Но оставим HD DVD оплакивать собственную кончину и вернемся к старым добрым компакт-дискам.
Логическая структура компакт-диска
Читатель наверняка знаком с организацией хранения данных на таких магнитных носителях, как жесткий диск и дискета. И скорее всего, ему известно, что рабочая поверхность этих магнитных носителей разделена на дорожки, или треки (от англ. track). Каждая дорожка магнитного диска представляет собой концентрическую окружность, не соединяющуюся с другими дорожками. В свою очередь, дорожка подразделяется на несколько секторов. Наличие секторов позволяет более точно адресовать данные на диске и быстрее находить их. На магнитных носителях дорожки расположены на довольно большом расстоянии одна от другой, и поэтому механика дисковода обеспечивает точное позиционирование магнитной головки над дорожкой.
На компакт-дисках плотность размещения данных значительно (на несколько порядков) выше, чем на магнитных носителях. А луч лазера примерно во столько же раз тоньше магнитной головки. Поэтому с целью повышения надежности записи и считывания дорожки компакт-диска делают в виде одной длинной-предлинной спирали (порядка 4–5 км), начинающейся в геометрическом центре диска. Вот эта-то «нить Ариадны» и помогает лучу лазера не сбиться с пути, перескакивая с одной прожженной точки-ямки на другую. Существует у дорожек компакт-диска и еще одна особенность. Поскольку между ними отсутствуют физические границы, то длина очередной дорожки определяется объемом записанных на нее данных. В предельном случае вся «спираль» диска может стать одной-единственной дорожкой.
Есть и еще одна причина, по которой данные на компакт-диске размещаются не так, как на винчестере. Пожалуй, эта причина даже «главней» приведенной выше. Дело в том, что первый CD имел весьма узкую «специализацию» – он был предназначен для хранения аудиоданных. И создатели CD в какой-то степени перенесли на лазерный диск идеологию виниловых грампластинок – та же единая спираль, на которой одна за другой расположены фонограммы. Только в качестве звукоснимателя используется не игла, а луч лазера. И хотя компакт-диск давно уже стал универсальным носителем данных, используемая в нем идея современной «грампластинки» никуда не делась. Поэтому и более поздние форматы и способы записи данных на CD – это всего лишь попытки приспособить CD для новых целей.
Впрочем, не будем забегать вперед – режимам и форматам записи данных посвящены следующие главы книги.
В отличие от штампованных CD, у дисков типа CD-R и CD-RW есть служебная зона, которая называется ATIP (Absolute Time in Pre-Groove – абсолютная длительность ведущей дорожки). В ней хранится информация о типе диска, его емкости, производителе и о поддерживаемых скоростях записи. Кроме того, имеются две служебные зоны для калибровки мощности лазера и для сохранения промежуточного состояния так называемой таблицы содержимого диска (английская аббревиатура этого понятия – ТОС, Table of Content).
Режимы записи
В силу рассмотренных ранее особенностей компакт-дисков, существуют определенные ограничения на способы записи данных на диск. Каждому из разрешенных способов соответствует свой режим записи.
Одна операция записи на диск (то есть период времени от включения до выключения лазера) обычно называется сессией (Session). Другими словами, сессия – это набор данных (фонограмм, файлов и папок), помещенных на диск за одну операцию записи. Каждая сессия может содержать одну или несколько дорожек. Количество дорожек задается пользователем в зависимости от характера записываемых данных.
Соотношение между числом сессий и числом дорожек как раз и определяет режим записи. Основных режимов записи два:
• Disc-at-Once (DAO) – дословно название режима можно перевести как «весь диск за один раз»;
• Track-at-Once (ТАО) – «дорожка за один раз».
В обоих случаях имеется в виду заполнение диска или дорожки за одну операцию записи, то есть за одну сессию. Помимо основных режимов, существуют еще два:
• пакетный режим (Packet Writing), предназначенный, в первую очередь, для перезаписываемых (CD-RW) дисков;
• Session-at-Once (SAO) – «сессия за один раз», используемый при записи CD в специфическом формате Enchanced CD.
Первые три режима рассмотрены подробно в последующих подразделах, а вот режим SAO, как редко используемый, описан совсем кратко в разделе «Форматы компакт-дисков».
Режим DAO
При записи в режиме DAO весь диск записывается за один проход без выключения лазера. Затем диск «закрывается» посредством добавления специальной, так называемой выводной зоны (Lead-out). В дальнейшем «закрытый» диск не может быть использован для записи новой сессии. Другими словами, диск, записанный в режиме DAO, всегда содержит единственную сессию (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Диск, записанный в режиме DAO: единственная сессия
Однако количество дорожек внутри сессии определяется пользователем и особенностями записываемых данных. Как правило, если на диск записываются «обычные» файлы (данные или программы, втом числе игры), создается единственная дорожка. При записи аудиодисков число дорожек обычно равно числу записываемых аудиофайлов (подробнее особенности создания аудиодисков рассмотрены в следующем разделе).
Поскольку только закрытый (или, как еще говорят, «финализированный») диск пригоден для воспроизведения любым бытовым (не компьютерным) плеером, то режим DAO является основным при записи аудио– и видеодисков. Однако применяют его и для записи других типов данных, когда нет необходимости добавлять новые файлы на носитель.
Режим DAO необходим также для создания так называемых мастер-дисков, используемых в качестве матрицы для производства «штампованных» CD.
Одно из важных преимуществ режима DAO – его экономичность с точки зрения расходуемой емкости диска. Дело в том, что на хранение информации о каждой дополнительной сессии уходит 13 Мбайт дискового пространства. Если сессий немного (две-три), то потери будут не очень заметны, но если по той или иной причине придется создать полтора десятка сессий, потери окажутся существенными.
Кстати, несколько слов о емкости современных дисков. Поскольку первые компакт-диски создавались для записи аудиоданных, то емкость CD измеряется не только в мегабайтах, но и в минутах (имеется в виду длительность воспроизведения записанной на диске музыки). На сегодняшний день стандартными считаются диски емкостью 650 Мбайт (74 мин.), однако они постепенно вытесняются дисками повышенной емкости: 700 Мбайт (80 мин.) и 800 Мбайт (90 мин.).
Некоторые программы записи поддерживают дополнительный режим DAO/96. Он представляет собой программное расширение режима DAO и обеспечивает запись информации в так называемые подканалы. Число 96 – это количество дополнительно записываемых данных, указанное в байтах (по 12 байт на каждый из 8 подканалов). Подробнее о подканалах рассказано в подразделе «Смешанный формат и караоке» раздела «Форматы компакт-дисков».