Файловыесистемыкомпакт-дисков

Дляорганизациифайловойструктурынакаком-либоносителенеобходимстандартнафайловуюсистемудляэтогоносителя.НаиболеераспространённойсегодняявляетсясистемаFAT(FileAllocationTable),котораяиспользуетсянадискетах(FAT12)инамногихжёсткихдисках(FAT16иFAT32).Крометого,длявинчестеровмогутиспользоватьсятакие файловые системы,как NTFSи пр.

Длякомпакт-дисковбыларазработанаспециальнаяфайловаясистема,которая,соднойстороны,отвечаеттребованиямкрасположениюданныхнакомпакт-диске,асдругой–обеспечиваетсовместимость,т.е.позволяет использовать приводы компакт-дисков на различныхаппаратныхплатформах и под управлением различных операционныхсистем.Этасистема получила название ISO-9660.

ВсоответствиистребованиямиформатаDVD-VideoдляхраненияданныхнаDVD-дискахмогутприменятьсяформатыфайловISO-9660илиMicro-UDF(UniversalDiscFormat–универсальныйформатдисков).ФорматISO-9660используетсявтечениенесколькихлет,ибольшинствокомпакт-дисков(CD-ROM),которыеобладаюткросс-платформеннойсовместимостью, используют именноэтотформат.

DVD-дискивнастоящеевремяреализуютгибриднуютехнологию,называемуюUDF-Bridge,котораясочетаеткакновуюфайловуюсистемуUDF,такиболеестаруюсистемуISO-9660организациифайловнакомпакт-дисках.ЭтообеспечиваетсовместимостьDVD-дисковскомпьютернымиоперационнымисистемами,неподдерживающимифайловуюсистемуUDF.

СогласнотребованиямстандартаDVD-Videoданные,хранящиесянадиске,должныразмещатьсявсоответствиисоструктуройтома.Вначалеивконцедисканаходятсянулевая дорожкаиконечнаязона,облегчающиесинхронизациюDVD-проигрывателейсданными,хранящимисянадиске.ДляхранениявсехданныхиспользуютсяформатыфайловISO-9660иMicro-UDF.Элементывидео,аудио,фрагментоврисунков,менюистатичныхизображенийзаписываютсянадискевзонеDVD-Video.Функциилогическогоупорядочиванияданныхвыполняютобластьдиспетчеравидео(VideoManager),служащаядлядискатаблицейсодержания,идо99набороввидеоразделов(VideoTitleSet,иначе–набортайтлов),вкоторыххранятсяотдельныепрограммыилисборкимультимедийныхданных.

 

ТехнологияDVD

В1994годупоинициативеведущихголливудскихкомпанийбылсозданспециальныйкомитет(MotionPictureStudioAdvisoryCommitte),которыйсформулировалосновныетребованиякфильмамнакомпакт-дисках:

- разрешениевидеовыше,чемуCD-дисков;

- звукCD-качестваиобъемноезвучание;

- неменее133минвидеонаоднойсторонедиска;

- звуковоесопровождениенатрех-пятиязыках,возможностьвыбораязыка;

- четыре-шестьвариантовсубтитров(возможнонаразныхязыках);

- различныеформатыотображенияширокоэкранноговидеонаэкране;

- возможностьзапретапросмотраопределенныхсцендетьми;

- надежнаязащитаоткопирования;

- совместимостьвотношениивоспроизведенияссуществующимиCD-

дисками;

- разделениефильманачастииэпизодыинезависимыйдоступккаждомуизних;

- низкаястоимостьпроизводства,сравнимаясдостигнутойдляCD-дисков.

- СпецификацияDVDвключаетследующиеосновныеположения:

- высококачественноеMPEG-2видеосмногоканальнымобъемнымзвукомдлительностью133минилиболее;

- звуковоесопровождениенавосьмиязыках;

- субтитрына32языках;

- интерактивное  разветвленное     меню с произвольным доступом кразличнымглавамивариантамотображения;

- возможностьзаданияивыборапользователемдодевятиугловзрениянапоказываемыйобъект;

- цифровыеианалоговыеметодызащитыоткопирования.

-

УстройствоDVD

ВнешнеDVD-дискнапоминаетCD:обаявляютсяоптическимидискамидиаметром12смитолщиной1,2мм.Аналогичныониипопринципамзаписицифровойинформации.Обасостоятизпрозрачнойполимернойподложки,отражающегослояивспомогательногозащитногослоя,придающегоимнеобходимуюжесткость.Вотражающемслоетемилиинымобразомформируетсясвоеобразнаяматрица–ввидезакрученнойвспиральдорожкис«дырками»(питами).Считываниеинформациипроизводитсялазернымлучом,сканирующимотражающуюповерхность.Припопаданиивдыркулучотражаетсяточнонарегистрирующийдетектор,егосигналпревышаетзаданныйпорог,чтоисоответствуетлогическойединице.Приотсутствиидыркилучрассеивается,сигналсдетектораоказываетсянижезаданногопорога–фиксируется логический ноль.

CD-иDVD-дискивомногомподобны,ноихключевыефизическиепараметрызначительноотличаются.ПослойнаяструктураоднойполовиныDVD-диска показана нарис. 6.3.

 

Рисунок6.3.ПослойнаяструктураоднойполовиныDVD-диска

 

Рисунок6.4.ШиринадорожкииразмерпитовCD-иDVD-дисков

 

ГлавноепреимуществоDVD-дисков–болеевысокаяинформационнаяемкость–сталовозможнымвсилурядатехнологическихрешений(рис.6.4):

- вдваразауменьшеныгеометрическиеразмерыпит;

- болеечемвдваразауменьшеншагспиралимеждусоседнимидорожками;

- длянадежногосчитываниястоль«малых»питприменяютсялазерныйлучсменьшейдлинойволны;

- используютсяболееэффективныесхемымодуляциицифровыхданныхиулучшеннаясхемакоррекцииошибок,чтопозволилонапорядокповысить надежностьсчитыванияданных.

СтандартDVDпозволяетреализоватьнесколькоразличныхконструкцийдиска.Этоодносторонниеилидвусторонниедиски,соднимилидвумянесущимиинформациюслояминакаждойстороне.Одинслойтолщиной0,6ммможетвместитьдо4,7Гбайтинформации,авесьдиск–до17Гбайт.

ВозможнычетыреразновидностиDVD-дисков:DVD-5,DVD-9,DVD-10иhDVD-18.DVD-5(рис. 8.5)–этоперваярыночнаяверсияDVDдиска – односторонний диск соднослойнойзаписью и емкостью4,7 Гбайт.

 

Рисунок6.5.СтруктурадискаDVD-5

 

DVD-9.Скаждойстороныдискаможетбытьнеодин,адварабочихинформационныхслоя(рис.6.6).Еслипервыйизних–«основной»–выполняетсяпостандартнойтехнологиисозданияпит(прессованияиливыжигания)инапыленияотражающегослоя,товторой–полупрозрачный(коэффициент отражения 40%) – наносится поверх первого.

 

Рисунок6.6.СтруктурадискаDVD-9

 

Рисунок6.7.СтруктурадискаDVD-10

 

DVD-10.ВпринципеэтодвадискаDVD-5,соединенные вместе(рис.6.7).Однослойныйдвухстороннийдискобеспечиваетемкость9,4Гбайт.Чтобысчитыватьинформациюсдвухсторондискаиспользуетсяодинлазер.НасегодняшнийденьниодинизпроизводителейоборудованиянеобъявилоРазработкемодели,котораяпозволялабывоспроизводитьтакиедискибезпереворачивания.Впрочем,этоиненужно,таккакобычнонатакихдискахзаписываютсяфильмывдвухверсиях: на однойстороне– широкоэкраннаяверсия,на другой– обычная.