Кіріспе

Жазуға болатын оптикалық дискінің сипаттамасы

CD-R (жазуға болатын компакт-диск) – сандық оптикалық диск сақтау форматы. CD-R дискісі – бір рет ғана жазылып, шексіз рет оқыла алатын компакт-диск. CD-R дискілері (CD-R) CD-R технологиясы енгізілгенге дейін шығарылған көптеген CD-оқығыштарда оқылады, CD-RW дискілерінен өзгеше.

Тарих

CD R спецификациясы 1988 жылы Philips және Sony компаниялары Orange Book-те жариялады, онда CD WO, CD MO (Magneto Optic) және кейіннен CD RW (Re Writable) туралы толық мәліметтер келтірілген. Соңғы басылымдар CD WO терминін CD R пайдасына қолданудан бас тартты, ал CD MO көбінесе қолданылмады. Жазылған CD R және CD RW дискілері төменгі деңгейдегі кодтау және деректер форматы жағынан аудио CD (Red Book CD DA) және деректер CD (Yellow Book CD ROM) стандарттарымен толық үйлесімді. CD-ROM үшін Yellow Book стандарты жоғары деңгейдегі дерек форматын ғана анықтайды және барлық физикалық формат пен төменгі деңгейдегі кодтың барлық ерекшеліктері, мысалы, тректің биті, сызықтық бит тығыздығы және бит ағыны кодтамасы үшін Red Book-қа сілтеме жасайды. Бұл олар сегізден он төртке дейінгі модуляцияны, CIRC қатесін түзетуді және CD-ROM үшін Yellow Book-та анықталған үшінші қателерді түзету қабатын қолданатынын білдіреді. 80 минуттан кем ұзақтықтағы бос дискілерге жазылған CD R дискілері барлық ерекшеліктерімен, соның ішінде физикалық сипаттамаларымен аудио CD және CD ROM стандарттарына толық сәйкес келеді. 80 минуттық CD R дискілері Red Book-тың физикалық формат ерекшеліктерін шамалы бұзады, ал одан ұзын дискілер сәйкес келмейді. CD RW дискілері CD R немесе өндірілген (жазуға болмайтын) CD-ге қарағанда төменгі шағылыстыруға ие, сондықтан Red Book стандартына сай бола алмайды. Red Book CD-мен үйлесімді кейбір құрылғылар CD R-ді және, олардың төменгі шағылыстыруының салдарынан, әсіресе CD RW-ді оқуда қиындықтарға тап болуы мүмкін. CD құрылғысы ұзартылған ұзындықтағы дискілерді немесе CD RW дискілерін оқи алатын болса, бұл құрылғының Red Book және Yellow Book стандарттарында талап етілетін ең төменгі деңгейден артық мүмкіндіктері бар екенін білдіреді (құрылғы Compact Disc логотипін алу үшін қажетті мүмкіндіктерден артық). 1990 жылы қол жетімді CD R жазу жүйелері екі бөліктен тұратын Yamaha PDS аудио жазғышына негізделген, құны 35 000 доллар болатын, деректерді кодтау үшін қажетті сыртқы ECC схемасын, SCSI қатты дискілік жүйесін және MS DOS басқару компьютерін қамтымай, кір жуғыш машинаның көлеміне ұқсас Meridian CD Publisher болды. 1991 жылдың 3 шілдесінде тұңғыш рет концертті CD-ге жаздыру Yamaha YPDR 601 құрылғысымен жасалды. Концертті Италияның Рим қаласындағы Фламинио стадионында Клаудио Бальони орындады. Ол кезде CD дискілерінің қызмет ету мерзімі 10 жылдан аспайды деп күтілді. Алайда, 2020 жылдың шілдесінде осы тікелей эфирдегі жазбадан алынған CD әлі де түзетілмейтін қателерсіз ойнатылады. Сол жылы CD R медиасын сәтті және кәсіби түрде көшіруді жүзеге асырған алғашқы компания CDRM Recordable Media болды. Taiyo Yuden-нен сапалы техникалық медиа шектеулі болғандықтан, ерте CD R медиасы көшіру үшін фталоцианин бояуын қолданды, оның ашық аква түсі бар. 1992 жылы типтік жазғыштардың құны 10 000–12 000 долларға дейін төмендеді, ал 1995 жылдың қыркүйегінде Hewlett Packard компаниясы Philips компаниясы өндірген 4020i моделін ұсынды, ол 995 доллардан тұратын, 1000 доллардан төмен тұратын алғашқы жазғыштардың бірі болды. 2010 жылдардағы жағдай бойынша CD-ге жазуға қабілетті құрылғылар және басқа жазуға болатын CD-нің түрлері 20 доллардан төмен бағамен қол жетімді болды. Taiyo Yuden әзірлеген бояу материалдары CD R дискілерінің Audio CD және CD ROM дискілерімен үйлесімді болуына мүмкіндік берді. АҚШ-та "музыкалық" CD R және "деректер" CD R арасында нарық бөлінісі бар, біріншісі RIAA-мен өнеркәсіптік авторлық құқық келісімдерінің арқасында екіншісінен әлдеқайда қымбат. Атап айтқанда, әрбір музыкалық CD R бағасына дискіні өндіруші RIAA мүшелеріне төлейтін міндетті роялти кіреді; бұл дискіге роялти төленгенін көрсететін "өтінім белгісін" береді. Тұтынушылардың жеке музыка жазғыштары осы белгісі жоқ CD R-ді жазудан бас тартады. Кәсіби CD жазғыштар осы шектеуге жатпайды және музыканы деректер дискілеріне жаза алады. Дискілердің екі түрі функционалдық және физикалық жағынан бірдей, ал компьютерлік CD жазғыштар деректерді және/немесе музыканы екеуіне де жаза алады. Жаңа музыкалық CD R дискілері 2010 жылдардың соңында да өндірілуде, бірақ CD-ге негізделген музыка жазғыштар басқа құрылғылармен алмастырылғандықтан оларға сұраныс азайды, оларда осыған ұқсас функционалдық мүмкіндіктер бар. CD R-ден бұрын Tandy Corporation Tandy жоғары тығыздықты оптикалық жазу (THOR) жүйесі деп аталатын қайта жазуға болатын CD жүйесін жариялады, ол жоюға болатын және қайта жазуға болатын дискілерді қолдайды деп мәлімдеді, бұл Tandy патенттерге өтініш берген "құпия қаптама материалы" арқылы мүмкін болды және ол ішінара Optical Data Inc. әзірлеген процеске негізделген. Tandy-дің мәлімдемесі "жартылай оншақты индустрияны күзетусіз ұстап алу" үшін таңқаларлық болды, 1990 жылдың соңына дейін 500 доллардан кем тұратын тұтынушылар деңгейіндегі аудио және бейне өнімдерінің болуын мәлімдеді. Мәлімдеме ынталандырды, бірақ сонымен қатар Tandy жүйені жеткізуге қабілеттілігіне күмән тудырды.

Физикалық сипаттамалары

Стандартты CD R — диаметрі 120 мм (5") шамасындағы поликарбонаттан жасалған қалың диск. 120 мм (5") дискі 74 минут аудио немесе 650 Мбайт (МБ) дерек сақтай алады. CD R/RW дискілері 80 минут аудио немесе 737,280,000 байт (700 МБ) сыйымдылығымен қолжетімді, олар дискіні Orange Book CD R/CD RW стандарттарында белгіленген ең тығыз рұқсат етілген толеранстық шегінде қалыптау арқылы қол жеткізеді. Өндірістік толеранстылық үшін инженерлік резерв деректерді сақтау сыйымдылығы үшін пайдаланылды, өндіріске толеранстылық қалдырылмады. Бұл дискілер Orange Book стандартына сәйкес болуы үшін өндіріс процесі мінсіз болуы керек. Аталғандарға қарамастан, нарықтағы көптеген CD R дискілері 80 минуттық сыйымдылыққа ие. 90 минуттық/790 МБ және 99 минуттық/870 МБ дискілер де бар, бірақ олар сирек кездеседі және Orange Book стандартынан ауытқиды. ATIP-тегі дерек құрылымының шектеулеріне байланысты 90 және 99 минуттық бос дискілер 80 минуттық дискілер ретінде танылады. ATIP Orange Book стандартының бөлігі болғандықтан, оның дизайны кейбір стандартты емес дискілердің конфигурацияларын қолдамайды. Қосымша сыйымдылықты пайдалану үшін бұл дискілерді CD жазу бағдарламалық құралындағы overburn опцияларын қолдану арқылы жазу керек. Overburn өз атауын стандартты жазу ережелерінен тыс болғандықтан алған, бірақ нарықтың сұранысына байланысты көптеген CD жазу драйверлері мен оларға арналған бағдарламалық құралдарда де-факто стандартты функцияға айналды. Кейбір драйверлер арнайы техникаларды қолданады, мысалы, Plextor GigaRec немесе Sanyo HD BURN, берілген дискіге көбірек дерек жазу үшін; бұл техникалар компакт-диск (Қызыл, Сары және/немесе Қызғылт сары кітап) стандарттарынан ауытқу болып табылады, бұл жазылған дискілерді меншік форматқа ие етеді және стандартты CD ойнатқыштармен және драйверлермен толық үйлесімді емес. Дискілер жеке топтан тыс таратылмаса немесе ұзақ мерзімге мұрағатталмаса, меншік формат үлкен сыйымдылықты алудың (99 минуттық GigaRec немесе HD BURN-мен 1,8 ГБ-қа дейін) қабылданатын тәсілі болуы мүмкін. Мұндай меншік деректерді сақтау форматын пайдаланудың ең үлкен тәуекелі, егер ол жобаланғандай сенімді жұмыс істесе, бастапқы жеткізуші оны тоқтатқаннан кейін аппаратты жөндеу немесе ауыстыру қиын немесе мүмкін емес болуы мүмкін. Қызыл, Сары немесе Қызғылт кітап стандарттарының ешқайсысы диск оқу/жазу құрылғыларының компакт-диск стандарттарынан тыс дисктерді оқу/жазу қабілетіне ие болуына тыйым салмайды. Стандарттар дисктердің компакт-дискі деп аталуы үшін нақты талаптарға сай болуын талап етеді, бірақ басқа дискілерді басқа атаулармен атауға болады. Егер бұл дұрыс болмаса, ешқандай DVD драйві компакт-диск логотипін заңды түрде таңбалай алмайды. Диск ойнатқыштар мен драйверлерінде стандарттан тыс мүмкіндіктер болуы мүмкін, олар стандартты емес дискілерді оқуға және жазуға мүмкіндік береді, бірақ қалыпты компакт-диск логотипімен сертификаттаудан тыс нақты қосымша өндірушінің техникалық сипаттамалары болмаған жағдайда, кез келген ойнатқыш немесе драйвер стандарттан тыс жұмыс істейтініне кепілдік жоқ. Егер компакт-диск логотипінен басқа нақты көрсеткіштері жоқ құрылғы бастапқыда стандартты емес дискілерді сенімді түрде өңдей алса, оның кейіннен бұлай етуін тоқтатпайтынына кепілдік жоқ, және бұл жағдайда оны қызмет көрсету немесе реттеу арқылы қайтадан жұмыс істете алатынына кепілдік жоқ. 650 МБ-тан үлкен сыйымдылығы бар дискілер, әсіресе 700 МБ-тан үлкендері, стандартты дискілерге қарағанда ойнатқыштар мен драйверлер арасында бір-бірімен алмастырылмайды және мұрағатта сақтау үшін қолайлы емес, өйткені олардың болашақ жабдықтарда немесе тіпті болашақта сол жабдықтарда оқуға жарамдылығы, егер бұл комбинацияда арнайы сынақтан өткізілмесе және сертификатталмаса, тіпті дискілер мүлдем бұзылмаса деп болжағанда да, қамтамасыз етілмейді. Поликарбонат дискіде спиральді ойық бар, ол алдын-ала ойық деп аталады, өйткені ол дискіге дерек жазудан бұрын қалыпқа салынады; ол ақпаратты жазу және оқу кезінде лазер сәулесін бағыттайды. Алдын-ала ойық поликарбонат дискісінің жоғарғы жағына қалыпталған, егер ол Қызыл кітаптың басылған, жаздырылмайтын CD болса, онда шұңқырлар мен жерлер қалыпталады. Ойыншықтағы немесе драйвердегі лазер сәулесіне қараған төменгі жағы тегіс және жылтыр. Поликарбонат дискісі алдын-ала ойықтың жағында өте жұқа органикалық бояумен қапталады. Содан соң бояудың үстіне жұқа, жарық...

Жылдамдық

Деректерді жазу жылдамдығыДеректерді жазу деңгейі80 минуттық/700 МБ CD-ге жазу уақытыR1×150 кБ/с80 минут2×300 кБ/с40 минут4×600 кБ/с20 минут8×1.2 МБ/с10 минут12×1.8 МБ/с7 минут16×2.4 МБ/с5 минут20×3.0 МБ/с4 минут24×3.6 МБ/с3.4 минут (төменде қараңыз)32×4.8 МБ/с2.5 минут (төменде қараңыз)40×6.0 МБ/с2 минут (төменде қараңыз)48×7.2 МБ/с1.7 минут (төменде қараңыз)52×7.8 МБ/с1.5 минут (төменде қараңыз)

Бұл уақыт дискке оптикалық жазудың нақты кезеңін ғана қамтиды. Көптеген диск жазу операцияларында файлдар мен тректерді ұйымдастыру сияқты қосымша процестерге уақыт жұмсалады, бұл диск жасау үшін қажетті теориялық ең аз жалпы уақытты ұзартуы мүмкін. (Ерекше жағдай – дайын ISO бейнесінен диск жасау, онда қосымша процестерге жұмсалатын уақыт минималды болуы мүмкін.) Ең төменгі жазу жылдамдықтарында қосымша процестерге жұмсалатын уақыт диск жазуға жұмсалатын уақыттан әлдеқайда аз болады, бірақ жоғары жылдамдықтарда қосымша процестерге жұмсалатын уақыт дайын диск жасауға жұмсалатын жалпы уақыттың үлкен бөлігін құрайды және оны айтарлықтай арттыруы мүмкін. Сонымен қатар, 20x жылдамдықтан жоғары жылдамдықтарда дисктер Zoned CLV немесе CAV стратегиясын қолданады, онда жарияланған максималды жылдамдық тек дискінің сыртқы жиегіне жақын жерде қол жеткізіледі. Бұл мәліметтер жоғарыдағы кестеде көрсетілмеген. (Егер осылай істелмесе, ішкі тректерде қажетті жылдам айналу дискінің сынуына және/немесе тым көп дірілге әкелуі мүмкін, бұл дәл және сәтті жазуды мүмкін емес етеді.)

Өмір сүру ұзақтығы

Нақты өмірдегі (үлдемеленген қартаю емес) сынақтар көрсеткендей, кейбір CD R дискілері қалыпты сақталу жағдайында да тез тозады. CD R дискісінің сапасы ұзақ қызмет ету мерзіміне тікелей және күшті әсер етеді – төмен сапалы дискілердің ұзаққа сақталуы күтілмейді. Ж. Пердероның зерттеулеріне сәйкес, CD R дискілерінің орташа қызмет ету мерзімі 10 жылды құрайды деп есептеледі. Бренд сапаның сенімді көрсеткіші емес, себебі көптеген брендтер (ірі және белгісіз) өз дискілерін өндірмейді. Олардың орнына, дискілер әртүрлі және сапасы әртүрлі өндірушілерден алынады. Ең жақсы нәтиже алу үшін дискілердің әрбір партиясының нақты өндірушісі мен материалдық құрамын тексеру қажет. Жазылған CD R дискілері материалдың тозуынан зардап шегеді, сияқты жазылатын көптеген медиа құралдары. CD R медиасында деректерді сақтау үшін бояудың ішкі қабаты қолданылады. CD RW дискісінде жазу қабаты күміс және басқа металдар – индий, антимон және теллур қорытпасынан жасалған. CD R медиасында бояудың өзі тозады, нәтижесінде деректерді оқу мүмкін болмайды. Бояудың тозуынан басқа, CD R дискісінің жұмыс істемеуіне себеп – шағылыстыратын бет болуы мүмкін. Күміс арзан және кеңінен қолданылса да, тотығуға бейім, бұл шағылыспайтын бетке әкеледі. Алтын, керісінше, қымбат болғанымен және қазір кеңінен қолданылмаса да, инертті материал болып табылады, сондықтан алтынға негізделген CD R дискілерінде мұндай проблемалар туындамайды. Өндірушілер алтынға негізделген CD R дискілерінің қызмет ету мерзімі 100 жылға дейін созылуы мүмкін екенін болжады. Түзетілетін деректер қателерінің деңгейін өлшеу арқылы CD R медиасының деректердің сақталуын және/немесе өндіріс сапасын бағалауға болады, бұл медианың тозуынан болатын болашақ деректердің жоғалуын сенімді болжауға мүмкіндік береді.

Таңбалау

Егер желімді қағаздан жасалған этикеткаларды қолдансаңыз, олар CD-R дискілері үшін арнайы жасалғаны жөн. Теңгерілген CD жоғары жылдамдықпен айналғанда аз ғана дірілдейді. Сапасыз немесе дұрыс жасалмаған этикеткалар, немесе ортасынан қате жабыстырылған этикеткалар CD-нің тепе-теңдігін бұзады және айналғанда дірілдеуіне себеп болуы мүмкін, бұл оқу қателіктеріне және тіпті дискіге зақым келтіру қаупіне әкеледі. CD-ге жапсырудың кәсіби баламасы – 5 түсті жібек баспа немесе офсеттік баспа қолданылып, алдын ала басылған CD-лерді пайдалану. Тұрақты маркермен жазу да жиі қолданылады. Дегенмен, мұндай маркерлердегі еріткіштер бояғыш қабатқа әсер етуі мүмкін.

Деректердің құпиялылығы

CD-дискілерді, әдетте, толыққанды жою мүмкін болмағандықтан, оларды кәдеге шығару, егер оларда құпия/жеке деректер болса, қауіпсіздік мәселесін тудыруы мүмкін. Деректерді жою үшін дискіні немесе дерек қабатын физикалық түрде жою қажет. Дискіні микротолқынды пеште 10-15 секунд қыздыру металл жағынды қабатында қысқа тұйықталуға (дуғаға) себеп болып, деректер қабатын тиімді түрде жояды, бірақ осы тұйықталу микротолқынды пешке зақым келтіруі немесе оның қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін. Көптеген кеңседегі қағаз тілгіштер (шредерлер) CD-дискілерді тілгілеуге де арналған. Кейбір жаңа модельдер (Plextor, LiteOn) R медиасындағы сақталған деректерді жоғары қуатты лазер сәулесімен "жаңа деректермен жауып" өшіру операцияларын қолдайды, бірақ өшірілген бөлікке жаңа деректер енгізуге болмайды.

Қайта өңдеу

Поликарбонат материал және шағылыстыратын қабаттағы алтын немесе күміс CD-R-ді өте қайта өңдеуге жарамды етеді. Дегенмен, поликарбонаттың құны өте төмен, ал құнды металдардың мөлшері соншалықты аз, оларды қайта өңдеу пайдалы емес. Сондықтан, CD-R-ді қабылдайтын қайта өңдеушілер әдетте осы материалдарды әкелу немесе тасымалдау үшін ақы төлемейді.