Проблемы записи "золотых" дисков

Что такое «читается» и что такое «не читается»?
Так ли уж безупречны «штампованные» диски?
Чем же хуже «золотые» диски?
Что из этого?
Маленькие советы

В последнее время весьма широкое распространение получили устройства записи на компакт-диски. В связи с этим также резко расширился круг людей, недовольных этими устройствами. Сложилось твердое убеждение, что запись на «золотые диски» вообще ненадежна, «золотые диски» со временем перестают читаться, хорошую заготовку («болванку») для записи днем с огнем не найдешь. Чтобы разобраться с данными вопросами, в исследовательской лаборатории фирмы ЕПОС проведена серия испытаний. В испытаниях использовались CD-ROM Samsung 32х и 40х, TEAC 32х, Creative 48x и Hitachi 32x. Запись осуществлялась на заготовки TDK, Fujifilm, BASF-Extra, BASF-Multispeed, TDK и дешевые заготовки неизвестного производителя. При записи применялись устройства Yamaha 4416, Yamaha 100, Plasmon, Panasonic 7502. Запись проводилась со скоростью максимальной для каждого устройства. Кроме того, серия дисков записана на неисправном устройстве Panasonic 7502. Это устройство поступило в ремонт после некоторого периода эксплуатации с «классическими» признаками: записанные диски на одних CD-ROM читаются, на других – нет, на некоторых же заготовках вообще нельзя выполнить запись.

Что такое «читается» и что такое «не читается»?

Как оказалось, поставленный в подзаголовке вопрос оказался едва ли не самым трудным в данных испытаниях. Как, например, расценить довольно часто встречающуюся неприятность: попытка скопировать только что записанный компакт-диск целиком на жесткий диск, приводит к ошибке чтения, а копирование по одной директории – проходит успешно? Как оценить ухудшение «читабельности» со временем? И в каких цифрах отразить результаты, чтобы можно было выполнить какой-либо обобщающий анализ?

Дело в том, что CD-ROM имеют очень мощные средства коррекции ошибок. Компакт-диски с самого начала предназначались для массового использования. Это значит, что они не должны быть дорогими в производстве и не должны терять работоспособности при небрежном обращении (даже сильно поцарапанный диск, чаще всего, неплохо читается). Поэтому при записи применяется двухуровневое помехоустойчивое кодирование с перемежением данных. Вследствие этого то, что после записи диск читается, еще не говорит о том, что он будет читаться по истечении некоторого времени.

Незначительные ошибки при некачественной записи будут скорректированы при чтении. Однако для этого с самого начала будет использовано часть мощности помехоустойчивого кода. Если диск изначально содержит множество (пусть даже незначительных) ошибок, то малейшие повреждения поверхности, неизбежные при эксплуатации, могут привести к тому, что диск перестанет читаться. Но в силу того, что незначительные ошибки корректируются «на лету», проконтролировать их появление вряд ли представляется возможным. При увеличении количества ошибок в ход вступает второй механизм обеспечения безотказного считывания информации: дисковод снижает скорость чтения. Чем больше ошибок, тем медленнее скорость. Таким образом, скорость чтения на различных участках поверхности диска является достаточно устойчивым признаком качества записи. Данная характеристика и использовалась в испытаниях.

Так ли уж безупречны «штампованные» диски?

«Штампованные» диски (или, если хотите, «алюминиевые») могут изготавливаться различными способами. Самым распространенным является, если быть точным, инжекционное литье под давлением, а не штамповка. Современные технологии позволяют добиться чрезвычайно высокой точности изготовления, однако, изготовленные таким образом компакт-диски будут стоить непомерно дорого. Поэтому реально «штампованные» диски содержат множество одиночных, по крайней мере, ошибок. Главное, чтобы имеющееся количество ошибок не вызывало снижение скорости чтения.

«Фирменные» диски действительно читаются одинаково без малейших проблем на любом CD-ROM. Скорость чтения «фирменных» дисков в тестах играла роль калибровочных данных, так как с их помощью можно получить реальные характеристики дисковода при отсутствии ошибок.

Что же касается самых распространенных у нас «пиратских» дисков, то здесь не все гладко. Если изначально технология допускает наличие некоторого количества ошибок, то малейшее нарушение технологии (повышенная запыленность производственных помещений, изготовление большого количество копий с одной матрицы) приведет к тому, что диск будет плохо читаться. К чести наших пиратов должен заметить, что в большинстве случаев «алюминиевые» «пиратские» диски изготовлены с весьма высоким качеством. Тем не менее, из выбранных наугад 25 дисков обнаружилось 3 диска, имеющих плохое качество. На рис. 1 приведены результаты измерения скорости чтения для этих дисков.

Рис. 1. Результаты измерения скорости чтения для «алюминиевых» «пиратских» дисков

Резкое снижение скорости чтения на отдельных участках поверхности диска свидетельствует о недопустимом количестве ошибок на этих участках. Все эти диски уверенно копируются. Однако видно, что диск «3 Богатыря» в конце записан плохо. Достаточно будет небольшого загрязнения или незначительных царапин на этом участке, чтобы он перестал читаться.

Чем же хуже «золотые» диски?

Предпосылки того, что «золотые» диски оказываются хуже «алюминиевых», заложены в самой технологии записи. Стандарты для компакт-дисков предусматривают, что отражение луча лазера от светлых участков должно составлять не менее 70%.

Такие требования выполняются для «штампованных» дисков. Однако записываемые диски, в отличие от «штампованных», имеют дополнительный регистрирующий слой из органического полимера. Этот слой имеет ограниченную прозрачность. Поэтому стандарты для записываемых дисков допускают, что отражение от светлых участков должно составлять не менее 65%.

Естественно, что разработчики CD-ROM не обязаны следовать этому допущению. Любой исправный CD-ROM будет хорошо читать «штамповку». Но в дешевых моделях CD-ROM нельзя исключать проблемы с записываемыми дисками. Для проверки этого факта мы взяли фирменный диск фирмы Bosch "Service CD-ROM", сделали несколько копий на различных устройствах и на различных заготовках и измерили скорость чтения таких копий на различных CD-ROM. Поскольку в испытаниях участвовали CD-ROM с различной скоростью, то дальнейший анализ проводился не по абсолютному значению скорости, а по относительному, по отношению к значению скорости на данном участке для эталонного диска.

Первый вывод, который мы сделали, весьма тривиален: если взять хорошее записывающее устройство, то на хорошем приводе запись на любой заготовке будет читаться практически с таким же качеством, как и «алюминиевый» диск (рис. 2). Запись проводилась на устройстве Panasonic, чтение на TEAC CD532E.

Рис. 2. Относительная скорость чтения дисков устройством TEAC CD532E
(все диски записаны на устройстве Panasonic)

Однако, к большому сожалению, такая идиллия наблюдается не всегда. В частности, самая распространенная недорогая модель CD-ROM Samsung оказалась весьма критичной к заготовке, на которой проводилась запись (рис. 3). Все записи выполнены на устройстве Yamaha 4416.

Рис. 3. Относительная скорость чтения дисков устройством Samsung
(все диски записаны на устройстве Yamaha 4416)

Хорошо заметно, что на конечном участке поверхности диска качество записи значительно ухудшается. Это связано со сложностью самого процесса записи. Запись требует очень высокой точности поддержания необходимой мощности лазера, точной привязки луча к положению на диске и расстоянию от лазера до диска. Очевидно, что на краю диска, из-за повышенных вибраций, выполнить все эти требования значительно труднее. Но интересно, что для одного и того же устройства записи ошибки проявляются по-разному для различных заготовок. Поэтому, в принципе, если записанные диски плохо читаются, это можно иногда устранить сменой типа заготовок.

К сожалению, испытания не позволили однозначно определить лучшие или худшие заготовки. Нам не попадались плохие заготовки. Просто все заготовки разные. Для каждого типа устройства записи можно выбрать «любимые», на которых запись будет более высокого качества. В гораздо большей степени надежность записи зависит от качества записывающего устройства. В частности, мы сравнили усредненное для всех записанных дисков значение скорости чтения на конечном участке поверхности. Результаты усреднения представлены на рис. 4. Значение, равное 1 говорит, что диск читается не хуже, чем «алюминиевый».

Рис. 4. Усредненное значение скорости чтения на конечном участке поверхности для разных дисков

Видно, что диски, записанные на устройстве Yamaha 4416, оказываются критичными к типу CD-ROM, на котором будет читаться информация. Только не надо делать вывод, что Yamaha выпускает плохие устройства. Хотя справедливости ради нужно заметить, что устройства именно данного типа почему-то плохо работают с дисками BASF-Extra. Данное устройство уже находится в эксплуатации некоторое время. Неисправное устройство (7502 BAD) вообще «отказалось» записывать на двух типах заготовок. Однако те, которые записаны, читаются, но на разных CD-ROM с существенно разным качеством.

Отдельно необходимо остановиться на влиянии скорости записи на качество получаемых дисков. Для новых устройств по результатам тестов можно, конечно, заметить разницу между качеством дисков, записанных на 2-ой и на 4-ой скоростях. Однако разница настолько мала, что не имеет существенного практического значения. Для несколько изношенного устройства такая мера все же действительно помогает. В частности, CD-ROM Samsung 40x вообще не смог прочитать диск BASF-Extra, записанный в устройстве Yamaha 4416 на 4-ой скорости. А диск, записанный на 2-ой скорости, прочитался уверенно. Более того, по результатам тестов средняя относительная скорость превысила значение 0,99, что является очень высоким показателем. Но это на исправном, хотя и несколько изношенном устройстве. В то же время, на неисправном устройстве уменьшение скорости записи с 4-ой до 2-ой привело к обратному результату: диски стали записываться еще хуже.

Что из этого?

Результаты эксперимента (здесь, естественно, приведена только малая часть этих результатов), а также продолжительный опыт фирмы в данной области говорят о том, что «золотые» диски читаются не хуже «алюминиевых». Однако процесс записи весьма капризен. Более того, устройства записи изнашиваются значительно быстрее своих «читающих» собратьев. В этом не надо винить производителей. Они могут выпускать и очень надежные устройства, но у нас не хватит денег их купить. Нужно это понимать и быть готовым к тому, что Ваше устройство начнет плохо записывать значительно раньше, чем Вам хотелось бы.

Маленькие советы

Хорошее качество записи закладывается еще на стадии покупки пишущего устройства. Желательно не экономить, а купить современное устройство, имеющее динамическую регулировку мощности лазера в процессе записи.

Периодически во время эксплуатации необходимо проверять качество записанных дисков на разных заготовках. Так, как это рассмотрено выше. Плохое качество записи на отдельных заготовках или на высокой скорости, «капризность» устройства при записи на различных заготовках – все это первые признаки того, что устройство износилось и пора задуматься о покупке нового.

Следите за температурным режимом. Мы не касались этого вопроса сегодня, но устройства записи очень критичны к температуре. Лучше всего работают SCSI пишущие устройства во внешнем исполнении.

Дополнительные материалы:

Определение типа защиты CD-дисков. Часть 1
Определение типа защиты CD-дисков. Часть 2. Как защитить СD диск
Тиражирование компакт-дисков
Проблемы записи "золотых" дисков
CDR-FAQ
Качество CD-R дисков