Стандарты cd
Стандарты cd
Стандарты cd,
СТАНДАРТЫ CD
Музыкальные оптические CD пришли на смену виниловым с механической записью (грампластинкам) в 1982 г., почти одновременно с появлением первых персональных компьютеров фирмы IBM. Это было результатом сотрудничества двух гигантов электронной промышленности— японской фирмы Sony и голландской Philips.
Любопытна история выбора емкости CD. Исполнительный директор Sony Акио Морита решил, что новые изделия должны отвечать требованиям любителей классической музыки. После проведения опроса выяснилось, что самое популярное в Японии классическое произведение— девятая симфония Бетховена — звучит около 73 мин. Видимо, если бы японцы больше любили короткие симфонии Гайдна или оперы Вагнера, исполняемые целиком за два вечера, развитие CD могло пойти по другому пути. Но факт остается фактом. Было решено, что CD должен быть рассчитан на 74 мин и 33 с звучания.
Так родился стандарт, известный как "Красная книга" (Red Book). He всех любителей музыки удовлетворила выбранная длительность звучания, но по сравнению с 45 мин недолговечных виниловых пластинок это был существенный шаг вперед. Когда 74 мин музыки пересчитали в информационную емкость, получилось около 640 Мбайт [2].
Две названные выше фирмы сыграли ведущую роль и в разработке первого стандарта цифровых CD — так называемой "Желтой книги" (Yellow Book). Созданные на его основе диски, способные хранить, кроме звуковых данных, также текстовые и графические, получили название CD-DA (CD-Digital Audio).
В заголовке CD-DA содержится информация, позволяющая определить тип записанных данных. Стандарт, однако, не регламентировал логический и файловый форматы записи. Их выбор был полностью доверен фирмам-производителям. В результате соответствующий требованиям "Желтой книги" CD нередко мог быть прочитан устройством только той модели, для которой он предназначен. Такое положение, особенно в связи с большим коммерческим успехом CD, разумеется, не могло удовлетворить никого. В общих интересах необходимо было срочно найти компромисс.
Вторым стандартом "де-факто" для цифровых CD стал HSG или просто High Sierra. Отметим любопытную деталь: он назван именем отеля и казино в одном из городков Калифорнии, где собрались обсудить свои проблемы основные производители CD. Этот документ носил рекомендательный характер и был предложен, чтобы обеспечить хоть какую-нибудь совместимость. В нем определялись как логический, так и файловый форматы CD. К сожалению, для книги со стандартом HSG подходящего цвета так и не нашлось. Тем не менее, он оказался настолько привлекательным, что основные положения принятого несколько позже международного стандарта ISO 9660 совпали с HSG.
ISO 9660 описывает файловую систему CD-ROM. Согласно стандарту первого уровня она напоминает аналогичную систему MS DOS: имена файлов могут содержать до восьми символов и иметь расширение из трех символов, отделенных точкой. В именах запрещены специальные символы (например,"~","-", "=", "+"), используются только прописные (заглавные) латинские буквы, цифры и символ подчеркивания. Каждый файл снабжается номером версии, который отделяется от расширения символом ";". Имена каталогов не могут иметь расширений. Допускается вложение до восьми каталогов.
Стандарт ISO 9660 второго уровня позволяет давать файлам имена длиной до 32 символов, накладывая на их выбор описанные выше ограничения. CD, созданные по такому стандарту, непригодны для использования в ряде операционных систем, в том числе MS DOS.
Прежде чем продолжить рассказ о стандартах CD, рассмотрим понятие сеанса записи. Большинство CD относятся к односеансным (Single Session), так как все данные записаны на них за один технологический цикл или сеанс записи. Однако после того, как были разработаны соответствующие технологии и специальные диски, появилась возможность выполнять дополнительные сеансы записи, добавляя к уже имеющимся новые порции данных. К многосеансным (Multisession) относятся CD форматов PhotoCD и CD-ROM XA (extended Architecture — расширенная архитектура).
Технология PhotoCD предложена фирмой Eastman Kodak в качестве средства создания и просмотра цифровых фотографий. На специальный диск можно поочередно записать в цифровой форме изображения с любых 35-миллиметровых слайдов и негативов. Но для полного считывания информации необходим PhotoCD-совместимый привод. Обычный, соответствующий стандартам HSG или ISO 9660, сможет прочесть только запись, сделанную в первом сеансе, так как во VTOC, находящейся в начале информационной дорожки, имеются сведения только о ней.
Стандарт CD-ROM XA совместим сверху с High Sierra и ISO 9660. Однако в нем заложено гораздо больше возможностей. Во-первых, он разрешает многосеансную запись. Во-вторых, можно хранить на одном и том же диске графические, текстовые и звуковые данные, причем графика может включать в себя как неподвижные картинки и анимацию, так и полноценные кинофильмы (full-motion).
Основная особенность CD-ROM XA — так называемое чередование (Interleaving) блоков разнородной информации. Например, за первым видеокадром может следовать его звуковое сопровождение, после которого располагается следующий кадр и т. д. Это способствует синхронности воспроизведения звука и изображения, существенно уменьшает необходимый объем промежуточного буфера, по сравнению с требуемым при обычном расположении данных на диске.
Другая особенность стандарта ХА — сжатие звуковых данных, что позволяет записать на один диск аудиоинформацию длительностью в несколько часов (вместо обычных 74 мин). Хотя алгоритмы сжатия самых разных данных активно применяются во многих отраслях вычислительной техники, данное преимущество CD-ROM XA пока используется не очень широко.
Очередная попытка фирм Sony и Philips исчерпывающе регламентировать не только логический и файловый форматы, но и содержимое самих файлов на цифровых CD вылилась в стандарт, известный под названием "Зеленая книга" (Green Book). Собственно, это — расширенная версия стандарта CD-ROM ХА. Приводы, соответствующие "Зеленой книге", могут читать диски форматов CD-DA, CD-ROM, CD-ROM XA, CD-I и Kodak PhotoCD [2].
Впервые упомянутый здесь формат CD-I (Interactive — интерактивный) заслуживает описания. Источниками интерактивной информации для CD-I считаются аудио- и видеоустройства реального времени с расширенными возможностями обработки текстов и графики. Предполагается широкое использование компьютерных программ для обработки всех видов данных. Применительно к информационным и системным задачам в формате CD-I определяются возможные типы данных и способы их кодирования, организация необходимых средств поддержки дисковых систем. С технической точки зрения формат CD-I основан на технологии CD-ROM, но для потребителя он близок к CD-DA. На одном диске можно объединять дорожки CD-DA и CD-I записей, применять аппаратуру декодирования CD-DA в CD-I системах.
Дисками формата CD-I чаще всего пользуются в сферах образования (дистанционное обучение и самообучение с помощью справочников, альбомов, "разговаривающих" книг), развлечений (музыка с текстом, нотами, картинками, игры), организации досуга (черчение и рисование, создание кинофильмов, анимация реального времени, сочинение стихов), туризма (карты, устройства для навигации, информация о достопримечательностях), диагностики заболеваний и многих других.
Последний из действующих сегодня стандартов CD изложен в "Оранжевой книге" (Orange Book). В его первой части речь идет о магнитооптических накопителях (CD-МО), допускающих стирание и перезапись информации. Вторая часть посвящена накопителям типа WORM (Write Once Read Many — однократная запись, многократное считывание) и CD-R (Recordable — записываемый). На эти устройства данные можно только дописать. Стереть имеющуюся запись невозможно. Практически все продаваемые сейчас приводы CD отвечают требованиям второй части "Оранжевой книги" — они могут читать CD всех описанных форматов, втом числе дозаписываемые.
Рассмотренные стандарты относятся к CD, пригодным для использования на IBM-совместимых персональных компьютерах. Разумеется, существуют и форматы, предназначенные для других систем, например, Macintosh HFS для компьютеров фирмы Apple Macintosh, но их мы касаться не будем.
В первой части статьи были рассмотрены практически все популярные
форматы хранения данных на CD-ROM. Одна из их особенностей — отличие
структуры файловой системы CD от принятой в MS DOS. Таким образом, для
доступа к записанным данным необходимо преобразовать их формат. Для
решения этой задачи фирма Microsoft выпустила специальный программный
драйвер под названием Microsoft CD Extentions (MSCDEX.EXE). Он очень
распространен, входит в комплект поставки MS DOS и почти всех приводов
CD-ROM. При использовании MSCDEX.EXE операционная система работает с
компакт-диском как с обычным магнитным (за исключением того, что данные
можно только прочитать). Для загрузки драйвера в файле AUTOEXEC.BAT
должна быть предусмотрена команда (записанная в одну строку)
МSCDEX / D: имя [/D: имя2...] [/Е] [/К] [/S] [/V] [/L:буква] [/М:число] Ее параметры (необязательные — в квадратных скобках) задают следующее:
/D:имя [/D: имя2...] — имена установленных в компьютере приводов CD -
ROM. Они должны совпадать с указанными в аналогичных параметрах команд
файла CONFIG.SYS, которыми запускают эти приводы. По умолчанию
используется имя MSCD001.
/Е — разрешается размещать буфера секторов диска в расширенной памяти, если она имеется.
/К — MS DOS может читать компакт-диски, использующие кодировку японской азбуки Канджи.
/S — разрешается доступ к CD-ROM из локальной компьютерной сети.
/V — во время запуска MSCDEX будет выводить на экран статистические данные.
/L:буква — этой буквой будет обозначен логический диск, соответствующий
приводу CD-ROM. Если она не задана, драйвер использует первую
свободную. Например, в системе, где уже есть диски А, В и С, по
умолчанию CD-ROM станет диском D, а если имеется параметр /L:H, то
диском Н. При наличии более одного привода CD остальные получат
очередные не занятые буквы.
/М:число — столько буферов секторов CD
создаст драйвер. Их может быть от двух до 30 (по умолчанию — 10) и
каждый займет в памяти около 2 Кбайт. Чем больше буферов, тем выше
производительность системы. MSCDEX.EXE обязательно используется
совместно с драйверами привода CD - ROM, описываемыми как устройства
(DEVICE) в файле CONFIG.SYS. Эти драйверы специализированы для каждой
модели приводов, поставляются вместе с ними и также имеют несколько
параметров. К сожалению, перечислить все варианты не представляется
возможным [2].
Прдолжение
|