Компакт-диски и “с чем их едят”?

- Меня интересует процесс записи на DVD-диски. Какие разновидности записи на эти диски существуют? Слышал, что есть много различных форматов и они могут конфликтовать между собой... Не могли бы вы рассказать об этом поподробней?
Сергей Займулин

- Уважаемый Сергей, с удовольствием и максимально подробно отвечу на ваш вопрос, так как эта тема актуальна и интересна для многих. К сожалению, подробный ответ не поместится целиком на этой странице, поэтому окончание будет в следующем выпуске выходного дня.

Запись на DVD:
Multi и Dual
Очередным толчком для развития DVD стало появление в 1997 году записываемых DVD-дисков и рекордеров для них. Сегодня производители предлагают на рынке шесть вариантов записываемых версий DVD-ROM. Это DVD-R общего назначения или DVD-R(G), его профессиональный вариант DVD-R(A), DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW и DVD+R. На диски DVD-R и DVD+R возможна только однократная запись, а три других допускают многократную запись и стирание.
Первым в конце 1997 года был представлен DVD-R, летом следующего - DVD-RAM. Перезаписываемый диск DVD-RW появился в Японии в декабре 1999 года, а доступным по всему миру стал только весной 2001. Его европейский конкурент DVD+RW вышел на рынок в конце того же года, и, наконец, DVD+R появился в середине 2002 года. Первоначально записываемые диски (DVD-R и DVD-RAM) были ориентированы только на компьютерное применение: бытовые DVD-видеорекордеры появились лишь в 2000 году.

Мозаика форматов
и совместимость
Существующие различные форматы записываемых DVD-дисков не совместимы друг с другом в двух смыслах. Во-первых, диски, записанные на аппарате одного формата, не воспроизводятся на рекордере другого формата. А во-вторых, несмотря на то, что при разработке каждого формата декларировалась последующая возможность их воспроизведения любым компьютерным DVD-приводом или бытовым DVD-проигрывателем, на практике 100-процентной совместимости записываемых дисков и существующего парка аппаратуры нет.
С одной стороны, DVD Forum, промышленная группа созданная для поддержки стандарта DVD, принял стандарты для DVD-R, DVD-RAM и DVD-RW. С другой - требования к DVD+RW и DVD+R разрабатывает DVD+RW Alliance, группа из восьми компаний, поддерживающих этот формат, которые тем не менее входят в DVD Forum. Следует отметить, что записываемые DVD-диски получили значительно большее распространение в компьютерном сегменте рынка. Но в последнее время активно появляются и бытовые DVD-рекордеры. Отметим только, что формат DVD+RW присутствует пока в основном на европейском рынке.
Понятно, что одновременное присутствие на рынке нескольких различных и несовместимых форматов записи на DVD делают непонятной ситуацию для производителей аппаратуры, что препятствует широкому распространению DVD-рекордеров. В любом случае, решение в пользу того или иного формата - особенно выбор между DVD-RAM и DVD-RW - становится для производителя наиболее напряженным. Естественно, что в сложившейся ситуации пользователи призывают к решению проблемы совместимости. Согласно исследованию JEIDA (ассоциация развития японской электронной промышленности), многие пользователи говорят, что если не будет выработан общий стандарт собственно для дисков, то производители будут вынуждены найти способ изготовления аппаратуры, поддерживающей диски нескольких или всех форматов. Производители приняли этот вызов и уже предлагают пишущие компьютерные DVD-приводы, которые работают с несколькими записываемыми DVD-форматами.
Проблема совместимости записи и воспроизведения различными DVD-рекордерами обусловлена особенностями форматов носителей. Стандарты на DVD-форматы, которые поддерживает DVD Forum, определяют основные физические параметры, спецификацию файловой системы и другие дополнительные параметры. Физические параметры включают емкость записи, плотность записи, шаг дорожки, минимальную длину пита (метки, которую оставляет лазер) и качество записывающего и воспроизводящего сигнала. Стандарты на применение определяют формат записываемых видео- и музыкальных данных для каждого носителя, включая DVD-Video, DVD-Audio и DVD-Video
Recoring.
В стандартах для дисков DVD-R и DVD-RW DVD Forum впервые потребовал совместимости по воспроизведению со всеми DVD-проигрывателями. Именно поэтому диски DVD-R емкостью 4,7 ГБ имеют тот же самый формат записи и характеристики сигнала, как и штампованные DVD-ROM с записанной информацией. Диски DVD-R сделаны так, что, будучи записаны один раз, в дальнейшем используются как диски DVD-ROM.
В то же время диски DVD-RW емкостью 4,7 ГБ имеют отражающую способность только на уровне от 18 до 30%, что соответствует параметрам двухслойных DVD-ROM с низкой отражающей способностью. Кстати, именно по этой причине некоторые проигрыватели не воспроизводят эти диски, поскольку, принимая их за двухслойные, не могут правильно определить положение оптической головки. Но другие физические характеристики дисков DVD-RW полностью соответствуют характеристикам дисков DVD-ROM.

Нагрев, колебание
и слежение
Более того, и в DVD-R, и в DVD-RW область данных, воспроизводимых пользователем (доступная информационная зона) имеет ту же структуру, что и аналогичная зона на дисках DVD-ROM. Это означает, что данные с DVD-R и DVD-RW легко считываются на любых DVD-воспроизводящих устройствах: бытовых DVD-проигрывателях и компьютерных DVD-ROM-приводах.
Физически в записи на DVD-R используется такой же метод, как и для CD-R. Лазерный луч фокусируется на поверхности диска и нагревает органический краситель, образующий слой записи. Это изменяет коэффициент оптического отражения органического красителя, делая "видимым" записанный сигнал, который формируется в слое записи в виде последовательности меток.
С другой стороны, при записи на DVD-RW и DVD+RW используется метод изменения фазового состояния вещества, образующего слой записи. При этом методе запись происходит, когда луч лазера выжигает метки на фоточувствительном материале слоя записи. Это также изменяет коэффициент отражения. Считывающая головка обнаруживает разницу в отражении, воспринимает его как поток данных и затем воспроизводит сигнал, основанный на этих данных. Для выпускаемых сегодня перезаписываемых дисков производители гарантируют работоспособность для 1000 циклов записи/стирания, хотя первоначально сообщалось о значительно большем числе - до 10000 циклов.
Носители для записи DVD-RW содержат в основе дорожки с колебанием и пит (с уровнем основы) в канавках, сформированные при изготовлении диска. При записи с использованием этой системы лазер следит за метками на дорожках и осуществляет временную привязку по синхропиту. У дисков DVD+RW похожая структура, но только для слежения за дорожкой используется высокочастотное колебание и отсутствуют питы. Использование ВЧ-колебаний позволяет решить проблему потери секторов на переходах при записи в несколько сессий.
Еще в первом поколении оптических дисков (то есть CD) была принята запись с постоянной линейной скоростью носителя (CLV). Такая же сервосистема используется в проигрывателях, как для прессованных дисков DVD-ROM, так и для DVD-R/RW и DVD+R/RW. Следовательно, теоретически DVD-проигрыватели с таким же приводом, как и у бытовых DVD-видеопроигрывателей, позволят легко считывать сигнал c любого диска одного из этих четырех форматов.
Для дисков DVD-RAM, использующих тот же самый принцип записи с изменением фазового состояния, что и DVD-RW, фирмы оговаривают сохранение работоспособности до 100000 циклов записи и стирания. Это единственный среди записываемых дисков, который используется в защитном корпусе-картридже. В дополнение к этому диски DVD-RAM имеют более сложную по сравнению с другими записываемыми дисками структуру, что еще больше усложняет обеспечение их совместимости с обычными проигрывателями. С другой стороны, они пригодны для использования на компьютерах, поскольку допускают частую и фрагментарную перезапись в случайном порядке.
Для записи на DVD-RAM применен совмещенный метод с использованием и дорожек с колебанием на основе, и канавок, что хорошо согласуется с записью высокой плотности. При этом методе сигнал записывается и на канавку, и на поверхность. Чтобы осуществить это, головка попеременно фокусируется то на канавке, то на поверхности основы для каждого трека. Другими словами, после записи или воспроизведения с поверхности дорожки одного трека головка записи или воспроизведения фокусируется на поверхности канавки, а для следующего трека вновь поднимается на основу.
В DVD-RAM-приводах используется сервосистема с зональной постоянной скоростью (ZCLV) вращения дисков. Такая система обеспечивает эффективное использование всей поверхности диска. Сервосистема ZCLV требует разбиения области диска на отдельные кольцевые зоны, и для каждой поддерживается своя скорость вращения. Метки, определяющие границы этих сегментов, хорошо видны на поверхности диска, как расходящиеся дуги. Такая структура с четким делением на сегменты очень удобна в компьютерном применении, поскольку значительно сокращает время поиска нужной информации в режиме с произвольным доступом.
Поскольку DVD-RAM имеет структуру, сильно отличающуюся от структуры DVD-R и DVD-RW-дисков, стандартные DVD-видеопроигрыватели обычно не в состоянии воспроизвести DVD-RAM-диски, записанные на DVD-RAM-рекордерах. Чтобы получить возможность воспроизведения таких дисков, необходимо решить ряд проблем. Они связаны с особенностями оптической головки и сервосистемой в DVD-проигрывателе, а также сложностью обработки сигнала. Сегодня из присутствующих на рынке только несколько моделей DVD-проигрывателей могут воспроизводить DVD-RAM-диски. И естественно, все эти модели произведены фирмой Matsushita (Panasonic).

Режимы записи: Video и Video Recording
Для видеосистем с использованием DVD применимы два формата. Один формат называется Video Format, и второй - Video Recording Format. Первый, Video, полностью соответствует требованиям стандарта DVD-Video и предполагает полную совместимость при воспроизведении. Этот формат разработан для записи видеоконтента на профессиональном сертифицированном оборудовании. Формат Video Recording разработан для DVD-рекордеров, которые оснащены функциями редактирования видеозаписи и специально ориентированы на запись AV-сигналов. Спецификации дают полный перечень параметров DVD-дисков, включая возможность записи, воспроизведения, стирания и редактирования, а также возможность работы в специальных режимах, например, воспроизведения с удвоенной или утроенной скоростью. DVD Forum принял формат Video Re-cording в 2000 году так, чтобы обеспечить его совместимость с разработанным ранее стандартом на формат Video.
Диски DVD-R могут быть записаны в формате Video, а диски DVD-RW и в Video, и в Video Recording. В коммерческих моделях DVD-рекордеров эти функции обозначаются как видеорежим (Video mode) и режим видеозаписи (VR mode). Фабричные прессованные DVD-видеодиски с фильмами являются по сути дисками DVD-ROM, с видеозаписью в режиме Video Format.
Диски для однократной записи DVD-R и DVD+R - это тоже DVD-ROM. А поскольку эта запись делается в формате Video, все диски без проблем воспроизводятся обычными DVD-видеопроигрывателями. И другие диски, в частности DVD-RW, записанные в этом же формате, DVD-проигрыватели также понимают.
Диски для многократной записи, как DVD-RAM, так и DVD-RW с видеозаписью в VR-формате, могут быть воспроизведены на DVD-проигрывателях при условии, что диск может быть изъят из картриджа. Однако, пока нет работающего стандарта, который определит один и тот же способ записи на всех записываемых дисках, производители аппаратуры не в состоянии сделать свои рекордеры способными воспроизводить все записываемые диски. Поэтому одни проигрыватели могут воспроизводить DVD-RW и DVD-RAM, а другие - нет.
(Окончание следует)

Александр ВИДЕРНИКОВ