Qu'est-ce que LaserDisc 24 janvier 2016
D’une manière ou d’une autre, je ne savais même pas que de tels médias existaient. Beaucoup de gens penseront qu’il s’agit des mêmes CD, mais ce n’est pas le cas. Regarder...
LaserDisc (LD) a été le premier support de stockage optique commercial destiné principalement au visionnage de films à domicile. Cependant, malgré sa supériorité technologique sur le VHS et le Betamax, le Laserdisc n'a pas connu de succès significatif sur le marché mondial : il était principalement distribué aux États-Unis et au Japon, en Europe il était traité avec froideur, en Russie les laserdiscs étaient peu distribués, principalement en raison des amateurs. vidéo des collectionneurs.
Contrairement aux CD vidéo, DVD et disques Blu-ray, LaserDisc contient de la vidéo analogique dans un format composite (un signal de télévision couleur) et accompagnement sonore sous forme analogique et/ou numérique. Un disque laser standard destiné à un usage domestique a un diamètre de 30 cm (11,81 pouces) et est collé ensemble à partir de deux disques en aluminium plastifiés sur une face. Les informations du signal sont stockées dans des milliards de microscopiques (piqûres) gravées dans une couche d'aluminium sous la surface. La couche superficielle acrylique (1,1 mm) les protège de la poussière et des traces de doigts. Pour lire les données d'un disque, un faisceau laser de faible puissance est utilisé qui, via un système optique miroir, crée un mince faisceau de lumière (1 micron de diamètre) sur la surface du disque et, lorsqu'il est réfléchi, frappe le capteur photo et est ensuite transmis sous forme de signal audio/vidéo codé haute densité pour une lecture ultérieure.
Le processus d'enregistrement et de lecture des informations est effectué à l'aide d'un laser.
Format du contenu : NTSC, PAL
Capacité:
60 minutes par côté CLV (vitesse linéaire constante)
30 minutes par côté CAV (vitesse angulaire constante)
Mécanisme de lecture : laser, longueur d'onde 780 nm (infrarouge)
Conçu par : Philips MCA
Taille : diamètre 30 cm (11,81″)
Application : stockage audio et vidéo
Année de fabrication : 1978
La technologie Laserdisc utilisant un support transmettant la lumière a été développée par David Paul Gregg en 1958. En 1969, Philips a créé un disque vidéo fonctionnant en mode lumière réfléchie, qui présente de grands avantages par rapport au mode transmission. MCA et Philips ont uni leurs forces et ont lancé le premier disque vidéo en 1972. Le premier LaserDisc a été mis en vente à Atlanta le 15 décembre 1978, deux ans après l'apparition des magnétoscopes VHS sur le marché et quatre ans avant les CD, basés sur la technologie LaserDisc. Philips produisait des platines vinyles et MCA publiait des disques, mais leur partenariat ne fut pas très fructueux et prit fin au bout de quelques années. Plusieurs scientifiques impliqués dans le développement de la technologie ont formé la société Optical Disc Corporation.
Le premier disque laser vendu en Amérique du Nord fut la sortie de Jaws par MCA DiscoVision en 1978. Les plus récents étaient Sleepy Hollow et Bringing Back the Dead de Paramount, sortis en 2000. Au moins une douzaine de films supplémentaires sont sortis au Japon jusqu'à la fin 2001. Le dernier film japonais sorti au format LaserDisc était "Tokyo Raiders".
Étant donné que le codage numérique (compression vidéo) était indisponible ou peu pratique en 1978, trois méthodes de compression d'enregistrement ont été utilisées en fonction des changements dans la vitesse de rotation du disque :
CAV (anglais Constant Angular Velocity - vitesse angulaire constante (comme lors de la lecture d'un disque)) - disques vidéo standard (English Standard Play), prenant en charge des fonctions telles que l'arrêt sur image, le ralenti variable en avant et en arrière. Les disques CAV ont une vitesse de rotation constante pendant la lecture (1800 tr/min pour la norme NTSC (525 lignes) et 1500 tr/min pour la norme PAL (625 lignes)), et une image est lue par tour. Dans ce mode, 54 000 images individuelles (30 minutes de matériel audio/vidéo) peuvent être stockées sur une face d'un disque CAV. Le CAV était moins fréquemment utilisé que le CLV, principalement pour éditions spéciales longs métrages, pour les bonus et les effets spéciaux. L'un des avantages de cette méthode est la possibilité d'accéder directement à n'importe quelle image par son numéro. L'accès aléatoire et la fonction d'arrêt sur image ont permis aux fabricants de créer de simples disques vidéo interactifs en plaçant des images statiques individuelles sur le disque en plus du matériel vidéo.
CLV (Constant Linear Velocity (comme dans la lecture de CD)) - Les disques vidéo Extended Play n'ont pas de capacités de lecture CAV spéciales, n'offrant qu'une lecture simple sur tous les lecteurs Laserdisc, à l'exception des lecteurs haute définition dotés d'une fonction d'arrêt sur image numérique. Ces lecteurs peuvent ajouter de nouvelles fonctionnalités qui ne sont généralement pas disponibles sur les disques CLV, telles que la lecture avant et arrière à vitesse variable et la pause, similaire aux magnétophones. En ralentissant progressivement la vitesse de rotation (de 1800 à 600 tr/min), les disques CLV à vitesse linéaire constante peuvent stocker 60 minutes de matériel audio/vidéo sur chaque face, soit deux heures sur le disque. Les films d'une durée inférieure à 120 minutes pourraient tenir sur un seul disque, réduisant ainsi le coût d'un film et éliminant le besoin gênant de remplacer les disques par le suivant, du moins pour ceux qui possédaient un lecteur recto verso. La grande majorité des versions n'étaient disponibles qu'en CLV (quelques titres ont été publiés en partie CLV, en partie CAV).
CAA (anglais Constant Angular Acceleration - accélération angulaire constante). Au début des années 1980, en raison de problèmes de diaphonie avec les disques laser CLV à lecture longue, Pioneer Video a introduit le formatage CAA pour les disques laser à lecture longue. Le codage à accélération angulaire constante est très similaire au codage à vitesse linéaire constante, sauf que dans CAA, la vitesse diminue instantanément à mesure que le déplacement angulaire se déplace d'un certain incrément, au lieu de décélérer progressivement à un rythme constant, comme lors de la lecture de disques CLV. À l'exception de 3M/Imation, tous les fabricants de Laserdisc ont adopté le système de codage CAA, bien que le terme soit rarement (voire jamais) utilisé sur les emballages grand public. Le codage CAA a sensiblement amélioré la qualité de l'image et réduit considérablement la diaphonie et autres problèmes de suivi.
En 1998, environ 2 % des foyers américains possédaient un lecteur LaserDisc. A titre de comparaison, en 1999, au Japon, ce chiffre était de 10 %.
Dans le secteur de masse, LaserDisc a complètement cédé la place au DVD et la production de disques et de lecteurs au format obsolète a été interrompue. Aujourd'hui, le format LaserDisc n'est populaire que parmi les amateurs qui collectionnent des disques laser avec divers enregistrements- films, musiques, spectacles.
De nombreux passionnés affirment que le format LaserDisc est capable de transmettre les phases de mouvements de manière plus naturelle que la vidéo numérique, et dans la grande majorité des cas, la vidéo LaserDisc semble plus confortable que la vidéo numérique. Il y a une raison à cela : LaserDisc est un format analogique, il n'y a pas de compression intra-trame ou inter-trame, c'est un enregistrement d'un signal composite, bande de fréquence.
De plus, sur ce moment Il existe encore de nombreuses vidéos qui n'ont pas été publiées sur DVD/BluRay ou qui ont été publiées en qualité inférieure à la qualité LaserDisc. Par exemple, "Olympia" de Leni Riefenstahl.
Les lecteurs de CD utilisent un laser proche infrarouge d'une longueur d'onde de 780 nm. Le spectre de la lumière visible est considéré comme incluant des ondes comprises entre 400 et 700 nm. Presque personne ne peut voir la lumière d’une longueur d’onde supérieure à 720 nm.
Le laser « brille à travers » la base en plastique du disque en polycarbonate et pénètre jusqu'à la toute dernière couche du support. Le faisceau est ensuite dévié de la couche réfléchissante, traverse à nouveau le polycarbonate et est lu par un photocapteur installé dans la tête de lecture du lecteur. L'indice de réfraction du polycarbonate est d'environ 1,55, ce qui permet au faisceau laser d'être encore plus focalisé (de 800 um de profondeur dans le substrat en polycarbonate à environ 1,7 um à la surface de la couche réfléchissante). Cette propriété minimise l'impact de la poussière et des rayures sur le disque sur la lecture des informations. Si le laser se concentrait uniquement sur 200 um, alors, par exemple, toute saleté de 400 um sur la surface du disque provoquerait une panne. Toutefois, pour un lecteur de CD, une telle contamination n'a pratiquement aucune signification.
Si une lumière vive pénètre dans le capteur photo (la norme stipule qu'en pleine réflexion, au moins 70 pour cent de la lumière doit être réfléchie), alors le joueur « comprend » qu'il s'agit d'un endroit plat sur le disque (« terre »), et si moins une lumière vive pénètre dans le capteur, cela signifie qu'en cet endroit Le disque a un évidement (« fosse »). A proprement parler, puisque le faisceau passe « sous » la couche d'enregistrement, la dépression est perçue par celle-ci comme une élévation. La hauteur de cette élévation correspond à 1/4 de la longueur d'onde du laser dans le polycarbonate, de sorte que la lumière réfléchie par l'élévation présente une différence de phase de la moitié de la longueur d'onde du laser. La lumière réfléchie depuis l’élévation et depuis les zones plates environnantes est auto-absorbée. (L'élévation reflète environ 25 pour cent flux lumineux. La largeur de l'élévation est de 0,5 um ou environ 1/3 du point focalisé du faisceau laser.)
La lecture de CD utilise de nombreux phénomènes optiques, notamment la polarisation de la lumière et les réseaux de diffraction. Par exemple, un système de mise au point automatique à trois faisceaux est installé dans la tête de lecture, grâce auquel le laser est positionné avec précision sur la piste en spirale du disque, ainsi qu'à la bonne distance du disque lui-même. Il convient également de noter que la lumière se propageant plus lentement dans le polycarbonate que dans l'air, la longueur d'onde du laser dans le CD est proche de 500 nm.
Contrairement aux CD estampillés, les disques CD-R et CD-RW ne présentent ni empreintes ni points plats. Sur un CD-R, le faisceau laser d'enregistrement chauffe un colorant organique à environ 250 degrés Celsius, provoquant la fusion et/ou la décomposition chimique du colorant et la formation d'une marque sur le disque qui réduit la réflectance. Sur les supports CD-RW, le laser d'enregistrement modifie la structure de la couche d'enregistrement de cristalline (réfléchissant 25 pour cent de la lumière) à amorphe (réfléchissant 15 pour cent de la lumière) et vice versa. Cela se produit en chauffant la couche d'enregistrement jusqu'à son point de fusion (500 à 700 degrés Celsius), puis en la refroidissant rapidement pour devenir amorphe, ou en la chauffant jusqu'au point de fusion (200 degrés Celsius), puis en la refroidissant lentement pour devenir plus amorphe. forme cristalline stable. En raison du faible pouvoir réfléchissant des CD-RW, ces disques ne peuvent pas être lus sur la plupart des anciens lecteurs de CD.
Mémoire externe
Disques optiques
Les disques optiques (laser) sont actuellement les supports de stockage les plus populaires. Ils utilisent le principe optique d’enregistrement et de lecture d’informations à l’aide d’un faisceau laser.
Les informations sur un disque laser sont enregistrées sur une seule piste en forme de spirale, partant du centre du disque et contenant des sections alternées de dépressions et de saillies avec une réflectivité variable.
Lors de la lecture d'informations provenant de disques optiques un faisceau laser installé dans le lecteur de disque tombe sur la surface du disque rotatif et est réfléchi. Étant donné que la surface du disque optique présente des zones avec des coefficients de réflexion différents, le faisceau réfléchi change également d'intensité (0 ou 1 logique). Les impulsions lumineuses réfléchies sont ensuite converties en impulsions électriques à l'aide de photocellules.
En train d'enregistrer des informations sur disques optiques appliquer diverses technologies: du simple estampage à la modification de la réflectivité de zones de la surface du disque à l'aide d'un laser puissant.
Il existe deux types de disques optiques :
CD (CD - Compact Disk, CD), sur lesquels jusqu'à 700 Mo d'informations peuvent être enregistrées ; DVD (DVD - Digital Versatile Disk, numérique disque universel), qui ont une capacité d'informations nettement plus grande (4,7 Go), car les pistes optiques qui s'y trouvent sont plus fines et placées plus densément.
Les DVD peuvent être à double couche (capacité de 8,5 Go), les deux couches ayant une surface réfléchissante qui transporte des informations.
De plus, la capacité d'information des DVD peut être encore doublée (jusqu'à 17 Go), puisque les informations peuvent être enregistrées sur deux faces.Actuellement (2006), des disques optiques (HP DVD et Blu-Ray) sont entrés sur le marché, dont la capacité d'information est 3 à 5 fois supérieure à la capacité d'information des DVD grâce à l'utilisation d'un laser bleu d'une longueur d'onde de 405 nanomètres.
Les lecteurs de disques optiques sont divisés en trois types :
- Aucune option d'enregistrement- CD-ROM et DVD-ROM
(ROM - Read Only Memory, mémoire morte).
Les disques CD-ROM et DVD-ROM stockent les informations qui y ont été écrites au cours du processus de fabrication. Il est impossible de leur écrire de nouvelles informations.- Écrivez une fois et lisez plusieurs fois -
CD-R et DVD±R (R - enregistrable, enregistrable).
Sur les disques CD-R et DVD±R, les informations peuvent être écrites, mais une seule fois. Les données sont écrites sur le disque à l'aide d'un faisceau laser haute puissance, qui détruit le colorant organique de la couche d'enregistrement et modifie ses propriétés réfléchissantes. En contrôlant la puissance du laser, des points sombres et clairs alternés sont obtenus sur la couche d'enregistrement qui, une fois lus, sont interprétés comme des 0 et 1 logiques.- Réinscriptible- CD-RW et DVD±RW
(RW - Réinscriptible, réinscriptible). Disques CD-RW et les informations DVD±RW peuvent être écrites et effacées plusieurs fois.
La couche d'enregistrement est constituée d'un alliage spécial qui peut être chauffé dans deux états d'agrégation stables différents, caractérisés par différents degrés de transparence. Lors de l'enregistrement (effacement), le faisceau laser chauffe une section de la piste et la transfère dans l'un de ces états.
Lors de la lecture, le faisceau laser a moins de puissance et ne modifie pas l'état de la couche d'enregistrement, et les zones alternées avec une transparence différente sont interprétées comme des 0 et 1 logiques.Principales caractéristiques des lecteurs optiques :
capacité du disque (CD - jusqu'à 700 Mo, DVD - jusqu'à 17 Go) vitesse de transfert de données du support de stockage vers la RAM - mesurée en fractions de la vitesse
150 Ko/sec pour les lecteurs de CD (les premiers lecteurs de CD avaient cette vitesse de lecture des informations) et
1,3 Mo/sec pour les lecteurs de DVD (c'était la vitesse de lecture des premiers lecteurs de DVD)
Actuellement, les lecteurs de CD à 52 vitesses sont largement utilisés - jusqu'à 7,8 Mo/s.
Les disques CD-RW sont gravés à une vitesse inférieure (par exemple, 32x).
Par conséquent, les lecteurs de CD sont marqués de trois chiffres « vitesse de lecture X vitesse d'écriture CD-R X vitesse d'écriture CD-RW » (par exemple « 52x52x32 »).
Les lecteurs de DVD sont également marqués de trois chiffres (par exemple, « 16x8x6 »temps d'accès - le temps nécessaire pour rechercher des informations sur un disque, mesuré en millisecondes (pour le CD 80-400 ms). Si les règles de stockage sont respectées (stockés dans des étuis en position verticale) et utilisées (sans provoquer de rayures ou de contamination), les supports optiques peuvent conserver des informations pendant des décennies.
Informations supplémentaires sur la structure du disque
Le disque produit industriellement se compose de trois couches. Un motif d'information est appliqué à la base du disque, créé à partir de plastique transparent par estampage. Pour l'estampage, il existe une matrice prototype spéciale pour le futur disque, qui extrude des traces en surface. Ensuite, une couche métallique réfléchissante est pulvérisée sur la base, puis une couche protectrice d'un film mince ou d'un vernis spécial est appliquée sur le dessus. Divers dessins et inscriptions sont souvent appliqués sur cette couche. Les informations sont lues depuis le côté actif du disque via une base transparente.
Les CD enregistrables et réinscriptibles ont une couche supplémentaire. Pour de tels disques, la base n'a pas de motif d'information, mais entre la base et la couche réfléchissante se trouve une couche d'enregistrement qui peut changer sous l'influence de températures élevées. Lors de l'enregistrement, le laser chauffe des zones spécifiées de la couche d'enregistrement. , créant un modèle d'information.
Un disque DVD peut avoir deux couches d'enregistrement. Si l'une d'elles est réalisée à l'aide d'une technologie standard, alors l'autre est translucide, appliquée plus bas que la première et a une transparence d'environ 40 %. Pour lire les disques double couche, des têtes optiques complexes à focale variable sont utilisées. Le faisceau laser qui traverse couche translucide, se concentre d'abord sur la couche d'informations interne, et après avoir fini de la lire, se recentre sur la couche externe.
Introduction Rappelez-vous qu'à l'époque de MS-DOS, il existait un pilote qui vous permettait d'écrire jusqu'à 800 Ko d'informations sur une disquette ordinaire de 740 Ko ? Vous souvenez-vous de 900.com ? Oh, temps, oh morale ! Aujourd'hui, alors que les disquettes sont depuis longtemps démodées et que la capacité des supports de stockage de masse a dépassé la barre des 650 Mo, les vieilles idées donnent naissance à de nouvelles pousses...
La capacité des disques CD-R/RW, annoncée par le fabricant, est toujours bien inférieure à la capacité physique d'un disque donné et est égale à la quantité d'informations pouvant y être écrites. Mode MODE 1. Bien entendu, en plus du MODE 1, il existe d'autres modes d'enregistrement de données qui diffèrent les uns des autres principalement par leur capacité et leur fiabilité.
Si l'intégrité des données n'est pas un facteur prédominant, la capacité du disque laser peut être considérablement augmentée, permettant de gagner environ 15 % d'espace supplémentaire en éliminant les codes de correction Reed Solomon redondants. L'utilisation de canaux de sous-code inutilisés donne une capacité supplémentaire de 4 %, et l'élimination de la zone de sortie donne 2 %. Enfin, n'oubliez pas une fonctionnalité aussi utile que la surcharge.
Ainsi, un disque laser ordinaire de 700 Mo peut, si vous le souhaitez, contenir de 800 Mo à ~ 900 Mo de données, et un disque laser de 90 minutes peut contenir de 900 Mo à 1 Go. Ci-dessous, nous vous expliquerons comment.
Combien de bits y a-t-il dans un octet ? C'est vrai, huit. Combien y a-t-il de bits dans sept cents mégaoctets ? Et cela dépend de quels mégaoctets ! Par exemple, un disque CD-R/RW standard de 700 Mo contient au moins 23 millions de bits, soit environ trois gigaoctets d'informations « brutes », dont la majeure partie est consacrée aux structures de données de service qui garantissent la fonctionnalité du disque laser. Redondance colossale système adopté le codage s'explique par les propriétés physiques du faisceau lumineux qui, en raison de ses propriétés ondulatoires, se courbe simplement autour de « puces » et de « terres » uniques. La « formation rocheuse » minimale pouvant être reconnue de manière fiable par un faisceau laser est une séquence de trois « fosses » (« terrains »), correspondant à trois zéros logiques. Le passage de pita à landu ou vice versa correspond à une unité logique. Puisque deux caractères adjacents sont toujours séparés par au moins trois zéros, nous devons recourir à un système de conversion complexe qui convertit chaque caractère de 8 bits des données source en un mot EFM de 15 bits (de l'anglais Eight à Fifteenth Modulation), et Les mots EFM ne peuvent pas se suivre de près (pensez à ce qui se passera si vous essayez d'écrire un mot EFM se terminant par un après un mot EFM commençant par la même unité) et sont forcés d'être séparés par trois bits de fusion. Ainsi, pour 4 bits de données brutes, il y a 9 bits de données physiques. Evidemment, le schéma de modulation standard n'est pas idéal et laisse une marge suffisante pour son amélioration (voir section "Réserve-6 ou sources de capacité supplémentaires").
La part minimale des données directement adressées à niveau du programme, est un secteur (ou dans la terminologie des CD Audio, un bloc). Un bloc se compose de 98 trames, chacune contenant à son tour 24 octets de données utiles, 8 octets de codes Reed-Solomon, souvent appelés codes CIRC, bien qu'avec point technique D'un point de vue, ce n'est pas tout à fait vrai, 3 octets de synchronisation et 8 bits de canaux de sous-code - un bit pour chacun des huit canaux, classiquement désignés par les lettres latines P, Q, R, S, T, U, V et W , respectivement. Le canal Q stocke les informations de service sur la disposition du disque, le canal P est utilisé pour rechercher rapidement des pauses, les canaux restants sont libres.
Ainsi, la capacité effective d'un bloc est de 2352 octets voire 2400 octets en tenant compte des canaux de sous-code (sur 98 octets de données de sous-canal, 34 octets sont alloués aux besoins du service). Les codes de correction Reed-Solomon vous permettent de corriger jusqu'à 4 octets corrompus par image, soit 392 octets par bloc entier.
Les disques de données (CD-Data), qui trouvent leur origine dans les disques audio, prennent en charge deux modes principaux de traitement des données : MODE 1 et MODE 2. En mode MODE, 1 des 2352 octets de capacité de secteur brut, seuls 2048 octets sont alloués directement pour données d'utilisateur. Le reste est réparti entre l'en-tête de secteur (16 octets), la somme de contrôle du secteur (4 octets) et des codes de correction supplémentaires qui augmentent la résistance du disque aux dommages physiques (276 octets). Les 8 octets restants ne sont en aucun cas utilisés et sont généralement initialisés à zéro.
En mode MODE 2, sur 2352 octets de capacité brute du secteur, seuls 16 octets sont alloués aux structures de service (en-tête), et les 2336 octets restants contiennent des données utilisateur. Il est facile de voir que lors de l'écriture d'un disque en MODE 2, sa capacité effective devient environ 15 % plus grande, mais la fiabilité du stockage des données est inférieure d'environ un tiers. Cependant, si vous utilisez des supports de stockage de haute qualité (provenant de grandes marques du secteur) et que vous les manipulez avec soin, le risque de destruction irrécupérable des données est assez faible (voir « Annexe : Test de fiabilité des disques »). De plus, de nombreux formats de données peuvent facilement tolérer même de multiples distorsions modérées et sévères. Cette catégorie comprend les fichiers DivX, MP3, JPEG et autres types de fichiers. Avec un certain risque, vous pouvez enregistrer des archives et des fichiers exécutables dont vous ne serez pas trop contrarié par la perte, ou qui peuvent être restaurés à partir du stockage principal (par exemple, lors du transfert de fichiers entre ordinateurs, de la duplication de disques de location, etc.) .
Pure MODE 2 est extrêmement rare dans la nature, mais nous devons faire face à ses dérivés littéralement à chaque étape. Cela inclut le CD-ROM XA MODE 2 (utilisé dans les disques multisession), le CD vidéo/Super Video CD, le CD-I et bien plus encore.
Le format CD-ROM XA, né du MODE 2, se compare avantageusement à son prédécesseur avec la possibilité de changer dynamiquement le type de piste sur toute sa longueur. Une partie de la piste peut être enregistrée en mode FORM 1, presque identique au MODE 1, mais en utilisant huit octets auparavant vides pour les besoins d'un en-tête spécial, et une partie - en FORM 2, un MODE 2 amélioré : 2324 octets de données utilisateur, 16 octets d'en-têtes principaux et 8 octets auxiliaires plus 4 octets de somme de contrôle pour surveiller l'intégrité (mais pas la récupération !) du contenu du secteur. Le mode FORM 1 était censé être utilisé pour les données critiques à la destruction (fichiers exécutables, archives, etc.), et le mode FORM 2 pour les données audio/vidéo. Hélas, ces projets n'étaient pas destinés à se réaliser et les modes FORM 2 ne se sont jamais généralisés. Le seul format plus ou moins populaire basé sur le mode XA MODE 2 FORM 2 était le Vidéo CD/Super Vidéo CD, qui permet d'enregistrer jusqu'à 800 Mo d'informations sur un disque ordinaire de 700 Mo et 900 Mo sur un disque de 90 minutes. (plus la surcharge), soit environ quatre mégaoctets, soit moins que le MODE 2 pur, mais de telles pertes peuvent être négligées. Mais contrairement au MODE 2 pur, le format Vidéo CD/Super Vidéo CD est pris en charge par les systèmes d'exploitation. Famille Windows et Linux.
Figure 1. "Tableau des classements" - diagramme de répartition du volume du disque laser entre différentes structures. Comme vous pouvez le constater, un peu plus de la moitié du total est allouée aux données des utilisateurs. espace disque.
Figure 2. La surface d'un disque laser au microscope électronique. Des chaînes alternées de dépressions - "pits" (de l'anglais pit - trou, dépression) et de collines - "lands" (de l'anglais land - plaine, terre) sont visibles. Les lentilles réfléchissent la majeure partie de la lumière de l'émetteur laser qui tombe sur elles, et les creux, du fait de leur éloignement du foyer, ne réfléchissent pratiquement rien (photo prise sur le site EPOS).
Figure 3. Les « fosses » et les « terres » forment des chaînes d'une longueur de trois à dix « fosses » (« prêtes ») chacune. Le passage de « fosse » à « prêter » (ou vice versa) correspond à un un logique, et un zéro logique représente l'absence de transitions à un endroit donné. Étant donné que le diamètre du point laser focalisé est de trois « puces), les chaînes plus courtes ne sont plus reconnues par le laser et la limite supérieure de la longueur des chaînes est déterminée par le degré de précision du générateur d'horloge et l'uniformité du disque. rotation. En fait, si la précision d'un tel générateur est d'environ 10 %, alors lors de la mesure d'une chaîne à 10 puits, nous obtenons une erreur de 1 puits (le chiffre est tiré du site Web EPOS). Certains fabricants réduisent la longueur d'une « fosse » de 30 %, ce qui augmente d'autant la capacité effective du disque. La question se pose : comment, dans ce cas, le variateur parvient-il à déterminer la longueur d'une chaîne particulière ? En effet, en l'absence de valeurs de référence, le fil est obligé de comparer la longueur des « fosses » avec une norme standard, ce qui signifie qu'une chaîne de N « fosses » compactées sera interprétée comme N/2 ! Après avoir démonté le firmware de son PHILIPS, l'auteur a découvert que le variateur dispose d'un régulateur de vitesse automatique qui sélectionne la valeur T qui correspondrait au plus petit nombre d'erreurs de lecture.
Figure 4. Activé Disque CD-R x il n'y a pas de « piqûres » au sens littéral du terme, mais elles sont remplacées par une couche spéciale de colorant brûlé, qui déforme la couche réfléchissante et empêche la réflexion du faisceau laser à un endroit donné. Cependant, du point de vue d'un lecteur de CD-ROM, les disques estampés et les CD-R se ressemblent presque, à l'exception du fait que les disques estampés ont plus de contraste (photo prise sur le site EPOS).
Problèmes
Le MODE 2 en lui-même ne pose aucune difficulté. Il s'agit d'un mode standard, pris en charge nativement par tous les lecteurs, supports et pilotes. Le problème est que la mère ISO9660 et tous ses descendants imposent des restrictions strictes sur la taille du secteur, exigeant qu'il soit une puissance de deux (c'est-à-dire 512, 1024, 2048, 4096... octets). La taille de la zone de données utilisateur du secteur écrit en MODE 1 satisfait à cette exigence (211 = 2048), mais pas le MODE 2, laissant une queue de 288 octets inutilisés à la fin du secteur (211 + 288 = 2336).Les programmes de gravure professionnels vous permettent de graver un disque à la fois en XA MODE 2 FORM 1 et en XA MODE 2 FORM 2, mais cela n'augmente pas son volume d'un iota, puisque la partie arrière des secteurs enregistrés dans FORM 2 est forcée d'être vide. , réduisant la fiabilité du stockage des données et ne donnant rien en retour.
Il est théoriquement possible de créer un pilote qui traduit n secteurs MODE 2 en k*n secteurs MODE 1 (et un tel pilote a en fait été créé par le présent auteur), cependant, l'opportunité de son utilisation est très douteuse, car tous les utilisateurs ne accepteront d'installer un pilote « fait maison » sur leur système - les erreurs de pilote sont souvent très coûteuses (jusqu'à la perte de toutes les données sur le disque dur), et les programmeurs, comme tous les gens dans ce monde, sont enclins à faire des erreurs. D'une manière ou d'une autre, l'auteur a abandonné l'idée d'utiliser le pilote, car le tester ressemblait à un projet à trop grande échelle.
Les choses vont un peu mieux avec le Vidéo CD/Super Vidéo CD. À première vue, il semble : quels problèmes pourrait-il y avoir ? Prenez de l'avance avec Nero Burning ROM, sélectionnez CD vidéo dans le menu de la boîte de dialogue "Nouvelle compilation" et... le disque est réellement gravé, mais uniquement en MPEG1. Le format Super Vidéo CD, quant à lui, correspond au MPEG2. Il n'y a pas de triche ici : vous obtenez 800/900 Mo de véritable MPEG1/MPEG2, soit 100 Mo de plus que la capacité d'un CD-R standard.
Dans le même temps, l'utilisation du DivX (MPEG4) permet un gain de capacité nettement supérieur en compressant deux CD Vidéo en un seul CD-ROM. Mais qu'est-ce qui nous empêche d'écrire Format vidéo Le CD est-il le même MPEG4 ou MP3 ? Hélas, tout n'est pas si simple ! La plupart des programmes de gravure (y compris Ahead Nero Burning ROM) vérifient soigneusement tout ce qui est écrit sur le disque et, face au MPEG-4, soit le réencodent de force en MPEG1/MPEG2, soit refusent de graver du tout. La raison en est qu'un CD vidéo doit être conforme à la norme, sinon ce n'est pas un CD vidéo. En effet, les lecteurs vidéo autonomes prennent en charge des disques de types strictement définis et ne disposent pas de suffisamment d'intelligence ou de puissance matérielle pour décoder le MPEG4. Ordinateur personnel- autre chose. Si vous disposez des codecs appropriés, il lira n'importe quel format multimédia, quelle que soit la manière dont il a été enregistré.
Mais même si vous « sevrez » comme par magie Ahead Nero Burning ROM de poser des questions inutiles et le forcez à graver MPEG4 sous forme de CD vidéo, cela ne mènera à rien, puisque Système d'exploitation Les familles Windows "supportent" les CD Vidéo d'une manière très perverse. Le flux vidéo « brut » au « vrai » format MPEG1/MPEG2, voyez-vous, ne leur convient pas, et ils y ajoutent avec force leur en-tête RIFF (Resource Interchange File Format), qui précise explicitement le format de fichier. Évidemment, après de telles interventions, aucun format normal ne sera lu, et il est peu probable qu'une tentative de lecture de MPEG4 au format MPEG1/MPEG2 aboutisse.
Impasse? Pas du tout! Il existe une issue à chaque situation, et plusieurs...
Figure 5. Gravure de CD vidéo/Super CD vidéo à l'aide d'Ahead Nero Burning ROM. La capacité d'un tel disque est d'environ 800 Mo (900 Mo sur les CD-R de 90 minutes), mais les données source doivent être présentées au format MPEG1/MPEG2.
Solution
La solution au problème MODE2 se résume à enregistrer un disque non en mode ISO 9660. Le plus simple est de disposer chaque fichier comme une piste indépendante, en refusant d'utiliser système de fichiers du tout. Bien entendu, un tel disque ne sera pas lu par les outils standard du système d'exploitation, cependant, le contenu d'une telle piste peut facilement être « saisi » sur le disque dur et lu normalement à partir de là. Le seul inconvénient de cette solution est l'impossibilité de lire le fichier enregistré directement sur le disque lui-même, ce qui crée certains problèmes et irrite les utilisateurs de Windows qui sont habitués à ouvrir n'importe quel fichier d'un simple clic de souris et n'acceptent pas d'effectuer des actions supplémentaires. Certes, la communauté UNIX, utilisant habilement le clavier, les fichiers batch et les scripts, résout ce problème sans problème. En effet, le vol de piste est facile à automatiser (et nous montrerons plus tard comment), et avant de commencer la lecture du fichier, il n'est pas du tout nécessaire d'attendre que la piste entière soit extraite - ces opérations peuvent être effectuées en parallèle (après tous, Windows et UNIX sont des systèmes multitâches !).En option, vous pouvez graver le disque au format CD Vidéo. Pour ce faire, nous avons besoin d'un programme qui ne soit pas trop pédant quant aux exigences de la norme et qui enregistre docilement tout ce qui lui est donné. Naturellement, si le format des fichiers enregistrés est autre que MPEG1/MPEG2, de sérieux problèmes surgiront lors de la tentative de lecture, car le système d'exploitation Système Windows il leur « colle » de force un en-tête MPEG1, ce qui induit en erreur le lecteur multimédia standard, souvent à la limite du gel. Il existe au moins deux façons de sortir de cette situation : la plus simple (et la plus universelle) consiste à équiper le système d'un filtre DirectShow spécial prenant en charge le partitionnement RIFF/CDXA (également appelé « parsing » de l'anglais parsing). Un exemple d'un tel filtre est le programme d'installation du filtre XCD DirectShow/NSIS d'Alex Noe et DeXT, qui peut être trouvé ici. Une autre façon : utiliser logiciel, qui porte calmement l'en-tête « extra » et l'ignore (par exemple, Freecom Beatman CD/MP3 Player).
Séance de magie pratique en MODE 2
Parmi les programmes qui prennent en charge l'enregistrement de disque en mode MODE 2, le premier à souligner est l'utilitaire CDRWin, toujours apprécié des professionnels. Il s'agit d'un outil extrêmement puissant dont les capacités ne sont limitées que par l'imagination du brûleur lui-même. La dernière version du programme peut être téléchargée notamment ici. Nous aurons également besoin de l'édition console du programme, contrôlée depuis ligne de commande qui se trouve ici.Nous allons commencer le processus de gravure de disque avec la préparation fichier source. La première et unique exigence sera d’aligner sa longueur sur un nombre entier de secteurs. Supposons que la longueur du fichier soit de 777 990 272 octets, puis pour rentrer dans un nombre entier de secteurs de 2 336 octets, nous devons soit couper 1 824 octets à la fin du fichier, soit y ajouter 512 zéros. Les fichiers audio/vidéo supportent sans douleur à la fois la troncature de leur corps et les « déchets » dans la queue. Ces deux opérations peuvent être effectuées dans n'importe quel éditeur HEX, par exemple HIEW"e. La troncature des fichiers est très simple. Ouvrez le fichier, lancez une calculatrice Windows standard et, en passant en mode "Ingénierie", convertissez la longueur décimale du fichier. à son valeur hexadécimale: 777990272 - 1824
Passons à la deuxième étape : créer un fichier de feuille de repère contenant toutes les informations sur la structure de l'image gravée. Un fichier de feuille de repère typique devrait ressembler à ceci :
FICHIER "mon_fichier.dat" BINAIRE
PISTE 1 MODE2/2336
INDICE 1 00:00:00
Ici : "my_file.dat" est le nom du fichier en cours d'écriture sur le disque, "TRACK 1" est le numéro de piste, "MODE2/2336" est le mode d'enregistrement et "INDEX 1" est le numéro d'index dans le fichier. Vous pouvez en savoir plus sur la syntaxe des fichiers de feuille de repère dans la documentation incluse avec CDRWin.
Insérez le disque CD-R/CD-RW dans le lecteur, lancez CDRWin, cliquez sur « Charger Cuesheet » et spécifiez le chemin d'accès au fichier de repère nouvellement généré. Après avoir attendu la fin de sa compilation, cliquez sur « Enregistrer le disque », en vous assurant d'abord que la case RAW MODE n'est pas cochée. C'est tout, en fait. Malgré le fait que la taille du fichier source dépasse largement la capacité déclarée du disque, le processus de gravure se déroule sans aucun problème.
Figure 6. Écriture d'un disque de 800/900 Mo en MODE 2 à l'aide de CDRWin. Les données source peuvent être présentées dans n'importe quel format, cependant, un tel disque n'est pas pris en charge par les outils standard du système d'exploitation.
Cependant, essayer de visualiser la table des matières d'un disque nouvellement enregistré à l'aide des outils standard du système d'exploitation ne mène à rien de bon, et ils essaient de nous convaincre que ce disque vide Mais ce n’est pas le cas ! Nous lançons CDRWin, sélectionnons « Extraire le disque/les pistes/les secteurs » et dans la fenêtre « Sélection de piste », nous voyons notre piste TRACK 1 en personne. Voulez-vous le perdre ? D'un léger mouvement de souris, déplacez "Mode Extraction..." vers "Sélectionner la piste", et dans "Options de lecture" décochez "RAW" (si ce n'est pas fait, le contenu de la piste sera lu en mode brut , entrelaçant des données utiles avec des en-têtes, qui ne sont pas inclus dans nos plans). Sélectionnez la piste que nous allons extraire et, après avoir sélectionné la vitesse nominale de lecture, cliquez sur "START" (lecture MODE 2-piste sur vitesse maximum conduit souvent à de nombreuses erreurs).
Figure 7. Lecture d'un disque écrit en MODE 2 à l'aide de CDRWin en copiant d'abord une ou plusieurs pistes sur le disque dur.
Après avoir remis le fichier à son extension légale (qu'il est recommandé d'écrire sur la boîte du disque avec un feutre, car il est irréversiblement perdu au cours du processus d'enregistrement), lancez le « Universal Player » (ou tout autre lecteur audio/vidéo). joueur de votre choix) et détendez-vous à votre guise.
Si vous le souhaitez, le processus de « vol » d'un fichier peut être automatisé à l'aide de l'utilitaire SNAPSHOT.EXE du package de la version console du programme CDRWin. À l'aide de l'utilitaire MAKEISO.EXE fourni avec CDRWin, créez une piste légale, enregistrée au format MODE 1/ISO9660 et contenant un fichier batch pour extraire automatiquement la piste MODE 2 sélectionnée par l'utilisateur. Vous trouverez les détails de ce processus dans la documentation sur CDRWin. Des compétences minimales en programmation ne vous feront pas de mal non plus.
Séance pratique de magie sur CD Vidéo
Pour graver des fichiers DivX/MP3 au format CD Vidéo, nous avons besoin de l'utilitaire MODE 2 CD MAKER, dont une copie gratuite peut être trouvée ici. Si la ligne de commande vous rend triste (et MODE 2 CD MAKER est un utilitaire de ligne de commande), utilisez le programme spécial coque graphique téléchargeable à partir d'ici.L'interface du programme est simple et assez traditionnelle : on glisse avec la souris les fichiers à enregistrer dans une grande fenêtre blanche (ou on clique sur "Ajouter des fichiers"), au bas de laquelle s'affiche un indicateur serpent indiquant le volume utilisé. Par défaut, le programme est réglé sur MODE 2 FORM 1 (2048 octets par secteur) et pour passer en MODE 2 FORM 2 (2324 octets par secteur), vous devez cliquer sur le bouton "Set/Unset Form 2".
Un autre défaut nuisible - placer chaque fichier dans sa « propre » piste - est désactivé en cochant la case à côté de l'élément « Single Track ». Le fait est que la création d'une piste consomme environ 700 Ko d'espace disque et que l'enregistrement d'un grand nombre de fichiers séparément devient tout simplement peu rentable (cependant, un disque enregistré en mode piste unique n'est pas pris en charge par le système d'exploitation Linux).
Enfin, lorsque tous les préparatifs sont terminés, vous cliquez sur « Écrire ISO » et après un certain temps, une image CUE se forme sur le disque, pour la gravure de laquelle vous pouvez utiliser le même CDRWin ou Alcohol/Clone CD - mais ce n'est pas pour tout le monde.
Figure 8. Graver un CD vidéo de 800/900 Mo à l'aide de MODE 2 CD MAKER"a. Si des filtres RIFF/CDXA sont installés, un tel disque est tout à fait correctement pris en charge par le système d'exploitation.
N'oubliez pas d'installer un filtre DirectShow spécial, sans lequel vous ne pourrez pas travailler avec des CD vidéo et mode normal!
Réserve-6 ou sources de capacité supplémentaires
Croyez-le ou non, mais 800/900 Mo par disque est loin d'être la limite ! En plus du canal de données principal, dans lequel les secteurs bruts sont effectivement stockés, il existe également huit canaux de sous-codes. L’un d’eux est utilisé par le dispositif optique de positionnement de la tête et les sept autres sont gratuits. Au total, nous perdons environ 64 octets par secteur, soit ~20 Mo sur un disque standard de 700 Mo.Malheureusement, stockage direct les données utilisateur dans les canaux de sous-code ne sont pas possibles, car les systèmes d'exploitation de la famille Windows refusent de prendre en charge cette fonctionnalité. Utilitaires appropriés La même chose n’est pas observée chez les développeurs tiers. Cependant, il n'est pas difficile de cacher des informations confidentielles dans des canaux de sous-code qui ne sont pas destinés aux regards indiscrets.
En utilisant Clone CD ou tout autre copieur de disque dans un but similaire, créez une image du disque gravé après l'avoir placé sur un CD-RW. A la fin de l'opération, trois fichiers sont formés sur le disque dur : IMAGE.CCD, qui stocke la table des matières du disque (le contenu de la TOC"a) ; IMAGE.IMG, qui stocke le contenu des données principales canal et IMAGE.SUB avec des données de sous-canal à l'intérieur. Ouvrez le dernier fichier dans un éditeur HEX (par exemple, HIEW). Les 12 premiers octets appartiennent au canal P, destiné à la recherche rapide de pauses, nous n'y toucherons pas (bien que la grande majorité des disques modernes ignorent simplement le canal P. Les 12 octets suivants sont occupés par les informations de service du canal Q, contenant des données de balisage. Elles ne doivent en aucun cas être modifiées, en sinon un ou plusieurs secteurs ne seront plus lisibles. Les octets 24 à 96 appartiennent aux canaux de sous-code inutilisés et peuvent être utilisés à notre discrétion. Ceux-ci sont à nouveau suivis par 12 octets de canaux P/Q et 72 octets de données de sous-canaux vides, etc. - en alternance dans l'ordre précisé jusqu'à la fin du dossier.
En cliquant
Attention! Tous les lecteurs ne prennent pas en charge la lecture/écriture des données brutes de sous-canal. Assurez-vous que dans les « Options de profil » de Clone CD, « lire les sous-canaux des pistes contenant des données » est sélectionné et que la case « Ne pas restaurer les données des sous-canaux » est décochée. Sinon, vous ne réussirez pas.
Figure 9. Utilisation de canaux de sous-code vides pour se cacher regards indiscrets information confidentielle.
Enfin, 13,5 Mo supplémentaires peuvent être obtenus via la zone de sortie du disque, qu'il n'est en général pas nécessaire de fermer. Les disques avec une zone de sortie manquante peuvent être lus avec succès par la grande majorité des lecteurs modernes et le risque de rencontrer le « mauvais » lecteur est minime. Décochez simplement "toujours fermer" dernière session" dans le programme de gravure que vous utilisez.
Mais ce n'est pas tout! Les inconvénients du codage EFM standard sont évidents (et cela a déjà été évoqué ci-dessus), mais il est impossible d'imposer des méthodes de modulation plus avancées au variateur. Pour l’instant, c’est impossible, mais dans un avenir proche, la situation pourrait changer radicalement. Des enregistreurs sont déjà apparus qui vous permettent de former « manuellement » des bits de fusion (ce qui simplifie grandement la copie de disques protégés), cependant, il n'existe toujours pas de lecteurs permettant de lire les bits de fusion à partir du niveau d'interface de la hiérarchie de contrôle. Cependant, presque tous les lecteurs de CD-ROM/CD-RW existants peuvent être modifiés en conséquence : il vous suffit de mettre à jour légèrement leur micrologiciel. En expérimentant avec son PHILIPS soudainement décédé - modèle CD-RW 2400 (le contrôleur de vitesse automatique "a volé", à la suite de quoi le lecteur fonctionne toujours à une vitesse de 42x, lisant avec précision uniquement les disques de haute qualité), l'auteur a augmenté la densité physique de stockage des informations de 12%, et cela pratiquement sans réduire la fiabilité, grâce à laquelle la capacité effective d'un disque de 700 Mo est passée à un gigaoctet ! Et cela, voyez-vous, c'est déjà quelque chose.
Le principal (et unique) inconvénient de cette méthode d'enregistrement est son incompatibilité avec les équipements standards et, par conséquent, son intolérance totale. Néanmoins, la technologie proposée semble assez prometteuse et prometteuse...
Annexe : Test de fiabilité des disques
L'utilisation du MODE 2 impose des exigences très strictes tant sur la qualité du support lui-même que sur l'excellence technologique des lecteurs d'écriture et de lecture. Sinon, le risque de perte irréversible de données devient trop grand et le MODE 2 lui-même n'est pas pratique.Tester les blancs nouvellement enregistrés est inutile. D'une part, il faut connaître la nature de l'augmentation du nombre de destructions au fil du temps et, d'autre part, il faut collecter certaines statistiques de fiabilité pour plusieurs lots d'un même support.
Pour obtenir des résultats fiables, il n'est absolument pas nécessaire d'examiner les disques enregistrés en MODE 2. Après tout, d'un point de vue physique, le MODE 1 et le MODE 2 sont totalement identiques l'un à l'autre, et il suffit de savoir si la récupération la puissance des codes CIRC est suffisante ou non. À l'aide de l'utilitaire Ahead Nero CD Speed ou de tout autre utilitaire similaire, testez votre collection de disques CD-R/CD-RW pour identifier les dommages. Carrés ombragés vert, désignent des secteurs bons dont les erreurs de lecture sont restituées au niveau du décodeur CIRC. Les carrés ombrés en jaune symbolisent les secteurs partiellement endommagés qui peuvent être restaurés au niveau MODE 1. Au niveau CIRC, de telles erreurs ne sont plus corrigibles et un disque contenant un grand nombre de secteurs endommagés est catégoriquement impropre à l'enregistrement en mode MODE 2. Les carrés rouges indiquent des secteurs complètement détruits (illisibles) qui ne peuvent être restaurés à aucun niveau. La présence ne serait-ce que d'un seul secteur illisible signale une situation anormale et nécessite une transition vers des disques de meilleure qualité ou indique un dysfonctionnement des lecteurs de lecture/écriture (la présence de destruction en fin de disque est tout à fait acceptable, puisqu'il y a 150 secteurs de la zone post-gap qui ne contiennent aucune donnée).
Figure 10. Un blanc de Verbatim (à gauche), gravé sur un TEAC 552E, démontre la plus haute qualité d'enregistrement, idéale pour le MODE 2. Un blanc d'un fabricant anonyme (à droite), gravé sur le même lecteur, révèle un grand nombre de défauts. secteurs et pour l’enregistrement en MODE 2 est inutilisable.
Pourquoi tout cela est-il nécessaire ?. Le prix bon marché des disques déprécie presque complètement les avantages du MODE 2. Sur la base du prix moyen d'un disque de 15 roubles, une centaine mégaoctets supplémentaires nous fait économiser un peu plus de cinquante roubles, réduisant considérablement la fiabilité du stockage des données, qui est déjà faible sur des supports bon marché. Même en enregistrant 100 Go de données, nous gagnons environ 20 disques, soit un peu moins de 300 roubles. Le jeu en vaut-il la chandelle ?
Tout dépend de ce que vous écrivez. En particulier, lors du transcodage d'un DVD en CD-R, la qualité de l'image diminue inévitablement et l'enregistrement d'un film sur deux disques CD-R coûte trop cher. Une centaine de mégaoctets supplémentaires dans une telle situation s'avèrent utiles. En revanche, lors du choix d'un taux de compression, il n'est jamais possible de calculer à l'avance la longueur exacte du fichier transcodé, et quel dommage cela peut être lorsque le fichier minutieusement généré dépasse la capacité du disque CD-R d'un 30 à 50 mégaoctets ! Vous devez, à contrecœur, supprimer le fichier du disque et répéter à nouveau toute la procédure de compression, ce qui prend de trois à douze heures, selon la vitesse de votre processeur. Inutile de dire que l'enregistrement d'un tel fichier en MODE 2 vous permet d'économiser non seulement de l'argent, mais aussi du temps.