych podzespołów.

Programy do zapisu CD

Innym problemem związanym z napędami CD-R i CD-RW jest fakt, że wymagają one specjalnego oprogra­mowania do zapisu dysków. Choć większość napędów kasetowych i innych nośników przenośnych jest ob­sługiwana jako standardowe urządzenia systemu i można się do nich odwoływać jak do dysku twardego, napęd CD-R i CD-RW i większość typów napędów DVD z możliwością wielokrotnego zapisu wymaga specjalnego oprogramowania do wypalania dysków CD-ROM i DVD. Oprogramowanie to potrafi sobie radzić z różnicą pomiędzy sposobem zapisu danych na CD a sposobem zapisu danych na dysku twardym. Jak opisywaliśmy wcześniej, istnieje kilka standardów zapisywania danych na dyskach CD-ROM. Oprogramo­wanie do wypalania dysków układa dane zgodnie z jednym z tych standardów, dzięki czemu mogą być one później odczytane przez napęd CD-ROM. W system Windows XP wbudowany został program do zapisu dysków CD; w przypadku stosowania wcześniejszych systemów, wymagane jest zakupienie i zainstalowanie dodatkowego oprogramowania. Większość użytkowników uważa jednak, że popularne programy do tworze­nia dysków CD, takie jak Easy CD-Creator (Roxio) lub Nero Burning ROM (Nero) mają o wiele większe moż­liwości i są łatwiejsze w użyciu niż oprogramowanie dołączone do systemu Windows lub niektórych napędów.

Wcześniejsze technologie zapisu dysków CD wymagały utworzenia repliki dysku CD na dysku twardym kom­putera. Niektóre z programów wymagały nawet do tego celu osobnej, dedykowanej partycji. Tworząc dysk CD, kopiowałeś wszystkie potrzebne pliki na dysk twardy, budując odpowiednią strukturę katalogów, a na­stępnie program rozpoczynał tworzenie dokładnej repliki wszystkich sektorów dysku CD-ROM zawierają­cych wszystkie pliki, całą strukturę katalogów i informacje o dysku, aby na koniec skopiować replikę na dysk CD-ROM. Aby wykonać tę operację wymagane było około 1,5 GB miejsca na jeden dysk CD (650 MB/CD * 2 = 1.3 GB + narzut = 1,5 GB). W chwili obecnej nie ma takiego wymagania, ponieważ większość programów tworzy tzw. obrazy wirtualne. Po wybraniu plików i katalogów do zapisu, program do zapisu CD tworzy ob­raz wirtualny dysku CD-ROM. Dzięki temu można wybrać pliki z różnych katalogów na różnych dyskach, a nawet pliki zapisane w sieci lub na dyskach CD-ROM, i utworzyć z nich dysk CD-R. Wykonanie takiego dysku jest możliwe, jeżeli dyski źródłowe są odpowiednio wydajne, a napęd posiada duży bufor lub mecha­nizm ochrony przez opróżnieniem bufora. Jeżeli napotkasz problemy, zastosuj przedstawione wcześniej wska­zówki pozwalające pokonać kłopoty powodowane przez powolne źródła danych.

Program do tworzenia CD buduje strukturę katalogów, zapisuje ją na dysku CD, a następnie otwiera każdy plik, który ma znaleźć się na CD i kopiuje jego zawartość bezpośrednio ze źródła danych. Najczęściej działa to świetnie, ale trzeba pamiętać o czasie dostępu do nośników z danymi źródłowymi. Jeżeli na przykład zostanie wybrany katalog z wolnego dysku twardego lub z wolnej sieci, program nagrywający może nie być w stanie odczytać danych wystarczająco szybko, aby zagwarantować ciągły strumień bitów dla nagrywarki. W napę­dach bez zabezpieczenia przed błędem opróżnienia bufora powoduje to przerwanie zapisu i zniszczenie dysku.

Nie zapominaj o oprogramowaniu)

Jeżeli masz ciągłe problemy z tworzeniem dysków CD, przyczyna może tkwić w napędzie lub oprogramowaniu. Poszukaj na witrynie WWW producenta oprogramowania wskazówek i aktualizacji. Niektóre napędy posiadają wewnętrzne oprogramowanie, które można uaktualniać podobnie jak pamięć Flash z BlOS-em na płycie głównej; jeżeli istnieje taka możliwość, zawsze należy instalować najnowsze oprogramowanie. Trzeba również sprawdzić, czy program do wypalania CD jest zgodny z napędem i wersją oprogramowania napędu.

Każdy większy dostawca napędów CD-R i CD-RW oferuje wiele porad technicznych pomagających użytkownikom zapisywać dyski w sposób pewny. Użyteczne informacje można również odszukać na witrynach WWW producen­tów interfejsów SCSI oraz producentów nośników.

^ ^- Zajrzyj do punktu „Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu", znajdującego się na stronie 897.

Cyfrowy odczyt dźwięku

Wszystkie napędy CD-ROM potrafią odtwarzać dyski CD-DA utworzone zgodnie z formatem Red Book, ale nie wszystkie napędy mogą odczytać dysk CD-DA. Różnica ta wygląda na niewielką, ale w rzeczywistości jest ogromna. Jeżeli lubisz muzykę i chcesz wykorzystać komputer do zarządzania swoją kolekcją nagrań, możli­wość odczytania cyfrowych danych dźwięku jest bardzo ważną funkcją Twojego napędu CD (lub DVD), po­nieważ umożliwia łatwiejsze i dokładniejsze przechowywanie, manipulowanie i ewentualne ponowne zapisa­nie ścieżki dźwiękowej.

Napędy CD-ROM zainstalowane w komputerach PC potrafią odtwarzać dyski z muzyką. Odtwarzanie płyt jest proste, wystarczy wsunąć dysk CD-DA do napędu CD-ROM i odtworzyć muzykę za pomocą aplikacji od­twarzacza CD (dołączonej do Windows 95 i kolejnych). W czasie odtwarzania, sygnał dźwiękowy w postaci analogowej jest przesyłany przez cienki kabel stereo (nazywany CD audio) pomiędzy napędem CD-ROM a kartą dźwiękową komputera. Ten sam sygnał dźwiękowy jest również przesyłany do gniazda słuchawek znajdującego się z przodu obudowy napędu. Karta dźwiękowa wzmacnia sygnał, aby można było go usłyszeć w głośnikach dołączonych do karty lub bezpośrednio przez słuchawki podłączone do gniazda na przedniej ściance napędu.

Jest to wystarczające rozwiązanie, jeżeli chcesz jedynie odtwarzać dźwięki, ale jeżeli chcesz zapisać utwór na dysku, można zastosować kilka metod. Aby przenieść utwór na dysk, możesz odtwarzać go jak zwykle i jed­nocześnie wykorzystać program Rejestrator dźwięku, dostępny w systemie Windows 95 i kolejnych (podobny program jest często dołączany do karty dźwiękowej), do ponownej digitalizacji fali dźwiękowej i zapisania jej w postaci pliku WAV. Ale oznacza to, że dźwięk jest przekształcany przez napęd CD-ROM z postaci cy­frowej, w jakiej jest przechowywany na dysku, na postać analogową i z powrotem na postać cyfrową przez kartę dźwiękową. Powoduje to, że wynikowy plik będzie jedynie przybliżeniem pierwotnych danych cyfro­wych. Inną niedogodnością tej procedury jest praca napędu z prędkościąjednokrotną.

Dużo korzystniejszą możliwością byłoby odczytanie oryginalnych danych cyfrowych bezpośrednio z dysku. W starych napędach CD-ROM nie było to możliwe, ale nowsze napędy oferują cyfrowy odczyt dźwięku (ang. Digital Audio Extraction — DAE). W tym trybie odczytywane są bezpośrednio sektory zawierające da­ne cyfrowe i zamiast ich dekodowania na postać sygnałów analogowych, porcje surowych (po korekcji błę­dów) danych dźwiękowych, o wielkości 2352 bajtów każdy, są przesyłane przez kabel interfejsu (ATA, SCSI, USB lub FireWire) do procesora komputera PC. Dzięki temu nie są przeprowadzane żadne konwersje analo­gowo-cyfrowe, więc otrzymujemy dane dźwiękowe w dokładnie takiej samej formie, jak były na początku zapisane na CD (z dokładnością zależną od możliwości mechanizmu korekcji błędów CD-DA).

Cyfrowy odczyt danych jest również określany jako ripping (zrzucanie), ponieważ dane dźwiękowe są „wy­pruwane" z napędu działającego z pełną prędkością, a nie z normalną jednokrotną prędkością wykorzystywaną przy słuchaniu muzyki. W chwili obecnej większość napędów nie potrafi wykonywać kopiowania DAE z pełną prędkością. Średnia prędkość kopiowania DAE wynosi od jednej czwartej do połowy maksymalnej prędkości napędu. W przypadku napędu x40 dane dźwiękowe mogą być kopiowane z maksymalną prędkością x20. Jed­nak jest to dużo lepszy wynik niż prędkość xl osiągana w napędach nie obsługujących DAE (nie wspomina­jąc o pominięciu konwersji sygnału analogowego na cyfrowy i uniknięciu w ten sposób pogorszenia jakości).

Niemal wszystkie nowe napędy CD i DVD mogą kopiować dane cyfrowe z dysków z muzyką. Prędkość tej operacji zależy od ich modelu. Można przyjmować, że cyfrowa kopia ścieżki (utworu) jest zawsze taka sama, ponieważ jest to cyfrowa kopia oryginału; jednak nie zawsze jest to prawda. Format CD-DA został zapro­jektowany na potrzeby muzyki, a nie przesyłania danych ze 100% dokładnością. Błędne dane, które nie mogą być skorygowane przez kod CIRC formatu CD-DA, są interpolowane przez oprogramowanie napędu. Dodat­kowo mogą wystąpić problemy spowodowane przez niedokładności zegara, co powoduje, że w trakcie czyta­nia ramek w sektorach następuje rozsynchronizowanie (ang. jitter). Różnice w oprogramowaniu wewnętrznym napędu i sterownikach mogą powodować kolejne problemy.

Mogą występować kłopoty z pozycjonowaniem, ponieważ format CD-DA został zaprojektowany do ciągłego odtwarzania, a nie odczytywania pojedynczych sektorów. Sektory CD-ROM mają długość 2352 bajtów i są one podzielone na 2048 bajtów danych i 304 bajty synchronizacji, nagłówka i dodatkowych danych ECC ob­sługujących pozycjonowanie i umożliwiających bezbłędny odczyt. W sektorach dźwiękowych nie występują bajty synchronizujące, nagłówek i dodatkowe dane ECC, a zamiast tego wszystkie 2352 bajty są użyte na da­ne dźwiękowe. Aby zlokalizować sektor dźwiękowy, należy wykorzystać dane subkodu Q (opisane wcześniej w podpunkcie „Dane subkodu"). Większość odtwarzaczy CD korzysta z danych subkodu Q, pozycjonując dane z dokładnością do 75 sektorów (1 sekundy). Napędy CD-ROM posiadające funkcję cyfrowego odczytu dźwięku są dużo dokładniejsze, ale z powodu sposobu działania subkodu (jest on wpleciony w dane dźwięko­we), zaprojektowanie napędu, który potrafi ustawić się za każdym razem precyzyjnie na ten sam sektor dźwię­kowy, rozpoczynający ścieżkę, może być trudne.

Wszystkie te czynniki powodują niedokładności i niewielkie różnice w przypadku wielokrotnego odczytywania tej samej ścieżki. Możliwe jest wykonanie perfekcyjnego odczytu, ale ten perfekcyjny odczyt jest trudny do osiągnięcia z wielu powodów. Na przykład, nawet niewielkie zabrudzenia lub zarysowania dysku mają ogromny wpływ na jakość odczytu, więc trzeba zadbać o jego odpowiednią czystość. Aby sprawdzić jakość cyfrowego odczytu dźwięku przez napęd, należy kilkukrotnie zapisać tę samą ścieżkę czystego i nieporysowanego dys­ku, zapisując za każdym razem wynik pod inną nazwą. Następnie za pomocą polecenia fc należy porównać ze sobą otrzymane pliki. Jeżeli pliki będą identyczne, oznacza to, że posiadasz kombinację sprzętu i oprogra­mowania umożliwiającą wykonanie perfekcyjnego, lub niemal perfekcyjnego, odczytu danych cyfrowych.

Jeżeli masz zamiar często odczytywać dane cyfrowe, powinieneś dowiedzieć się, jakiego sprzętu i oprogra­mowania używają inni użytkownicy. Generalnie, napędy SCSI działają lepiej niż napędy ATA, ale niektóre napędy ATA są tak samo dobre jak SCSI. Firma Plextor jest znana z tego, że produkuje doskonałe napędy do cyfrowego odczytu danych, a ja mogę również polecić napędy firmy Toshiba.

Kopiowanie DAE umożliwia przesłanie ścieżki danych dźwiękowych bezpośrednio do komputera w formie plików WAV. Po zapisaniu ich na dysku pliki te są konwertowane do innego (zwykle kompresowanego) for­matu, takiego jak MP3 (MPEG-1/2 Layer III) używanego w odtwarzaczach MP3 dostępnych na rynku.

Ponieważ odczytywane pliki WAV mają częstotliwość próbkowania 44,1 KHz — używaną w napędach CD, otrzymujemy 176 400 bajtów danych na sekundę dźwięku, co oznacza, że 1 minuta muzyki zajmuje niemal 10,6 MB miejsca na dysku! Kompresja MP3 pozwala na sześciokrotne lub większe zmniejszenie objętości pliku okupione jednak pewną utratą jakości zależną od stopnia kompresji.

Można również użyć napędu CD-R lub RW umożliwiającego kopiowanie DAE do wykonywania kopii zapaso­wych płyt CD (dla bezpieczeństwa) lub łączenia kilku utworów we własną składankę największych przebojów.

Dyski CD-R i CD-RW „tylko do zapisu muzyki"

Zgodnie z ustawą Audio Home Recording Act nagrywarki do użytku domowego oraz nośniki do nagrywania muzyki muszą mieć zabezpieczenia przeciwko kopiowaniu, w większości SCMS. Nagrywarki te mogą wy­konywać cyfrowe kopie jedynie z oryginalnie nagranych dysków. Można wykonywać kopie z kopii, ale w ta­kim przypadku zapisywane dane są konwertowane z postaci cyfrowej na analogową i znów na postać cyfrową, co powoduje spadek jakości wykonywanej kopii.

Również nośniki wykorzystywane w zabezpieczonych nagrywarkach muszą być również specjalne. Nagry­warki te działają jedynie ze specjalnymi dyskami oznaczonymi jako For Musie Use, For Audio lub For Consumer. Posiadają one znane już standardowe oznaczenie Compact Disc Digital Audio Recordable, ale oznaczenie to zawiera dodatkowy wiersz z napisem For Consumer. Dyski te posiadają specjalną ścieżkę, która jest wymagana przez zabezpieczoną nagrywarkę. Cena tych dysków obejmuje już tantiemy dla przemysłu muzycznego, przez co kosztują one od około 20 do 30% więcej niż standardowe nośniki CD-R i CD-RW. W przypadku użycia zwykłego nośnika w napędzie zgodnym z ustawą AHRA, nie jest on przez niego rozpo­znawany.

Ograniczenia te nie dotyczą napędów CD-R i CD-RW instalowanych w komputerach PC. Nie muszą być one zgodne z ustawą AHRA, nie muszą również korzystać z nośników For Musie Only nawet, jeżeli są wykorzy­stywane do odtwarzania i kopiowania muzyki. Można również tworzyć kopie z kopii. Nie są wymagane no­śniki zgodne z AHRA do napędów CD-R i RW w komputerach. Jeżeli posiadasz nośniki oznaczone For Musie Use Only, można je użyć w napędzie CD-R lub CD-RW tak samo jak zwykłych nośników używanych do za­pisywania danych — dodatkowe informacje są po prostu ignorowane.

Zabezpieczenie przed kopiowaniem CD

Obawy o powszechne kopiowanie oprogramowania i muzyki spowodowały powstanie technologii zabezpie­czeń mających za zadanie uniemożliwienie skopiowania dysku. Istnieją różne metody zabezpieczania dys­ków CD z oprogramowaniem i muzyką, ale końcowy wynik jest taki sam — nie można wykonać poprawnej kopii lub kopia nie działa prawidłowo. W przypadku CD z muzyką, zabezpieczenie przed kopiowaniem może być nieco kłopotliwe przez wyraźne szumy w zapisie lub nawet brak możliwości odtworzenia dysku w napę­dzie CD-ROM.

Dla dysków z muzyką opracowano kilka metod zabezpieczeń — od prostych, do skomplikowanych. Najbar­dziej popularnym schematem zabezpieczeń dla muzyki cyfrowej jest SafeAudio firmy Macrovision. Firma Macrovision nigdy nie opisała szczegółów technologii SafeAudio, ale zakupiła tę technologię od firmy TTR Technologies, a patent zgłoszony przez TTR opisuje szczegółowo jej działanie. Zgodnie z patentem dysk jest zapisywany z błędnymi wartościami (wprowadzanie szumu) zarówno w danych dźwiękowych, jak i w kodach używanych przy korekcji błędów. Podczas odczytu dysku standardowy schemat korekcji błędów przestaje działać, pozostawiając małe przerwy w strumieniu dźwięków. W przypadku zwykłego odtwarzacza CD prze­rwy te są automatycznie usuwane przez oprogramowanie lub układy w odtwarzaczu, które interpolują (zga­dują) brakujące wartości. Napęd CD w komputerze może wykonać identyczną operację w czasie odtwarzania płyty, ale nie wykonuje interpolacji podczas cyfrowego kopiowania danych na dysk twardy, inny CD lub inny nośnik. W takim przypadku niepołączone przerwy są słyszane jako bardzo głośne trzaski, syczenie i szum. Zarówno TTR, jak i Macrovision twierdzą, że interpolacja zachodząca podczas odtwarzania dysku SafeAudio jest niesłyszalna dla ludzkiego ucha, ale wielu ekspertów muzycznych nie zgadza się z tym. Dla audiofilów dodanie jakiegokolwiek zniekształcenia lub szumu do dźwięku jest niedopuszczalne.

Mogą być stosowane nawet bardziej rygorystyczne zabezpieczenia, które powodują, że dysk z muzyką nie może być odtwarzany w komputerze i może nawet powodować problemy w odtwarzaczach CD. Oczywiście poważnym problemem jest brak możliwości wykonania kopii zapasowych zakupionych przez siebie dysków — co jest dopuszczalne przez prawo.

Dla oprogramowania używanych jest również kilka schematów zabezpieczeń, choć są one bardzo podobne do siebie. 1 tutaj najbardziej popularnym zabezpieczeniem jest rozwiązanie firmowane przez Macrovision, ale dla dysków CD-ROM — SafeDisc. Tak samo jak w przypadku SafeAudio firma Macrovision zakupiła tech­nologię od innej firmy, w tym przypadku była to C-Dilla.

Istota SafeDisk polega na zaszyfrowaniu całego kodu programów na dysku i dodaniu procedury wyszukującej unikalną sygnaturę autoryzującą (zwaną znakiem wodnym) dodaną do dysku w trakcie jego produkcji. W cza­sie odtwarzania kod autoryzujący próbuje odczytać znak wodny z dysku. Jeżeli znak wodny zostanie odnale­ziony, kod programu jest odszyfrowywany i uruchamiany. Jeżeli nie ma znaku wodnego, program nie może być uruchomiony. Ponieważ znak wodny nie wchodzi w skład standardowych struktur zapisywanych na CD, większość nagrywarek nie potrafi go skopiować.

Proces autoryzacji wymaga umieszczenia w napędzie oryginalnego dysku CD podczas uruchamiania progra­mu. Zabezpieczenie można tak skonfigurować, aby oryginalny dysk był wymagany jedynie podczas instalacji programu lub podczas każdego uruchomienia programu, nawet jeżeli jest on uruchamiany z dysku twardego. To ostatnie ustawienie jest jednak nieco niewygodne, ponieważ wymaga umieszczenia w napędzie oryginal­nego dysku CD podczas każdego uruchomienia programu.

W celu oszukania tego typu zabezpieczenia, stworzono programy modyfikujące kod autoryzujący, aby szuka­nie znaku wodnego zawsze kończyło się sukcesem. Niektóre z tych programów usuwają całkowicie kod auto­ryzujący z programu. Inne pozwalają na skopiowanie znaku wodnego, tak więc może się on znajdować na każ­dej kopii oryginału. Podobnie jak inne metody zabezpieczeń przed kopiowaniem, mogą być one łatwo złamane i są bardziej dokuczliwe dla zwykłego użytkownika niż dla złodzieja.

Standardy zapisywalnych dysków DVD

Historia zapisywalnych dysków DVD jest pełna problemów. Rozpoczyna się ona w kwietniu 1997 roku, gdy Forum DVD wprowadziło standardy zapisywalnych dysków DVD, DVD-RAM i DVD-R. Później dodany zosta! jeszcze standard DVD-RW. Niezadowolone z tych standardów wiodące firmy produkujące napędy optyczne zawiązały własną grupę o nazwie DVD+RW Alliance i utworzyły kolejny standard — DVD+R i DVD+RW.

Konflikt, który wybuchnął pomiędzy przemysłem komputerowym a filmowym przypomina starcie standar­dów VHS i Beta w roku 1980. W tabeli 13.29 porównane zostały konkurujące ze sobą zapisywalne standardy DVD, natomiast w tabeli 13.30 wskazane niezgodności pomiędzy napędami i nośnikami.

Jak można się przekonać, patrząc na wiersze i kolumny tabeli 13.30, godne uwagi są następujące informacje:

• Spośród napędów obsługujących jeden format najbardziej zgodne z innymi typami nośników są napędy DVD+R/RW.

• W celu rozwiązania ciągłych problemów z niezgodnością napędów i nośników coraz większa liczba producentów dostarcza urządzenia obsługujące wiele formatów.

Napędy i nośniki DVD+R/RW są tanie, oferują największą zgodność z istniejącymi formatami i posiadają funkcje, które sprawiają, że są najbardziej odpowiednią propozycją zarówno w przypadku zapisu danych wideo, jak i przechowywania danych na komputerach PC.

DVD-RAM

DVD-RAM to zapisywalny standard DVD rozwijany przez firmy Panasonic, Hitachi i Toshiba. Standard znaj­duje się na liście obsługiwanych formatów, stworzonej przez organizację DVD Forum. W DVD-RAM wyko­rzystana została metoda zapisu ze zmianą fazy, podobna do stosowanej w CD-RW. Niestety, dyski DVD-RAM nie mogą być odczytywane przez większość standardowych napędów DYD-ROM z powodu różnicy zarówno

w refleksyjności nośnika, jak i formatu danych (dla porównania: DVD-R jest zgodny wstecz z DVD-ROM). Napędy DVD-ROM, które mogą odczytać z dysku DVD-RAM zaczęły pojawiać się na rynku na początku 1999 roku i były zgodne ze specyfikacją MultiRead!. Więcej informacji na temat tej specyfikacji znajduje się we wcześniejszym punkcie „Specyfikacja MultiRead".

Pierwsze napędy DVD-RAM zostały wprowadzone na wiosnę 1988 roku i miały pojemność 2,6 GB (jedno­stronne) lub 5,2 GB (dwustronne). Dyski DVD-RAM wersja 2 o pojemności 4,7 GB dostępne były pod koniec roku 1999, natomiast dyski dwustronne o pojemności 9,4 GB w roku 2000. Napędy DVD-RAM odczytują zwykle nośniki DVD-Video, DVD-ROM i CD. Obecnie zainstalowane napędy DVD-ROM i DVD-Video nie potrafią odczytać dysków DVD-RAM. Większość napędów DVD+R/RW i DVD-R/RW nie odczytuje nośników DVD-RAM. W celu zwiększenia stopnia zgodności z innymi formatami wiele nowych napędów DVD-RAM umożliwia nagrywanie nośników DVD-R. Organizacja DVD Forum opracowała też specyfikację DVD Multi, uwzględniającą napędy odczytujące i zapisujące nośniki DVD-RAM, DVD-R i DVD-RW.

Napędy DVD-RAM korzystają z metody zapisu z pofałdowanym rowkiem i powierzchnią płaską, która zapi­suje dane zarówno na powierzchniach płaskich (pomiędzy rowkami), jak i wewnątrz rowka, który jest wstęp­nie uformowany na dysku. Pofałdowanie rowka przenosi dane zegarowe dla napędu. Dziury składające się na nagłówek sektora są wytłoczone w procesie produkcji nośnika. Na rysunku 13.15 pokazane są pofałdowane ścieżki (rowki i powierzchnie płaskie) z danymi zapisanymi zarówno na powierzchniach płaskich, jak i row­kach. Różni się to od dysków CD-R i CD-RW, w których dane są zapisywane tylko na rowku.

Rysunek 13.15.

Zapis

na pofałdowanych rowkach

i powierzchniach płaskich DVD-RAM

Dysk jest zapisywany z wykorzystaniem zmiany fazy, w której dane są zapisywane przez selektywne pod­grzewanie plamek w rowkach i na powierzchniach płaskich za pomocą lasera o dużej mocy. Laser zapisujący napędu DVD-RAM, podgrzewając obszary nośnika, zmienia warstwę zapisywalną z postaci krystalicznej na postać amorficzną. Odczytywany sygnał jest różnicą stopnia odbicia pomiędzy stanem amorficznym i krysta­licznym. Modulacja i kody korekcji błędów są identyczne jak w DVD-Video i DVD-ROM, co zapewnia zgodność z innymi formatami DVD. W czasie ponownego zapisu laser mniejszej mocy podgrzewa plamki do niższej temperatury, dzięki czemu materiał ponownie krystalizuje.

Na początku niezbędne było stosowanie kaset dla dysków jedno i dwustronnych, ale w chwili obecnej są one dla dysków jednostronnych opcjonalne. Dla lepszej ochrony dyski dwustronne muszą być używane w kase­tach przez cały czas, natomiast dyski jednostronne mogą być wyjmowane w razie potrzeby.

Specyfikacja DYD-RAM jest umieszczona w tabeli 13.31.

Tabela 13.31. Specyfikacja DYD-RAM

Pojemność nośnika	2,6 GB jednostronny; 5,2 GB dwustronny.
Średnica dysku	80 mm - 120 mm.
Grubość dysku	1,2 mm (0,6 mm * 2 — struktura łączona).
Metoda zapisu	Zmiana fazy.
Długość fali lasera	650 nm.
Długość bitu danych	0,41 - 0,43 mikrona.
Odległość między ścieżkami zapisu	0,74 mikrony.
Format ścieżki	Fałdowane rowki i powierzchnie płaskie.

DVD-R

DVD-R to nośnik jednokrotnego zapisu bardzo podobny do CD-R, który został zaprojektowany przez firmę Pioneer i zaprezentowany przez DVD Forum w czerwcu 1997 roku. Dyski DVD-R mogą być odtwarzane w zwykłych napędach DVD-ROM. Niektóre nowsze napędy DVD-RAM są też w stanie zapisywać nośniki DVD-R.

DVD-R mieści 4,7 GB danych na jednostronnym nośniku — około siedem razy więcej niż CD-R — i dwu­krotnie więcej dla dysku dwustronnego. Dyski te wykorzystują warstwę zapisywalną z barwnika organicznego, co powoduje, że cena materiału jest niewielka, podobnie jak w przypadku CD-R.

Aby zwiększyć dokładność pozycjonowania, DVD-R wykorzystuje zapis na pofałdowany rowek, w którym na dysku w trakcie produkcji nośnika wytłaczana jest specjalna ścieżka w postaci rowka. Rowkowana ścieżka faluje nieco na lewo i prawo, a częstotliwość falowania zawiera dane zegarowe przeznaczone dla napędu. Rowki znajdują się bliżej siebie niż w DVD-RAM, ale dane są zapisywane tylko na rowkach, a nie na powierzchniach płaskich (rysunek 13.16).

W tabeli 13.32 zamieszczona jest podstawowa specyfikacja dysku DVD-R.

DVD-RW

DVD Forum wprowadziło format DVD-RW w listopadzie 1999 roku. Format ten był zaprojektowany i roz­wijany głównie przez firmę Pioneer. Stanowił on rozszerzenie formatu DVD-R, tak samo jak CD-RW jest rozszerzeniem CD-R. Format DVD-RW wykorzystuje technologię zmiany fazy i jest nieco bardziej zgodny z DVD-ROM niż DVD-RAM. Napędy korzystające z tej technologii zostały wprowadzone na rynek pod ko­niec 1999 roku, ale nie osiągnęła ona zbyt dużej popularności, ponieważ firma Pioneer była jedynym pro­ducentem takich urządzeń. Dodatkowo technologia posiadała pewne ograniczenia związane z wydajnością.

Tabela 13.32. Specyfikacja DVD-R
Pojemność nośnika	4,7 GB jednostronny; 9,4 GB dwustronny.
Średnica dysku	80 mm - 120 mm.
Grubość dysku	1,2 mm (0,6 mm * 2 — struktura łączona).
Metoda zapisu	Zapis na warstwie barwnika organicznego
Długość fali lasera	650 nm (zapis) 635/650 nm (odczyt).
Długość bitu danych	0,293 mikrona.
Odległość między ścieżkami zapisu	0,80 mikrona.
Format ścieżki	Fałdowane rowki.

Aktualnie oferowane są takie modele napędów DVD-RW. jak xl DVD-RW/x2 DVD-R i nowsze x2

DVD-RW/x4 DVD-R. Napędy o szybkościach x2/x4 mają przewagę nad starszymi modelami pod kilkoma względami:

♦ Szybkie formatowanie. Przed użyciem nośnika DVD-RW w napędach xl/x2 wymagane jest sformatowanie go w całości. Operacja taka może zająć około godziny. Z kolei napędy x2/x4

są w stanie użyć nośnika DVD-RW po upływie kilku sekund od umieszczenia go w urządzeniu. W razie potrzeby formatowanie nośnika wykonywane jest w tle. W podobny sposób działają napędy DVD+RW.

• Szybkie dodawanie danych. Zamiast przed dodaniem plików czyścić zawartość nośnika, jak to miało miejsce w przypadku napędów DVD-RW xl/x2, modele o szybkościach x2/x4 są w stanie zapisać kolejne pliki bez wcześniejszego zamykania dysku i usuwania istniejących plików.

• Szybkie zamykanie dysku. Napędy DVD-RW x2/x4 potrafią zamknąć dysk zawierający niewielką ilość danych (poniżej 1 GB) znacznie szybciej od modeli o szybkościach xl/x2.

Mimo to napędy DVD-RW w dalszym ciągu nie obsługują bezstratnego łączenia, standardu Mount Rainier i selektywnego usuwania plików. Wszystko to zalicza się do podstawowych możliwości napędów DVD+RW.

Obecnie standard DVD-RW obsługiwany jest przez większość dużych producentów oprogramowania słu­żącego do zapisywania dysków CD i DVD, takich jak Nero (Nero Burning ROM), Roxio (Easy CD-DVD Creator) i innych. Dodatkowo obsługę standardu oferuje kilku wytwórców napędów, takich jak Panasonic, Toshiba i Teac.

DVD+RW

Format DVD+RW, nazywany również DYD Phase Change Rewritable, jest szybko zdobywającym popu­larność standardem zapisywalnych dysków DVD, ponieważ jest to rozwiązanie najtańsze, najłatwiejsze w użyciu i najbardziej zgodne z istniejącymi formatami. Format ten został zaprojektowany i rozwijany przez firmy Philips, Sony, HP, Mitsubishi Chemical (MCC/Verbatim), Ricoh, Yamaha, Verbatim i Thomp­son, które stanowią część grupy standaryzującej o nazwie DYD+RW Alliance (http://www.dvdrw.com). W lutym 2003 r. do grupy dołączyła firma Microsoft. Format DVD+RW jest też obsługiwany przez głów­nych dostawców aplikacji służących do zapisywania dysków CD i DVD oraz wielu producentów napędów, takich jak firmy HP, Philips i Ricoh. Standard wspiera także wielu producentów OEM, wytwarzających me­chanizmy napędów. Choć wraz z umożliwieniem szybszego i łatwiejszego nagrywania popularność formatu DVD-RW wzrosła, wśród formatów DVD wielokrotnego zapisu nadal największym powodzeniem cieszy się format DVD+RW.

W tabeli 13.33 zawarto podstawowe parametry napędów DYD+RW.

Tabela 13.33. Specyfikacja DYD+RW
Pojemność nośnika	4,7 GB jednostronny; 9,4 GB dwustronny (produkt pojawi się w przyszłości)
Średnica dysku	120 mm
Grubość dysku	1,2 mm (0,6 mm * 2 — struktura łączona)
Metoda zapisu	Zmiana fazy
Długość fali lasera	650 nm (zapis/odczyt)
Długość bitu danych	0,4 mikrona
Odległość między ścieżkami zapisu	0,74 mikrona
Format ścieżki	Fałdowane rowki

Warto zauważyć, że DVD+R, wersja formatu DVD+RW oferująca jednokrotny zapis, tak naprawdę pojawiła się w drugiej kolejności. Zupełnie odwrotnie było w przypadku formatu DVD-RW, który bazował na standar­dzie DVD-R. Jednym z głównych powodów opracowania formatu DVD+R była chęć zaoferowania tańszej metody trwałego archiwizowania danych za pomocą napędów DVD+RW. Kolejną przyczyną były problemy ze zgodnością z odtwarzaczami DVD-ROM i DVD, które nie były w stanie odczytać nośników nagranych w napędach DVD+RW. Jednak zapisywanie dysków DVD+RW rozpoznawanych przez odtwarzacze DVD-ROM lub DVD w przypadku większości napędów jest stosunkowo proste. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w podpunkcie „Tryb zgodności z formatem DVD+RW", zawartym w dalszej części rozdziału.

Podstawowa struktura dysku DVD+RW lub DVD+R przypomina strukturę nośnika DVD-R, na którym dane zapisano tylko w rowkach (rysunek 13.16). Jednak w przypadku formatu DVD+RW lub DVD+R rowek jest fałdowany z częstotliwością różniącą się od stosowanej w dyskach DVD-R/RW lub DVD-RAM. Rowek dys­ków DVD+R/RW zawiera też informacje dotyczące pozycjonowania. Powyższe różnice oznaczają, że nośniki DVD+R/RW oferują dokładniejsze pozycjonowanie (co pozwala na bezstratne łączenie), ale też napędy DVD+R/RW nie są w stanie nagrywać innego typu formatów DVD wielokrotnego zapisu.

Choć niektóre napędy DVD+RW pierwszej generacji obsługiwały wyłącznie nośniki wielokrotnego zapisu, wszystkie obecne i przyszłe urządzenia DVD+RW są zgodne zarówno z nośnikami DVD+R (jednokrotny zapis), jak i DVD+RW (wielokrotny zapis). Dyski z oznaczeniem +R, które można zapisać tylko raz, są tańsze od dysków +RW.

Niektóre funkcje DVD+RW wymienione są poniżej:

• obsługa dysków jednostronnych (4,7 GB),

• obsługa dysków dwustronnych (9,4 GB),

• do 4 godzin zapisu filmowego (dysk jednostronny),

• do 8 godzin zapisu filmowego (dysk dwustronny),

• nieosłonięte dyski — nie jest wymagana kaseta,

• laser 650 nm (taki sam jak DVD-Video),

• stała liniowa gęstość danych,

• zapis CLV i CAV,

• prędkości zapisu xl - x4 i większe (zależnie od napędu),

• prędkości przesyłu jak DVD-Video,

• system plików UDF (Universal Disc Format),

• wbudowany w napęd system wykrywania uszkodzeń,

• szybkie formatowanie,

• wykorzystana ta sama co w DVD modulacja osiem do szesnaście,

• sekwencyjny i swobodny zapis,

• bezstratne łączenie (wielokrotne sesje nie powodują utraty wolnego miejsca),

• spiralny rowek z radialnym pofałdowaniem,

• po zapisie wszystkie parametry zgodne ze specyfikacjąDVD.

Technologia dysków DVD+RW jest bardzo podobna do technologii CD-RW. Napędy DVD+RW potrafią od­czytywać dyski DVD-ROM i wszystkie formaty nośników CD, w tym CD-R i CD-RW.

W przypadku DVD+RW proces zapisywania może być przerwany i kontynuowany bez utraty miejsca pod­czas łączenia sesji zapisu. Zwiększa to efektywność swobodnego zapisu oraz zastosowań video. To „bezstrat­ne łączenie" pozwala również na selektywną wymianę poszczególnych 32 kB bloków danych (minimalna jednostka zapisu) nowymi blokami, pozycjonując mechanizm z dokładnością do 1 mikrona. Aby umożliwić wysoką dokładność wyszukiwania danych na ścieżce, przedrowek jest fałdowany z dużą częstotliwością. Dane czasowe i adresowe odczytywane z rowka są bardzo dokładne.

Funkcja szybkiego formatowania oznacza, że można włożyć do napędu czysty nośnik DVD+R lub DVD+RW i niemal od razu zacząć jego zapisywanie. Formatowanie jest wykonywane w tle przed operacją zapisu.

Napędy DVD+RW zaprojektowano też z myślą o współpracy z istniejącymi odtwarzaczami DVD, nagrywar-kami wideo zgodnymi z formatem DVD+RW (wytwarzanymi na przykład przez firmę Philips i Yamaha) i napędami DVD-ROM. Jednak ze względu na sporą rozbieżność dotyczącą sprzętu standard DVD+RW le­piej się sprawdza w przypadku nowszych urządzeń niż starszych (zwłaszcza odtwarzaczy pochodzących z ze­stawów). Podobnie jak w przypadku standardu DVD-RW. w celu zwiększenia szans uzyskania zgodności ze starszymi napędami i odtwarzaczami, których zakres obsługi standardu DVD+RW jest nieznany, warto roz­ważyć zastosowanie nośników DVD+R jednokrotnego zapisu.

DVD+RW jest formatem preferowanym i polecanym. Spodziewam się, że w dłuższej perspektywie czasu bę­dzie on wybierany przez większość użytkowników. Jeśli jednak ze względu na zgodność urządzeń konieczne jest używanie zarówno nośników DVD+R/RW, jak i DVD-R/RW, polecam jeden z modeli napędów takich firm, jak Sony, NEC i innych, obsługujących wiele formatów, w tym DVD+R/RW i DVD-R/RW. Odradzam natomiast format DVD-RAM, ponieważ nie jest on obsługiwany przez zewnętrzne odtwarzacze ani też więk­szość innego typu napędów DVD.

Tryb zgodności z formatem DVD+RW

Po pojawieniu się w 2001 r. napędów DVD+RW niektórzy użytkownicy odtwarzaczy DVD-ROM i zewnętrz­nych DVD nie byli w stanie odczytać nośników DVD+RW, pomimo tego, że inni nie mieli z tym żadnych kłopotów. Pierwsze napędy obsługujące nośniki DVD+R (zapisywane i obsługiwane przez wiele starszych napędów) pojawiły się dopiero w połowie 2002 r., dlatego korzystanie z tego formatu wiązało się ze znacz­nymi problemami.

Najczęstszą ich przyczyną okazała się zawartość pola Book Type Field, znajdującego się w obszarze wpro­wadzającym każdego dysku DVD. Aby niektóre napędy mogły odczytać dysk DVD-ROM. w polu tym musi znajdowała się informacja wskazująca, że nośnik jest tego właśnie formatu. Jednak napędy DVD+RW, w których umieszczono nośnik DVD+RW, w polu Book Type Field domyślnie wstawiają identyfikator tego formatu.

Możliwe są następujące dwa rozwiązania problemów:

• Uaktualnienie oprogramowania sprzętowego nagrywarki DVD+RW, dzięki czemu w polu Book Type Field automatycznie będzie umieszczana odpowiednia informacja.

• Zastosowanie narzędzia, które w razie potrzeby dla określonego dysku DVD+RW zmieni zawartość pola Book Type Field.

► ► Zajrzyj do punktu „Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu", znajdującego się na stronie 897.

W niektórych przypadkach producenci napędów DVD+RW lub DVD+R/RW oferują do pobrania narzędzie lub oprogramowanie sprzętowe automatycznie eliminujące problemy. Przykładowo firma HP w oprogramowa­niu dołączanym do napędów z serii DVD200 uwzględniła narzędzie poprawiające zgodność. Z kolei w przy­padku napędu DYDlOOi firma udostępniła do pobrania narzędzie wraz z uaktualnionym oprogramowaniem sprzętowym. Domyślnie w wymienionych napędach używany jest tryb Mode 1 (bity zgodności z formatem DVD+RW). Z kolei zastosowanie trybu Mode 2 powoduje zapisanie na nośniku DVD+RW (napędy firmy HP oznaczają wszystkie nośniki DVD+R jako DYD-ROM) bitów zgodności z formatem DYD-ROM.

Wieloformatowe napędy wielokrotnego zapisu

Ze względu na segmentację rynku napędów DVD oferujących wielokrotny zapis można wyodrębnić dwie na­stępujące nowe kategorie napędów cechujących się lepszą zgodnością w zakresie odczytu i zapisu nośników:

• DVD Multi,

• DVD±R/RW.

DVD Multi jest specyfikacją opracowaną przez organizacją DVD Forum z myślą o napędach i odtwarzaczach zgodnych ze wszystkimi jej standardami, takimi jak DVD-R/RW, DVD-RAM, DVD-ROM, DVD-Video i ostatecznie DVD Audio (formaty DVD+R/RW nie zostały stworzone przez tę organizację i nie są przez nią wspierane). Oryginalne wydanie specyfikacji DVD Multi zostało opublikowane w lutym 2001 r. Aktualna wersja 1.01 została zatwierdzona przez organizację DVD Forum i zaprezentowana w grudniu 2001 r. Pierw­sze produkty zgodne z tym standardem i przeznaczone dla komputerów pojawiły się na rynku na początku 2003 r. Na rysunku 13.17 porównano oznaczenia standardu DVD Multi z oznaczeniami formatu DVD+RW i innych formatów zatwierdzonych przez organizację DYD Forum.

Rysunek 13.17. Oznaczenia formatów DVD-R/RAM, DYD-RW i DYD+RW (kolejne trzy od lewej strony) porównane z nowymi oznaczeniami standardu DYD Multi, pokazanymi w różnych wersjach (trzy kolejne od prawej strony)

W przeciwieństwie do DVD Multi kategoria DVD+R/RW nie jest specyfikacją. Służy ona do oznaczania na­pędów obsługujących zarówno nośniki DVD+R/RW, jak i DVD-R/RW (format DVD-RAM zwykle nie jest obsługiwany przez tego typu urządzenia). Takie napędy przeważnie posiadają oznaczenia formatów DVD-RW i DVD+RW, pokazane na rysunku 13.17. Urządzenia DVD±R/RW projektowane są zatem w celu obsługi najpopularniejszych formatów rozwijanych przez organizacje DVD Forum i DVD+RW Alliance.

Napędy DVD Multi są odpowiednią propozycją dla użytkowników, którzy korzystali z napędów DVD-RAM, ale zależy im na uzyskaniu większego stopnia zgodności z pozostałymi standardami organizacji DVD Forum. Jeśli jednak konieczne jest korzystanie z najpopularniejszych typów nośników DVD wielokrotnego zapisu, lepszym rozwiązaniem jest urządzenie DVD±R7RW. Ze względu na obsługę różnych technologii odczytu i zapisu napędy DVD±R/RW są droższe od urządzeń DYD-R/RW lub DYD+R/RW.

Instalacja i obsługa napędów CD i DVD oraz współpracującego z nimi oprogramowania

Napędy CD i DVD instalowane są i konfigurowane tak samo, jak inne napędy dysponujące identycznym interfejsem. W celu uzyskania szczegółowych informacji należy zapoznać się z następującymi fragmenta­mi książki:

• Napędom ATA/IDE poświęcono rozdział 7., „Interfejs ATA/IDE", i rozdział 14., „Instalowanie i konfigurowanie napędów dysków".

• Napędom IEEE 1394a i USB poświęcono rozdział 17., „Porty wejścia-wyjścia — od szeregowego i równoległego do IEEE 1394 i USB".

• Napędom SCSI poświęcono rozdział 8., „Interfejs SCSI", i rozdział 14.

Po zamontowaniu napędu można wykonać ostatni krok, czyli instalację sterowników i innych programów współpracujących z napędami CD-ROM i DVD-ROM. Jak zwykle operacja taka może być prosta w przy­padku systemu operacyjnego Pług and Play, takiego jak Windows 9x lub nowszy. W tym przypadku sterow­niki dla systemu Windows zostaną automatycznie zainstalowane. Jednak sprawa inaczej wygląda, gdy ko­nieczne jest uzyskanie dostępu do napędu po załadowaniu systemu z dyskietki (dotyczy to instalowania systemu operacyjnego, uruchamiania programów diagnostycznych lub systemu DOS).

Ładowanie systemu z dyskietki z obsługą napędu CD/DVD

Załadowanie systemu z dyskietki na nowoczesnym komputerze PC może być konieczne z wielu powodów. Jednym z nich jest instalacja systemu operacyjnego na komputerze nowym lub zawierającym nowy bądź nie-sformatowany dysk twardy. W tym przypadku nie jest możliwe załadowanie systemu z dysku twardego, dlatego trzeba skorzystać z dysku CD lub dyskietki.

Aby napęd CD lub DVD działał po uruchomieniu systemu z dyskietki (lub CD), potrzebnych może być kilka sterowników:

• Sterownik adaptera A TAPI (niepotrzebny dla napędów SCSI). Sterownik ten jest dostarczany z płytą główną; można również wykorzystać ogólny sterownik ATAPI znajdujący się na dysku startowym Windows 98 i późniejszych.

• Sterownik adaptera SCSI (niepotrzebny dla napędów ATAPI). Jest on dołączany do większości kart SCSI; można również wykorzystać ogólny sterownik znajdujący się na dysku startowym Windows 98 i późniejszych.

• MSCDEX. Program Microsoft CD Extension jest składnikiem DOS 6.0 i nowszych. Jest on również wbudowany w Windows 95 i nowsze wersje jako VxD CDFS.

Jeżeli konieczne jest załadowanie systemu za pomocą dyskietki startowej, musi ona zawierać nie tylko pliki systemowe, ale też wcześniej wymienione sterowniki — w przeciwnym razie napęd CD-ROM nie będzie dostępny.

Podstawowe sterowniki napędów ATAPI i SCSI można znaleźć na dyskach instalacyjnych systemu Windows 98 i jego nowszych wersji. Najlepszym rozwiązaniem, które mogę zaproponować zamiast modyfikowania plików CONFIG.SYS i AUTOEXEC.BAT, jest po prostu załadowanie systemu z dyskietki startowej systemu Windows 98 lub Me. Każdorazowo przy korzystaniu z takiej dyskietki ładowane są bowiem odpowiednie ste­rowniki i automatycznie wykrywane są napędy CD i DVD. Rozpoznane urządzenia stają się wówczas do­stępne. Dyskietkę startową można utworzyć na dowolnym komputerze z uruchomionym systemem Windows 98/Me. Jeśli system w tych wersjach nie jest dostępny, zawartość odpowiednich dyskietek startowych można pobrać pod adresem http://www.bootdisk.com.

Po załadowaniu systemu Windows 98/Me z dyskietki startowej pojawi się menu, w którym zostaniesz zapytany o to, czy ma być obsługiwany napęd CD-ROM (DVD). Jeśli wyrażona zostanie zgoda na obsługę, po zakoń­czeniu ładowania systemu z dyskietki powinno być możliwe odczytanie dowolnego dysku umieszczonego w napędzie CD lub DVD.

Dzięki temu możliwe jest wykonanie przydatnej operacji, czyli zainstalowania dowolnej wersji systemu Windows, gdy dysk instalacyjny nie może posłużyć do inicjalizacji (dotyczy to większości wersji systemów Windows 9x/Me) lub komputer pochodzi sprzed 1998 r. i nie pozwala na załadowanie systemu z dysku CD. W takiej sytuacji wszystko, co będzie potrzebne do zainstalowania dowolnej wersji systemu Windows, to jej dysk instalacyjny i dyskietka startowa systemu Windows 98 lub Me. To, że dyskietka startowa jest powiązana z systemem Windows 98 lub Me, nie ma znaczenia. Za jej pomocą można zainstalować dowolną wersję sys­temu operacyjnego Windows.

Przykładowo, aby zainstalować na komputerze system Windows 98 lub Me, należy wykonać następujące kroki:

1. Przy użyciu dyskietki startowej systemu Windows 98/Me należy zainicjalizować komputer,

a następnie z menu wybrać pozycję powodującą uruchomienie systemu z obsługą napędu CD-ROM. Należy poczekać na pojawienie się symbolu A:.

2. W napędzie CD lub DVD należy umieścić dysk instalowanego systemu operacyjnego (Windows 95, 98 lub Me).

3. Obok symbolu A: należy wprowadzić polecenie D:\SETUP i nacisnąć klawisz Enter. W miejsce symbolu D: należy wstawić odpowiednią literę napędu CD lub DVD.

4. Po uruchomieniu z dysku CD programu SETUP rozpocznie się instalacja systemu operacyjnego. W celu jej ukończenia wystarczy udzielać odpowiedzi na pojawiające się pytania.

Aby zainstalować na komputerze system Windows NT, 2000 lub XP, należy wykonać następujące kroki:

1. Przy użyciu dyskietki startowej systemu Windows 98/Me należy zainicjalizować komputer, a następnie z menu wybrać pozycję powodującą uruchomienie systemu z obsługą napędu CD-ROM. Należy poczekać na pojawienie się symbolu A:.

1. W napędzie CD lub DVD należy umieścić dysk instalowanego systemu operacyjnego (Windows NT. 2000 lub XP).

2. Obok symbolu A: należy wprowadzić polecenie D:\i386\WINNT i nacisnąć klawisz Enter. W miejsce symbolu D: należy wstawić odpowiednią literę napędu CD lub DVD.

3. Po uruchomieniu z dysku CD programu WINNT rozpocznie się instalacja systemu operacyjnego. W celu jej ukończenia wystarczy udzielać odpowiedzi na pojawiające się pytania.

Kolejną przydatną operacją, którą można wykonać w przypadku dyskietki startowej systemów Windows 98/Me, jest formatowanie dysku twardego o pojemności przekraczającej 32 GiB i zastosowanie systemu plików FAT32 z myślą o użyciu systemu Windows 2000 lub XP. W wersji programu FORMAT dostępnej w systemach Windows 2000 i XP firma Microsoft wprowadziła celowe ograniczenie, w wyniku którego nie jest możliwe formatowanie woluminów nie przekraczających 32 GiB, nawet pomimo tego, że obie wersje systemu obsłu­gują woluminy FAT32 o maksymalnej pojemności 2 TiB. W większości przypadków instalacji systemów Windows 2000/XP zalecane jest zastosowanie systemu plików NTFS, ale jeśli tworzone jest środowisko dwusystemowe. w którym uruchamiany będzie inny system operacyjny nieobsługujący partycji NTFS, naj­lepszą propozycją będzie system plików FAT32. Ograniczenie programu FORMAT dostępnego w systemach Windows 2000/XP w takiej sytuacji jest kłopotliwe, dlatego jedynym rozwiązaniem jest skorzystanie z na­rzędzia formatującego systemów Windows 98/Me.

Choć przy instalowaniu systemu Windows XP często posługiwałem się dyskietką startową systemów Win­dows 98/Me, można skorzystać z oficjalnych dyskietek rozruchowych dla wersji XP. udostępnionych na stronie internetowej firmy Microsoft. Jest to plik wykonywalny tworzący dyskietki startowe. Aby go zlokalizować, należy zaglądnąć pod adres http://support.microsoft.com i w bazie Microsoft Knowledge Base poszukać arty­kułu o numerze 310994.

Przy korzystaniu w systemie Windows z napędu CD-ROM lub DVD-ROM zgodnego ze specyfikacją ATAPI nie jest konieczne wykonywanie żadnych dodatkowych czynności. Wszystkie sterowniki obsługujące takie napędy (w tym sterownik ATAPI i CDFS VxD) zostały wbudowane w systemy Windows 9x lub nowsze.

Jeśli w systemie Windows używany jest napęd CD-ROM SCSI, może być konieczne zainstalowanie dołączone­go do niego sterownika. Sterownik ATAPI dla napędu zwykle jest udostępniany przez producenta i w więk­szości przypadków dołączany do urządzenia. Jednak, dzięki porozumieniu Microsoftu z producentami sprzętu, system Windows zazwyczaj zawiera sterownik ATAPI dla większości kontrolerów SCSI, a także automa­tycznie ładuje sterownik wirtualnego urządzenia CDFS VxD. W rzadkich przypadkach może być konieczne zainstalowanie aktualizacji sterownika uzyskanej od producenta.

W przypadku instalowania w systemie Windows kontrolera SCSI PnP zwykłe uruchomienie komputera po­winno spowodować, że system operacyjny go wykryje, zidentyfikuje i zainstaluje odpowiednie dla nowego urządzenia sterowniki. Gdy sterownik kontrolera jest aktywny, system powinien wykryć podłączone do niego urządzenia i ponownie automatycznie załadować odpowiednie sterowniki.

Użytkownicy systemu DOS mogą użyć dyskietki startowej systemów Windows 98/Me zawierającej wyma­gane sterowniki obsługujące większość napędów CD-ROM i kart SCSI dostępnych na rynku.

Napędy rozruchowe CD i DVD — El Torito

Jeżeli system BIOS komputera został wyprodukowany po roku 1998, najprawdopodobniej posiada obsługę El Torito, co oznacza, że umożliwia uruchomienie komputera z napędu CD-ROM lub DVD. Nazwa El Torito pochodzi od nazwy specyfikacji Bootable CD-ROM Format Specification, opracowanej przez firmy Phoenix Software i IBM. a dokładniej od nazwy restauracji El Torito, znajdującej się niedaleko siedziby pierwszej z firm. w której dwóch inżynierów tworzących standard jadło obiad. Standard El Torito pozwala uruchamiać kompu­ter za pomocą dysku CD lub DVD, co pozwala na zastosowanie nowych możliwości, na przykład tworzenie startowego ratunkowego dysku CD lub DVD, uruchamianie komputera za pomocą dysku z nowym systemem operacyjnym, tworzenie dysków diagnostycznych itd.

W celu utworzenia rozruchowego dysku CD najlepiej dysponować aplikacją służącą do nagrywania dysków CD i DVD, która taką operację umożliwia. W niektórych przypadkach dodatkowo wymagana będzie dyskietka startowa zawierająca sterowniki obsługujące napęd CD w systemie DOS (czasami nazywa się je sterownika­mi trybu rzeczywistego). Najlepszym źródłem tego typu sterowników (jeśli są potrzebne) jest dyskietka star­towa, którą można utworzyć w systemie Windows 98 lub Me. Dyskietki takie mogą zostać użyte, ponieważ obsługują napęd CD-ROM już na poziomie systemu DOS. Jeśli nie masz możliwości wygenerowania w tych systemach dyskietki startowej, jej zawartość możesz pobrać pod adresem http://www.bootdisk.com.

Przed utworzeniem rozruchowego dysku CD lub DVD należy sprawdzić działanie dyskietki startowej (ze ste­rownikami CD-ROM). W tym celu należy uruchomić z niej system. Następnie należy umieścić w napędzie CD-ROM lub DVD dysk z danymi i sprawdzić, czy można zmienić dysk bieżący na CD-ROM lub DVD i odczytać katalog (za pomocą polecenia di r). Napęd CD lub DVD ma najczęściej przydzieloną następną literę dysku, po ostatnim dysku twardym. Jeżeli ostatnią literą dysku twardego jest C, CD-ROM lub DVD będzie miał literę D:.

Jeżeli po uruchomieniu systemu z dyskietki możliwe jest wyświetlenie katalogu dysku CD-ROM lub DVD, oznacza to. że sterowniki zostały prawidłowo załadowane.

W celu utworzenia rozruchowego dysku CD lub DVD wystarczy postępować zgodnie ze wskazówkami wy­świetlanymi przez aplikację służącą do zapisywania dysków CD/DVD. Takie programy, jak CD/DVD Creator firmy Roxio i Nero Burning ROM firmy Nero Software, umożliwiają utworzenie rozruchowych dysków w ramach stosunkowo prostej procedury.

Tworzenie ratunkowego dysku CD

Na rynku dostępnych jest kilka programów pozwalających na wykonanie skompresowanego pliku obrazu z zawartością dowolnego dysku. Programy takie jak na przykład Ghost sprzedawany przez Symantec lub Drive Image z formy PowerQuest pozwalają na stworzenie odwzorowania dowolnego dysku w systemie w określonym czasie.

Dzięki temu można wykonać plik obrazu działającego systemu i, w razie kłopotów, wykorzystanie funkcji przywrócenia tego obrazu do odtworzenia systemu.

Doskonałym nośnikiem na skompresowany plik obrazu jest dysk CD-R. Jako minimum, dysk ratunkowy powinien zawierać skompresowany plik obrazu dysku (w przypadku wykorzystania maksymalnej kompresji 80-minutowy dysk CD-R lub CD-RW może zawierać odpowiednik dysku o pojemności niemal 1,5 GB). Jest to również odpowiednie miejsce na kopię programu do odtwarzania dysku z obrazu. Tworzenie takiego dysku ratunkowego jest identyczne jak zapisywanie zwykłego dysku CD. Aby skorzystać z dysku ratunkowego, należy uruchomić komputer ze sterownikami umożliwiającymi pracę napędu CD-ROM i uruchomić program przywracający dane na dysku, który będzie odczytywał dane z CD i nadpisywał istniejącą zawartość dysku.

Jeżeli wolisz rozwiązanie jednodyskowe, które nie wymaga korzystania z dyskietki startowej, możesz utwo­rzyć startowy dysk ratunkowy z wszystkimi odpowiednimi sterownikami.

Tworzenie startowego ratunkowego dysku CD/DVD

Użytkownicy komputerów PC rzadko korzystają z opcji samodzielnego tworzenia własnego rozruchowego dysku CD lub DVD, który pozwala na uruchomienie komputera i przywrócenie jego poprzedniego stanu.

Minimalne wymagania dla dysku startowego to:

♦ Komputer zgodny ze standardem El Torito umożliwiający uruchomienie systemu z napędu CD lub DVD. Należy szukać tej opcji w programie konfiguracyjnym BIOS na ekranie AdvancedSetup lub podobnym. Od pewnego czasu wszystkie systemy BIOS dostarczane przez AMI, Award Software

i Phoenix Technologies obsługują standard El Torito, co oznacza, że napęd CD lub DVD może być urządzeniem rozruchowym.

• Nagrywarka CD lub DYD wraz z odpowiednim nośnikiem.

• Program do zapisywania dysków umożliwiający utworzenie startowego dysku CD lub DYD. Większość nowoczesnych programów tego typu, takich jak Nero Burning ROM lub Roxio CD/DVD Creator potrafi tworzyć takie dyski. Jeżeli posiadana aplikacja nie pozwala na to, konieczne będzie zastąpienie jej programem, który taką operację umożliwi.

• Dyskietka zawierająca pliki startowe systemu operacyjnego.

Napędy ATAPI obsługują uruchamianie systemu

Większość napędów ATAPI podłączonych do interfejsu ATA na płycie głównej może być wykorzystana jako urzą­dzenie startowe, pod warunkiem, że BIOS na to pozwala. Jeżeli napęd CD-ROM lub DVD podłączony jest do karty dźwiękowej, opcja ta nie działa. Jeżeli napęd CD-ROM lub DVD podłączony jest do magistrali SCSI, po­trzebny jest interfejs SCSI z BlOS-em obsługującym uruchamianie oraz odpowiedni dysk startowy.

Na ekranie BIOS-u z urządzeniami startowymi można sprawdzić, czy do uruchomienia systemu komputer może skorzystać z napędu CD-ROM lub DVD.

Ponieważ w różnych aplikacjach służących do zapisywania dysków mogą być wykorzystywane odmienne metody, przy tworzeniu rozruchowych dysków CD lub DVD powinno się dokładnie wykonywać kroki od­powiedniej procedury.

Wykrywanie usterek w napędach optycznych

Nieudany odczyt dysku CD lub DVD

Jeżeli napęd nie potrafi odczytać dysku CD lub DVD, można spróbować zastosować następujące rozwiązania.

• Sprawdzić, czy powierzchnia dysku nie jest porysowana.

• Sprawdzić, czy napęd nie jest zanieczyszczony; skorzystać z dysku czyszczącego.

• Sprawdzić, czy napęd jest widziany w Menedżerze urządzeń jako urządzenie działające prawidłowo.

• Wypróbować taki dysk, który na pewno działa.

• Uruchomić ponownie komputer (magiczny lek na wszystkie kłopoty).

• Usunąć napęd z Menedżera urządzeń i spowodować ponowne wykrycie napędu i zainstalowanie sterowników.

Nieudane odczyty dysków CD-R i CD-RW w napędzie CD-ROM lub DVD

Jeżeli napęd CD-ROM lub DVD-ROM nie potrafi odczytać dysków CD-R lub CD-RW. należy spróbować następujących rozwiązań:

• Sprawdzić zgodność; niektóre bardzo stare napędy CD-ROM x 1 nie potrafią odczytywać dysków CD-R. Wymień napęd na nowszy, szybszy i tańszy model.

• Wiele pierwszych napędów DVD nie potrafi czytać dysków CD-R i CD-RW; sprawdź zgodność.

• Aby odczytywać dyski CD-ROM, napęd CD-ROM musi być zgodny ze specyfikacją MultiRead z powodu niższej refleksyjności dysku; zmień napęd.

• Jeżeli jedne dyski CD-R są odczytywane, a inne nie, sprawdź kombinację kolorów nośnika, aby ustalić, czy niektóre z nich są lepiej tolerowane; zmień rodzaj nośników.

• Dyski CD-R zapisane pakietowo (przez Adapter DirectCD i programy do kopii zapasowych) nie mogą być odczytywane w systemach DOS i Windows 3.1 z powodu ograniczeń w systemie operacyjnym.

• Zapisać dysk z mniejszą prędkością. Odczytanie przez starsze napędy pitów i landów utworzonych przy większej szybkości czasami może nie być możliwe.

• Jeśli przy użyciu napędu CD-ROM zamierza się odczytać dysk CD-R zapisany w trybie pakietowym w programie Adaptec/Roxio DirectCD, należy go ponownie umieścić w oryginalnym napędzie,

a następnie w aplikacji wybrać opcję Close to Read on Any Drive, po czym wyjąć dysk.

♦ Pobrać i na docelowym komputerze zainstalować czytnik UDF zgodny z oprogramowaniem używającym trybu pakietowego przy nagrywaniu dysków CD-RW. Jeśli nie wiadomo, jak dokładnie zapisano dysk, można skorzystać z oferowanego przez firmę Software Architects uniwersalnego czytnika UDF i narzędzia naprawiające nośniki o nazwie FixUDF! (wchodzącego też w skład pakietu WriteCD-RW! Pro). Narzędzie WriteDVD! Pro zawiera podobny program przeznaczony dla napędów DVD.

Nieudane odczyty dysków DVD+RW/-RW w napędzie DVD-ROM lub odtwarzaczu DVD

Jeżeli napęd DVD-ROM lub odtwarzacz DVD nie potrafi odczytać dysków DVD+RW/-RW, należy spró­bować następujących rozwiązań:

• Ponownie umieścić dysk DVD-RW w oryginalnym napadzie i zamknąć go. Jeśli używa się napędów pierwszej generacji (DVD-R x2 lub DVD-RW xl), należy upewnić się, czy nie będzie konieczne umieszczenie na nośniku dodatkowych danych, ponieważ w tym celu trzeba będzie usunąć całą jego zawartość. W przypadku napędów DVD-R x4 i DVD-RW x2 nie ma potrzeby zamykania dysków nagranych za ich pomocą. Szczegółowe informacje można znaleźć w dokumentacji lub instrukcjach dotyczących zapisywania nośników DVD-RW.

• Ponownie umieścić dysk DVD+RWw oryginalnym napadzie i zmienić ustawienia zgodności na emulujące dysk DVD-ROM. Więcej informacji zawarto w podpunkcie „Tryb zgodności z formatem DVD+RW", znajdującym się powyżej w tym rozdziale.

• Upewnić się, czy nośnik zawiera ponad 512 MB danych. Niektóre napędy nie odczytują dysków, na których zapisano dane o mniejszej pojemności.

Nieudana próba zapisania dysku DVD

Jeżeli nie jest możliwe zapisanie dysku DVD, a napęd obsługuje nośniki CD-R, CD-RW lub zapisywalne dyski DVD, należy spróbować następujących rozwiązań:

• Sprawdzić, czy zastosowano odpowiedni nośnik. Jeśli napęd nie obsługuje jednocześnie formatów DVD+R/RW i DVD-R/RW, nie można zamiennie korzystać z dysków z oznaczeniem +R i -R.

• Sprawdzić, czy w aplikacji służącej do nagrywania zaznaczono opcję tworzenia projektu dysku DYD. Niektóre tego typu programy domyślnie stosują ustawienia dotyczące dysków CD-R.

• Ustawić odpowiedni docelowy napęd. Jeśli w komputerze znajduje się nagrywarka dysków CD i DVD, należy pamiętać o wybraniu napędu DVD z możliwością wielokrotnego zapisu.

• Sprawdzić inny dysk.

• Skontaktować się z producentem aplikacji służącej do nagrywania dysków w celu uzyskania aktualizacji.

Nieudana próba zapisania dysku CD-RW lub DVD-RW xl

Jeżeli nie jest możliwe zapisanie dysku CD-RW lub DVD-RW xl, należy spróbować następujących rozwiązań:

• Sprawdzić, czy nośnik został sformatowany. W celu przygotowania nośnika do użycia należy zastosować narzędzie formatujące dołączone do oprogramowania UDF.

• Jeśli nośnik sformatowano, sprawdzić, czy wykonano tą operacją przy użyciu identycznego lub zgodnego oprogramowania UDF. Programy korzystające z zapisu pakietowego oparte są na różnych wersjach standardu UDF. Zalecam stosowanie identycznej aplikacji UDF korzystającej z zapisu pakietowego lub sterowników obsługujących standard Mount Rainier.

• Sprawdzić, czy system rozpoznał nośnik jako CD-RW lub DYD-RW. Aby wymusić detekcję nośnika, należy go wyjąć z napędu i ponownie go w nim umieścić.

• Skontaktować się z producentem oprogramowania zapisującego pakietowo w celu uzyskania aktualizacji.

• Dysk mógł zostać sformatowany za pomocą aplikacji nagrywającej dyski CD o ograniczonych możliwościach, dołączonej do systemu Windows XP, a nie przy użyciu prawdziwego oprogramowania UDF zapisującego pakietowo. Po przeniesieniu w systemie Windows XP wszelkich potrzebnych danych z nośnika należy usunąć jego zawartość, a następnie sformatować go. korzystając z preferowanego programu UDF.

• Skontaktować się z producentem napędu w celu uzyskania aktualizacji oprogramowania sprzętowego. Zapoznaj się z punktem „Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu", znajdującym się w dalszej części rozdziału.

Napęd ATAPI CD-ROM lub DVD działa powoli

Jeżeli prędkość działania napędu CD-ROM ATAPI lub DVD jest niewielka:

• Sprawdź wielkość pamięci podręcznej na zakładce Wydajność we Właściwościach systemu. Wybierz ustawienie dla napędu czterokrotnego (największa wielkość bufora).

• Sprawdź, czy napęd jest ustawiony jako podrzędny wobec dysku twardego; jeżeli jest to możliwe, przenieś napęd do drugiego kanału kontrolera.

• Sprawdź, czy w BlOS-ie ustawiony jest odpowiedni tryb PIO (programowalne węjście-wyjście) lub UDMA; sprawdź specyfikację napędu lub zastosuj funkcję autodetekcji (patrz rozdział 5.. „BIOS").

• Sprawdź, czy wykorzystane są sterowniki busmaster w systemach zgodnym z tym trybem; zainstaluj sterowniki odpowiednie dla układów płyty głównej i systemu operacyjnego. Zajrzyj do wcześniejszego podpunktu: „Bezpośredni dostęp do pamięci i tryb Ultra-DMA".

• Sprawdź, czy napęd CD-ROM nie jest podłączony do interfejsu na karcie dźwiękowej zamiast do złącza ATA na płycie głównej. Jeżeli jest to możliwe, przełącz go do interfejsu ATA na płycie głównej i wyłącz interfejs na karcie dźwiękowej, aby zwolnić przerwanie IRQ i zakresy pamięci wejścia-wyjścia.

• W Panelu sterowania otwórz System i wybierz zakładkę Wydajność, aby sprawdzić, czy system nie pracuje w trybie zgodności z MS-DOS przy dostępie do napędu CD-ROM. Jeżeli wszystkie dyski ATA pracują w tym trybie, otwórz stronę http://www.microsoft.com, gdzie pod hasłem MS-DOS Compatibility Mode powinieneś znaleźć opis przyczyny włączenia tego trybu. Jeżeli jedynie napęd CD-ROM pracuje w trybie zgodności, sprawdź, czy w plikach CONFIG.SYS \AUTOEXEC.BAT nie znajdują się sterowniki CD-ROM. Usuń wiersze odwołujące się do napędu CD-ROM (najlepiej zamiast ich usuwania umieścić słowo REM na początku wiersza), uruchom system i sprawdź, czy napęd CD-ROM nadal działa i czy pracuje w trybie 32-bitowym. Niektóre stare napędy wymagają do działania co najmniej sterownika w CONFIG.SYS.

Słabe wyniki lub niska wydajność podczas zapisywania nośnika CD-R

Jeżeli masz problemy z niezawodnym zapisywaniem danych na CD, zapoznaj się z punktem „Jak niezawodnie zapisywać dyski CD" znajdującym się we wcześniejszej części rozdziału, a także punktem „Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu", zlokalizowa­nym w dalszej części rozdziału.

Kłopoty z odczytem dysków CD-RW w napędach CD-ROM

Jeżeli nie można odczytać dysków CD-RW w napędzie CD-ROM, należy spróbować następujących rozwiązań:

• Zapoznać się ze specyfikacją dostarczoną przez producenta napędu w celu stwierdzenia, czy urządzenie zgodne jest ze standardem MultiRead. Niektóre napędy nie obsługują tego standardu.

• Jeśli napęd jest zgodny ze standardem MultiRead, nośnik CD-RW należy sprawdzić przy użyciu innego urządzenia CD-ROM, które także jest zgodne z tym standardem.

• Ponownie umieścić dysk CD-RW w oryginalnym napędzie i sprawdzić, czy nie pojawiły się problemy związane z oprogramowaniem zapisującym pakietowo.

• Ponownie umieścić dysk CD-RW w oryginalnym napędzie, a następnie go wyjąć. Aby poprawnie zamknąć dysk, w oknie Mój komputer lub oknie programu Eksplorator Windows z menu podręcznego wyświetlanego po kliknięciu prawym przyciskiem myszy należy wybrać polecenie Wysuń.

• W celu przeniesienia danych na komputer, który nadal nie potrafi odczytać nośnika CD-RW, należy ponownie nagrać je na innym dysku CD lub DVD zapisywanym jednorazowo.

Kłopoty z odczytem dysków CD-R w napędach DVD

Jeżeli napęd DVD nie potrafi odczytać dysków CD-R, sprawdź, czy jest on zgodny ze specyfikacją Multi-Read2. ponieważ napędy niezgodne z tą specyfikacją nie mogą odczytywać nośników CD-R. Nowe napędy DVD-ROM najczęściej nie mają problemów z odczytem dysków CD-R.

Kłopoty przy tworzeniu startowych dysków CD

Jeżeli masz problemy z tworzeniem startowych dysków CD:

• Sprawdź zawartość dyskietki startowej, z której kopiujesz obraz. Aby można było dostać się do całej zawartości CD, dysk startowy musi zawierać sterowniki CD-ROM w plikach AUTOEXEC.BAT i CONFIG.SYS.

• Użyj formatu ISO 9660. Nie używaj formatu Joliet, ponieważ korzysta on z długich nazw plików, przez co system nie może się uruchomić.

• Sprawdź, czy BIOS komputera umożliwia uruchamianie systemu z napędu CD-ROM oraz czy ustawiona jest odpowiednia kolejność uruchamiania; napęd CD-ROM powinien być ustawiony jako pierwszy.

• Napędy SCSI CD-ROM wymagają zastosowania karty z BlOS-em i możliwością uruchamiania oraz specjalnego ustawienia w BlOS-ie.

Aktualizowanie oprogramowania sprzętowego

napędu CD-RW lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu

Podobnie jak aktualizacja systemu BIOS płyty głównej pozwala rozwiązać dotyczące procesora i pamięci problemy ze zgodnością, problemy z portami USB, a także ze stabilnością systemu, uaktualnienie oprogra­mowania sprzętowego napędów CD lub DVD z możliwością wielokrotnego zapisu również może wyelimi­nować utrudnienia związane z tymi urządzeniami. Dotyczy to problemów związanych ze zgodnością nośników, szybkością zapisu i przenoszeniem dźwięku cyfrowego z porysowanych dysków. Aktualizacja oprogramowania sprzętowego może nawet zapobiec potencjalnemu i poważnemu brakowi zgodności nośników i napędów.

Przykładowo zauważyłem, że przy nagrywaniu zielono-złotego nośnika CD-R takich firm, jak Philips i Imation, napęd Plextor CD-RW pracował prawie z maksymalną oferowaną przez siebie szybkością zapisu wynoszącą x40. Jednak po zastosowaniu niebiesko-srebrnego nośnika firmy Verbatim (barwnik Azo) średnia szybkość zapisu wyniosła x 10 lub mniej. Po zaglądnięciu na stronę internetową firmy Plextor (http://www.plextor.com) znalazłem informację, że najnowsza aktualizacja oprogramowania sprzętowego powoduje zwiększenie szyb­kości nagrywania nośników firmy Verbatim. Po zainstalowaniu aktualizacji napęd z maksymalną szybkością zapisywał nośniki CD-R niebiesko-srebrne, zielono-złote i innego typu.

Aby dokładnie stwierdzić, jakie problemy rozwiązuje aktualizacja oprogramowania sprzętowego, należy zagląd­nąć na stronę internetową producenta napędu. Jest to szczególnie istotne, gdy korzystasz z napędu DVD-RW firmy Pioneer. Dla napędu jest to być albo nie być!

Jeśli przed dokonaniem aktualizacji oprogramowania sprzętowego kilku modeli napędów DVD-RW firmy Pioneer, takich jak DVR-A03, 103, A04 i 104, jak również zewnętrznych nagrywarek DVR-7000 i PVR-9000 spróbuje się zapisać za pomocą tych urządzeń nośnik DVD-RW/R o dużej szybkości (x4 DVD-R, x2 DVD-RW), może dojść do ich uszkodzenia lub zniszczenia. Ze względu na to, że obecnie pojawiły się też nośniki o dużej szyb­kości zapisu przeznaczone dla napędów DVD+RW, w celu zapobiegnięcia problemom występującym przy nagry­waniu przez urządzenia x2 dysków x4 również dla nich udostępniono aktualizację oprogramowania sprzętowego.

Określanie konieczności zastosowania aktualizacji oprogramowania sprzętowego

Jeżeli nastąpi jedna z wymienionych sytuacji, może być konieczne zainstalowanie aktualizacji oprogramowania sprzętowego:

• Napęd nie obsługuje określonego typu nośnika lub w przypadku dysku jednej marki wykonuje operacje znacznie wolniej niż przy innych.

• Używane oprogramowanie nagrywające nie rozpoznaje napędu jako oferującego wielokrotny zapis.

• Zamierzasz zastosować nośnik o większej szybkości zapisu niż obsługiwana przez napęd (dotyczy to zwłaszcza napędów firmy Pioneer).

Każda aktualizacja oprogramowania sprzętowego grozi niepowodzeniem i niewłaściwie wykonana może spowodować bezużyteczność napędu (co zdarzyło się także mnie). W związku z tym należy się do niej starannie przygotować. Jednak, jak pokazują wcześniej przedstawione przykłady, wcześniej lub później aktualizacja będzie raczej niezbędna.

Warto zauważyć, że aktualizacja oprogramowania sprzętowego nie wyeliminuje następujących problemów:

• Napęd nie jest rozpoznawany przez nowo zainstalowaną aplikację służącą do zapisywania dysków CD lub DVD. '

• Napęd nie jest rozpoznawany przez wbudowany w system Windows XP program zapisujący dyski CD.

Ze względu na to, że każdy napęd CD lub DVD oferujący wielokrotny zapis posiada specyficzne parametry (w przyszłości standard Mount Rainier wprowadzi ich standaryzację), programy służące do zapisywania dys­ków CD lub DVD dostępne w sprzedaży detalicznej muszą oferować uaktualnienia przeznaczone dla okre­ślonych modeli urządzeń. Od producenta oprogramowania należy uzyskać aktualizację lub skorzystać z apli­kacji dołączonej do napędu. Jeśli próbujesz użyć wersji OEM programu w przypadku modelu napędu innego niż ten, do którego aplikację dołączono, konieczne będzie też uzyskanie od jej producenta aktualizacji (w niektó­rych sytuacjach wersja OEM działa wyłącznie z napędem, z którym została sprzedana).

Wbudowane w system Windows XP narzędzie zapisujące dyski CD jest kiepską imitacją nawet najgorszych niezależnych aplikacji umożliwiających nagrywanie nośników. Jeśli jednak chcesz z niego skorzystać, upewnij się, czy napęd znajduje się na liście Windows Catalog, zawierającej obsługiwane urządzenia (http:/Avww.microsoft.com/ windows/catalog). Aby zainstalować najnowsze aktualizacje dla systemu Windows XP, włącznie z tymi do­tyczącymi narzędzia zapisującego dyski CD, należy skorzystać z usługi Windows Update. W artykule 320174 zawartym w bazie Microsoft Knowledge Base omówiono aktualizację tego oprogramowania. Na stronie in­ternetowej Microsoftu można poszukać informacji na temat innych rozwiązań.

Identyfikowanie zainstalowanego modelu napędu i oprogramowania sprzętowego

Przed stwierdzeniem, czy dla używanego napędu oferującego wielokrotny zapis konieczna będzie aktualiza­cja oprogramowania sprzętowego, trzeba znać model urządzenia i wersję oprogramowania. Jest to szczegól­nie ważne, gdy korzysta się z napędu OEM wyprodukowanego przez firmę inną niż ta, która wprowadziła go do sprzedaży. W celu określenia tych informacji można skorzystać z następujących metod:

• Zastosowanie menedżera urządzeń systemu Windows (dotyczy wersji 9x/Me).

• Użycie informacji na temat napędu podawanych przez aplikację służącą do nagrywania dysków CD lub DVD.

W przypadku menedżera urządzeń systemów Windows 9x/Me należy wykonać następującą procedurę:

1. Po kliknięciu prawym przyciskiem myszy elementu Mój komputer z menu należy wybrać pozycję Właściwości.

1. Kliknąć zakładkę Menedżer urządzeń.

1. Kliknąć znak plusa widoczny obok napędu CD-ROM znajdującego się na liście typów urządzeń.

2. W celu wyświetlenia okna właściwości dwukrotnie kliknąć ikonę napędu oferującego wielokrotny zapis.

3. Po kliknięciu zakładki Ustawienia widoczna będzie wersja oprogramowania sprzętowego i model napędu.

W przypadku aplikacji Easy CD Creator 5 firmy Roxio należy wykonać następującą procedurę:

1. Kliknąć pozycję Tools.

1. Kliknąć pozycję CD-Drive Properties.

2. Kliknąć literę napędu.

3. Wraz z innymi informacjami pojawią się dane dotyczące wersji oprogramowania sprzętowego i modelu lub marki napędu.

W przypadku aplikacji Nero Burning ROM 5.5 należy wykonać następującą procedurę:

1. Z głównego menu należy wybrać pozycję Recorder.

1. Kliknąć żądany napęd.

2. Wraz z innymi informacjami pojawią się dane dotyczące wersji oprogramowania sprzętowego i modelu napędu.

Po uzyskaniu informacji można zajrzeć na stronę internetową producenta nagrywarki i sprawdzić, czy dostępna jest najnowsza aktualizacja oprogramowania sprzętowego i jakie korzyści uzyska się po jej zainstalowaniu.

Instalowanie nowej wersji oprogramowania sprzętowego

Przeważnie procedura aktualizacji oprogramowania sprzętowego wygląda podobnie do poniższej, ale należy postępować ściśle z instrukcjami dotyczącymi używanego napędu.

1. Jeśli oprogramowanie sprzętowe ma postać pliku o rozszerzeniu .zip, w celu jego rozpakowania

i umieszczenia w katalogu konieczne będzie zastosowanie programu UNZIP lub innego narzędzia dekompresującego wbudowanego w niektóre wersje systemu Windows.

2. Jeśli producent napędu udostępnił plik README, należy się z nim zapoznać, ponieważ mogą być w nim zawarte pomocne informacje. Jeśli plik aktualizacji ma rozszerzenie .exe, plik README może być dostępny po wykonaniu kroku 3.

3. Aby rozpocząć proces aktualizacji oprogramowania sprzętowego, dwukrotnie należy kliknąć plik .exe. W trakcie trwania operacji (2-3 minuty), komputer nie może zostać wyłączony.

4. W celu ponownego uruchomienia komputera należy postępować zgodnie z instrukcjami producenta.

5. Po ponownym załadowaniu systemu komputer może jeszcze raz wykryć napęd i przypisać mu następną wolną literę dysku. Jeśli wcześniej napędowi przydzielono własną literę dysku (na przykład na jednym z komputerów znajdujących się w mojej firmie litera Q: została przypisana napędowi CD-RW, natomiast litera R: napędowi DVD+RW), w celu ponownego przypisania mu właściwego symbolu należy użyć narzędzia Menedżer urządzeń (systemy Windows 9x/Me) lub Zarządzanie komputerem (systemy Windows 2000/XP).

Rozwiązywanie problemów z aktualizacjami oprogramowania sprzętowego

Jeżeli w trakcie aktualizowania oprogramowania sprzętowego pojawią się problemy, w celu uzyskania pomo­cy należy zapoznać się z plikiem README lub zajrzeć na stronę internetową producenta. Dodatkowo poniżej zamieszczono kilka rad, które uznałem za przydatne.

Jeśli aktualizacja oprogramowania sprzętowego nie zakończy się powodzeniem, może to być spowodowane przez programy sterujące napędem, takie jak zapisujące pakietowo (InCD, DirectCD) lub narzędzie nagry­wające nośniki CD wbudowane w system Windows XP. Aby wyłączyć aktywne aplikacje, należy uruchomić komputer w trybie awaryjnym (dotyczy systemów Windows 2000/XP) i ponowić aktualizację. Po jej zakoń­czeniu system należy załadować w trybie standardowym.

W przypadku systemów Windows 9x/Me można użyć narzędzia MSConfig (System Configuration Utility). zaznaczyć opcję Selective Startup oraz wyłączyć opcje Load Startup Group Items i Process WindNI File Before Restarting. Po zakończeniu aktualizacji oprogramowania sprzętowego należy pamiętać o tym. aby przed po­nownym załadowaniem systemu uruchomić program MSConfig i zaznaczyć opcję Norma/ Startup.

W celu wyłączenia dla określonego napędu programu zapisującego nośniki CD wbudowanego w system Windows XP w oknie Mój komputer prawym przyciskiem myszy należy kliknąć ikonę urządzenia, a następnie z menu wybrać pozycję Właściwości. Po uaktywnieniu zakładki Nagrywanie należy wyłączyć opcję Włącz nagrywanie dysków CD na lej stacji.

Jeśli aktualizacja oprogramowania sprzętowego nie wpłynie na zwiększenie wydajności komputera z systemem Windows 9x/Me, może to oznaczać, że dla nagrywarki nie włączono DMA. W celu uzyskania szczegółowych informacji na ten temat należy zajrzeć do podpunktu „Bezpośredni dostęp do pamięci i tryb Ultra-DMA" zamieszczonego wcześniej w rozdziale.

Rozdział 14.

Instalowanie i konfigurowanie napędów dysków

Różne typy napędów dysków

W niniejszym rozdziale omówimy procedury instalowania dysków twardych, dysków optycznych (CD i DVD) stacji dyskietek i napędów taśm. Szczegółowo przedstawione zostaną poszczególne kroki, poczynając od usta­wiania zworek, poprzez przyłączanie kabli, aż do montowania dysku w obudowie komputera. Zagłębimy się również w pewne kwestie związane z podstawowym oprogramowaniem systemu. Na tym zakończmy rozdział — dalsze czynności pozostają ściśle związane z instalowanym systemem operacyjnym.

Więcej informacji o interfejsach dysków, napędach optycznych, pracy dysku i konfigurowaniu systemu ope­racyjnego znaleźć można w następujących rozdziałach:

• rozdział 7., „Interfejs ATA/IDE",

• rozdział 8., „Interfejs SCSI",

• rozdział 9., „Świat urządzeń o zapisie magnetycznym",

• rozdział 10., „Dyski twarde",

• rozdział 11., „Napędy dyskietek",

• rozdział 12., „Nośniki wymienne o dużej pojemności",

• rozdział 13., „Pamięci optyczne",

• rozdział 17., „Porty wejścia-wyjścia— od szeregowego i równoległego do IEEE 1394 i USB".

Mimo że w niniejszym rozdziale opiszę większość odmian stacji dysków instalowanych w komputerach PC, skoncentruję się głównie na urządzeniach korzystających z interfejsów Parallel ATA (IDE), Serial ATA (SATA) i SCSI. Urządzenia USB i FireWire (IEEE 1394) omówione zostaną szerzej w rozdziale 17.

Procedura instalowania dysku twardego

Na kolejnych stronach zajmiemy się procedurą instalowania dysku twardego •—jego konfiguracją, montażem fizycznym i formatowaniem.

Instalowanie dysku twardego w komputerze PC obejmuje następujące czynności:

• konfigurowanie dysku,

• konfigurowanie kontrolera dysku (jeżeli jest stosowany),

• montowanie dysku (fizyczne),

• konfigurowanie systemu do pracy z dyskiem,

• tworzenie partycji (FDISK, DISKPART lub SETUP),

• formatowanie wysokiego poziomu (FORMAT lub SETUP).

W trakcie wykonywania tych czynności niezbędne są często szczegółowe informacje o dysku, kontrolerze dysku i BlOS-ie komputera, jak również innych przyłączonych urządzeniach. Informacje te znajdziemy za­zwyczaj w drukowanych opisach dołączanych do poszczególnych podzespołów. Już przy zakupie nowego sprzętu warto zadbać o to, aby sprzedawca przekazał komplet oryginalnej dokumentacji urządzeń (powszech­na jest praktyka przekazywania ich klientom wyłącznie „na żądanie"). Opisy większości nowych urządzeń są w zupełności wystarczające do przeprowadzenia omawianych w tym rozdziale procedur.

Czytelnik równie dociekliwy jak autor niniejszego podręcznika może pozyskać specyfikację techniczną od producenta urządzenia. Przykładem sytuacji, gdy jest to korzystne, może być zakup komputera z dyskiem ATA. Sprzedawca dostarczy wówczas najczęściej jedynie podstawowe informacje. Nie mogą się one równać z opisem, który udostępnia producent. Specyfikacje techniczne są standardowo publikowane na witrynach WWW. Dotyczy to nie tylko dysków twardych, ale każdego podzespołu komputera. Korzystanie z dokumen­tacji producentów (tzw. dokumentacji OEM) jest podstawą konieczną do zapewnienia wysokiego poziomu obsługi technicznej komputerów.

Konfigurowanie dysku

Jeszcze przed fizycznym umieszczeniem dysku wewnątrz obudowy komputera należy zadbać o jego właści­wą konfigurację. W przypadku dysków ATA/IDE oznacza to zasadniczo ustawienie dysku jako master lub slave. Szczególnym przypadkiem jest korzystanie z funkcji Cable Select (CS) i specjalnego kabla. W przypad­ku dysków SCSI, określamy SCSI ID urządzenia i ewentualnie deklarujemy zakończenie łańcucha.

^ ^ Wymienione wyżej czynności opisane zostały w podrozdziale „Standardy ATA" znajdującym się

na stronie 608 i podrozdziale „Smali Computer System Interface" znajdującym się na stronie 655.

Napędy SATA nie wymagają konfigurowania za pomocą zworek. Co prawda niektóre tego typu napędy mo­gą dysponować blokami zworek, ale są one używane wyłącznie przez producenta. Każdy napęd SATA przy użyciu własnego kabla jest podłączany do kontrolera SATA w konfiguracji punkt-punkt. Nie istnieje napęd nadrzędny (master) i podrzędny (slave), jak w przypadku interfejsu Parallel ATA. W celu zachowania zgod­ności niektóre kontrolery SATA emulują konfiguracje oparte na napędach nadrzędnych i podrzędnych.

Konfigurowanie kontrolera dysku

Starsze dyski twarde korzystały ze specjalnych kart kontrolera dysku, instalowanych w złączu wewnątrz kom­putera. W obecnie stosowanych napędach dysków ATA, SCSI i SATA kontroler dysku i sam dysk inte­growane są w jednej obudowie. Przyłącze dysku ATA niemal zawsze znajdziemy na płycie głównej sys­temu. Do jego konfigurowania wykorzystujemy program BIOS Setup komputera. Kontroler dysku jako osob­ny element nie istnieje — można więc pominąć poniższy opis i przejść bezpośrednio do punktu „Fizyczna instalacja dysku", znajdującego się dalej w tym rozdziale. Szczególnym przypadkiem jest sytuacja, w której interfejs wbudowany w płytę główną zastępujemy kartą ATA/IDE. Jest to korzystne, gdy interfejs standar­dowy nie obsługuje szybszych trybów pracy dysku (Ultra-ATA/33 - Ultra-ATA/133). Podstawowym zalece­niem w sytuacji, gdy dążymy do pełnego wykorzystania możliwości dysku, jest jednak zakup nowej płyty głównej. Zapewni to wiele korzyści dodatkowych przy niewiele wyższych kosztach. Napędy SATA mogą zo­stać podłączone w komputerze dysponującym standardowym interfejsem ATA po zainstalowaniu w nim karty kontrolera SATA (rysunek 14.1). Jeśli płyta główna komputera zawiera wbudowany kontroler SATA, nie będzie potrzebna dodatkowa karta.

Rysunek 14.1.

W celu

zainstalowania napędów SA TA w komputerze posiadającym standardowe kontrolery A TA należy umieścić w nim kartę łączącą kontrolery SATA i ATA (na górze) lub kartę samego kontrolera SATA (na dole)

Dyski SCSI wymagają zainstalowania w komputerze specjalnej karty rozszerzeń. Produkowane są również płyty główne ze zintegrowanym kontrolerem SCSI, nie jest to jednak rozwiązanie typowe. Konfigurowanie kontrolera SCSI to przede wszystkim przydzielenie mu odpowiednich zasobów systemu. Podobnie jak inne karty rozszerzeń, kontroler SCSI może wymagać określenia:

• adresu pamięci ROM (wymagane wyłącznie przy inicjalizowaniu systemu z dysku SCSI),

• numeru przerwania (IRQ),

• kanału DMA,

• adresu portu wejścia-wyjścia.

Nie wszystkie kontrolery wykorzystują każdy z tych zasobów. W większości przypadków mechanizm Pług and Play współczesnych kontrolerów i systemów komputerowych zapewnia pełną automatyzację procedur konfiguracyjnych. Odpowiednie ustawienia dobierane są przez komputer samodzielnie, tak aby nie wchodziły w konflikt z ustawieniami innych urządzeń.

^ ^ Zajrzyj do podrozdziału „BIOS Pług and Play" znajdującego się na stronie 513.

Jeżeli wykorzystywane urządzenia lub system operacyjny nie zapewniają współpracy z mechanizmami Pług and Play, niezbędne jest ręczne konfigurowanie karty kontrolera. W wielu przypadkach oznacza to wprowa­dzanie ustawień za pomocą odpowiedniego oprogramowania dołączanego do karty. Wciąż spotyka się rów­nież karty konfigurowane przy użyciu zworek lub przełączników DIP.

► ► Zajrzyj do podrozdziału „Zasoby systemowe" znajdującego się na stronie 425.

Program obsługi interfejsu ATA jest elementem standardowego BIOS-u komputera PC. Umożliwia uruchamia­nie komputera przy użyciu zapisanego na dysku twardym oprogramowania. Komputery z interfejsem SATA zintegrowanym z płytą główną dysponują układem BIOS obsługującym standard SATA. W pamięci BIOS zapisane zostały funkcje niezbędne do tego, aby uzyskać dostęp do dysku twardego, zanim załadowane zo­staną do pamięci pierwsze pliki systemu operacyjnego. Inaczej jest w przypadku interfejsu SCSI, którego ob­sługi standardowy BIOS komputerów nie zapewnia. Większość kontrolerów SCSI jest więc wyposażona we własny układ ROM BIOS umożliwiający dyskowi twardemu SCSI przejęcie funkcji dysku systemowego.

Mimo że standardowe oprogramowanie obsługi interfejsu ATA zostało włączone do wszystkich od-mian systemu Windows, sam interfejs jest najczęściej elementem chipsetu płyty głównej, włączo-nym do układu mostka południowego (ang. south bridge) lub kontrolera wejścia-wyjścia (l/O eon-troller hub). Układy te nie są jednolite, więc często korzystne jest zainstalowanie oprogramowania firmowego, dostarczanego przez producenta płyty głównej. Jeżeli płyta główna komputera jest now­sza niż stosowany system operacyjny (np. płyta główna zakupiona od koniec 2002 roku i system Windows XP), bezpośrednio po zainstalowaniu Windows należy zadbać o zainstalowanie programów obsługi właściwych dla stosowanego chipsetu. Gdy płyta główna jest starsza od systemu opera­cyjnego, można liczyć na obecność odpowiednich programów obsługi na jego dysku instalacyjnym. Wciąż jednak warto zainteresować się najnowszymi wersjami dostępnego oprogramowania.

Korzystanie z BIOS-u kontrolera SCSI jest zazwyczaj dostępne jako opcja. Jeżeli dysk SCSI nie jest wykorzy­stywany jako dysk rozruchowy, BIOS może pozostać wyłączony — instalujemy jedynie odpowiedni sterow­nik urządzenia. Aby korzystać z dysku SCSI jako podstawowego dysku twardego w systemie, należy wyszu­kać odpowiedni przełącznik, zworkę lub opcję w oprogramowaniu karty, oznaczoną jako Enable SCSI BIOS lub podobnie.

Poza podstawową funkcją umożliwiania uruchomienia systemu z dysku SCSI, BIOS kontroler może zapew­niać dodatkowe możliwości:

• formatowanie niskopoziomowe dysku,

• określanie typu dysku,

• konfigurowanie kontrolera,

• diagnostykę SCSI,

• obsługę niestandardowych adresów portów wejścia-wyjścia i numerów IRQ.

Włączony BIOS kontrolera wykorzystuje pewną przestrzeń adresową pamięci górnej (ang. UMA, — Upper Memory Area). Jest to końcowe 384 kB pierwszego megabajta pamięci komputera. Owe 384 kB dzielone jest na trzy obszary po dwa 64-kilobajtowe segmenty każdy. Pierwszy i ostatni z tych obszarów wykorzystywa­ne są, odpowiednio, przez układy karty graficznej i BIOS-u płyty głównej. Segmenty określane jako COOOh i DOOOh pozostają zarezerwowane dla pamięci ROM kontrolerów, np. kontrolera SCSI.

Nie można dopuścić do tego, aby przestrzenie adresowe pamięci UMA różnych wykorzystywanych Xi w systemie kontrolerów pokrywały się. Każdy kontroler wyposażony w pamięć ROM musi korzystać z osobnego obszaru pamięci górnej. W przypadku konfliktów, ustawienia można korygować przy użyciu właściwego dla kontrolera oprogramowania, zworek lub przełączników.

Fizyczna instalacja dysku

Procedura instalowania dysku twardego w obudowie komputera przebiega podobnie jak w przypadku instalo­wania stacji CD lub stacji dyskietek. Niezbędne są odpowiednie śruby, wsporniki i ramki montażowe dopaso­wane do dysku i układu obudowy komputera.

Niektóre obudowy wymagają przymocowania do ścianek bocznych dysku plastykowych lub metalowych szyn, które umożliwiają wsunięcie dysku w odpowiednie miejsce (patrz rysunek 14.2). Inne modele wyposażone są we „wnęki" dokładnie dopasowane do wielkości dysku. Wówczas mocujemy dysk we wnęce za pomocą przy­kręcanych bezpośrednio do jego boków śrub. Stosowany jest również układ klatkowy, gdzie dysk mocujemy w metalowej klatce, którą dopiero później umieszczamy w obudowie (patrz rysunek 14.3). W przypadku obu­dów wymagających szyn lub klatki odpowiednie elementy powinny być do nich standardowo dołączone. O ile w obudowie znajdziemy niezbędne elementy, sam montaż nie powinien sprawić problemów.

Rysunek 14.2. Typowy dysk o wielkości 3,5 cala z szynami dla wnęki o tym samym rozmiarze

Rysunek 14.3.

Typowy dysk twardy

po umocowaniu

w wyjmowanej klatce

Ponieważ napędy ATA, SCSI i SATA wymagają odmiennych kabli, warto zadbać o ich dopasowanie do dysku i kontrolera. Co więcej, dyski pracujące w trybie ATA-66 i szybszych (do ATA-133) wymagają specjalnego 80-żylowego kabla w formie taśmy z funkcją CS. Kabel taki zalecany jest również dla dysków Ultra-ATA/33. a może też być stosowany z dyskami starszymi. Aby określić rodzaj posiadanego kabla, wystarczy policzyć widoczne na nim karby. Każdy z nich odpowiada jednej żyle. Dodatkowym wskaźnikiem może być ogólna zasada kolorowania przyłączy taśm 80-żyłowych — niebieskie przyłącze do płyty głównej, czarne przyłącze dysku master i szare przyłącze dysku slave.

Gdy pojawia się potrzeba użycia dodatkowych elementów montażowych, nie dołączonych do obudowy ani dysku twardego, można skorzystać z oferty firm specjalizujących się w sprzedaży wsporników, kabli i innych akcesoriów sprzętowych. Gdy pojawia się potrzeba umieszczenia dysku o wielkości 3,5 cala we wnęce o roz­miarze 5,25 cala, zachodzi potrzeba skorzystania ze specjalnego typu wsporników (patrz rysunek 14.4). Wspor­niki tego rodzaju są często dołączane zarówno do dysków, jak i do obudów komputerów.

Rysunek 14.4.

Typowy wspornik stosowany do mocowania dysku o wielkości 3,5 cala we wnęce 5,25 cala. Wspornik mocowany jest do dysku, a następnie w obudowie, za pomocą śrub lub szyn

W trakcie przyłączania dysku twardego warto wziąć pod uwagę długość połączeń. Nie jest miłą niespodzianką, gdy po dokręceniu wszystkich śrubek okazuje się, że dostępny kabel jest za krótki.

Można wówczas umieścić dysk w mniej odległej od przyłącza płyty głównej (lub kontrolera) wnęce lub kupić dłuższy kabel. Normy ATA/IDE nie zezwalają na stosowanie taśm o długości przekraczają­cej 18 cali (45 cm). Dłuższe mogą nie zapewniać właściwego przenoszenia sygnałów. Jest to szcze­gólnie istotne, gdy korzystamy z szybkich trybów ATA-33 - ATA-133. Zbyt długi kabel może być źród­łem zakłóceń, których efektem będzie utrata danych na dysku.

Stosowane ramki montażowe nie sąjednolite. Warto upewnić się, czy dostępne elementy wzajemnie do siebie pasują. Jeżeli ramka nie jest wymagana, może być konieczne odłączenie jej od dysku.

Do dysku twardego przykręcamy wyłącznie śruby, które otrzymaliśmy razem z dyskiem. Wiele dys­ków wyposażonych jest w specjalne, krótkie śruby o takim samym gwincie jak inne, stosowane do montowania pozostałych elementów komputera. Nie wolno dopuścić do ich zamiany. Wkręcenie do dysku zbyt długiej śruby może doprowadzić do jego uszkodzenia.

Procedurę mocowania dysku twardego ATA można krok po kroku opisać następująco:

1. Wyszukujemy w komputerze niewykorzystywane złącze ATA/IDE. Typowe komputery wyposażone są dwa takie złącza umożliwiające przyłączenie czterech urządzeń ATA/IDE.

Jeżeli do pierwszego złącza wcześniej przyłączone zostały dwa inne urządzenia, niezbędny może być dodatkowy kabel, umożliwiający skorzystanie z drugiego złącza.

Dobry wpływ na wydajność urządzeń ma przyłączanie tych, które będą wykorzystywane jednocześnie, za pomocą osobnych kabli. Gdy w komputerze jest tylko dysk twardy i stacja CD, również warto wy­korzystać dwie taśmy i dwa przyłącza na płycie głównej.

2. Dokładnie sprawdzamy układ gniazd dysku i sposób przyłączania taśmy. Kolorowy (czerwony)
brzeg taśmy powinien zostać przyłączony do styku numer 1 gniazda dysku. Większość kabli i gniazd
zapewnia zabezpieczenie przed błędami, nie jest to jednak zasadą. Zabezpieczenie zapewniać mogą
usunięte lub zaślepione styki. Stosuje się również karb na złączu. Istotną wskazówką jest to,

że niemal we wszystkich dyskach styk numer 1 jest stykiem najbliższym gniazda zasilania.

3. Konfigurujemy zworki dysku. Jeżeli przyłączamy dysk ATA/IDE i korzystamy z kabla CS,
niezbędne jest założenie zworki CS na każdym z przyłączanych dysków. Inną możliwością
jest określenie jednego dysku jako master, a drugiego jako slave. Niektóre starsze dyski również
wymagają założenia zworki CS w sytuacji, gdy dysk konfigurowany jest jako master i do tego
samego kabla przyłączone jest inne urządzenie. W dalszej części rozdziału piszę o konfigurowaniu
dysku więcej.

Nowsze dyski ATA, pracujące w szybszych trybach Ultra-DMA (ATA-66 - ATA-133), wymagają spe­cjalnego, 80-żyłowgo kabla, starsze mogą korzystać z 40-żytowego. Kabel 80-żyłowy może być sto­sowany do przyłączania każdego urządzenia ATA/IDE¹, jest to więc jedyny typ taśmy zalecany przy zakupach. Dyski SCSI korzystają z taśm 50-stykowych lub 68-stykowych (szerszych).

4. Ostrożnie wsuwamy dysk do wybranej wnęki. Większość dysków — z wyjątkiem niektórych serwerowych dysków SCSI o bardzo dużej pojemności i serii Quantum Bigfoot — to dyski o szerokości 3,5 cala i wysokości 1 cala. Jeżeli w komputerze nie ma wolnych wnęk 3,5-calowych, po bokach dysku montujemy dodatkowe ramki, zapewniające jego dopasowanie do wnęki 5,25 cala (patrz rysunek 14.4). Niektóre obudowy wymagają przykręcenia szyn do każdego montowanego dysku. Mocujemy je do dysku, używając dołączonych do niego bądź do obudowy śrub. Zwracamy uwagę na długość śrub — zbyt długie grożą uszkodzeniem dysku. Tak przygotowane urządzenie wsuwamy do wnęki.

Więcej ilustracji związanych z montowaniem dysku znajdziemy w rozdziale 22., „Montaż i moderni­zacja komputera".

5. Przyłączamy kabel danych do gniazda w tylnej części dysku. Niekiedy wygodniejsze może być wykonanie tej czynności jeszcze przed umieszczeniem dysku we wnęce (krok 4).

6. Przyłączamy przewody zasilania. Większość dysków wymaga większej odmiany dostępnych w każdej obudowie wtyków (Molex). Gdy zasilacz komputera wyposażony został w zbyt małą liczbę wtyków zasilania, co zdarza się dosyć często, można dokupić rozdzielacz (parz rysunek 14.5).

Rysunek 14.5.

Rozdzielacz przewodów zasilania

7. Włączamy komputer i od razu upewniamy się, czy dysk wydaje charakterystyczne dźwięki sygnalizujące rozpoczęcie pracy. Nowoczesne dyski są oczywiście znacznie cichsze niż modele sprzed lat, wciąż jednak słychać delikatne „pobrzękiwanie", łatwe do usłyszenia przy uruchamianiu komputera. Gdy żaden odgłos nie jest słyszalny, sprawdzamy poprawność połączeń zarówno zasilania, jak i kabla danych.

8. Po ponownym uruchomieniu komputera wywołujemy ekran BIOS-u. Najlepszym zaleceniem jest wybranie opcji autodetekcji (autodetect), o ile jest dostępna. Zapewni ona szybkie skonfigurowanie dysku przy wykorzystaniu optymalnych parametrów. W przypadku dysków ATA o pojemności większej niż 528 MB (504 MiB) wymagany jest tryb LBA. Ustawienie to wybierane jest automatycznie w trybie autodetekcji. Dodatkowe opcje dostępne są zazwyczaj w oknie konfiguracji urządzeń peryferyjnych (Peripherals Configuratioń). Można w nim ustawić szybkość przesyłania danych

z dysku, choć standardowo i to ustawienie dobierane jest automatycznie. W przypadku problemów z autodetekcją, odwołujemy się do opisu dysku. Większość dysków opatrzonych zostaje nalepką, na której znajdziemy parametry CHS dysku oraz informacje o sposobach ustawiania zworek. W przypadku nowych komputerów autodetekcją nie powinna jednak zawieść. Po zakończeniu wprowadzania zmian, wybieramy opcję ich zapisania i kończymy pracę programu konfiguracyjnego BIOS-u. Bardziej szczegółowe informacje o tym etapie przygotowywania dysku do pracy przedstawione zostały w dalszej części rozdziału w punkcie „Konfigurowanie komputera do współpracy z dyskiem".

Oprócz napędów CD-ROM i CD-RW pracujących maksymalnie w trybie Ultra-DMA33

9. Po umieszczeniu w napędzie dysku CD lub dyskietki umożliwiającej załadowanie systemu operacyjnego należy ponownie uruchomić komputer. Jeśli zamierzasz zainstalować system operacyjny, w trakcie instalacji systemu Windows 98 lub nowszego zostanie automatycznie wykonana operacja partycjonowania i formatowania dysków. Możliwe jest też partycjonowanie i formatowanie dysku przed zainstalowaniem systemu operacyjnego. W tym celu należy skorzystać z systemowego oprogramowania służącego do partycjonowania.

W przypadku użycia systemów Windows 9x lub Me program FDISK dostępny jest na dysku rozruchowym systemu operacyjnego. Aby z niego skorzystać, wkładamy dyskietkę do stacji, uruchamiamy komputer, czekamy na znak gotowości systemu operacyjnego, po czym wpisujemy FDISK i wciskamy ENTER. W systemach Windows 2000 i XP używane jest polecenie di skpart lub narzędzie Zarządzanie dyskami (Disk Management).

► ►• Zajrzyj do podrozdziału „Standardy ATA" znajdującego się na stronie 608 oraz podrozdziału „Smali Computer System Interface" znajdującego się na stronie 655.

Fizyczna instalacja napędów SATA

Procedura instalacji napędu SATA, różniąca się od schematu instalacji napędu ATA, składa się z następują­cych kroków:

1. Należy sprawdzić, czy w komputerze dostępne jest wolne złącze SATA. Niektóre nowe komputery
i płyty główne dysponująjednym lub dwoma takimi złączami, ale w przypadku większości
systemów może być konieczne zainstalowanie dodatkowej karty kontrolera SATA. Jeśli tak jest,
należy zapoznać się z instrukcją dołączoną do kontrolera i poszukać w niej opisu instalacji karty

i sterownika.

2. Do kontrolera SATA należy podłączyć kabel danych napędu SATA. Kabel ten może być połączony z kablem zasilania napędu SATA lub być poprowadzony oddzielnie. Jeśli oba kable są niezależne, dowolny z końców kabla danych może zostać podłączony do napędu lub kontrolera (rysunek 14.6).

3. Napęd należy ostrożnie umieścić we wnęce właściwego rozmiaru, podobnie jak w kroku 4. procedury instalacji kontrolera ATA, zawartej w poprzednim punkcie.

4. Jeśli napęd i kabel nie są montowane równocześnie, złącze kabla danych należy podłączyć z tyłu napędu SATA. W tym przypadku kabel należy podłączyć przed umieszczeniem i zamocowaniem napędu we wnęce.

5. Do napędu należy podłączyć odpowiednie złącze zasilania. Ze względu na to, że większość zasilaczy nie posiada złącza zasilania SATA, w przypadku niedołączenia kabla zasilania do napędu może być konieczne nabycie konwertera firmy Molex, zamieniającego złącze zasilania 12V na złącze SATA. Konwerter łączy standardowe 4-końcówkowe złącze zasilania Molex ze złączem zasilania SATA.

Od tego miejsca reszta instalacji wygląda tak samo, jak w przypadku standardowego napędu ATA.

Fizyczna instalacja napędów SCSI

Procedura instalacji napędu SCSI, różniąca się od schematu instalacji napędu ATA, składa się z następują­cych kroków:

1. Jeśli płyta główna nie jest zintegrowana z kontrolerem SCSI, należy poszukać go w komputerze.
Jeśli do kontrolera SCSI podłączono już kabel, należy sprawdzić, czy dostępne jest wolne złącze.
Jeśli jednak do kontrolera SCSI nie podłączono jeszcze kabla, trzeba to zrobić, pamiętając

o odpowiednim ustawieniu końcówek.

2. Należy sprawdzić, czy napęd SCSI został tak skonfigurowany, aby używał niepowtarzalnego identyfikatora urządzenia SCSI. Zwykle w tym celu z tyłu napędu ustawia się odpowiednio zworki.

3. W zależności od tego, czy napęd jest jedynym wewnętrznym napędem (terminator w pozycji włączonej), czy jest podłączany do kabla jako kolejny (dla istniejącego dysku terminator w pozycji wyłączonej, natomiast dla nowego w pozycji włączonej), należy odpowiednio ustawić zworki terminatorów.

Tylko dla UltraDMA/66 i wyższych

---