CD: 技術と標準。参照データ

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CD: 技術と標準。参照データ

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コンピュータ関連の新聞を定期的に読んだり、コンピュータ関連の人々とコミュニケーションをとったり、印刷物やテレビでのコンピュータの宣伝に興味を持ったりすると、この技術分野の大きな進歩に気づくのは難しくありません。想像力は、ますます進化するプロセッサー、高品質のモニター、プリンター、そして多くの場合、根本的に新しい製品によって驚かされます。コンピューティングテクノロジの機能の多くは、周辺機器から得られます。この記事では、周辺機器の種類の XNUMX つである、光 CD 上の長期情報記憶装置について説明します。

コンピューティングの比較的短い歴史の中で、情報を無期限に保存できる多くの種類のメディアが変化してきました。紙のパンチカードやパンチテープ、磁気テープ、ドラム、さまざまなサイズや容量のフレキシブルディスクやハードディスク、そして最後に磁気ディスクなどです。光ディスクと光ディスク。今日のコンピュータ用のハイテクアクセサリのメーカーは、おそらくこの分野で多くの有望なアイデアを持っているでしょうが、今のところ、光磁気ディスクと光ディスクの人気が高まっています。この記事では、かなり前に登場した光ディスクについてのみ説明しますが、絶えず改良されており、自信を持ってますます人気が高まっています。

光ディスクのより一般的な名前は、「コンパクトディスク」または CD-ROM (略して CD) です。

CD は、小さな物理ボリュームに大量の情報を保存できます。媒体を磨耗させることなく、記録されたデータを繰り返し読み取る能力は、少なからず重要であり、これは、情報を担持する表面と読み取り装置との機械的接触がないことに関連する。これに、ディスク自体とディスクを操作するために必要なデバイスのコストが比較的低いことも加わります。これらの利点は、損失のリスクを最小限に抑えながら大量のデータを保存する必要があるすべての人を魅了せずにはいられません。そして、その数はますます増えています。コンピューターがあるところには必ず強力なプログラム、アーカイブ、データベース、デジタル形式に変換された画像や音声が存在します。これらすべてを CD に保存すると便利です。

設計と操作の原則

現在の CD は、直径約 120、厚さ約 1 mm のプラスチック製の円盤で、中央に直径 15 mm の穴があります。穴の周囲には、ディスクを回転させるスピンドルでクランプするための幅約 10 mm の領域があります。 CD の片面は通常、美しくデザインされており、録音内容に関する簡単な情報が含まれています。もう 1 つは、虹のすべての色でキラキラと輝きます。クランプ領域の周囲には、視覚的に区別できるもう XNUMX つのリングがあり、このリングにはバーコードまたはその他のコードでシリアル番号が刻印されており、多くの場合、ディスクのメーカーのみが理解できます。次はデータ領域で、反射光で見ると虹のような効果が得られます。 CD の外縁には、小さな幅の透明な保護リングがあります [XNUMX]。

最も一般的な CD は図のような構造になっています。アルミニウムの薄い反射層２がアクリルプラスチックのベース１に適用される。金属は透明な保護ポリカーボネートフィルムで覆われています。 1. データはレーザービームによって読み取られます。 1. 通常の CD 製造プロセスは、いくつかの段階で構成されています。記録用のデータを準備し、マスターディスク (オリジナル) とマトリックス (ネガディスク) を作成します。マスターディスク）、CD レプリケーション。

コンパクトディスク：テクノロジーと標準

情報はレーザー光線でアルミニウムのマスターディスクの滑らかな表面に適用され、金属の構造を変化させる（言い換えれば、焼き切る）ことによって、その上に微細な凹みを作成します。反射の異なる凹部と平坦な領域が交互に配置され、コンピューターによく知られたバイナリ形式でデータが表現されます。レーザービームによって形成されるキャビティの寸法は非常に小さいことに注意してください。人間の髪の毛の太さを超えない長さのセグメントに数十個のキャビティが収まります[2]。

以下の内容は、通常の蓄音機レコードの作成を思い出させます。マスターディスクのネガコピーは、CD 自体の表面に情報を伝える凹部をプレスするためのマトリックスとして機能し、アルミニウムでコーティングされ、保護層が塗布され、必要な刻印が残されます。書き換え可能なものや再書き込み可能なものなど、他の CD 作成テクノロジが存在することは注目に値します。その一部については以下で説明します。

読書情報

光沢のある面を下にしてドライブに挿入され、回転スピンドルに固定された CD の下で、読み取りデバイスがサーボモーターを使用して半径に沿って移動します (図 2)。これは、半導体レーザー 1、ディスク 2 の表面にビームの焦点を合わせるレンズ 3 を備えたビーム分割プリズム 4、および光検出器 5 で構成されます。レンズには、ディスク上のビームの位置を微調整するためのドライブが装備されています。情報トラック。マスターディスクの表面のくぼみを焼くために使用されるレーザーよりもはるかに低い出力のレーザーが読み取りに使用されることは明らかです[3]。

コンパクトディスク：テクノロジーと標準

プリズムは、アルミニウム表面で反射されたビームを光検出器に導きます。くぼみの間にある光沢のある島から光が反射すると、光検出器回路に電流が発生し、その存在は論理 1 として解釈されます。くぼみに入射したビームはほとんどが散乱され、その結果、光検出器の照射が行われません。そしてそれによって生成される電流が減少します - 論理0が記録されます。

光検出器の感応面は XNUMX つのセクターに分割されています。これにより、ドライブを制御するマイクロプロセッサがビームが正しく配置されているかどうかを判断できるようになります。ビームが所望の位置からずれる場合（これは通常、CD とドライブの製造誤差によって起こります）、光検出器の表面にビームが作成するスポットもシフトします。その結果、そのセクターは不均等に照明されます。受信機の各要素によって生成された電流を比較することにより、マイクロプロセッサはレンズの位置を修正し、したがって反射層の表面上のビームを修正するコマンドを生成します。

データ構造

すでに述べたように、データは一連のノッチとそれらの間の間隔として CD に記録され、XNUMX つの物理情報トラックを形成します。磁気ディスクに記録する通常の方法とは対照的に、まさにその XNUMX つです。この単一トラックはらせん状で、ディスクの中心から始まり、ディスクの端に向かって巻き戻ります。このように、CD は従来の蓄音機レコードを少し思い出させますが、スパイラルの方向と非接触でデータを読み取る方法が異なります。トラックは、ドライブの同期に必要なサービスエリアから始まります。リーダーは、書き込まれた情報の各ビットがいつ到着するかを「知っている」必要があります。物理トラックは複数の論理トラックに分割できます。

CD から読み取られたビットの連続ストリームは 12 ビットのバイトに分割され、論理的に結合されてセクターになります。各セクターは、2048 バイトの同期、セクター番号とその中のレコードの種類に関する情報を含む 288 バイトのヘッダー、XNUMX バイトのメインデータ領域、および XNUMX バイトの追加情報で構成されます。

いくつかのタイプのセクターが使用されます。最初のものはデジタルオーディオ録音のみを目的としています。 12 番目のものがすべての CD のメインになります。ヘッダーは追加情報領域により 172 バイトに拡張されます。この領域の残りの部分は、データ読み取りエラーを検出するためのコード (104 バイト) と、それを訂正できる 2336 つのコード、P パリティ (4 バイト) と Q パリティ (XNUMX バイト) で占められます。 XNUMX 番目のタイプのセクターでは、追加情報の領域がユーザーの自由に配置されます。したがって、それぞれに最大 XNUMX バイトのデータを含めることができますが、読み取りとエラー訂正の正確さを制御する機能はありません。各論理トラックは、XNUMX 種類のみのセクターで構成されます [XNUMX]。

CD の最初のセクターには、磁気ディスク上のファイルアロケーションテーブル (FAT) のような内容 (ボリュームテーブルオブコンテンツ、VTOC) が含まれています。一般に、HSG 規格に基づく基本的な CD フォーマット (以下を参照) は多くの点でフロッピーディスクのフォーマットに似ており、そのゼロトラックには主なパラメータ (トラック数、セクタ数など) だけが示されるだけではありません。 .) だけでなく、データの配置に関する情報 (ディレクトリとファイル) も保存されます。

システム領域には、データが保存される領域のポインタまたはアドレスを持つディレクトリが含まれます。フロッピーディスクとの大きな違いは、CD のルートディレクトリにはサブディレクトリにあるファイルの直接アドレスが含まれているため、検索が大幅に容易になることです。

現在、オーディオディスクプレーヤーのみが動作する古典的な「シングル」データ読み取り速度は、175 KB/秒、つまり 75 秒あたり約 300 セクターです。 4 セクターを含む各論理トラックは、この速度で 663,5 秒で再生されます。 CD 全体がタイプ XNUMX セクターのみで構成されている場合、XNUMX MB のデータが含まれます。

コンピューターは CD ドライブを使用しており、スピンドル速度を上げ、それに応じて他の多くの技術的特性を変更することで、データ読み取り速度を大幅に高速化します。現在、12 倍および 16 倍の速度向上を実現するドライブが一般的です。ただし、「シングル」の 24 倍、さらには XNUMX 倍となるものもあります。

CD規格

1982 年、最初の IBM パーソナルコンピューターの登場とほぼ同時に、光学式音楽 CD が機械的に録音されたビニール CD に取って代わりました。これは、日本のソニーとオランダのフィリップスというエレクトロニクス業界の XNUMX つの巨人間の協力の成果です。

CD の容量選択の歴史は興味深いです。ソニーの盛田昭夫社長は、新製品はクラシック音楽愛好家の要求を満たす必要があると判断した。調査を行った結果、日本で最も人気のあるクラシック作品であるベートーベンの交響曲第73番は約74分であることが判明した。どうやら、日本人がハイドンの短い交響曲や、全編33晩にわたって演奏されたワーグナーのオペラをもっと好んでいたら、CDの開発は別の道を辿っていたかもしれない。しかし、事実は事実であり続けます。 CD の長さは XNUMX 分 XNUMX 秒であることが決定されました。

こうしてレッドブックとして知られる規格が誕生しました。すべての音楽愛好家が選択された再生時間に満足したわけではありませんが、45 分間の短命なアナログレコードと比較すると、これは大きな進歩でした。 74 分の音楽を情報容量に換算すると、約 640 MB になります [2]。

前述の XNUMX 社は、最初のデジタル CD 規格、いわゆる「イエローブック」の開発でも主導的な役割を果たしました。これに基づいて作成された、オーディオデータに加えてテキストやグラフィックデータも保存できるディスクは、CD-DA (CD-Digital Audio) と呼ばれました。

CD-DA ヘッダーには、記録されたデータの種類を判断できる情報が含まれています。ただし、この規格では論理形式とファイル記録形式は規定されていませんでした。彼らの選択は製造会社に完全に委ねられていました。その結果、イエローブックの要件に準拠した CD は、多くの場合、対象モデルのデバイスでのみ読み取ることができました。この状況、特に CD の商業的な大成功に関連して、もちろん誰も満足させることはできませんでした。共通の利益のために、妥協点を見つけることが急務でした。

デジタル CD の 9660 番目の事実上の標準は、HSG (単に High Sierra) でした。興味深い詳細に注目してみましょう。この名前は、主要な CD メーカーが問題を話し合うために集まったカリフォルニアの町の XNUMX つにあるホテルとカジノにちなんで付けられています。この文書は本質的に助言であり、少なくともある程度の互換性を確保するために提案されました。論理ファイル形式と CD ファイル形式の両方を定義しました。残念ながら、HSG 規格の本に適した色は見つかりませんでした。しかし、これが非常に魅力的であることが判明したため、やや後に採用された国際規格 ISO XNUMX の主な規定が HSG と一致しました。

ISO 9660 は CD-ROM ファイルシステムについて説明しています。第 XNUMX レベルの標準によれば、これは同様の MS DOS システムに似ています。ファイル名には最大 XNUMX 文字を含めることができ、拡張子はピリオドで区切られた XNUMX 文字です。名前には特殊文字 (「~」、「-」、「=」、「+」など) は禁止されており、ラテン文字の大文字、数字、アンダースコアのみが使用されます。各ファイルにはバージョン番号が付けられており、拡張子と「;」記号で区切られています。ディレクトリ名に拡張子を付けることはできません。最大 XNUMX つのディレクトリをネストできます。

ISO 9660 レベル 32 標準では、上記の制限に従って、最大 XNUMX 文字のファイル名が許可されます。この標準に従って作成された CD は、MS DOS を含む多くのオペレーティングシステムでの使用には適していません。

CD 規格の説明を続ける前に、レコーディングセッションの概念を見てみましょう。ほとんどの CD は、すべてのデータが XNUMX つの技術サイクルまたは記録セッションで記録されるため、シングルセッションとして分類されます。しかし、適切な技術と特殊なディスクが開発された後は、既存のデータに新しいデータ部分を追加する追加の記録セッションを実行できるようになりました。マルチセッション CD には、PhotoCD および CD-ROM XA (拡張アーキテクチャ) CD フォーマットが含まれます。

PhotoCD テクノロジーは、デジタル写真を作成および表示する手段として Eastman Kodak によって提案されました。 35mmスライドやネガの画像を9660枚ずつ専用ディスクにデジタル記録できます。ただし、情報を完全に読み取るには、PhotoCD と互換性のあるドライブが必要です。情報トラックの先頭にある VTOC にはその情報しか含まれていないため、通常の HSG または ISO XNUMX 準拠のユーザーは、最初のセッションで作成された録音のみを読み取ることができます。

CD-ROM XA 標準は、High Sierra および ISO 9660 と互換性があります。ただし、さらに多くの機能が含まれています。まず、マルチセッション録画が可能です。次に、グラフィック、テキスト、およびサウンドデータを同じディスクに保存でき、グラフィックには静止画とアニメーションの両方、およびフルモーションフィルムを含めることができます。

CD-ROM XA の主な機能は、異種情報のブロックのいわゆるインターリーブです。たとえば、最初のビデオフレームの後にオーディオが続き、その後に次のフレームが配置されるなどの場合があります。これにより、サウンドと画像の同期再生が促進され、通常の配置に比べて必要な中間バッファの量が大幅に削減されます。ディスク上のデータの量。

XA 標準のもう 74 つの機能はオーディオデータの圧縮で、これにより、XNUMX 枚のディスクに (通常は XNUMX 分ではなく) 数時間続くオーディオ情報を記録できます。さまざまなデータの圧縮アルゴリズムがコンピューティングの多くの分野で積極的に使用されていますが、CD-ROM XA のこの利点はまだ広く使用されていません。

ソニーとフィリップスによる、デジタル CD 上の論理形式とファイル形式だけでなく、ファイル自体の内容も包括的に規制するという別の試みにより、グリーンブックとして知られる標準が誕生しました。実際、これは CD-ROM XA 規格の拡張バージョンです。 Green Book 準拠のドライブは、CD-DA、CD-ROM、CD-ROM XA、CD-I、および Kodak PhotoCD [2] を読み取ることができます。

ここで初めて言及した CD-I (インタラクティブ) フォーマットについては説明する価値があります。高度なテキストおよびグラフィックス処理機能を備えたリアルタイムオーディオおよびビデオデバイスは、CD-I の対話型情報のソースとみなされます。あらゆる種類のデータを処理するためにコンピュータプログラムが広く使用されることが予想されます。 CD-I フォーマットの情報とシステムタスクに関連して、考えられるデータの種類とそのエンコード方法が決定され、さらにディスクシステムをサポートするために必要な手段の構成も決定されます。技術的な観点から見ると、CD-I フォーマットは CD-ROM テクノロジーに基づいていますが、消費者にとっては CD-DA に近いものです。 XNUMX 枚のディスクで CD-DA と CD-I 録音のトラックを結合し、CD-I システムで CD-DA デコード装置を使用できます。

CD-I 形式のディスクは、教育 (参考書、アルバム、「話し言葉」本を使用した遠隔学習および自習)、エンターテイメント (テキスト付きの音楽、メモ、写真、ゲーム)、レジャー活動 (絵を描く) の分野で最もよく使用されます。絵を描くこと、映画の制作、リアルタイムアニメーション、詩の執筆）、観光（地図、ナビゲーションデバイス、観光スポットに関する情報）、病気の診断など。

現在施行されている最新の CD 規格は、オレンジブックに記載されています。最初の部分では、情報の消去と再書き込みを可能にする光磁気記憶装置 (CD-MO) について説明します。 XNUMX 番目の部分では、WORM (Write Once Read Many) および CD-R (Recordable) タイプのドライブについて説明します。データはこれらのデバイスにのみ追加できます。既存の録音を消去することはできません。現在販売されているほぼすべての CD ドライブは、「オレンジブック」の第 XNUMX 部の要件を満たしています。書き込み可能なものも含め、記載されているすべてのフォーマットの CD を読み取ることができます。

ここで説明する標準は、IBM 互換パーソナルコンピュータでの使用に適した CD に適用されます。もちろん、他のシステム用に設計されたフォーマットもあります (たとえば、Apple Macintosh コンピュータ用の Macintosh HFS) が、ここでは触れません。

この記事の最初の部分では、CD-ROM にデータを保存するためのほぼすべての一般的な形式について検討しました。 CD のファイルシステムの構造が MS DOS で採用されているものと異なるのが特徴の XNUMX つです。したがって、記録されたデータにアクセスするには、そのフォーマットを変換する必要があります。この問題を解決するために、Microsoft は Microsoft CD Extentions (MSCDEX.EXE) と呼ばれる特別なソフトウェアドライバーをリリースしました。これは非常に一般的で、MS DOS およびほぼすべての CD-ROM ドライブに含まれています。 MSCDEX.EXE を使用する場合、オペレーティングシステムは CD を通常の磁気ディスクであるかのように扱います (データは読み取りのみ可能であることを除く)。ドライバーをロードするには、AUTOEXEC.BAT ファイルにコマンド (XNUMX 行で記述) が含まれている必要があります。

MSCDEX /D: 名前 [/D: 名前 2...] [/E] [/K] [/S] [/V] [/L:文字] [/M:数字]

そのパラメーター (オプション - 角括弧内) は、次を指定します。

/D:name [/D:name2...] - コンピュータにインストールされている CD-ROM ドライブの名前。これらは、これらのドライブを起動する CONFIG.SYS ファイル内のコマンドの同様のパラメータで指定されたものと一致する必要があります。デフォルト名は MSCD001 です。

/E - 利用可能な場合、ディスクセクターバッファーを拡張メモリに配置できるようにします。

/K - MS DOS は、日本語の漢字エンコーディングを使用して CD を読み取ることができます。

/S - ローカルコンピュータネットワークから CD-ROM へのアクセスを許可します。

/V - 起動時に、MSCDEX は画面に統計を表示します。

/L:文字 - この文字は、CD-ROM ドライブに対応する論理ドライブを指定します。指定しない場合、ドライバーは最初の空きドライバーを使用します。たとえば、すでにドライブ A、B、C があるシステムでは、デフォルトで CD-ROM はドライブ D になり、/L:H パラメータが存在する場合はドライブ H になります。複数の CD ドライブがある場合は、CD-ROM はドライブ D になります。、残りは次の空いた文字を受け取ります。

/M:number - ドライバーが作成する CD セクターバッファーの数です。 30 から 10 (デフォルトは 2) まで存在し、それぞれが約 XNUMX KB のメモリを必要とします。バッファが多いほど、システムのパフォーマンスが向上します。

MSCDEX.EXE は、CONFIG.SYS ファイル内でデバイス (DEVICE) として記述されている CD-ROM ドライブドライバと組み合わせて使用する必要があります。これらのドライバーは各ドライブモデルに特化しており、付属しており、いくつかのパラメーターもあります。残念ながら、すべてのオプションをリストすることはできません [2]。

インターフェース

インターフェイスは、CD-ROM ドライブとコンピュータを接続します。これらのデバイス間の対話速度を決定するのはその特性です。市場に登場する新しいタイプのディスクとそのドライブには、大量のデータを遅延なく、最小限の CPU 負荷で転送できるインターフェイスが必要です。多くの場合、メーカーは、いわゆる独自インターフェイスを実装したコントローラーとともに CD-ROM ドライブを供給します。多くの場合、これはサウンドカード上にあり、マルチメディアセットの一部として購入した CD-ROM が接続されています。通常、これは以下で説明する標準の XNUMX つを簡略化した実装です。

プリンタ用のパラレルポートを介した通信が (データ転送速度が遅いため) 使用されることはほとんどありません。通常、コンピューターを開く必要がないため、一部のモデルの外付けドライブが接続されています。ほとんどの場合、ポートは、EPP (拡張パラレルポート) または ECP (拡張機能ポート) のいずれかの拡張モードで動作するように設定されます。 CD-ROM をラップトップコンピュータに接続するには、パラレルコンバータへのインターフェイスがよく使用されます。

多くの CD-ROM ドライブには、ハード磁気ディスク (ハードドライブ) で一般的な IDE インターフェイス (AT-バス、ATA とも呼ばれます) が装備されています。その特徴は、ドライブ自体にコントローラー機能が実装されているため、コンピューターへの接続が非常に簡単になることです。数年前、Western Digital は EIDE 標準 - Enhanced IDE を開発し、他の大手企業 XNUMX 社がこれをサポートしました。最大 XNUMX 台のハードドライブ、CD-ROM ドライブ、またはテープドライブをコンピュータに取り付けることができます。

SCSI インターフェイス (「スカジ」と発音) が人気です。高いデータ転送速度を必要とする多くの周辺機器を接続するために使用されます。このインターフェイスの通常の速度は 2...4 MB/秒です。物理的には、SCSI バスは 50 ピンコネクタを備えたフラットケーブルです。最大 XNUMX 台の周辺機器を接続できます。

この規格では、バス上で信号を送信する XNUMX つの方法、コモンモードと差動が提供されています。後者はノイズ耐性が向上するのが特徴で、長さを増やすことができます。歪みのない信号伝送を保証するには、整合負荷を両側のバスラインに接続する必要があります (この目的のために設計された一連の抵抗は、多くの場合ターミネータと呼ばれます)。

SCSI バージョン 2 では、最新の集積回路と高品質ケーブルの使用により、クロック周波数を高め、重要なバスタイミングパラメータを減らすことにより、スループットが向上します。このインターフェイスには、「高速」と「ワイド」（ワイド）という改良版があります。後者は 24 の追加通信回線を提供し、デバイスは別のケーブル (68 ワイヤ) で接続されます。 CD-ROM ドライブの場合、「ワイド」SCSI-2 は実際には使用されません [5]。

コンピュータにインストールされているメイン (ホスト) SCSI アダプタのソフトウェアインターフェイスは、このようなデバイスの大手メーカーである Adaptec によって開発された ASPI (Advanced SCSI Programming Interface) 標準によって定義されています。この規格のソフトウェアモジュールは、非常に簡単に組み合わせることができます。メインとなるのはホストマネージャーです。デバイスドライバーが関連付けられています。 ASPI 互換ドライバが SCSI インターフェイスを備えた CD-ROM ドライブに付属している場合、そのドライバは Adaptec およびその他のほとんどの会社が製造したすべてのホストアダプタ (インターフェイスカード) で動作します。

記録可能なCD

テクノロジーは非常に急速に発展しており、昨日新しかったものは今日では見慣れたものになり、明日は絶望的な古さになるということを私たちはすでに何度か述べてきました。 CD の開発において有望な分野をいくつか見てみましょう。

書き込み可能な CD は、今日すでに普及しており、引き続き普及し続けています。これらは、プログラムやその他の情報を大量に複製することを目的としたものではなく、単一のレコードまたは少数のコピーを作成することを目的としています。 CD-R (記録可能) は、オレンジブックの第 XNUMX 部の要件に完全に準拠しています。ほとんどの録音デバイスはマルチセッションモードをサポートしています。

CD-Rの構造を図に示します。 3. いくつかの層で構成されています。耐荷重ポリカーボネート 1、レーザー光線が情報を「焼き付ける」有機層 2、反射（金）層 3、外部の影響に強いワニスの保護層 4、その上にラベルが貼られています。印刷されています[6]。

コンパクトディスク：テクノロジーと標準

いくつかの基本的に異なるタイプの有機層が使用されます。非常に複雑な化学組成の材料から作られています。 CD-R の記録中、有機層の小さな領域 5 は、強力な集束レーザービームの影響を受けて加熱され、光学特性が変化します (光が散乱し始めます)。加熱されていない領域では、この層は透明なままで、データの読み取り中、レーザー光 6 を透過します。レーザー光は金の反射層に到達し、戻ってビームスプリッタープリズムに当たり、次に感光センサーに当たります。金の光反射係数はアルミニウムよりも大きく、有機層での読み取りビームのエネルギー損失を補償します。

通常の CD と書き換え可能な CD に情報を記録する方法は異なりますが、結果は同じで、一連の反射領域と非反射領域が作成され、どの CD-ROM ドライブでも読み取ることができます。 CD-R は、大容量 (両面 - 最大 1,2 GB) を持つ同様の WORM ディスクよりもいくつかの利点がありますが、コストが非常に高いため、広く使用されていないことに注意してください [4]。

新しい標準：DVDテクノロジー

この記事で取り上げる最後のタイプの光ディスクは DVD です。現在、これは最新かつ最も有望な標準です。 CD が徐々にビニール LP に取って代わるように、将来的には DVD が徐々に CD-ROM に取って代わるでしょう [6]。

当初、DVD という略語は Digital Video Disk、次に Digital Versatile Disk と解読されましたが、現在ではまったく解読されていません。このテクノロジーは非常に長い間開発されてきましたが、ついに広く普及する段階に達しました。特に、ロシア最大のコンピュータ展示会 Comtek'98 では、DVD 技術を使用して作成されたいくつかのビデオディスクがデモされました [7]。

コンパクトディスク：テクノロジーと標準

DVD は外観的には通常の CD に似ていますが、4,7 倍の情報 (8,5 GB) を保存できます。この値は、単層片面 (SLSS) ディスクに固有です。情報容量は片面9,4層(DLSS)が17GB、両面26層(SLDS)がXNUMXGB、両面XNUMX層(DLDS)が約XNUMXGBとXNUMX倍となります。最新の CD-ROM。

DLDS ディスク (図 4) は、それぞれ厚さ 1 mm の 0,6 枚の接着された基板 4 で構成され、その上に厚さ数マイクロメートルの情報層と保護層が塗布されています。各情報層からデータを読み取るために、レーザービーム 2 はそれらのいずれか、半透明の表面層 3 または反射性の深層 780 に焦点を合わせます。読み取りデバイスのレーザーダイオードは、CD に特徴的な赤外領域では動作しません。（波長650nm）が、波長635nmと8nmの赤色光を発するため、ピット（情報単位がディスクの作業面に占める面積）のサイズをほぼ16/8に縮小することができました。半分になり、それに応じて録音トラック間の距離が短くなります。焦点精度に対する要求が高まると、口径の大きいレンズを使用する必要が生じました。高い記録密度には、エラー耐性のあるデータコーディング (EFM Plus XNUMX/XNUMX) と、読み取りエラーを訂正する信頼性の高いシステム (リードソロモンコード) の使用が必要でした [XNUMX]。

DVD (ブック) には XNUMX つのサブスタンダードがあります: A - DVD - ROM、B - DVD - ビデオ、C - DVD - オーディオ、D - DVD - WO、E - DVD - RAM。それぞれの本の内容を推測するのは難しくありません。 DVD-ROM は、現在使用されているデジタルコンピュータ CD に代わるものになります。フルスクリーン形式で動画を記録する DVD ビデオは、必然的に家庭用ビデオカセットを磁気テープに置き換えることになります。 DVD - オーディオ - 現在のオーディオ CD の代替品。 DVD - WO (Write Once) は記録可能な CD - R に似ています。最も技術的に洗練された DVD - RAM に大きな期待が寄せられています。遠い将来（あるいはそうでないかもしれない）には、CD-RW（Rewritable - 書き換え可能）や CD-E（Erasable）に置き換わるでしょう。そのプロトタイプは市場に出始めたばかりです。

リストされた各サブスタンダードは、最も有望な見通しを持つと予測されます。しかし、実際に動作しているのを見て初めてその良さを理解することができます。今のところ、消費者は DVD に含まれる情報量の多さに感銘を受けるはずです。

文学

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マルチメディア。 A.ペトレンコ編集。 -M .: Binom、1994年。
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Pur A. XXI世紀のアキュムレータ。 - PC マガジン、RE、1997 年、第 4 号、p. 138 - 146。
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著者: A. デニセンコ、A. バラバノフ、ニジニノヴゴロド

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