Главная страницаОбратная связьКарта сайта

Устройства оптического хранения данных. Кодирование

Емкость компакт-диска

Кодирование данных на диске

Емкость компакт-диска
Кодирование данных на диске


Емкость компакт-диска

Максимальный объем данных, содержащихся на стандартном компакт-диске, считывается в течение 74 мин., причем за каждую секунду обрабатывается 75 блоков по 2048 байт. Это позволяет вычислить абсолютную максимальную емкость CD-ROM, которая составляет 681984000 байт — 682 Мбайт, или 650 мебибайт. Структура и расположение секторов CD-ROM, используемых для хранения данных, представлены в табл. 11.3.

Таблица 11.3. Емкость и параметры секторов CD-ROM



Приведенная в таблице информация представлена в соответствии с условием, что данные сохранены в формате Mode 1, который используется фактически во всех дисках данных. Более подробно о форматах Mode 1/Mode 2 можно узнать далее.

Итак, из 3234 байт, существующих в каждом секторе, только 2048 байт фактически являются пользовательскими данными CD-ROM. Большая часть из оставшихся 1186 байт используется при обнаружении и исправлении ошибок, что гарантирует безотказную работу системы.

Кодирование данных на диске

Теперь разберемся в завершающей части процесса записи данных на компакт-диск. После того как все 98 блоков скомпонованы в один сектор (звуковой или сектор данных), начинается заключительный процесс кодирования информации, получивший название EFM-модуляция, т.е. процесс преобразования каждого байта (8 бит) в 14-разрядное значение. Эти 14-разрядные коды преобразования разработаны таким образом, что не могут содержать менее двух и более 10 смежных битов, имеющих нулевое значение (0). Эта форма кодирования с ограничением длины поля записи (Run Length Limited — RLL) получила название RLL 2,10 (в общем виде — RLL x,y, где x — минимальное, а y — максимальное значение поля нулевых битов). Такая схема позволяет избежать появления длинных строк нулевых битов (нулей), которые могут быть считаны неправильно, а также ограничить минимальную и максимальную частоты переходов, существующих на носителе. С учетом того, что единичные биты (1) в записи должны быть отделены друг от друга не менее чем двумя и не более чем десятью нулями (нулевыми битами), минимальным расстоянием между единицами являются три временных интервала (обозначаемые обычно как 3Т), а максимальным — 11 временных интервалов (11T).

Некоторые коды EFM начинаются и заканчиваются единицей (1) или более чем пятью нулями (0), поэтому после каждого 14-разрядного значения EFM, записанного на диске, добавлены три дополнительных бита, называемые объединяющими битами (merge bits). Обычно объединяющие биты являются нулями (0), но могут в случае необходимости содержать и единицы (1), используемые для разбиения длинной строки смежных нулей (0), образованной соседними 14-разрядными значениями EFM. В дополнение к образованному 17-разрядному значению (EFM плюс объединяющие биты) к началу каждого блока добавляется 24-разрядное число синхронизации (плюс еще три объединяющих бита). В общей сложности в каждом блоке диска содержится 588 бит (73,5 байт). С учетом того, что в каждом секторе расположено 98 блоков, получаем, что в нем содержится 7203 байт. Таким образом, 80-минутный диск содержит примерно 2,6 Гбайт фактически записываемых данных. После декодирования и удаления кодов коррекции ошибок и другой информации остается примерно 737 Мбайт (703 мебибайт) реально используемого пространства диска.

Основные параметры EFM-кодированных блоков и секторов приведены в табл. 11.4.

Таблица 11.4. Параметры EFM-кодированных данных


Границы впадин преобразуются в двоичные биты, значение которых представлено единицей (1). Первичный 8-разрядный код каждого символа преобразован в 14-разрядный, и каждый 14-разрядный код EFM отделен от последующего тремя объединяющими битами (в этом примере — все нули). Длины впадин, показанных на рис. 11.5, равны соответственно 4T (четыре перехода), 8T и 4T. Строка нулей (0) и единиц (1) в верхней части рисунка указывает, как будет выполняться чтение данных. При этом обратите внимание, что единица (1) счи-тывается при переходе впадина–площадка”. Следует заметить, что приведенный рисунок выполнен в относительном масштабе, т.е. длина и ширина впадин пропорциональны друг другу. Если на поверхность компакт-диска посмотреть через микроскоп, то слово NO”, записанное на диске, будет выглядеть примерно так, как на рис. 11.5.


Стандарт HD-DVD

Данный стандарт, также известный как Advanced Optical Disc (AOD), — это еще один формат оптических дисков следующего поколения с использованием синего лазера, разработанный компаниями Toshiba и NEC. Стандарт HD-DVD очень похож на стандарт Blu-ray (но не совместим с ним) и также использует синий лазер для обеспечения высокой емкости. На записываемых дисках HD-DVD-R может поместиться до 15 Гбайт (на однослойном диске) или 30 Гбайт (на двухслойном) данных. На перезаписываемых дисках HD-DVD-RW может вместиться до 20 Гбайт (на однослойном диске) или 32 Гбайт (на двухслойном) информации. Консорциум DVD Forum утвердил формат HD-DVD в качестве преемника формата DVD.

Сравнительная характеристика спецификаций Blu-ray, DVD и HD-DVD приведена в табл. 11.9.

Таблица 11.9. Сравнение спецификаций Blu-ray Disc, HD-DVD и DVD



1. Для поддержки 8 каналов требуется HDMI 1.1. В большинстве домашних кинотеатров используются 2 канала или кодеки с потерями для объемного звука 5.1 или 7.1.

К сожалению, разработка формата HD-DVD и его поддержка консорциумом DVD Forum еще не означает, что не развиваются другие форматы DVD следующего поколения. Продукция Blu-ray и HD-DVD впервые появилась на рынке в 2006 году.

Несмотря на то что уже появились комбинированные приводы Blu-ray/HD-DVD, также поддерживающие старые стандарты CD и DVD (первенцем был привод Super Multi Blue от

компании LG), пройдет еще не один год, пока какая-нибудь из этих технологий вытеснит с рынка DVD1.

Примечание

Более подробно о технологиях Blu-ray Disc www.dvdforum.org соответственно.

и HD-DVD можно узнать на сайтах www.blu-raydisc.com 

Обсудить статью на форуме


Если прочитаная статья из нашей обширной энциклопедия компьютера - "Устройства оптического хранения данных. Кодирование", оказалась полезной или интересной, Вы можете поставить закладку в социальной сети или в своём блоге на данную страницу:

Так же Вы можете задать вопрос по статье через форму обратной связи, в сообщение обязательно указывайте название или ссылку на статью!
   


Copyright © 2008 - 2017 Дискета.info