Устройства оптического хранения данныхРефераты >> Программирование и компьютеры >> Устройства оптического хранения данных
Хотя такой режим работы лазера и называется P-стиранием, непосредственного стирания данных не происходит. Вместо этого на дисках CD-RW применяется технология прямой перезаписи данных, при использовании которой участки, имеющие более низкую отражательную способность, не стираются, а просто перезаписываются. Другими словами, во время записи данных лазер постоянно включен и генерирует импульсы различной мощности, создавая тем самым области аморфной и поликристаллической структуры с различными оптическими свойствами. Структура создаваемых областей совершенно не зависит от их предыдущего состояния. Этот метод во многом напоминает способы записи данных на магнитный диск, где используется та же технология прямой перезаписи. Каждый сектор уже имеет определенную структуру данных, поэтому во время записи данных достаточно всего лишь записать их новую структуру. Секторы также не стираются, а просто перезаписываются. Носители дисков CD-RW могут записываться и перезаписываться до 1000 раз.
Недогрузка буфера
Вне зависимости от того, в каком режиме (Disk At Once или Track At Once) происходит запись диска, данные записываются на спиральную дорожку носителя CD-R/RW, образуя определенный рисунок на ее поверхности. Накопитель, в отличие от жесткого диска, не может определить, в каком месте начинается и заканчивается запись, поэтому процесс записи данных продолжается до конца диска или дорожки. В противном случае может произойти повреждение записи или диска CD-R. Это означает, что программное обеспечение, используемое для записи компакт-дисков, а также аппаратные компоненты должны обеспечить непрерывный поток данных, идущий к накопителю во время записи диска. Для этого записывающее программное обеспечение использует буфер, который создается на жестком диске для временного хранения данных, посылаемых в накопитель.
В том случае, если система не обеспечивает определенную скорость поступления данных, происходит сбой выполнения записи и появляется сообщение о недогрузке буфера. Это сообщение указывает на то, что накопитель должен прервать операцию записи из-за отсутствия данных, необходимых для записи компакт-диска. Подобная ситуация в течение многих лет была самой большой проблемой, возникающей во время записи дисков.
Наилучшим выходом из создавшегося положения является уменьшение скорости записи, увеличение объема буфера или использование более быстрого интерфейса и читающего накопителя. Никто не хочет записывать диски на более медленной скорости (ведь не зря же покупали быстрый дисковод), поэтому остается только повышение размера буфера и увеличение скорости интерфейса.
Защита от недогрузки буфера
Компания Sanyo разработала технологию BURN-Proof, которая позволила раз и навсегда покончить с недогрузкой буфера. Несмотря на то что название этой технологии (Buffer UnderRuN — BURN) ассоциируется у многих пользователей с защитой от "выжигания" (т. е. записи) диска, практические испытания доказали ее высокую эффективность и надежность.
Многие компания последовали примеру Sanyo и разработали собственные аналогичные и совместимые технологии, получившие самые разные названия. К числу наиболее известных относятся следующие:
■ BURN-Proof от Sanyo;
■ JustLink от Ricoh;
■ Waste-Proof от Yamaha.
Технология защиты от недогрузки буфера реализована с помощью специального набора микросхем, посредством которого осуществляется текущий контроль буфера накопителя. При возникновении опасности недогрузки буфера операция записи приостанавливается до тех пор, пока данные не заполнят буфер. После наполнения буфера накопитель определяет место, где была прервана запись, и возобновляет ее непосредственно c той же позиции.
В соответствии с требованиями спецификации Orange Book, промежуток между данными, записанными на компакт-диске, не должен превышать 100 мс (миллисекунд). При использовании технологии защиты от недогрузки промежуток между возобновленными записями не превышает 40—45 мс, что соответствует указанным требованиям. Эти промежутки легко компенсируются кодом коррекции ошибок, встраиваемым в запись, поэтому потери данных не происходит.
Следует заметить, что данная технология должна поддерживаться не только накопителем, но и используемым программным обеспечением. К счастью, все наиболее распространенные программы для записи компакт-дисков, существующие на сегодняшнем рынке, поддерживают эту технологию.
Накопитель, включающий в себя защиту от недогрузки буфера, позволяет во время записи диска работать с любой программой, не опасаясь повредить записываемые данные.
Защита от копирования компакт-дисков
Как вы помните, первые компакт-диски появились в конце 1982 года. В те времена пользователи практически не задумывались о копировании дисков, поскольку компакт-диски использовались только для чтения и изготавливались только с помощью крупногабаритного штамповочного оборудования. Устройства для записи компакт-дисков, созданные только через 10 лет, оказались не только довольно сложными, но и весьма дорогими. Стоимость первых записывающих устройств составляла более 10 тыс. долларов. Учитывая, что каждый чистый диск ("болванка") стоил примерно 35 долларов, себестоимость изготовленных копий была иногда выше, чем цена копируемого оригинала.
Сегодня, по прошествии более чем 20 лет, положение вещей значительно изменилось: теперь запись компакт-дисков является недорогим и довольно простым процессом. Образно говоря, козла пустили в огород и для индустрии звукозаписи наступили черные дни, поскольку проводимые мероприятия по защите от копирования желаемых результатов не принесли. Поэтому диски DVD с самого начала создавались со встроенной защитой от копирования, что являлось одним из требований индустрии развлечений, выполнение которого позволяло выпускать звуковые и видеоматериалы в этом формате. Тем не менее, практически любые системы защиты от копирования компакт-дисков и дисков DVD успешно "взламывались", что позволяло пользователям создавать резервные копии тех или иных дисков.
Появившаяся возможность общедоступного копирования программных и музыкальных компакт-дисков привела к необходимости разработки надежных методов защиты. Методы защиты от копирования, используемые при записи программных и музыкальных компакт-дисков, различны, но конечный результат практически один и тот же: копии либо имеют более низкое качество воспроизводимого звука, либо работают некорректно. Например, защита от копирования музыкальных компакт-дисков зачастую приводит к появлению различных помех при воспроизведении звуковых файлов, а в критических случаях скопированные диски могут попросту не читаться в дисководе ПК.
Существует несколько простых и более сложных схем защиты от копирования, используемых при записи дисков CD-DA. Одной из наиболее распространенных схем защиты цифровых музыкальных дисков является SafeAudio, разработанная компаний Macrovision. Специалисты Macrovision не рассказывают о том, как работает схема SafeAudio. Известно только, что эта технология была куплена у компании TTR Technologies, причем приобретенные патенты содержат также подробное описание этой схемы. В соответствии с этими патентами при записи компакт-диска преднамеренно записываются также ошибочные данные определенного рода (пакеты помех), включаемые как в звуковые данные, так и в коды, обычно используемые для коррекции подобных ошибок. При чтении диска использование стандартных схем коррекции ошибок не приносит желаемого результата, поскольку во время воспроизведения звука образуются небольшие паузы.