Průvodce vypalováním - metody zápisu a čtení
7.9.2006, Jan Dedek, článek
V dnešním článku se podíváme na metody a způsoby zápisu, ale i čtení disků CD a DVD. Článek bude zaměřen převážně na média DVD, protože CD jsou dnes už na ústupu. Blíže si něco povíme i o souborových systémech používaných disky CD a DVD, stranou nezůstanou ani tipy pro jejich použití. Více se už dozvíte v následujících kapitolách.
Kapitoly článku:
- Průvodce vypalováním - metody zápisu a čtení
- Způsoby zápisu na CD a DVD
- Metody zápisu a čtení
CLV (Constant Linear Velocity)
Jako první se pro čtení a posléze i zápis začala používat metoda CLV (Constant Linear Velocity). V českém překladu to značí konstantní obvodovou rychlost.
Při čtení a zápisu touto metodou udržuje mechanika konstantní rychlost vypalování. Aby byla tato metoda jasná, je zobrazena následujícími dvěma obrázky, na první obrázku je znázorněna tato metoda pro čtení a na druhém při zápisu.
Zjednodušeně řečeno, vypalovačka zapisuje napříč diskem stále stejné množství dat (energie laseru se nemění) a jediné co se mění je rychlost otáčení disku, směrem k okraji disku se otáčky snižují.
Na obrázcích je zelenou křivkou znázorněna rychlost vypalování, platí pro ní stupnice na levé straně grafu. Žlutá ukazuje otáčky disku a platí pro ní stupnice na pravé straně. Druhý obrázek, tedy metoda znázorněná při vypalování, ukazuje navíc ještě dvě křivky, které se k tomuto tématu nevztahují. Modrá ukazuje zatížení procesoru a fialová využití bufferu.
Z-CLV (zone Constant Linear Velocity)
Z-CLV vychází z metody CLV a díky ní lze disk přečíst či vypálit za kratší dobu. Disk je rozdělen na "rychlostní zóny", ve kterých se používá metoda CLV. Pěkně je to vidět při zápisu dvouvrstvého DVD. Vypalovačka začne vypalovat od středu rychlostí 4x, poté přeřadí na 6x a na okraji už pálí 8x.
Když se v obrázku pozorně podíváte na otáčky, tak začínají pro jednotlivé zóny přibližně na 7 000 ot/min (první zóna na 6) a klesají na konci zóny k 5 000 ot/min (první zóna ke 4).
CAV (Constant Angular Velocity)
Tato metoda se začala používat přibližně ve stejném období jako Z-CLV. Zpočátku byla v menšině a neuměly jí zdaleka všechny vypalovačky, dnes jí ale zvládá snad každá. Čtení i zápis je postaven na konstantní úhlové rychlosti, při které mechanika udržuje konstantní otáčky, tzn. disk se otáčí stále stejnou rychlostí. To má za následek vyšší přenosovou rychlost a kratší přístupové doby.
Protože se disk otáčí stále stejnou rychlostí, není mechanika motůrku roztáčení disku tolik namáhaná a má vyšší životnost. Naopak větší nároky jsou kladeny na optiku, protože u okraje disku dochází ke zvyšování rychlosti přenosu dat, a tím pádem je potřeba i větší energie laseru. To se také projevuje na životnosti, ale záporným směrem.
V dnešní době je ale technologie výroby vypalovaček natolik zvládnutá, že vás to nemusí zatěžovat.
P-CAV (partial Constant Angular Velocity)
P-CAV je kombinací metod CLV a CAV, od jisté vzdálenosti od středu disku přechází mechanika z metody CAV na CLV, jak je zobrazeno na následujícím obrázku:
Se čtením a zápisem P-CAV se můžete setkat například u vypalovaček, kde je maximální rychlost omezena jejich konstrukcí či technologií. Proto takováto mechanika využívá s výhodou CAV a když už to není možné, přejde na CLV. Díky tomu je čtení i vypalování rychlejší než samotnou metodou Z-CLV.
OTP a PTP
Do této kapitoly si zařadíme ještě jednu malou specialitku, se kterou se můžete setkat u dvouvrstvých médií DVD. Je to čtení metodami OTP a PTP. U dvouvrstvého disku záleží jaká bude zvolena metoda jeho čtení na tom, jaká je v hlavičce uložena informace:
OTP (Opposite Track Path), v tomto případě se data čtou až k okraji disku, kde se přeostří na vyšší vrstvu a hlava se v průběhu čtení vrací zpět.
- čtení metodou OTP -
Druhá metoda se nazývá PTP (Paralel Track Path). V nulté vrstvě se data čtou od středu ke kraji, po dosažení okraje se optická hlava vrátí zpět ke středu a první vrstvu čte opět od středu ke kraji.
- čtení metodou PTP -
Rozdíl mezi oběma metodami je patrný z předcházejících obrázků. Aby bylo docíleno toho, že je disk čten metodou OTP nebo PTP, musí mít také odpovídající strukturu otevření a ukončení stopy. U disků OTP, je ve struktuře disku obsažen jeden Lead-In a jeden Lead-Out a na okraji disku je zapsána "přechodová zóna". Disk PTP má strukturu jinou, pro každou vrstvu má vlastní Lead-In a Lead-Out.
Shrnutí
V dnešním článku jsme si ukázali, jaký lze u optických disků použít souborový systém a jaké přednosti či zápory ten který má. U disků DVD-RAM je jednoznačnou volbou FAT 32, pokud ho nechcete používat volte UDF. Špatnou volbou není ani novější ISO 9660:1999. Ale FAT32 a UDF mají nespornou výhodu v tom, že lze nechtěně vymazaná data poměrně dobře rekonstruovat i s jejich strukturou. Tato rekonstrukce je při vypálení disku standardem ISO 9660 téměř nemožná.
V kapitole o způsobech zápisu byly představeny nejčastější formáty zápisu na média CD i DVD. Někdy si způsob zápisu můžete volit (např. DAO, MultiSession, TAO), jindy použije vypalovačka způsob vypalování automaticky (např. Sequential Recording, Packet Writing, LJR) podle toho, jakou zvolíte kompilaci disku. Nakonec jsme si vysvětlili základní metody, na které můžete narazit při zápisu a čtení optických disků.
Tento článek by vám měl pomoci orientovat se v základních pojmech, které se u optických technologií v počítačové oblasti používají. Samozřejmě nezůstane jen u tohoto článku, další budou v jistém časovém horizontu pokračovat.
Jako první se pro čtení a posléze i zápis začala používat metoda CLV (Constant Linear Velocity). V českém překladu to značí konstantní obvodovou rychlost.
Při čtení a zápisu touto metodou udržuje mechanika konstantní rychlost vypalování. Aby byla tato metoda jasná, je zobrazena následujícími dvěma obrázky, na první obrázku je znázorněna tato metoda pro čtení a na druhém při zápisu.
Zjednodušeně řečeno, vypalovačka zapisuje napříč diskem stále stejné množství dat (energie laseru se nemění) a jediné co se mění je rychlost otáčení disku, směrem k okraji disku se otáčky snižují.
Na obrázcích je zelenou křivkou znázorněna rychlost vypalování, platí pro ní stupnice na levé straně grafu. Žlutá ukazuje otáčky disku a platí pro ní stupnice na pravé straně. Druhý obrázek, tedy metoda znázorněná při vypalování, ukazuje navíc ještě dvě křivky, které se k tomuto tématu nevztahují. Modrá ukazuje zatížení procesoru a fialová využití bufferu.
Z-CLV (zone Constant Linear Velocity)
Z-CLV vychází z metody CLV a díky ní lze disk přečíst či vypálit za kratší dobu. Disk je rozdělen na "rychlostní zóny", ve kterých se používá metoda CLV. Pěkně je to vidět při zápisu dvouvrstvého DVD. Vypalovačka začne vypalovat od středu rychlostí 4x, poté přeřadí na 6x a na okraji už pálí 8x.
Když se v obrázku pozorně podíváte na otáčky, tak začínají pro jednotlivé zóny přibližně na 7 000 ot/min (první zóna na 6) a klesají na konci zóny k 5 000 ot/min (první zóna ke 4).
CAV (Constant Angular Velocity)
Tato metoda se začala používat přibližně ve stejném období jako Z-CLV. Zpočátku byla v menšině a neuměly jí zdaleka všechny vypalovačky, dnes jí ale zvládá snad každá. Čtení i zápis je postaven na konstantní úhlové rychlosti, při které mechanika udržuje konstantní otáčky, tzn. disk se otáčí stále stejnou rychlostí. To má za následek vyšší přenosovou rychlost a kratší přístupové doby.
Protože se disk otáčí stále stejnou rychlostí, není mechanika motůrku roztáčení disku tolik namáhaná a má vyšší životnost. Naopak větší nároky jsou kladeny na optiku, protože u okraje disku dochází ke zvyšování rychlosti přenosu dat, a tím pádem je potřeba i větší energie laseru. To se také projevuje na životnosti, ale záporným směrem.
V dnešní době je ale technologie výroby vypalovaček natolik zvládnutá, že vás to nemusí zatěžovat.
P-CAV (partial Constant Angular Velocity)
P-CAV je kombinací metod CLV a CAV, od jisté vzdálenosti od středu disku přechází mechanika z metody CAV na CLV, jak je zobrazeno na následujícím obrázku:
Se čtením a zápisem P-CAV se můžete setkat například u vypalovaček, kde je maximální rychlost omezena jejich konstrukcí či technologií. Proto takováto mechanika využívá s výhodou CAV a když už to není možné, přejde na CLV. Díky tomu je čtení i vypalování rychlejší než samotnou metodou Z-CLV.
OTP a PTP
Do této kapitoly si zařadíme ještě jednu malou specialitku, se kterou se můžete setkat u dvouvrstvých médií DVD. Je to čtení metodami OTP a PTP. U dvouvrstvého disku záleží jaká bude zvolena metoda jeho čtení na tom, jaká je v hlavičce uložena informace:
OTP (Opposite Track Path), v tomto případě se data čtou až k okraji disku, kde se přeostří na vyšší vrstvu a hlava se v průběhu čtení vrací zpět.
- čtení metodou OTP -
Druhá metoda se nazývá PTP (Paralel Track Path). V nulté vrstvě se data čtou od středu ke kraji, po dosažení okraje se optická hlava vrátí zpět ke středu a první vrstvu čte opět od středu ke kraji.
- čtení metodou PTP -
Rozdíl mezi oběma metodami je patrný z předcházejících obrázků. Aby bylo docíleno toho, že je disk čten metodou OTP nebo PTP, musí mít také odpovídající strukturu otevření a ukončení stopy. U disků OTP, je ve struktuře disku obsažen jeden Lead-In a jeden Lead-Out a na okraji disku je zapsána "přechodová zóna". Disk PTP má strukturu jinou, pro každou vrstvu má vlastní Lead-In a Lead-Out.
Shrnutí
V dnešním článku jsme si ukázali, jaký lze u optických disků použít souborový systém a jaké přednosti či zápory ten který má. U disků DVD-RAM je jednoznačnou volbou FAT 32, pokud ho nechcete používat volte UDF. Špatnou volbou není ani novější ISO 9660:1999. Ale FAT32 a UDF mají nespornou výhodu v tom, že lze nechtěně vymazaná data poměrně dobře rekonstruovat i s jejich strukturou. Tato rekonstrukce je při vypálení disku standardem ISO 9660 téměř nemožná.
V kapitole o způsobech zápisu byly představeny nejčastější formáty zápisu na média CD i DVD. Někdy si způsob zápisu můžete volit (např. DAO, MultiSession, TAO), jindy použije vypalovačka způsob vypalování automaticky (např. Sequential Recording, Packet Writing, LJR) podle toho, jakou zvolíte kompilaci disku. Nakonec jsme si vysvětlili základní metody, na které můžete narazit při zápisu a čtení optických disků.
Tento článek by vám měl pomoci orientovat se v základních pojmech, které se u optických technologií v počítačové oblasti používají. Samozřejmě nezůstane jen u tohoto článku, další budou v jistém časovém horizontu pokračovat.
