В каком формате мы будем записывать диски DVD

В рамках публикации архивных материалов, предлагаем вашему вниманию материал из № 26 (292) «Компьютерного Обозрения» от 10 июля 2001 г. Какие споры велись 20 лет назад...

С выходом на рынок в этом году первых продуктов DVD+RW давний спор о том, какой из перезаписываемых стандартов DVD является наилучшим, вряд ли разрешится сразу же. Поэтому давайте обсудим...

Пожалуй, этот вопрос сегодня большинству пользователей покажется риторическим, ведь формат DVD еще не получил настолько широкого распространения. Однако многочисленные исследования показывают, что это время уже не за горами. Постепенно увеличивается число приложений, инсталляции которых размещаются более чем на одном CD-ROM, а объемы жестких дисков растут как на дрожжах. В результате задачу создания резервной копии винчестера, емкость которого сегодня измеряется уже десятками гигабайт, с помощью привода CD-R/RW и дисков CD-RW решить будет довольно сложно. Ведь для накопителя объемом 10 GB потребуется более десятка заготовок по 640 MB. Да и автоматизировать Этот процесс нельзя, а значит, вас ждет Длительная и утомительная процедура.

Если предыдущая проблема хотя и не очень элегантно, но все же решается, то при необходимости записи видеоролика качества DVD длительностью свыше 25–30 минут технология CD-R/CD-RW точно не поможет. У многих ли сегодня возникает такая необходимость? Наверное, пока нет. Однако волна DVD продолжает нарастать, пусть и не так быстро, как нам обещали два-три года назад, когда этот формат только появился. Домашние кинотеатры, где ключевым компонентом являются DVD-плейеры, постепенно переходят из разряда развлечения только для избранных в ценовую категорию, доступную для большего числа потребителей. И можно предположить, что как только эти устройства начнут вытеснять VHS-магнитофоны (они есть, наверное, в каждом десятом доме и большей половине офисов), у их обладателей возникнет желание самостоятельно создавать видеофильмы о знаменательных семейных событиях или ролики, где во всех деталях будут демонстрироваться новые продукты, производимые компанией.

Обо всем этом разработчики аппаратуры DVD начали задумываться еще во второй половине 90-х. Эта технология может использоваться как в компьютерной технике, так и в электронике для дома, а следовательно, будет востребована очень большим количеством потребителей. Ведущие производители, создавая стандарты записываемых и перезаписываемых DVD, пытались разрешить следующую дилемму. С одной стороны, каждый из них хотел занять как можно большую долю этого рынка, основывая новые стандарты преимущественно на своих патентах и изобретениях. А с другой, создавая собственные форматы, они пытались избежать их несовместимости со значительным количеством существующих DVD-плейеров. В результате на сегодняшний день есть три лагеря, каждый из которых поддерживает свой перезаписываемый формат DVD: DVD-RAM, DVD-RAM, DVD-RW и DVD+RW. Поэтому попробуем разобраться в их преимуществах и недостатках.

DVD-RAM

Эта спецификация была впервые реализована в «железе» в июне 1998 г. Как и все остальные перезаписываемые форматы, данный основан на изменении фазового состояния поликристаллического вещества, расположенного на носителе, под воздействием луча лазера. При достижении в зоне фокусировки температуры 500700 °С регистрирующая субстанция становится жидкой, а после резкого охлаждения застывает и переходит в аморфное состояние. Если же отдельную зону этого слоя довести до температуры немного ниже порогового значения (200 °С) и поддерживать ее в течение периода времени, достаточного Для кристаллизации, то частицы вещества возвращаются в упорядоченное состояние. Аморфная и кристаллическая фазы имеют различную прозрачность: первая — меньшую, а вторая — большую. Благодаря этому при считывании информации с диска и различаются зоны «нулей» и «единиц». На основе данного физического явления работают все три рассматриваемые нами технологии.

Особенность спецификации DVD-RAM заключается в том, что в ней применяется техника записи на спиральной дорожке, представляющей собой извилистую канавку. Кроме того, весь диск DVD-RAM разбит на 24 зоны записи, которые, в свою очередь, разделены на сектора с помощью предварительно впрессованных меток, располагающихся в канавках и на промежутках между ними и предназначенных для формирования последовательности синхроимпульсов. Нужно заметить, что по своей структуре носители DVD-RAM довольно схожи с их магнитооптическими собратьями.

Существует два типа дисков DVDRAM: одно- и двухсторонние. Первые могут быть заключены в пластиковый картридж либо используются без него. В последнем случае допускается лишь их чтение, операции записи производятся всегда только с картриджами. Диски, вынимаемые из оболочки, получили название Type 2, тогда как запечатанные наглухо — Type 1.

Первые приводы DVD-RAM работали с носителями, вмещающими 2,58 GB на одной стороне. А в прошлом году на рынок вышли устройства, способные записывать на двухсторонний диск 9,4 GB (по 4,7 GB на каждую сторону). С одной из таких новинок — Hitachi CF-2000 — мы уже знакомили наших читателей.

Большинство патентов, положенных В основу DVD-RAM, принадлежат группе компаний, включающей Toshiba, Hitachi и Matsushita, активно продвигающей этот стандарт. В настоящее время благодаря своим особенностям данная технология в основном находит применение на рынке IT. К числу такоВых можно отнести систему коррекции ошибок, предотвращающую их появление при записи и считывании данных, а также формат зонной записи с постоянной линейной скоростью (CLV — Constant Linear Velocity), обеспечивающий быстрый доступ к данным.

Диски DVD-RAM не читаются большинством приводов DVD-ROM и бытовых DVD-плейеров. Однако не существует реальных помех для появления устройств этого класса, способных с ними работать. Ведь проблема заключается не в совместимости на физическом уровне приводов DVD-ROM и носителей DVD-RAM, ав алгоритме считывания информации.

Постепенно происходит проникновение технологии DVD-RAM в сегмент видеотехники. Так, появляются цифровые камкодеры, для записи видео использующие 8-сантиметровые диски и картриджи DVD-RAM, специфицированные во второй версии этого стандарта. — Если же говорить о путях дальнейшего развития технологии DVD-RAM, то Ожидается, что на носителях следующего поколения появятся дополнительные слои, служащие для повышения оптической контрастности и термической стабилизации, необходимых для дальнейшего повышения плотности записи.

DVD-RW

Несмотря на то что данный стандарт Впервые был реализован в аппаратуре позже, чем DVD-RAM, пожалуй, именно он ознаменовал собой начало проникновения в массы перезаписываемых форматов DVD. Дело в том, что эта технология была применена в бытовом записывающем DVD-устройстве, выпущенном компанией Pioneer на японский рынок в декабре 1999 г.

Главным инициатором разработки формата DVD-RW как раз и была эта компания, которая в качестве базовой выбрала спецификацию DVD-R. В результате в них обеих используются те же шаг дорожки, длина отметки и система управления вращением.

Формат DVD-RW, первоначально известный как DVD-R/W или DVD-ER (еrаѕаblе — стираемый), так же как и DVD-RAM, основан на изменении фазового состояния регистрирующего слоя на носителе. Однако в отличие от DVD-RAM, диски данного формата воспроизводятся на большом количестве DVD-плейеров и приводов. В тех же случаях, когда этого не происходит, «Виноваты» фирменные прошивки управляющего программного обеспечения. Ведь диски DVD-RW имеют меньшую отражающую способность, чем обычные DVD-ROM, и привод, «думая», что имеет дело с двухслойными DVD-дисками, не может корректно их прочитать.

Еще одной причиной несовместимости DVD-RW с большим числом существующих бытовых DVD-плейеров является использование в записывающих устройствах нового формата DVD-VR (Video Recording), отличающегося от широко распространенного DVD-Video. В результате на физическом уровне диски DVD-RW воспринимаются большинством плейеров нормально, однако не могут быть на них прочитаны из-за иной логической структуры. Время записи на этих дисках в зависимости от качества видео составляет от 1 до 6 часов. А процесс заполнения диска идет от внутренней области наружу последовательно Вдоль спиральной дорожки.

Можно предположить, что использование формата DVD-VR было связано с тем, что Pioneer уступила натиску грандов индустрии развлечений, которые боялись, что с помощью DVD-RW будет налажено копирование дисков DVDVideo. Об этом свидетельствует и тот факт, что до 2001 г. Pioneer продавала свои бытовые устройства DVD-RW лишь в Японии.

Как бы то ни было, но в конце мая этого года начались поставки в Европу приводов от Pioneer. И сегодня модель DVR-A03 предлагается в различных Internet-магазинах по цене от $800 до $900. При этом диск DVD-RW емкостью 4,7 GB стоит около $25. Первой компанией, оснастившей пишущими DVD-приводами свои компьютеры, стала Apple, представившая старшие модели PowerPC G4 на выставке Macworld в Сан-Франциско. Записанные на них заготовки воспроизводятся на бытовых DVD-проигрывателях, цена заготовки в США — $10. В настоящее время, кроме Pioneer, подобные приводы выпускает также Sony. Они, в частности, используются в ее персональных компьютерах серии VAIO PCV-RX490TV, цена которых в США — $2600. А в середине июня Pioneer объявила о выпуске модели DVR-7000 — бытового DVD-RW-плейера третьего поколения. Его рекомендованная розничная цена — 198 тыс. иен, что составляет около 2 тыс. долл. K2002 г. компания планирует начать его поставки заказчикам во всем мире.

DVD+RW

Этот формат был разработан на базе технологии CD-RW производителями, обладающими большим числом патентов на нее. Это в первую очередь Philips, Sony и Hewlett-Packard. Интересно, что Sony поддерживает и DVD+RW, и DVDRW. Представители компании заявляют, что, с их точки зрения, формат DVD-RW наилучшим образом подходит для бытовых устройств, а DVD+RW — для компьютерной техники. Что бы ни говорил один из грандов электроники, однако в качестве главного аргумента в пользу своего формата альянс DVD+RW приводит тот факт, что он будет совместим практически со всеми существующими DVD-плейерами и приводами DVD-ROM.

Интересно, что в 1997 г., когда стандарт DVD+RW лишь задумывался, инициаторы его разработки утверждали, что их целью является создание устройств только для рынка 1Т. Однако когда выяснилось, что первая версия этого формата, предусматривавшая хранение 2,8 GB на одной стороне, оказалась несовместима с существующими плейерами, то в конце 1999 г. она была отклонена. Согласно последней спецификации, диски DVD+RW вмещают 4,7 GB на одной стороне, что соответствует двум часам видео класса DVD или от трех до четырех — качества VHS.

На носителях DVD+RW в качестве фиксирующего используется вещество с изменяющимся фазовым состоянием. На данных дисках нанесена извилистая спиральная канавка, помогающая избежать пересечения секторов. Обе эти особенности, а также использование механизма контроля ошибок, позволяют читать диски DVD+RW с помощью большинства существующих плейеров. Кроме того, спецификация DVD+RW предусматривает возможность вести запись либо в режиме CLV, который лучше всего подходит для работы с Видеопотоками, либо в формате CAV (Constant Angular Velocity — Постоянная угловая скорость), когда необходим быстрый произвольный доступ к данным по всей площади носителя, характерный для хранения разнородной информации.

Во время первой публичной демонстрации рабочих образцов техники DVD+RW, состоявшейся в марте на ганноверской выставке CeBIT 2001, были показаны не только компьютерные приводы производства HP и Sony, но и бытовое записывающее устройство от Philips. К сожалению, оценах пока речь не идет, так как еще не налажен промышленный выпуск оборудования DVD+RW. Весной члены альянса обещали, что законченные продукты начнут появляться на рынке с середины лета. В результате одной из первых стала компания AOpen, которая в июне на выставке Computex, проходившей на Тайване, анонсировала Super Combo Drive DVD+RW, Осенью должны появиться такие же приводы и у HP, объявившей, что она будет комплектовать ими домашние ПК серии Pavilion. Что же касается бытовой техники, то лишь Philips планирует начать продажи своего DVD+RW-плейера в сентябре. Другие производители аналогичных анонсов пока не делали.

В чем же секрет успеха?

Когда несколько новых конкурирующих технологий выходят на рынок, как это происходит сейчас с перезаписываемыми форматами DVD, никто не может предсказать, какая из отличительных черт каждой из них окажется ключевой для достижения коммерческого успеха. У всех есть свои сильные стороны.

Если попытаться определить их оптимальные области применения в диапазоне от потребительской электроники до компьютерной периферии, то DVD-RAM пока претендует на звание самой подходящей для использования в информационных технологиях: этот формат уже в течение нескольких лет применяется в высокоемких приводах. В то же время DVD-RW сейчас принадлежит пальма первенства в бытовой записывающей аппаратуре DVD. При этом обе эти спецификации не обеспечивают 100%-ной совместимости с существующим парком DVD-плейеров и приводов.

Выходящий же в нынешнем году на сцену формат DVD+RW подходит и для потребительской электроники, и для компьютерной техники. Производители, входящие в альянс DVD+RW, заявляют о том, что именно этот формат сумеет удовлетворить потребности всех пользователей. В то же время особый акцент делается на его совместимости.

Вообще, вопрос о совместимости с существующей базой DVD-плейеров в борьбе стандартов является одним из ключевых. По сообщению представителей альянса DVD+RW, диски данного формата будут читаться более чем в 90% бытовых плейеров, тогда как для DVDRW этот показатель не превышает 80%. Если же обновить firmware для компьютерных DVD-ROM, то все они смогут различать диски обоих типов. Однако утверждается, что на носителях DVDRW между зоной записи и отштампованной входной частью существует некоторый разрыв. Есть сведения, что его наличие якобы становилось причиной поломок читающих приводов.

В таблице приведены данные о совместимости всех записываемых форматов DVD. Обратите внимание на то, что в ней применяются такие уточняющие характеристики, как «зачастую», «обычно» и «редко». Это связано с тем, что компании, поддерживающие какойлибо из стандартов, могут производить не только записывающие, но и обычные читающие приводы DVD, firmware которых и обеспечивает совместимость. Так, например, Panasonic выпустила DVD-ROM, читающие носители DVDRAM, хотя другие фирмы не торопятся реализовать поддержку этого формата в своих устройствах.

И в заключение — несколько слов о записи видео на DVD. Индустрия развлечений чрезвычайно обеспокоена проблемой незаконного копирования фильмов. Поэтому на диски формата DVD-Video они записываются в зашифрованном виде с использованием CSS (Content Scrambling System). Плейер DVD считывает из специальной зоны на носителе код, с помощью которого производится расшифровка файла с фильмом. Копирование диска, содержащего код CSS, считается незаконным. Поэтому все устройства, осуществляющие запись DVD-контента, либо вообще не записывают на носитель этот код, либо не могут его копировать на физическом уровне. В состоянии записывать собственный код авторизации только приводы DVD-R (A) (authority). Все остальные создают так называемые общие (General) DVD-диски, на которых кодирование CSS вообще не применяется. Таким образом, опасения о том, что с появлением и широким распространением аппаратуры, способной записывать фильмы в формате DVD, киноиндустрия понесет потери, являются излишне преувеличенными.