Далее |

Выбор |

CD-R ДИСКИ

CD-R ДИСКИ, ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
Большое спасибо авторам: Виталий Рухмаков – vital@media-r-us.com, Александр Бордоусов – alex@media-r-us.com
Иллюстрации: Андрей Кривошей – andrey@media-r-us.com
    Подробнее на сайте авторов www.dvd-r.ru
ПРИМЕЧАНИЕ: . Предлагаемая вашему вниманию статья была написана в начале 2001 года. В связи с тем, что технология изготовления CD-R дисков постоянно совершенствуется, результаты проведенных контрольных измерений могут не отражать нынешний уровень качества описанных моделей.

Оглавление

   Введение

   В условиях все возрастающих объемов информационных потоков. CD-R диски прочно укрепились как стандарт передачи информации, так как позволяют записывать и надежно хранить данные во всех популярных форматах (таких как Audio CD, Video CD, Photo CD. CD-ROM) на простом и дешевом носителе - лазерном компакт-диске. Продолжающийся рост парка установленных дисководов CD-ROM служит гарантиейтого, чтоэтот метод распространения крупных массивов информации еще долгое время будет оставаться популярным, особенно после очередного резкого снижения стоимости чистых CD-R дисков (менее $1 за шт. в розницу) и CD, рекордеров (модельс 8х кратной скоростью записи можно приобрести недороже$200), что обусловлено повышением спроса и применением новых технологий.

   Не смотря на тенденцию к еще более значительному нежели в области CD-R снижению цен на DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable) технологию, последняя все еще находится за горизонтом доступности, но даже повсеместное распространение DVD вряд ли скоро вытеснит с рынка обычный компакт-диск: сложно предположить, что в один миг будут выброшены миллионы приводов CD-ROM, проигрывателей звуковых компакт-дисков, CD рекордеров. Кроме того, обычный компакт-диск с 650 Мб информации или 74 минутами звучания остается единственным совместимым носителем и может считываться на любом приводе, включая приводы DVD-ROM/RAM, DVD-R/RW.

   Итак, очевидно, что CD-R диски будут с нами еще долгое время. Поэтому представляется весьма полезным разобраться в том, какими они бывают и чем отличаются.

Оглавление

   CD-R диски, технические аспекты

   Технология изготовления CD-R дисков как, впрочем, и любая другая компьютерная технология, непрерывно совершенствуется. При этом изменения происходят в сторону улучшения потребительских свойств с одной стороны, и уменьшения стоимости с другой.

   На сегодняшний день изготовлением CD-R дисков во всем мире занимаются несколько десятков предприятий, но первопроходцами и законодателями мод в этой области были и остаются японские корпорации Taiyo Yuden и Mitsui Toatsu, которые освоили это наукоемкое производство в начале 90-х годов. Впрочем, первый CD-R диск был выпущен не ими, а корпорацией Fuji Film, которая использовала технологию схожую с той, что уже применялась ей при производстве фотопленок: серебряный отражающий и металлический активный слой (в последствии для построения активного сдоя стали применять органические покрытия).

   Первые выпущенные носители были довольно "сырыми" и порою порождали весьма экзотические проблемы. Некоторые популярные модели проигрывателей компакт-дисков Technics, часто использующиеся на радиостанциях, принимали CD-R диск, воспроизводили записанную на нем звуковую программу, но отдавать диск обратно напрочь отказывались, вызывая тем самым понятное недовольство диск-жокеев, которые оставались без проигрывателя, а. порой, и без шоу. Однако, после проведения дополнительных исследований, Taiyo Yuden и Mitsui начали производство CD-R дисков на основе органического активного и золотого отражающего слоев - подход до сих пор еще применяемый. В следствие этого, современный носители несравненно более надежны, нежели их предшественники, но, тем не менее, следует учитывать, что и их характеристики весьма рознятся и напрямую зависят от используемой технологии.

   По своему строению CD-R диск напоминает слоеный пирог, "начинка" которого состоит из активного, отражающего и защитного слоев, которые последовательно наносятся на основу из поликарбоната - пластиковый кружок с отверстием для фиксации на шпинделе читающего привода. При этом основа CD-R диска ничем не отличается от той, что применяется в технологии изготовления компакт-дисков литьем: характеристики пластмассы должны быть таковы, чтобы луч лазера, проходящий сквозь нее, должным образом фокусировался и не вызывал разрушения диска.

   Активный (или регистрирующий) слой - слой, на котором, собственно, и происходит запись информации, т.е. именно он подвергается воздействию лазерным лучом, который "прожигает" (burn) питы (pits), кодирующие информацию (логические нули и единицы). Иными словами, во время записи активный слой под воздействием лазерного луча меняет свою структуру, а последующая необратимость изменения активного слоя - суть есть надежность хранения информации. Одним из типов активных слоев, широко использующимся на сегодняшний день, является цианин (cyanine). Цианин является изначальным типом на который ссылается стандарт Orange Book и широко используется уже более 10 лет.

   Фталоцианин (phtalocyanine) используется почти так же долго, как и цианин, и является его производной. Изначально он был применен для изготовления активного слоя при выпуске CD-R дисков Mitsui (не путать с Mitsumi), но в последствии корпорация Kodak приобрела лицензию на его производство и стала использовать эту технологию при выпуске собственных дисков. Диски на основе фталоцианина менее чувствительны к воздействию света после записи, что способствует увеличению срока хранения информации.

   На основе цианина выпускаются и иные активные слои, обладающие теми или иными специфическими особенностями. Так, например, концерном Mitsubishi Chemical был разработан активный слой Metal Azo. Диски на его основе продаются под торговой маркой Verbatim и имеют характерный густо-синий цвет со стороны рабочей поверхности. Характерной особенностью Metal Azo является меньшая чувствительность CD-R дисков к воздействию солнечного спектра.

   В настоящее время на рынке представлены первоклассные модели CD-R дисков как с цианиновым, так и со фталоцианиновым активным слоем. Конечно, каждый из слоев обладает своими специфическими характеристиками. Более того, некоторые производители упоминают в своих рекламных компаниях тип слоя именно для того, чтобы подчеркнуть достоинства своих моделей дисков. Так, например, TDK сообщает, что именно цианин хорош для Audio CD. С другой стороны, "диски третьего тысячелетия" производства Mitsui Advanced Media, Inc., рекомендуемые для применения всеми производителями CD рекордеров, используют фтадоцианин. Metal Azo также показывает впечатляющие результаты как по совместимости, так и по надежности. Но в своей основе все типы активных слоев имеют один и тот же синтетический органический краситель с различными добавками для придания ему специальных свойств.

   Активный слой CD-R диска является ключевым моментом при определении его совместимости с записывающими устройствами. Особенно это стало актуальным после того, как скорости записи CD рекордеров стали расти все быстрее и быстрее: CD-R диски и CD рекордеры должны успевать друг за другом, улучшать свои характеристики параллельно.

   В дополнение к различным типам слоев, используемых при производстве носителей, возможны вариации структуры спиральной дорожки, по которой проходит лазерный луч во время записи информации. И хотя стандарт предусматривает емкость диска в 650 Мб (74 мин. звучания Audio CD), последнее время стали популярны CD-R диски увеличенной емкости - 700 Мб или 80 мин. соответственно, в которых дополнительная емкость (over-burn) достигается за счет уменьшения шага дорожки. Такие диски не обеспечивают столь высокой совместимости, как стандартные (хотя особых проблем с ними, собственно и не наблюдается), но зачастую их применение вполне оправдано задачей.

   Над активным слоем CD-R диска находится светоотражающий слой, который во многом определяет совместимость диска с читающими устройствами. Светоотражающий слой - тончайшая пластинка из золота или серебра. Вернее, изначально в виде материала для отражающего слоя использовалось только промышленное золото, однако в последствии оно было вытеснено серебром, которое не только значительно дешевле, но и обладает большим коэффициентом светоотражения. Таким образом, после замены золота на серебро CD-R диски значительно подешевели, а их качество не только не пострадало, но даже улучшилось. Правда в некоторых случаях, когда к дискам предъявляются специальные требования (например, время хранения информации медицинских архивов), все же применяются "золотые" диски.

   Защитный слой - слой, наносимый поверх светоотражающего, - служит для механической защиты CD-R диска и нанесения на него этикетки (label). Тут тоже возможны варианты: в простейшем случае защитный слой являет собой покрытие лаком. Это мало надежно не только с точки зрения механики (лак довольно легко обдирается), но и с точки зрения химии: надпись, сделанная на диске активным маркером, может привести к потере информации из-за проникновения чернил сквозь тонкий слой лака - начнется пагубная для диска химическая реакция. Однако последнее время некоторые производители CD-R дисков используют специальные устойчивые лаки для покрытия дисков, что сообщает им дополнительную надежность.

   Более серьезные защитные покрытия состоят в нанесении дополнительного слоя, ограждающего рабочие слои CD-R диска от неблагоприятных механических и химических воздействий. Как пример можно привести покрытие InfoGuard дисков производства Kodak. Оно не только надежно защищает информацию на диске, но и придает ему привлекательный внешний вид.

   Особое место занимают специальные покрытия для нанесения этикетки непосредственно на поверхность диска. Ink Jet Printable Surface - поверхность, впитывающая чернила, наносимые при печати специальными струйными принтерами; Thermal Transfer Surface - поверхность для термической печати. Подобные диски широко используются производителями коммерческих тиражей компакт-дисков по CD-R технологии и позволяют получать впечатляющие дизайны, зачастую превосходящие качеством офсетную печать и шелкографию.

   В заключение следует сказать пару слов о скорости записи CD-R дисков. Однократная скорость (обозначается как 1х) - скорость, на которой происходит воспроизведение формата Audio CD. Следовательно, если время звучания диска 45 мин., то и записывать его на скорости 1х нужно столько же. Однако современные CD-R диски могут записываться на скоростях вплоть до 16х -зависимости от скорости записи и скорости чтения нет: скорость записи определяет технология изготовления диска, скорость чтения - формат записи и характеристики устройства чтения.

Оглавление

   CD-R диски, производители и торговые марки

   Так как же, собственно, выбрать из всего многообразия предлагаемых на сегодняшний день CD-R дисков именно тот. который наиболее полно будет отвечать вашим потребностям? Быть может стоит полистать компьютерные журналы? В этом случае на вас обрушится огромное количество статей и рекламных объявлений, пестряших непонятными терминами, смысл которых трудно уяснить. Обратиться к друзьям уже решившим для себя проблему выбора? Но тут ситуация еще более запутана: одни делят диски по марке, другие по цвету рабочей поверхности, предпочитая "серебряные" диски "зеленым" или "золотые" "синим".

   Возможно, следует отдавать предпочтение исключительно дискам известных производителей? Но ведь многие из них (например, Hewlett Packard - производитель высококачественных компьютеров и периферии) вообще не делают CD-R дисков, но продают их под своей торговой маркой. Тогда, видимо, следует выбирать диски под оригинальной маркой, производимые крупными химическими концернами типа Mitsubishi Cemicals?

   Кто прав? Где критерий? Истина как всегда находится где-то посредине. Вооружившись полученными знаниями о "начинке" CD-R диска, давайте рассмотрим не столько вопрос о том, какие диски следует покупать, а какие нет, но критерии, по которым следует производить выбор. В первую очередь следует разобраться с производителями и продавцами.

   Как уже было упомянуто ранее, производством CD-R дисков во всем мире занимается несколько десятков предприятий. Но различных CD-R дисков в сотни раз больше. Откуда? Дело в том, что одни и те же диски могут поставляться под различными торговыми марками: производитель, открывая программу поддержки OEM (Original Equipment Manufacturer), начинает поставлять свою продукцию под торговой маркой заказчика - прием, получивший в компьютерной индустрии чрезвычайно широкое распространение. Так, например, компания Ritek производит диски для Philips, Traxdata, Memorex, Maxell и многих других. Практически не известная в России компания Taiyo Yuden поставляет диски таким гигантам, как Sony, JVC, Philips, BASF, Imation и вообще является одним из лидеров индустрии.

   Более того, ситуация дополнительно осложняется еще и тем, что та или иная торговая марка может со временем наполняться различным содержанием. Так, например, изначально под CD-R дисками Traxdata скрывался Kodak (иногда Ricoh), а теперь исключительно Ritek. Компания Philips предлагает диски как производства Ritek (модель Philips Gold), так и Taiyo Yuden (модель Philips Silver Premium). Причем слова "золото" и "серебро", используемые в названии моделей, отнюдь не означают использования золотого или серебряного отражающего слоев, но лишь сообщают о цвете защитного покрытия диска. Более того, модель Philips Silver Premium по характеристикам превосходит модель Philips Gold.

Kodak (Япония)	Ritek (Тайвань)	Ricoh (США)	Ritek (Тайвань)

   Тогда получается, что стоит выбирать CD-R диски исконных производителей - то есть непосредственно тех предприятий, которые диски делают, а не продают их под своей торговой маркой? Здесь можно сказать только одно: тот и другой выбор будет, скорее всего, правильным именно оттого, что в основе своей имеет один и тот же предмет. Однако производители устройств для записи - CD рекордеров - в сопровождающей документации обычно рекомендуют использовать именно оригинальные CD-R диски, а не диски-марки. Практически во всех случаях упомянуты Mitsui, Taiyo Yuden, Kodak, TDK, Ricoh. Это связано с тем, что покупая CD-R диск под некой торговой маркой нельзя быть абсолютно уверенным в том, что же находится внутри - диск какого производителя: сегодня это может быть одно, а завтра другое. Обычно стремление предложить более привлекательную цену отнюдь не способствует улучшению качества изделия.

   Выбор CD-R дисков по цвету рабочей поверхности может иметь под собою место только в том случае, когда к внешнему виду дисков предъявляются специальные требования дизайна. Что можно сказать, если зеленый цвет просто не нравится, а синий наоборот вызывает приятные ассоциации? Тут все дело вкуса и личных предпочтений, только. В области технических характеристик весомых доводов за тот или иной цвет нет.

Оглавление

      Совместимость CD-R дисков

   Очевидно, что информацию на диски помещают именно для того, чтобы в последствии надежно ее оттуда считать, И поэтому проблемы совместимости дисков на чтение и запись является
важнейшими в CD-R технологии.

   Совместимость на CD-R дисков на запись определяется скоростью на которой на них можно "прожигать" информацию и тем, какие записывающие устройства будут работать с той или иной моделью CD-R дисков и насколько надежно. В первую очередь следует отметить, что записывать диски нужно на той скорости, на которую они сертифицированы производителем. Если взять 4х диск и производить на нем запись на 8х, результаты могут быть самыми непредсказуемыми: хорошо еще, если диск просто не запишется, а если все-таки запишется, но информация на нем будет вскоре утеряна? Ведь CD рекордер начнет запись на CD-R диск с той скоростью, которую укажет пользователь. При этом нет механизма определения предельно допустимой скорости записи автоматически нет. Кстати, подобное положение вещей исправлено в технологии CD-RW дисков -рекордер не превысит максимально допустимого значения скорости, установленного производителем диска.

   Наиболее качественные модели CD рекордеров оборудуются системой динамической калибровки мощности лазера (R-OPC - Running Optimum Power Control), которая установит предпочтительную мощность, предварительно произведя тестовую запись на служебной дорожке диска (тут уместна аналогия с магнитофонами Hi-Fi класса, которые выполняют серию тестов кассеты для установки оптимального тока подмагничивания). Подобные системы в принципе обеспечивают наилучшее качество записи.

   На заре технологии CD-R диски разрабатывались "под рекордер". Цианиновый слой был специально создан для рекордеров Yamaha. В настоящее время и CD-R диски, и CD рекордеры делаются максимально совместимыми друг с другом в принципе, а упомянутая система R-OPC эту совместимость еще более улучшает. Хотя наилучшие пары диск - рекордер, безусловно, существуют: фирма Ricoh выпускает как CD-R диски, так и CD рекордеры, поэтому вполне очевидно, что они будут прекрасно работать друг с другом. Опять же, выбирая поставщика для своих CD-R дисков - Taiyo Yuden и Mitsui, - специалисты Sony наверняка позаботились о том, чтобы рекордеры Sony Spressa обеспечивали на них наилучшее качество записи.

   О совместимости CD-R дисков на чтение говорят несравненно больше, нежели о совместимости на запись видимо из-за того, что значительно большее количество людей информацию с дисков считывают, нежели ее туда заносят. Как уже упоминалось в начале статьи, первые CD-R диски были малосовместимыми. Их постоянно отказывались читать обычные CD плееры и многие приводы CD-ROM. Потом эту неприятность устранили, но все равно то или иное новое устройство (Sony PlayStation, например), нормально читающее обычные "компакты", не хотело читать CD-R диски. Подобный эффект возникал оттого, что коэффициент отражения CD-R дисков был ниже, нежели у дисков литых. Кроме того, немаловажную роль сыграло то. что на заводах диски изготавливались профессионалами, со строгим соблюдением стандартов и технологических норм. Записать же CD-R диск теперь доступно каждому, но далеко не каждый захочет разбираться с такими понятиями как "'мультисессия", "финализация" и пр., без чего невозможно получить запись должного качества. В результате перечисленного укоренилось мнение, что компакт-диск, изготовленный по CD-R технологии, является диском третьего сорта, который, как известно, еще не брак, но все же... На самом деле, все обстоит совсем иначе.

   Действительно, пониженный коэффициент отражения имел место быть, но до поры до времени. Но в настоящее время вполне достиг параметров литых дисков, "перешагнув" значение в 70% - это значит, что после отражения от диска на фотоприемник возвращается 70% первоначальной мощности излучения. При таком отражении диск будет надежно считываться на любом исправном устройстве чтения.

   Получившие широкое распространение CD-R дубликаторы - устройства для тиражирования компакт-дисков - помогли решить проблему нехватки опыта у пользователей: все вопросы согласования форматов и режимов записи предоставлены автоматике. Да и обычное "настольное" ПО для подготовки и записи компакт-дисков стало настолько удобным и простым в эксплуатации, что его может освоить каждый. Хотя без определенной подготовки (хотя бы в пределах чтения руководства пользователя) все равно не обойтись.

   Однако проблемы несовместимости иногда все же нет-нет, да и всплывали. Так, например, первые приводы DVD-ROM, которые нормально читали и обычные компакт-диски, все же отказывались читать CD-R. Это было связано с типом лазерного диода, применявшегося в DVD, с длиной волны 650 нм. CD-R диски же изначально не были рассчитаны на чтение волной короче 780 нм. Однако, во-первых, это было довольно давно - в 1998 году, - когда CD-R диски еще не получили столь широкого распространения из-за их высокой цены и производители не столь радели о совместимости своих устройств с CD-R, а, во-вторых, проблема была оперативно решена. Причем, решена с обеих сторон: диски Туре II могли читаться как 780 нм. так и 650 нм лазером, а производители DVD плееров стали вводить функцию чтения CD-R дисков как обязательную (без ее поддержки им вряд ли удавалось бы продавать свои устройства широко), применяя двухлазерные приводы (twin-laser pickup), комбинированные оптические головки (dual-lens optical head) или иные решения.

   Так же обстояло дело и с DVD-Video плеерами, которые должны были обеспечить совместимость снизу-вверх не только с методами компрессии видео для того, чтобы воспроизводить диски в формате Video CD, но и с самими носителями - CD и CD-R дисками. Поэтому в настоящее время CD-R технология полностью совместима, т.е. практически все приводы, которые могут читать CD (включая DVD приводы}, могут читать и CD-R диски. Ну а что касается тех редчайших случаев, когда качественный CD-R диск не читается... Обычные компакт-диски не читаются чаще.

Оглавление

      Будущее CD-R дисков

   Десять лет назад испорченный CD-R диск был катастрофой не только потому, что стоил более $50, но также из-за того, что пропадал многочасовой труд лучшего специалиста фирмы на самом быстром компьютере, оборудованном дорогущим CD рекордером. При сегодняшней цене диска в розничной упаковке менее $1, одна испорченная единица вызывает лишь легкое раздражение. И, скорее всего, инженер для подготовки данных и осуществления записи вовсе не нужен: это делается самостоятельно и без особых усилий. Но останется ли сегодняшнее обилие дешевых CD-R дисков потребительским раем или грядет кризис? Увеличивается или уменьшается производство? Каков спрос?

   Ждет ли производителей CD-R носителей подъем или спад можно только гадать, но достоверно известно, что на данный момент производственные мощности во всем мире продолжают расти, а цены падать. В последние годы к производству CD-R дисков примкнуло множество азиатских компаний. И многие недавние новички в этой области - такие как Ritek и Princo - сейчас производят носители огромными количествами и довольно хорошего качества.

   Масса компаний, не производящих диски самостоятельно, выстроились в очередь на производство собственных марок. Taiyo Yuden продолжает выполнять массовые заказы своих OEM партнеров: таких как Sony, Philips, BASF, Imation. Еще большее количество желающих (в том числе и из перечисленных выше) у Ritek. TDK каждый год удваивает свои мощности, открываются новые заводы и постоянно анонсируются новые производства. В августе 2000 года заработало первое производство CD-R дисков и в нашей стране. Уральский электронный завод начал поставлять на рынок диски собственного производства под маркой Mirex (от Mirror Excellent - "идеальное зеркало").

   В настоящее время оптовая цена CD-R дисков настолько упала, что становится актуальным массовое производство компакт-дисков не методом литья под давлением, а по CD-R технологии. Так, например, на такое производство компакт-дисков с ПО для своих популярных CD рекордеров перешла фирма Plextor (подразделение SKC). А преимущества, которые дает CD-R диск перед своим литым собратом огромны. Что стоит хотя бы то, что каждый диск в тираже может быть персонифицирован и уникален? Какие новые возможности и новые рынки это открывает производителям дисков и поставщикам оборудования для их записи? Прогнозы могут быть различными, но неизменно благоприятными.

CD-R ДИСКИ, ТЕХНОЛОГИЯ ИЗНУТРИ

Оглавление

      Введение

    Предлагаемая вашему вниманию статья «CD-R диски, технология изнутри» состоит из двух частей:

   часть 1 - описание параметров и их стандартных значений, которыми определяется качество CD-R дисков;

   часть 2 - сравнительный анализ CD-R дисков, которые получили распространение в России, в том числе диски новых производителей: Уральский электронный завод (Екатеринбург. Россия), «Росток» (Киев, Украина).

Оглавление

      ЧАСТЬ 1

   Как бы хорошо не был сделан CD или CD-R диск, ему присуще некоторое количество ошибок, которые неизбежно будут появляться в процессе считывания информации. Следовательно, если описать возможные ошибки, измерить их количественные значения, то судить о качестве дисков можно совершенно объективно.

   В настоящее время используются две технологии изготовления компакт-дисков:

1. Литье под давлением или инжекционное литье (часто используется термин "replication" - "репликация"). Изготовление тиражей компакт-дисков происходит на специально оборудованной фабрике с использованием сложного и дорогостоящего (сотни тысяч USD) оборудования.

2. Запись лучом лазера или CD-R технология (часто используется термин "duplication" - "дубликация"). В простейшем случае, для того, чтобы сделать один или несколько компакт-дисков достаточно иметь персональный компьютер (ПК), оборудованный CD рекордером - устройством, которое сейчас можно купить менее чем за $100. При массовом тиражировании используются специальные устройства - дубликаторы компакт-дисков, обеспечивающие высокое качество и производительность.

          Такой технологии изготовления дисков, как "штамповка" не существует - часто, но ошибочно употребляемый термин. Так же часто, (уже с точки зрения русской орфографии) встречается неверное написание слов "дупликация" и "дубликатор" - следует писать "дубликация" и "дубликатор" .

   В случае репликации, качество дисков определяется производителем, т.е. используемыми материалами и технологическим процессом фабрики, где диски изготавливаются. В случае дубликации сложнее, т.к. в этом случае качество дисков определяется на двух принципиально разных этапах: изготовление самого CD-R диска на фабрике (1). запись CD-R диска пользователем (2). Понятно, что если высококачественный CD-R диск записывается на неисправном оборудовании, то ожидать столь же высокого конечного качества не приходится. И наоборот: какое бы хорошее оборудование не использовалось при записи, для достижения хорошего конечного результата (как обязательное условие) требуется качественный CD-R.

   Технология изготовления CD-R дисков некоторым образом напоминает технологию изготовления обычных CD, но налагает повышенные требования на точность оборудования и технологии; используются более дорогостоящие материалы. Запись CD-R - очень тонкий термодинамический процесс, который осуществляется внутри обычного на вид 5-дюймового устройства.

   Технология компакт-дисков (вне зависимости от метода их производства - инжекционное литье или запись лазером) использует базовую систему коррекции ошибок, которая называется "Перемежающийся код Рида-Соломона" (CIRC - Cross Interleaved Reed Solomon Code). Алгоритм CIRC реализован на программно-аппаратном уровне во всех устройствах, позволяющих читать компакт-диски: аудио плееры, видео плееры, компьютерные приводы CD-ROM, прочие встраиваемые приводы. При этом исполняет алгоритм коррекции специальный ЧИП, а микропрограмма, по которой он работает, называется "firm ware" и обычно записывается в ПЗУ или ППЗУ привода.

   CIRC состоит из двух уровней коррекции ошибок: C1 и С2. На этих двух уровнях могут появляться ошибки, обозначаемые как Ell, E21, Е31, E12, Е22, Е32. C1RC использует два принципа обнаружения и коррекции этих ошибок: избыточность (redundancy) и перемежение (interleaving).

   Избыточность составляет около 25% от полезной информации. Это значит, что для хранения, скажем, 4 Мб полезной информации используется около 5 Мб дискового пространства. Перемежение заключается в том, что логически единая информация делится на блоки и располагаются не подряд, а на относительно большой площади компакт-диска. Так, например, один информационный блок (frame) из 24 байт физически хранится в 109 блоках.

   Вышеуказанные меры по коррекции ошибок предпринимаются из-за того, что, как уже упоминалось, изготовить на 100% читаемый компакт-диск невозможно. Т.е. появление ошибок во время считывания данных с диска является нормальным явлением и учитывается технологией.

Оглавление

   Ошибки первого уровня (Level 1)

   Ошибки E11, E21 и E11 обнаруживаются на первом уровне коррекции, обозначаемом как С1. Появление Е11 означает, что был обнаружен один неверно декодированный символ (байт) на уровне C1. Соответственно, появление ошибки E21 указывает на два неверных байта, а Е31 - на три байта. После обнаружения ошибки происходит ее коррекция. На уровне С1 возможно исправить ошибки Е11 и Е21. Ошибка E31 не может быть исправлена на С1 и передается для коррекции на второй уровень.

   Таким образом, при обозначении ошибки используется индекс Е (от "error" - "ошибка") и двухзначный индекс, где первая цифра обозначает количество неверно считанных символов, а вторая цифра указывает на тот уровень коррекции, на котором эта ошибка обнаруживается и корректируется.

Оглавление

      Ошибки второго уровня (Level 2)

   Ошибки Е12, Е22 и Е32 обнаруживаются на втором уровне коррекции, обозначаемом как С2. Появление Е12 означает, что был обнаружен один неверно декодированный символ (байт) на уровне С2. Соответственно, Е22 указывает на два байта, E32 - три байта. Ошибки E12 и Е22 могут быть скорректированы на С2. Ошибка Е32 является фатальной и не может быть исправлена.

   В настоящее время выпускается несколько моделей высококачественных CD-ROM приводов, использующих особо точный алгоритм обнаружения и коррекции ошибок, которые способны исправить даже Е32. Но ни один из таких приводов не может гарантировать 100% коррекцию всех обнаруженных ошибок Е32. Поэтому вне зависимости от формата записи диска - будь то звук или данные. - а также не зависимо от технологии, по которой диск был изготовлен - литье пол давлением или запись лазерным лучом - диски с ошибкой Е32 считаются дефектными.

   Дополнительные сложности наличие ошибки Е32 вызывает в случае ее появления на мастер-дисках (оригиналах, которые присылаются на завод в качестве прототипа, с которого выполняется тираж). Во-первых, Е32 приводит к невозможности точного считывания данных, что ставит под угрозу отбраковки весь тираж. Во-вторых, оборудование мастеринга, обнаружив Е32 в процессе работы, может просто остановиться и весь процесс потребуется начинать заново, что приводит к увеличению расходов на изготовление матрицы (литьевой формы, с которой изготавливается тираж) и затягиванию сроков изготовления тиража в целом.

Оглавление

   BLER

   Аббревиатура BLER раскрывается как "Block Error Rale" и обозначает частоту появления информационных блоков, которые имеют ошибочные символы (байты), обнаруженные на уровне С1. Показатель BLER - параметр, который хорошо отражает качество диска в целом, так как зависит от множества факторов, проявляющихся в процессе изготовления дисков.

   Стандарт "Красная книга" (Red Book, IEC 908) определяет максимальный BLER не более 220 блоков в секунду При этом вычисляется среднее значение при измерении на интервалах по 10 секунд. В зависимости от BLER диски делятся на пять классов (grade) качества:

• Grade A (BLER < 6) - диски высокого качества;

• Grade В (BLER < 50) - диски хорошего качества;

• Grade С (BLER < 100) - диски удовлетворительного качества;

• Grade D (BLER < 220) - диски, которые можно использовать, но чтение информации с которых затруднено или велика опасность выхода диска из строя (потеря информации);

• Grade F (BLER > 220) - диски, использование которых просто опасно: они могут даже вызвать "зависание" компьютера и сбой в работе CD плеера - например, вы не сможете извлечь диск из привода без использования аварийного метода.

     Потенциально, диски формата CD-DA (Compact Disc Digital Audio) могут быть с более высоким BLER. нежели диски CD-ROM (стандарт "Красная Книга" допускает BLER до 220). Однако время жизни звукового диска обычно несравненно большее, нежели диска с программами - музыка менее подвержена (некоторая вообще не подвержена) моральному старению по сравнению с современным ПО. А высокий BLER говорит не только об опасности потери данных, но и о возможных проблемах чтения диска в некоторых приводах. Поэтому ведущие производители компакт-дисков стараются изготавливать свою продукцию с BLER < 50 (Grade В). CD-R технология позволяет легко наладить производство тиражей с BLER < 20 без дополнительных затрат. А если применять только диски известных производителей, то 100% выход дисков высшего класса качества (Grade А) практически обеспечен.

   При записи мастер-дисков, предназначенных для последующей отправки на репликацию, следует использовать CD-R диски класса Grade А-, > которых BLER 1. К таким дискам относятся практически все модели производства японских корпораций Taiyo Yuden (произносится "Тай-о Юдени") и Mitsui Toatsu (произносится "Митсуи Тоатсу" - не путать с "Митсуми" (Mitsumi), - производителем "железа"). Эти же диски следует использовать для хранения важных данных. Kodak выпускает специальные CD-R диски, предназначенных для особо важных архивов и специальных применений, но обычно цена этих моделей существенно выше обычной.

   Но класс (grade) дисков определяется не только одним BLER. но и еще рядом параметров. Диски Grade A и Grade В не должны содержать ошибок Е22 - если в диске с отличным показателем BLER присутствует хотя бы одна ошибка Е22, то это автоматически позиционирует его качество не выше Grade С. Ошибка Е32 не допускается ни в Grade А, ни в Grade В, ни в Grade С - наличие Е32 понижает класс диска до Grade D. При этом если на Audio CD ошибка Е32 зачастую воспринимается на слух как щелчок и не приводит к фатальным последствиям, то появление Е32 на дисках CD-ROM может означать полную непригодность такого диска к эксплуатации.

Оглавление

   Dropout

   Данная ошибка возникает, когда уровень возвращаемого сигнала на фотоприемник менее 75% от нормального значения. При этом понятие "нормального значения" уже предусматривает понижение интенсивности сигнала с учетом коэффициента отражения.

   Dropout появляется в результате физических дефектов диска. Точного определения допустимого значения dropout в стандартах нет.

Оглавление

      Push-pull tracking

   Наиболее надежное считывание информации с компакт-диска достигается за счет точной фокусировки и позиционирования луча лазера по центру дорожки. Тем более, что размер литов (pits) на диске меньше, чем длина волны лазера, с помощью которого считывается информация.

   Если измерить разницу возвращенного сигнала между левой и правой частью дорожки, то в идеале должен получиться нуль - луч лазера находится точно по центру. Чем более отлично от нуля значение push-pull tracking (а зависимости от отклонения луча лазера от центра в ту или иную сторону, значение push-pull tracking может быть положительное или отрицательное), тем менее надежным будет считывание данных.

   Параметр push-pull tracking характеризует точность геометрии питов (pits) и его значение, наиболее близкое к нулевому, в значительной степени способствует точности работы механизма отслеживания дорожки читающим приводом. Для того, чтобы получить хорошее значение push-pull tracking при записи дисков лазерным лучом, следует использовать CD рекордеры с высокоточным механизмом фокусировки лазера: CD-R диски отличаются тем, что уже до записи имеют обозначенную дорожку, по которой двигается лазерный луч. Наиболее продвинутые приводы, которые устанавливаются в измерительных и студийных системах (например, анализатор качества компакт-дисков Clover QA-101D), используют трехлучевые лазеры; центральный луч считывает информацию, а два других отслеживают дорожку и производят корректировку позиционирования.

Оглавление

      Eeccentridty (эксцентриситет)

   Эксцентриситет - взаимоотношение геометрического центра оси дорожки к геометрическому центру диска (ось шпинделя). Стандартным значением является положительный или отрицательный допуск величиной не более 50 микрон.

Оглавление

   Reflectivity (коэффициент отражения)

   В процессе считывания информации генерируется волна определенной частоты и мощности, а затем производится считывание отраженного от поверхности компакт-диска сигнала. Reflectivity - параметр, показывающий отношение исходящей мощности сигнала ко входящей (отраженной).

    Наилучшим теоретическим значением является единица - от поверхности компакт-диска отражается 100% мощности сигнала. На практике же такое значение не достижимо, а надежное считывание информации происходит при Reflectivity = 0.65 (или 65%), что и является хорошим значением параметра.

   Потенциально, отражающая способность у CD-R ниже, нежели у обычных CD из-за того, что глубина питов на CD значительно больше, нежели на CD-R. Питы на CD формируются на основе из поликарбоната в процессе литья, на CD-R - в процессе записи. На CD-R диске на один слой больше - между поликарбонатом и отражаюшим слоем располагается активный (регистрирующий) слой (dye), на котором луч лазера и "прожигает" (burning) информацию. Соответственно, каждый пит на CD-R как бы состоит из двух частей; "прожженный" пит на активном слое и этот же пит, который получается на поликарбонате за счет его продавливания.

   Первые CD-R обладали существенно меньшим по отношению к CD коэффициентом отражения, что вызывало множество проблем совместимости: далеко не все приводы могли читать CD-R. Однако в настоящее время подобных сложностей не возникает, так как современные модели CD-R дисков используют серебряный отражающий слой (у литых CD в качестве отражающего слоя используется алюминий), что компенсирует потерю сигнала на менее глубоких питах - серебро обладает лучшими отражающими свойствами, нежели алюминий.

Оглавление

   Birefringence (двойное преломление)

   Эффект двойного преломления возникает из за дефектов изготовления поликарбонатной основы диска. Это может быть обусловлено появлением примесей в материале, несоблюдение технологического процесса, создание излишних внутренних напряжений в процессе литья. При чтении информации, луч лазера отражается не точно, что приводит к рассеянию сигнала.

Оглавление

      Jitter

   Геометрическое представление бинарной информации на поверхности компакт-диска состоит из углублений (pits) и ровных участков (lands). Существует временной параметр перехода луча лазера по маршруту pits - lands или lands - pits, который должен быть для диска постоянным на столько, на сколько это возможно. По определению "Оранжевой книги" (Orange Book) значение jitter должно быть менее 35 Нсек.

   В настоящее время параметр "Jitter"' получил двоякое толкование, так как он в одинаковой степени зависит как от качества CD привода, так и от качества самого CD-R диска. Поэтому иногда jitter используют как характеристику качества чтения данных со стороны привода, а иногда им характеризуют диск.

Оглавление

      ЧАСТЬ 2

   В первой части настоящей статьи были рассмотрены основные параметры, измерением которых определяется качество компакт-диска. Теперь, после понимания того, чем же конкретно отличаются диски друг от друга, можно перейти к более чем конкретному рассмотрению их характеристик и сравнению различных моделей CD-R дисков, опираясь на результаты тестов.

Оглавление

      Как проводились измерения

   Любой анализ качественных параметров базируется на результатах измерений. При этом, чтобы дать возможность оценить читателю истинность приводимых суждений, следует указать на инструмент, с помощью которого проводились исследования и методика тестов.

    Все замеры проводились с использованием анализатора качества компакт-дисков Clover QA-101D (производство Clover Systems, США). Этот прибор использует трехлучевой высокоточный привод Philips, позволяющий производить измерения параметров на 1х и 2х скоростях чтения. Результаты измерений выводятся в виде распечатки.

       При тестировании CD-R дисков ключевым моментом является качество оборудования, которое используется в процессе записи. Действительно, если высококачественный CD-R будет записан на неисправном CD рекордере, то результат будет необъективным: в этом случае качество полученного диска будет определяться уже не качеством CD-R матрицы, а процессом записи. Поэтому для проведения тестов использовался профессиональный дубликатор CD-5908, укомплектованный индустриальными рекордерами SmartDRIVE3 (совместное производство MediaFORM и Sanyo).

   В качестве оригинала использовался тестовый компакт-диск "Sound Check" Алана Парсона (Alan Parsons) и Стефана Курта (Stephen Court).

   Все измерения производились на 650 Мб (74 мин.) CD-R дисках. Для этого выбиралась та или иная модель CD-R и в серию включалось 3 диска этой модели. Конечно, результаты каждого их 3-х измерений несколько отличалось друг от друга. Причиной отличий явились многие, порой весьма тонкие факторы, устранить которые не представляется возможным. Если разброс параметров при измерениях не превышал 10%, то дополнительные замеры не проводились. Если же разброс параметров превышал 10%, то тестировалось дополнительное количество дисков данной модели. Все результаты измерений сведены в таблицу.

   Для параметра BLER приводится два значения: BLER Ave. - среднее значение, которое рассчитывается на 10 сек. интервалах для каждого диска серии (результат по трем дискам усреднялся): BLER Pk. - пиковое моментальное значение, полученное хотя бы на одном диске испытуемой модели в серии (результат не усреднялся).

   Для ошибок Е11, Е21. Е31, Е12, Е22, Е32 приводится максимальное пиковое значение, которое было обнаружено хотя бы на одном из дисков серии (результат не усреднялся).

Оглавление

   Скорость записи

   В последнее время, особенно после появления высокоскоростных приводов (скорость записи 12х и более), часто слышны споры на тему "какую скорость записи использовать для достижения наилучших результатов". Особенно этот вопрос волнует профессионалов в области звукозаписи, которые готовят мастер-диски для их дальнейшей передачи на фабрику для тиражирования (репликации). Рассмотрение данного вопроса не входит в задачу настоящей статьи. Тем более, что этой теме посвящено довольно большое количество публикаций. Рекомендуется для прочтения статья "Ix vs 12х", опубликованная журналом "Е-Media". N_5 за 2000 год (более того, это было темой номера). И хотя вывод всех исследований в скорости записи можно сформулировать, как "скорость записи не влияет на качество записи", все тестирование производилось на 2х. 4х. 8х, 12х, 16х скоростях (за исключением тех моделей CD-R, которые не предназначались для записи на 16х). Следовательно, на самом деле для каждой модели тестировались 4 или 5 серий по 3 диска в каждой. Если разброс параметров по всем скоростям не превышал 10%, то в таблицу включался результат, показанный для 8х скорости.

Оглавление

   Тестируемые диски

   Для всех тестов использовались диски только оригинальных производителей. Т.е. не использовались диски, поставляемые под различными брэндами. Подробно вопрос о производителях и торговых марках рассматривается в статье "CD-R диски, основы технологии". В связи с тем. что многие CD-R у нас не получили распространения как оригинальные модели, вы можете встретить диски этих производителей под иными марками. Так. например, CD-R диски производства Taiyo Yuden можно встретить с логотипами Philips, Sony, Basf, Imalion, JVC. Крупнейший тайваньский производитель, фирма Ritek поставляет диски для: Philips, Traxdata, Memorex. Basf, Maxell.

   Следует быть внимательным при покупке диска-марки: под одним и тем же брэндом могут скрываться модели различных производителей. Например, для Philips CD-R диски производят Taiyo Yuden, Ritek, CMC. Помочь разобраться что скрывается за тем или иным брэндом вам поможет утилита CD-R Media Code Identifier, которая считывает код литьевой матрицы с помощью которой был изготовлен CD-R диск и определяет по встроенной базе данных оригинального производителя.

Утилиту можно скачать здесь ( cdiden.exe ).

Диск	Скорость записи	BLER Ave.	BLER Pk.	E11	E21	E31	E12	E22	E32	Класс качества
Taiyo Yuden	1x-16x	0.2	11	9	6	9	83	0	0	Grade A+
Mitsui Toatsu	1x-16x	0.4	14	10	4	7	72	0	0	Grade A+
TDK	1x-12x	0.5	20	10	9	12	136	0	0	Grade A+
Kodak	1x-12x	1.0	27	14	8	10	91	0	0	Grade A+
Verbatim / Mitsubishi	1x-12x	1.9	27	16	8	18	236	0	0	Grade A
Ritek	1x-12x	2.9	32	19	9	21	295	0	0	Grade A
Ricoh	1x-12x	3.3	san 26	25	11	12	129	0	0	Grade A
SKC	1x-12x	3.9	35	27	14	16	135	0	0	Grade A
Princo	1x-12x	5.1	56	23	10	41	466	0	0	Grade A

ТАБЛИЦА 1.
Результаты тестирования различных моделей CD-R дисков ведущих производителей.

    Все тестируемые диски Таблицы 1 отличаются тем. что показали стабильные параметры от диска к диску. Т.е. разброс не превышал 10%. В отдельную таблицу сведены данные по дискам производства России (Уральский электронный завод, Екатеринбург) и Украины ("Росток", Киев). Это сделано, во-первых, из-за повышенного интереса пользователей (что вполне понятно) именно к этим производителям. Но особенно подробно хочется обсудить CD-R диски отечественного производства, которые продаются под маркой "Mirex" (от "mirror excellent" - "идеальное зеркало").

   В настоящее время линия уральских CD-R дисков представлена тремя моделями, продающимися под оригинальной маркой, т.е. с нанесенной этикеткой УЭЗ: Mirex Gold. Mirex Silver и Mirex Pro. Кроме того, УЭЗ поставляет диски для производства, предназначенные для нанесения этикетки (label) пользователем с помощью специальных CD принтеров или шелкографии. Это модели Mirex Glossy (название условное) - диск для термопечати и шелкографии и Mirex Ink-Jet Printable - диск для струйных CD принтеров. Кроме того, выпускаются диски различной емкости: 650 Мб / 74 мин. и 700 Мб/80 мин.

   Тестируя диски Mirex моделей Gold, Silver и Pro мы не обнаружили никакой разницы между ними с точки зрения оптических характеристик - рознились эти диски лишь по дизайну этикетки (label), которая была на них нанесена. То же самое касается и Mirex'oB для принтеров. Т.е., по сути, все диски п-ва УЭЗ являют собой одну и ту же базовую модель, которая затем позиционируется для тех или иных применений. Но это. собственно говоря, обычное явление: только некоторые крупные производители (особенно этим отличается Kodak}, производят несколько действительно разных моделей CD-R дисков, которые отличаются именно по технологии изготовления и используемым материалам. В основном же модельный ряд CD-R дисков отличается по их готовности к тому или иному применению в дальнейшем, а оптические качества едины - каждый производитель хочет, чтобы под различными поверхностями и этикетками его дисков скрывалось наилучшее качество с точки зрения оптических характеристик.

   Однако при тестировании CD-R дисков Mirex выявился довольно значительный разброс параметров (более 10%) как от диска к диску, так и от скорости записи к скорости записи. Поэтому для того, чтобы подучить более или менее усредненные результаты, пришлось значительно увеличить количество тестируемых CD-R. То же самое, хотя и в меньшей степени, относится и к дискам украинского производства - разброс параметров более 10% также имел место быть.

Диск	Скорость записи	BLER Ave.	BLER Pk.	E11	E21	E31	E12	E22	E32	Класс качества
Mirex (Россия)	1х-12х	42	196	123	84	141	412	0	0	Grade B
Росток (Украина)	1х-12х	20	164	83	46	96	236	0	0	Grade B

Оглавление

      Заключение

   Объем данной статьи, конечно же, не охватывает и сотой доли того, что можно сказать о качестве CD-R дисков; в рамки проведенных тестов попали лишь несколько моделей из того бесчисленного множества, которые сейчас можно купить. Да и что сказать? Ведь для того, чтобы представить две небольшие таблицы со сводными характеристиками, потребовалось провести тысячи измерений, затратив на это, в общей сложности, несколько месяцев напряженного труда целого коллектива (о затраченных же при этом средствах лучше вообще умолчать).

   Тем не менее, следует резюмировать информацию. Во-первых, читателю должно быть совершенно ясно, что качество CD-R дисков определяется вполне конкретными и, в обшем-то. однозначно толкуемым параметрами. Все рассуждения типа "зеленые диски пишутся хорошо, а синие читаются плохо", "Ritek делает плохие диски" - есть не что иное, как некоторое субъективное восприятие предмета на уровне "нравится-не нравится". Объективные параметры описаны в литературе, а измерительная техника для их оценки имеется и вполне доступна. Во-вторых, в Таблицу 1 сведены CD-R диски качество которых не вызывает сомнения -используя их вы не проиграете. В-третьих, что следует из Таблицы 2, все ужасные истории про русские и украинские диски следует поставить под сомнение.

   Конкретные рекомендации дать сложно. Конечно, следует использовать диск "под задачу" - использование этого правила вообще является хорошей практикой в области вычислительной техники. Но теперь, когда разница в цене между "лучшим" и "хорошим" CD-R столь мала, не стоит ли всегда использовать только лучшие диски? С другой стороны, различия между "лучшим" и "хорошим" CD-R носят скорее теоретический, нежели практический характер.

   Одно бесспорно: используя диски оригинальных производителей, продающих под фирменными брэндами. вы точно знаете за что платите. Если же вы приобретаете диск-марку, то понять что лежит в коробке можно только после ее вскрытия и проведения теста диска. И никто не поручится, что в следующий раз под этим же брэндом вы встретите ту же самую модель, что и в прошлый раз.

   В общем, материал изложен, статистика представлена - выбор за вами.

   P.S. Специальное примечание для звукорежиссеров: как бы то не было, забудьте про все CD-R диски ;-) кроме моделей Grade A+ производства Taiyo Yuden (Япония). Mitsui Toatsu (Япония) или Mitsui Advanced Media (США).

CD-R ДИСКИ , ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
Введение
CD-R диски, технические аспекты
CD-R диски, производители и торговые марки
Совместимость CD-R дисков
Будущее CD-R дисков

CD-R ДИСКИ, ТЕХНОЛОГИЯ ИЗНУТРИ
Введение
 ЧАСТЬ 1
     Ошибки первого уровня (Level 1)
     Ошибки второго уровня (Level 2)
     BLER
     Dropout
     Push-pull tracking
     Eeccentricity (эксцентриситет)
     Reflectivity (коэффициент отражения)
     Birefringence (двойное преломление)
     Jitter
 ЧАСТЬ 2
     Как проводились измерения
     Скорость записи
     Тестируемые диски
Заключение