Формат Наименование ГодПримечания

представления

Red Book - CD-DA

Стандарт Red Book, представленный компаниями Philips и Sony в 1980 году, является прародителем всех спецификаций компакт-дисков. Все другие "книги" или форматы были созданы на основе оригинального формата CD-DA Red Book. Для получения дополнительной информации, относящейся к формату Red Book, обратитесь к разделу "Немного истории" в начале главы.

Стандарт Red Book определяет основные параметры диска, звуковую спецификацию, структуру диска, оптические характеристики, системы модуляции и коррекции ошибок, а также систему управления и отображения данных. Последняя редакция стандарта Red Book была опубликована в мае 1999 года.

Yellow Book - CD-ROM

Стандарт Yellow Book был впервые опубликован компаниями Philips, Sony и Microsoft в 1983 году и с тех пор несколько раз пересматривался и редактировался. В стандарте Yellow Book были приняты за основу геометрические параметры компакт-диска, определенные исходным стандартом CD-DA или Red Book, и добавлен дополнительный код коррекции ошибок, что позволило повысить надежность хранения данных. Были также введены дополнительная синхронизация и заголовочная информация, дающие возможность более точно определять местоположения секторов. Стандарт Yellow Book определяет два спосо-

ба разбивки на секторы: режим 1 (Mode 1), содержащий код коррекции ошибок, и режим 2 (Mode 2), определяющий различные уровни схем обнаружения и исправления ошибок. Существуют некоторые типы данных (например, компьютерные файлы), совершенно не допускающие ошибок. В то же время данные других типов, например видеоизображения или звуковые файлы, допускают некоторое количество ошибок, возможных при их считывании. При работе в режиме, не содержащем коды коррекции ошибок, увеличивается объем сохраняемых пользовательских данных, но вместе с тем повышается и вероятность появления неисправленных ошибок.

В 1989 году стандарт Yellow Book был выпущен Международной организацией по стандартам (ISO) в качестве международного, получившего название ISO/IEC10149, Data Interchange on Read-Only 120mm Optical Discs (CD-ROM). Последняя редакция стандарта Yellow Book была опубликована в мае 1999 года.

Green Book - CD-i

Стандарт Green Book был опубликован компаниями Philips и Sony в 1986 году. Green Book (CD-i) является не просто форматом диска - это полная спецификация всей интерактивной системы, в которую входят специализированные аппаратные устройства (проигрыватели), подключаемые к телевизору, программное обеспечение, предназначенное для согласования видеоизображения и звука в реальном времени, а также носители и форматы. Проигрыватель CD-i фактически является отдельным компьютером, созданным на базе процессора Motorola 68000 и работающим в операционной системе Microware OS/9 Real Time Operating System.

Стандарт CD-i позволяет звуковым и видеоданным совместно использовать дисковое пространство, а также поддерживает технологию чередования информации для синхронизации изображений и звуков. Для согласования звуков и изображений, занимающих рабочее пространство диска, первоначально предназначенного только для хранения звуковых файлов, предусмотрено сжатие данных. Сжатие видеоданных осуществлялось посредством стандарта компрессии MPEG-1 (Moving Picture Experts Group-1), а сжатие звука, в свою очередь, с помощью адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (Adaptive Differential Pulse Code Modulation - ADPCM). ADPCM представляет собой алгоритм кодирования звука, который позволяет примерно вдвое по сравнению с PCM (Pulse-Code Modulation) уменьшить объем занимаемого пространства, не теряя при этом качества звучания. Снижение качества звука, достигаемое уменьшением частоты дискретизации или числа битов в выборке, еще более сокращает занимаемое пространство. С помощью стандарта ADPCM на один компакт-диск можно записать до 8 часов стерео-или до 16 часов монофонического звука. "Дифференциальная" часть ADPCM выражается в записи изменения сигнала (посредством только 4-разрядных чисел), что приводит к уменьшению общего объема служебных данных. Звуковые данные ADPCM могут чередоваться с изображениями в приложениях формата CD-i и CD-ROM XA.

Стандарт Yellow Book определяет две структуры секторов CD-ROM, которые называются режимом 1 (Mode 1) и режимом 2 (Mode 2). В Green Book (CD-i) было усовершенствовано определение сектора Mode 2 благодаря добавлению двух форм, получивших название режим 2, форма 1 (Mode 2, Form 1) и режим 2, форма 2 (Mode 2, Form 2). Определение сектора Mode 2, Form 1 содержит код коррекции ошибок (ЕСС); при этом, подобно секторам Mode 1 стандарта Yellow Book, для хранения данных используются 2 048 байт. Кроме того, восемь ранее не используемых (пустых или нулевых) байтов слу-

жат подзаголовком, содержащим дополнительную информацию, относящуюся к сектору. Определение Mode 2, Form 2 не предусматривает код коррекции ошибок (ЕСС), что позволяет использовать для хранения данных 2 324 байт. Секторы Form 2, не содержащие код коррекции ошибок, могут применяться только для хранения звуковой или видеоинформации, так как эти данные допускают некоторые ошибки при считывании.

Компакт-диски формата CD-i включают целый спектр учебных и обучающих приложений, игр, энциклопедий, музыкальных записей и кинофильмов. Следует заметить, что персональные компьютеры не смогут работать с дисками CD-i. Более того, поскольку практически все файлы таких компакт-дисков записаны в формате OS/9, ПК даже не сможет их "увидеть"! Тем не менее уже существуют драйверы, позволяющие распознать файлы этого типа, а некий предприимчивый пользователь даже написал эмулятор CD-i, получивший название CD-iCE, благодаря которому можно выполнять приложения CD-i на обычном домашнем ПК. Для получения более подробной информации об эмуляторе CD-iCE обратитесь по адресу: http: www.emuhq.com/cdi.

Сегодня формат CD-i считается уже практически устаревшим. Последняя редакция этого стандарта была опубликована в мае 1994 года, а в 1998 году компания Philips продала весь каталог пользователей CD-i компании Infogrames Multimedia. Последний проигрыватель дисков CD-i был выпущен Philips в 1999 году, и весьма сомнительно, что новые модели когда-либо еще появятся. Возможности CD-i нашли свое воплощение в других форматах, использующих спецификации, создаваемые когда-то для CD-i. Например, структуры секторов Mode 2, Form 1 и Form 2 используются в стандарте CD-XA, а формат видеоданных MPEG-1 пригодился для стандарта White Book (CD-Video).

CD-ROM XA

Стандарт CD-ROM XA был впервые опубликован компаниями Philips, Sony и Microsoft в 1989 году и рассматривался в качестве дополнения к стандарту Yellow Book. Он переносит некоторые возможности, ранее определенные стандартом Green Book (CD-i), в стандарт Yellow Book (CD-ROM). В целом стандарт Yellow Book был дополнен тремя основными функциями. Первой из них является расширенное определение секторов Mode 2, получившее название форм (forms); вторая представляет собой чередование (или смешивание) звуковых и видеоданных; третья - это стандарт сжатия звуковых данных ADPCM. Последняя редакция стандарта CD-ROM XA была опубликована в мае 1991 года.

Чередование фрагментов

Накопители CD-ROM XA используют метод, называемый чередованием (interleaving). На дисках, записанных в соответствии со стандартом XA, перемежаются фрагменты, содержащие разную по своей природе информацию. При этом в начале каждого фрагмента записывается специальный код, по которому накопитель может определить, с каким видом данных ему предстоит иметь дело на данном участке дорожки - со звуком, текстовой информацией или графическим изображением. Изображения могут быть неподвижными, анимационными или полноценными видеофрагментами. Порядок следования фрагментов может быть совершенно произвольным. Например, на участке дорожки сначала может быть записан видеокадр, потом сегмент со звуковым сопровождением, затем следующий кадр и т. д. Эти фрагменты в накопителе считываются последовательно, запоминаются в буферной памяти, а затем пересылаются в компьютер, где и происходит их окончательная взаимная синхронизация.