CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory)

 

Μια από τις κορυφαίες χρησιμότητες του δίσκου CD είναι η αποθήκευση δεδομένων. Το CD-ROM είναι ένα περιφερειακό αποθηκευτικό μέσο που χρησιμοποιεί το απλό CD το οποίο αντί για μουσική περιέχει δεδομένα. Οι πλαστικοί αυτοί δίσκοι διαμέτρου 12 εκατοστών φτάνουν τη χωρητικότητα των 650ΜΒ.

Οι δίσκοι CD-ROM εφόσον κατασκευαστούν δεν μπορεί να γίνει καμία επέμβαση, διόρθωση, προσθήκη, διαγραφή ή αλλαγή στα δεδομένα τους. Επιτρέπεται μόνο η ανάγνωση. Στην περίπτωση που είναι επιθυμητό κάτι από τα παραπάνω χρειάζεται κάποιο CD Recorder και κάποιο κενό CD Recordable.

Η αποθήκευση δεδομένων στα CD-ROM γίνεται στο εσωτερικό τους και όχι στην επιφάνειά τους κάτι που τα κάνει αξιόπιστα και ανθεκτικά. Ανθεκτικά είναι και στη συχνή χρήση.

Τις προδιαγραφές του CD-ROM περιγράφει το «Κίτρινο Βιβλίο» που δημιουργήθηκε το 1985 από τις Philips και Sony. Για τη διατήρηση της συμβατότητας με τα CD-Audio τα CD-ROM έχουν κι αυτά μια μεγάλη σπείρα στην οποία βρίσκονται τυπωμένες οι οπές. Αυτό συμβαίνει σε αντίθεση με τα μαγνητικά μέσα αποθήκευσης που χρησιμοποιούν ομόκεντρους κύκλους. Επίσης, αντίθετα με το Κόκκινο Βιβλίο, είναι επιτρεπτή η τυχαία πρόσβαση σε οποιοδήποτε σημείο του CD-ROM.

Στο Κίτρινο Βιβλίο περιγράφονται και οι φυσικές ιδιότητες του δίσκου, ο τρόπος αποθήκευσης δεδομένων και διόρθωσης λαθών ανάγνωσης. Ωστόσο, δεν περιγράφεται η δομή των αρχείων, ο τρόπος διαχείρισης των directories. Είναι προφανές ότι όλες αυτές οι λειτουργίες θα πρέπει να υποστηρίζονται από κάθε υπολογιστή και κάθε λειτουργικό σύστημα. Έτσι, μετά από μια συνάντηση κατασκευαστών καθιερώθηκε το στάνταρ High Sierra, το οποίο αργότερα (1988) με κάποιες μικρές τροποποιήσεις υιοθετήθηκε από την ISO ως ISO 9660.

Σύμφωνα με το ISO 9660, τα sectors του CD-ROM οργανώνονται σε logical records και τα records τοποθετούνται κατόπιν σε αρχεία. Κάθε σετ αρχείων αποτελεί ένα volume. Οι τομείς (sectors ή blocks) αποτελούνται από 2352 bytes και υποδιαιρούνται σε ένα σύνολο μικρότερων πεδίων. Η αρχή ενός τομέα δηλώνεται από μια ακολουθία 12 συγχρονιστικών bytes, έπεται ένα header τεσσάρων bytes (που περιλαμβάνει την απόλυτη διεύθυνση του τομέα εκφρασμένη σε λεπτά, δευτερόλεπτα και τομείς μαζί με ακόμα byte που καθορίζει τον τρόπο χρήσης του τομέα) και τα υπόλοιπα 2336 bytes είναι διαθέσιμα για εγγραφή πληροφορίας.

Τα sectors διακρίνονται σε τρεις διαφορετικές μορφές:

·        Στον τρόπο λειτουργίας mode 0 όλα τα διαθέσιμα 2336 bytes είναι άδεια (έχουν δηλαδή τιμή 0).

·        Στον τρόπο λειτουργίας mode 1 κάθε τομέας περιέχει 2048 bytes χρήσιμης πληροφορίας, ένα κώδικα ανίχνευσης λαθών των 8 bytes (Error Detection Code - EDC) και ένα κώδικα διόρθωσης λαθών (Error Correction Code - ECC) των 276 bytes. Εχει κρατηθεί επίσης ένα αχρησιμοποίητο 8 bytes για μελλοντική χρήση.

·        Στον τρόπο λειτουργίας mode 2 τα αρχεία δεν απαιτούν κώδικες διόρθωσης λαθών. Ετσι έχουμε πάλι ένα κενό των 8 bytes, αλλά 2328 bytes διαθέσιμα για αποθήκευση πληροφορίας.

 

Οπως αναφέρθηκε, ένας δίσκος που ακολουθεί το ISO 9660 μπορεί να διαβαστεί από κάθε υπολογιστή και κάθε λειτουργικό σύστημα, αλλά δεν μπορεί πάντα ένας υπολογιστής να τρέξει τα προγράμματα κάθε CD-ROM (π.χ. κώδικας για Mac σε Windows). To σύστημα αρχείων του ISO 9660 μοιάζει κατά πολύ με αυτό του DOS ως προς την ιεραρχική δενδροειδή δομή των καταλόγων (μέχρι οκτώ επίπεδα).

Ενα από τα βασικότερα στοιχεία κατά την ανάγνωση ενός CD-ROM είναι η ταχύτητα περιστροφής. Εξαιτίας της φύσης του μέσου, η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου είναι διαφορετική στο εσωτερικό από το εξωτερικό μέρος λόγω της ανάγκης σταθερής γραμμικής ταχύτητας στην ανάγνωση δεδομένων. Συνεπώς, η ταχύτητα δε μετριέται σε στροφές ανά λεπτό, αλλά σα διαμεταγωγή δεδομένων σε ΚΒ/sec που παραμένει σταθερή.

Η ταχύτητα περιστροφής των απλών μουσικών CD players είναι γνωστή ως «μονή» ταχύτητα περιστροφής και δίνει 150 ΚΒ/sec. Με βάση αυτή την ταχύτητα τα CD-ROM drives χαρακτηρίζονται ως διπλής (x2-300KB/sec), τετραπλής (x4-600KB/sec), εξαπλής (x6-900KB/sec), οκταπλής ταχύτητας (x8-1200KB/sec) κ.ο.κ. Τη στιγμή αυτή υπάρχουν στο εμπόριο players μέχρι x12 και όλο εξελίσσονται σε πιο γρήγορα.

Οι μεγάλες ταχύτητες περιστροφές είναι απαραίτητες σε σύγχρονες εφαρμογές πολυμέσων που περιέχουν αρχεία εικόνων, κινούμενων εικόνων, μουσικής, τα οποία απαιτούν μεγάλες ταχύτητες στη ροή και την επεξεργασία δεδομένων.

Σημειώνουμε επίσης ότι τα CD-ROM drives μπορούν να παίξουν CD-Audio δίσκους, στη μονή ταχύτητα βέβαια.

 

 

CD-R (Compact Disk Recordable)

 

Το CD-R είναι ένα οπτικό μέσο μιας εγγραφής το οποίο μπορεί να διαβαστεί από οποιοδήποτε CD audio player ή CDrom drive. Λόγω αυτής του της ιδιότητας της μοναδικής εγγραφής, τα δεδομένα που περιέχει μπορούν να θεωρηθούν ασφαλή από διαγραφή και υπολογίζεται πως θα έχουν χρόνο ζωής 50 χρόνων. Σε σύγκριση με το συμβατικό CD audio,η ποιότητα του ήχου που προσφέρει είναι εξίσου καλή. Το CD-R μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλούς σκοπούς.

Για δημιουργία demos υψηλής ποιότητας, για δημιουργία αρχέτυπων προς μαζική αντιγραφή (το CD-R είναι πιο ανθεκτικό από το DAT), για ηχητικές εφαρμογές σε studios,σε ραδιοφωνικούς σταθμούς, για αποθήκευση και αρχειοθέτηση.

Υπάρχουν δύο ειδών CD recorders, τα αυτόνομα και τα CDrom recorders για υπολογιστές.

Ενα αυτόνομο CD recorder αποτελείται από ένα φορέα CD, από μια πηγή παραγωγής laser, ένα μικροεπεξεργαστή, εισόδους και εξόδους αναλογικού και ψηφιακού ήχου, οθόνη ενδείξεων και ρυθμιστικά και μετρητές ήχου και επιπέδων εγγραφής. Στην περίπτωση αυτή, δεν χρειάζεται η παρουσία ενός υπολογιστή. Απλά γίνεται σύνδεση από την πηγή του ήχου σε μια είσοδο του recorder και ελέγχονται τα επίπεδα εγγραφής και οι υπόλοιπες ρυθμίσεις. Αυτή η κατηγορία συσκευών μπορεί να γράψει μόνο ήχο και οι κενοί δίσκοι που διατίθενται είναι διάρκειας 60 λεπτών.

Αντίθετα, τα CD recorders των υπολογιστών στοιχίζουν φθηνότερα (έχουν περίπου τη μισή αξία) και μπορούν να γράψουν τόσο δεδομένα όσο και ήχο. Οι δίσκοι που χρησιμοποιούνται ξεκινούν από τα 18 και φτάνουν τα 74 λεπτά ή αντίστοιχα 650Mbytes. Το μέγιστο μήκος προγράμματος φτάνει τα 71.5 λεπτά. Η σύνδεση με τον υπολογιστή γίνεται είτε με το πρωτόκολλο SCSI είτε μέσω μιας ελεύθερης θύρας επέκτασης του υπολογιστή. Το CD recorder συνοδεύεται από ανάλογο software και υπάρχουν κάποιες ελάχιστες προδιαγραφές για τον υπολογιστή που απαιτούνται για να δουλέψει ικανοποιητικά. Κάρτα ήχου 16bit 44.1kHz σκληρός δίσκος της τάξης του 1GB,μνήμη 16MB RAM και επεξεργαστής τουλάχιστον 486 DX2-66. Επίσης, είναι δυνατή η σύνδεση πολλών recorders μαζί για την ταυτόχρονη εγγραφή πολλών CD.

Το CD-R βασίζεται στο δεύτερο μέρος του «πορτοκαλί βιβλίου» των Philips και Sony που καθορίζουν τις προδιαγραφές του. Οι δίσκοι CD-R μπορούν να παίξουν και σε συμβατικά CD players. Η διαφορά στην εξωτερική εμφάνισή τους από τα απλά CD εντοπίζεται σε μια χρυσή επίστρωση της άνω πλευράς και σε μια μπλε επιφάνεια (εγγραφής) από κάτω, η οποία φαίνεται πράσινη λόγω ακριβώς του χρώματος της άνω επίστρωσης.

Από πάνω προς τα κάτω συναντούμε τα εξής επίπεδα στη δομή του CD-R.

·        Μια καθαρά πλαστική προστατευτική επίστρωση (τυπωμένη ή όχι).

·        Μια ανακλαστική επίστρωση χρυσού χρώματος.

·        Μια χρωματισμένη επίστρωση εγγραφής

·        Ενα καθαρά πλαστικό υπόστρωμα.

Το τελευταίο αυτό υπόστρωμα είναι χαραγμένο σε μια σπειροειδή μορφή για να καθοδηγεί το laser και η οποία γεμίζει από το χρώμα. Κατά τη διαδικασία της εγγραφής, το laser τρυπάει τη βαφή λιώνοντάς τη και το πλαστικό υπόστρωμα γεμίζει τις τρύπες και δημιουργεί κοιλότητες (τα pits). Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής το laser αντανακλάται από τη χρυσή επίστρωση πάνω από τα pits και ανιχνεύει τη μεταβλητή ανάκλαση του κάθε pit.

Ενας δίσκος CD-R έχει δύο περισσότερες περιοχές δεδομένων σχετικά με το συνηθισμένο CD. Πρώτον, την program calibration area (PCA) που χρησιμοποιείται από το CD-R για ένα δείγμα εγγραφής. Αυτό καθορίζει και τη βέλτιστη ισχύ του laser για το δίσκο (4-8mW). Δεύτερον, την program memory area (PMA) στην οποία αποθηκεύονται προσωρινά τα δεδομένα μέχρι την τελική εγγραφή τους. Τα προσωρινά αυτά δεδομένα είναι μια λίστα των κομματιών,οι χρόνοι έναρξής τους και ο συνολικός χρόνος του προγράμματος.

Οι αντίστοιχες με ένα CD audio ενότητες των tracks λέγονται sessions. Μερικά CD-R recorders επιτρέπουν «single session» ή «Disk-at-Once». O δίσκος πρέπει να εγγραφεί χωρίς διακοπή. Από τη στιγμή που έχει ολοκληρωθεί η εγγραφή,είναι αδύνατη η προσθήκη εκ των υστέρων. Το «Disk-at-Once» επιτρέπει τον έλεγχο των tracks και το κενό διάστημα ανάμεσά τους.

Τα περισσότερα recorders επιτρέπουν την εγγραφή «Track-at-Once» με την οποία μπορεί να γίνει εγγραφή ενός ή μερικών tracks κάθε φορά (μέχρι 99). Ενα μερικώς εγγεγραμμένο CD-R δεν μπορεί να παιχτεί σε ένα CD player, εώς ότου ολοκληρωθεί και ο πίνακας περιεχομένων (TOC).

Με την εγγραφή «Μultisession» μπορούν να γραφούν διάφορα sessions σε ένα CD-R διαφορετικές στιγμές. Αυτό είναι χρήσιμο σε περιπτώσεις που είναι επιθυμητή η προσθήκη δεδομένων. Πάντως, κάθε φορά που γράφεται ένα session σπαταλούνται 13ΜΒ από τη χωρητικότητα του δίσκου και μόνο το πρώτο session θα μπορεί να παιχτεί σε CD audio player.

Επως αναφέρθηκε, η εγγραφή στα αυτόνομα CD-R recorders είναι άμεση ενώ στους υπολογιστές γίνεται με software. Και στις δύο περιπτώσεις πρώτα καθορίζεται η λίστα των «κομματιών». Στη συνέχεια, μπορεί να γίνει προσομοίωση εγγραφής χωρίς πραγματική εγγραφή με σκοπό τον έλεγχο πιθανών λαθών. (για την περίπτωση εγγραφής με recorder σε υπολογιστή, αφού η προσομοίωση απαιτεί 650ΜΒ διαθέσιμα στο σκληρό δίσκο). Μετά καθορίζεται η ταχύτητα εγγραφής (2x, 4x, 6x...) και η εγγραφή μπορεί να αρχίσει.

 

 

PHOTO CD

 

Το photo CD αποτελεί ένα ισχυρό εργαλείο για προβολή, αποθήκευση και επεξεργασία φωτογραφιών, το οποίο εξελίσσεται σε standard στο χώρο των υπολογιστών. Το photo CD γεφυρώνει τον καταναλωτή και τον επαγγελματία με το επιτραπέζιο computer. Συνδυάζει την ποιότητα,την ευκολία και το χαμηλό κόστος των συμβατικών φωτογραφιών -σε συνεργασία με την ψηφιακή τεχνολογία- την ικανότητα απεικόνισης, βελτίωσης, αποθήκευσης και μεταφοράς εικόνων «ηλεκτρονικά».

Πρωτοπαρουσιαζόμενο το 1992 από την Kodak, το photo CD στο αρχικό του format δίνει την δυνατότητα οι εικόνες από ένα κλασσικό φιλμ 35mm να περνούν με scanner σε ένα δίσκο photo CD. Στη συνέχεια,οι φωτογραφίες μπορούν να προβληθούν στην τηλεόραση μέσω ενός photo CD player. Ένα σημαντικό στοιχείο είναι ότι το photo CD μπορεί να διαβαστεί και από έναν οποιοδήποτε υπολογιστή εφοδιασμένο με ένα CD-ROM. Η πλειοψηφία των CDrom drives είναι photo CD συμβατά και τελευταία πωλούνται κατά εκατομμύρια σε όλον τον κόσμο.

Για τους χρήστες των υπολογιστών οι δίσκοι photo CD προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα που κάνουν πολύ πρακτική την επεξεργασία εικόνων.

Χαμηλού κόστους scans. Οι φωτογραφίες ενός φιλμ κοστίζουν σχετικά λίγο να περαστούν με scanner σε ένα photo CD και σαφώς είναι πολύ οικονομικότερος τρόπος από την αγορά ενός επιτραπέζιου scanner.

Πολλαπλές αναλύσεις. Η κά8ε εικόνα αποθηκεύεται στο photo CD σε πολλές αναλύσεις. Αυτό διευκολύνει το χρήση να επεξεργαστεί μια εικόνα σε χαμηλή ανάλυση και στη συνέχεια να ασχοληθεί με την εικόνα υψηλότερης ανάλυσης για περισσότερο ποιοτικά αποτελέσματα στο τελικό στάδιο.

Υψηλής ποιότητας εικόνες. Το υψηλότερο επίπεδο ανάλυσης ενός photo CD (2048 x 3072 pixels) είναι αρκετό για να συλλάβει όλη τη λεπτομέρεια μιας εικόνας φιλμ 35mm.

Σταθερά χρώματα. Το photo CD παράγει εικόνες χρησιμοποιώντας αλγόριθμους scanning και λογισμικό διαχείρισης χρωμάτων με αποτέλεσμα τη δημιουργία σταθερών και υψηλής ποιότητας χρωμάτων.

Βολική αποθήκευση. Κάθε photo CD προσφέρει μακρόχρονη αποθήκευση περίπου 100 εικόνων. Υπάρχει και δυνατότητα αποθήκευσης περισσότερων εικόνων σε χαμηλότερη ανάλυση.

Οι χρήστες υπολογιστών κάνοντας ευρεία χρήση του photo CD συντέλεσαν στο να γίνει ένα standard, ώστε να υποστηρίζεται από συστήματα υλικού, εφαρμογές λογισμικού και οδηγών CD-rom. Επίσης,οι κατασκευαστές οδηγών CD-rom υιοθέτησαν την multisession εγγραφή της Kodak και κάθε multisession CD-rom XA είναι ικανό να διαβάζει photo CD.

Από τη στιγμή που φορτώνεται ένα photo CD σε ένα υπολογιστή απαιτείται πρόσθετο λογισμικό για να διαβάσει, να απεικονίσει και να επεξεργαστεί τις εικόνες που περιέχει. Το photo CD υποστηρίζεται από όλες τις πλατφόρμες λειτουργικών συστημάτων που υπάρχουν είτε για προσωπικούς υπολογιστές είτε για σταθμούς εργασίας. Δημοφιλή προγράμματα επεξεργασίας εικόνας που μπορούν να χειριστούν photo CD είναι τα Adobe Photoshop,Photostyler, Pagemaker, Corel Draw, Microsoft Powerpoint και Word, Micrografx Picture Publisher, Quark Xpress.

H Kodak προσφέρει δύο κατηγορίες format για photo CD, σχεδιασμένες για διαφορετικές ανάγκες καταναλωτών.

Τα master disks, τα οποία περιέχουν εικόνες προερχόμενες από το φιλμ και οι οποίες έχουν ψηφιοποιηθεί με λογισμικό και μεθόδους scanning της Kodak. Οι εικόνες αυτές παίζουν το ρόλο «ψηφιακών αρνητικών» παρέχοντας ένα βολικό και χαμηλού κόστους τρόπο εισαγωγής φωτογραφιών σε εφαρμογές ψηφιακής εικόνας. Εκτός των άλλων,μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκτυπώσεις φωτογραφιών απ’ ευθείας από τον υπολογιστή.

Το master disk photo CD είναι σχεδιασμένο για φωτογραφίες φιλμ 35mm και μπορεί να απο8ηκέυσει περίπου 100 φωτογραφίες ή 4 ολόκληρα φιλμ των 24 στάσεων. Η αποθήκευση γίνεται με τη μετρική κωδικοποίηση χρώματος YCC και σε πολλά επίπεδα ανάλυσης σε μονάδες γνωστές ως αρχεία IMAGE PAC. Τα επίπεδα ανάλυσης για το master disk είναι 5, με το μεγαλύτερο 16 φορές πολλαπλάσιο του standard ανάλυσης της τηλεόρασης σήμερα και 4 φορές πολλαπλάσιο της τηλεόρασης υψηλής ευκρίνειας.

2048 x 3072 pixels

1024 x 1536 pixels (HDTV)

512 x 768 pixels (TV)

256 x 384 pixels (thumbnail)

128 x 192 pixels (small thumbnail)

 

To pro master disk photo CD προσθέτει ένα προαιρετικό έκτο υψηλότερο επίπεδο ανάλυσης στα ήδη υπάρχοντα του απλού master disk. Αυτό είναι 4 φορές πολλαπλάσιο του υψηλότερου επιπέδου ανάλυσης του απλού master disk.

 

4096 x 6144 pixels

 

Σκοπός του pro master disk είναι η ικανότητα αποθήκευσης φωτογραφιών που προέρχονται από φιλμ μεγαλύτερου format από τα κλασσικά των 35mm. Οπότε αναλόγως του format του φιλμ καθώς και της ανάλυσης από το scanning είναι δυνατή η αποθήκευση 25 ως 100 εικόνων.

Η Τρίτη κατηγορία,το photo CD portofolio II disk, εξυπηρετεί στην ψηφιακή αποθήκευση όχι μόνο εικόνων στη μορφή IMAGE PAC, αλλά και κειμένου και ήχου. Η χρήση του εντοπίζεται κυρίως σε προεκτυπώσεις, παρουσιάσεις, αρχειοθετήσεις και εφαρμογές πολυμέσων.

Τα αρχεία IMAGE PAC του CD portofolio II disk διαφέρουν από τα αντίστοιχα των master disks σε δύο σημεία:

Δεν είναι απαραίτητο να προέρχονται από φιλμ, αλλά μπορούν να αντληθούν από οποιαδήποτε ψηφιακή πηγή, όπως ψηφιακές κάμερες και scanners.

Δεν περιέχουν αναγκαστικά όλες τις αναλύσεις των master και pro master disks. Η υψηλότερη ανάλυσή τους φτάνει τα 512 x 768 pixels, ανάλυση επαρκής για αναπαραγωγή ψηλής ποιότητας video. Εξαιτίας του γεγονότος αυτού,το κάθε portofolio II disk μπορεί να χωρέσει 700 περίπου εικόνες, μια ώρα ψηφιακού ήχου ή ανάλογους συνδυασμούς, όπως 350 εικόνες και 30 λεπτά ήχου.

Μελλοντικά, θα αναπτυχθεί από την Kodak ένα νέο format εικόνας που θα προσφέρει επιπρόσθετα πλεονεκτήματα σε χρήστες εικόνας, ιδιαίτερα στους χρήστες υπολογιστών πολυμέσων και δικτύων. Θα γίνεται επέκταση του παλιού format με ένα script βασισμένο στον αλγόριθμο «συστήματος μεταμόρφωσης λειτουργικής παρεμβολής». Το script αυτό θα κρατάει τις αλλαγές στην επεξεργασία της εικόνας σε ξεχωριστό αρχείο, ώστε μπορεί και κάποιος άλλος χρήστης του ίδιου δικτύου να επεξεργαστεί την αρχική εικόνα.

 

 

CD-i (Compact Disk Interactive)

 

Το CD-i σχεδιάστηκε με σκοπό να γίνουν διαθέσιμες στο ευρύ κοινό αλληλεπιδραστικές εφαρμογές πολυμέσων. Το πρωτόκολλο CD-i είναι εφεύρεση της Philips και έχει καθιερωθεί παγκοσμίως. Αυτό σημαίνει ότι ένας οποιοσδήποτε δίσκος CD-i φτιαγμένος από οποιαδήποτε κατασκευαστική εταιρία μπορεί να παιχτεί σε κάθε συσκευή CD-i και σε κάθε τηλεόραση,ανεξάρτητα από το σύστημα που υποστηρίζει. Οι πληροφορίες που περιέχει το CD-i είναι προφανώς ψηφιοποιημένες και μπορεί να είναι πληροφορίες ήχου (μουσική, αφήγηση, ηχητικά εφέ), video (animation, still video, full motion video, οπτικά εφέ),δεδομένων (γραφικά, κείμενο).. Σε αυτό οφείλεται η μεγάλη ευελιξία του ως μέσο. Eνα άλλο πολύ εντυπωσιακό χαρακτηριστικό του CD-i είναι η ικανότητά του να προσαρμόζει το μέγεθος αποθήκευσης ανάλογα με την κάθε εφαρμογή.

Η προδιαγραφή του CD-i ορίζει δύο φυσικά formats : Form I  και Form II.

Το Form I με ανίχνευση λαθών και κώδικα διόρθωσης είναι παρόμοιο με το format του CD-ROM και ανταποκρίνεται κυρίως σε απαιτήσεις κειμένου, δεδομένων υπολογιστή και υψηλής συμπίεσης δεδομένων εικόνας. Το Form II δεν έχει ούτε ανίχνευση λαθών ούτε κώδικα διόρθωσης και ανταποκρίνεται κυρίως σε απαιτήσεις δεδομένων ήχου και εικόνας πραγματικού χρόνου. Συνεπώς, το σύστημα CD-i είναι ικανό να διαβάζει δίσκους συμβατούς με CD-ROM, κανονικούς δίσκους CD-i καθώς επίσης και CD-Audio.

Το σύστημα CD-i μπορεί εύκολα να συνδεθεί σε οποιαδήποτε τηλεόραση ή στερεοφωνικό συγκρότημα και ο χειρισμός του γίνεται με ένα τηλεκοντρόλ. Το φόρτωμα του CD-i είναι απλό όπως και ενός συμβατικού CD ήχου και δεν χρειάζεται κάποια ειδική μεταχείριση. Οι χρήστες μπορούν να ελέγχουν την εξέλιξη κατά την αναπαραγωγή στην οθόνη της τηλεόρασης ενεργοποιώντας διάφορες επιλογές που προβάλλονται σε διάφορες περιοχές εντολών στην οθόνη. Το αλληλεπιδραστικό στοιχείο του CD-i έγκειται στη δυνατότητα που δίνεται στο χρήστη να διακόπτη τη ροή του προγράμματος ανακαλώντας μια συγκεκριμένη επιλογή, να επιστρέφει σε ένα προηγούμενο στάδιο, να ζητά ενδεχομένως περισσότερες και πιο λεπτομερείς πληροφορίες και ίσως την αλλαγή γλώσσας (και όλα αυτά με το πάτημα κάποιων κουμπιών από το τηλεκοντρόλ).

Oπως αναφέρθηκε και προηγουμένως το CD-i αποτελεί παγκόσμιο standard και είναι ακόμα συμβατό και με τα Photo-CD και CD-ROM XA.

Η χωρητικότητα των CD-i φτάνει τα 650ΜΒ. Αυτό μπορεί να φαίνεται συγκρίσιμο με το μέγεθος ενός σκληρού δίσκου υπολογιστή, αλλά οι απαιτήσεις των ηχητικών και οπτικών πληροφοριών των εφαρμογών το επιβάλλουν. Το γεγονός αυτό οδηγεί τους σχεδιαστές εφαρμογών των CD-i σε επιλογές σχετικά με το μέγεθος και την ποιότητα των πληροφοριών αυτών.

Οι προδιαγραφές του CD-i ορίζουν τέσσερα βασικά επίπεδα ποιότητας ήχου.

Ι. CD-Digital Audio. Eνα κανάλι stereo, 16bit παλμοκωδική διαμόρφωση του      υπάρχοντος standard. Προσφέρει περισσότερο της μιας ώρας ψηφιακό στερεοφωνικό ήχο.

ΙΙ. Hi-Fi Music Mode (Level A). Δύο κανάλι stereo ή τέσσερα κανάλια mono.       Είναι ισοδύναμο με την ποιότητα μουσικής ενός δίσκου βινυλίου δίνοντας στο χρήστη πάνω από δύο ώρες υψηλής ποιότητας και χωρίς θόρυβο στερεοφωνικό ήχο.

III. Mid-Fi Music Mode (Level B). Τέσσερα κανάλια stereo ή οχτώ κανάλια mono. Είναι ισοδύναμο με στερεοφωνικό ήχο ραδιοφωνικού σταθμού (FM) και σε σύγκριση με τον ψηφιακό ήχο καταλαμβάνει 75% λιγότερο χώρο στο δίσκο CD-i.

IV. Speech Mode (Level C). Οχτώ κανάλια stereo ή δεκαέξι κανάλια mono. Είναι ισοδύναμο με ήχο ραδιοφωνικού σταθμού (ΑΜ) και είναι κατάλληλο για φωνή και background audio. Καταλαμβάνει το μισό αντίστοιχο χώρο στο δίσκο σε σχέση με το Level B.

Κάθε κανάλι αντιστοιχεί σε ένα μέγιστο χρόνο συνεχούς αναπαραγωγής 70 λεπτών. Για παράδειγμα στο Level C είναι δυνατόν να έχουμε μέχρι 1120 λεπτά. Αυτό κάνει το δίσκο CD-i ιδανικό για πολυγλωσσικές εφαρμογές.

Το standard CD-i σχετίζεται τόσο με απαιτήσεις ανάλυσης video όσο και απαιτήσεις κωδικοποίησης. Υπάρχουν δύο επίπεδα προσδιορισμού της ανάλυσης, Normal και High. Η πρώτη ανάλυση (384 x 280 pixels) είναι όμοια με αυτή μιας οικιακής τηλεόρασης. Η υψηλή ανάλυση είναι όμοια με αυτή των έγχρωμων μόνιτορ και των μελλοντικών ψηφιακών τηλεοράσεων (768 x 560 pixels). Οι εικόνες γενικά είναι Non-Interlaced,αν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν και Interlaced.

Φυσικές εικόνες, όπως φωτογραφίες και αποσπάσματα ταινιών καταλαμβάνουν περίπου 325kilobits ανά εικόνα (non-interlacing) και 650kilobits (interlacing). Για οικονομία χωρητικότητας συμπιέζονται στα 108kilobits, χωρίς ωστόσο καμία φανερή διαφορά στην ποιότητά τους σε σχέση με την ασυμπίεστη αρχική μορφή τους. Οι πληροφορίες video μπορούν να αποθηκευτούν με διάφορους τρόπους.

 

Ι. Τέσσερα επίπεδα για εικόνες που κυμαίνονται από φυσικές φωτογραφίες μέχρι γραφικά, animation, και πολύπλοκες μίξεις γραφικών. Ο αριθμός των εικόνων full-screen θα εξαρτάται από την επιλεγμένη ποιότητα απεικόνισης. Ένα ελάχιστο 6000 full-color, full-screen φωτογραφικές εικόνες μπορούν να αποθηκευτούν σε ένα CD-i.

ΙΙ. Αποθήκευση μέχρι 72 λεπτών full-screen, full-motion, ποιότητας S-VHS video με Level B stereo ήχο. Αυτό καλείται FMV (full-motion video).

III. Τέσσερις διαφορετικές οπτικές περιοχές και ένα σύνολο από πλήθος ειδικών εφέ.

Το 1990 παρουσιάστηκε για πρώτη φορά η επέκταση του CD-i standard με full-motion video, αλλά με μέτρια ποιότητα μονοφωνικού ήχου. Στο μεταξύ με την ανάπτυξη της τεχνολογίας συμπίεσης έγινε δυνατή η βελτίωση της ποιότητας της εικόνας και η αντικατάσταση του μονοφωνικού ήχου με υψηλής ποιότητας στερεοφωνικό. Οι Philips, Sony και Matsushita αποφάσισαν να υιοθετήσουν το πρωτόκολλο MPEG (Moving Picture Experts Group) σαν επέκταση του FMV στο CD-i. Το standard MPEG για ήχο και video επιτρέπει στους σχεδιαστές τίτλων CD-i να χρησιμοποιούν ακολουθίες video σε διάφορα formats εικόνων (4:3, 16:9) και σε συνδυασμό με την ποικιλία επιπέδων ήχων. Ο συνδυασμός αυτός του MPEG FMV με τις πολλές δυνατότητες του CD-i κάνει εφικτή τη δημιουργία μεγάλης γκάμας εφαρμογών.

Προκειμένου να παιχτεί FΜV σε ένα CD-i player απαιτείται η ύπαρξη μιας ειδικής ψηφιακής κεφαλής video. Ορισμένα CD-i players περιέχουν ήδη αυτή την κεφαλή, ενώ σε άλλα υπάρχει η δυνατότητα της αντίστοιχης αναβάθμισης.

Το CD-i διακρίνεται για την ικανότητά του να ενσωματώνει ήχο, video και δεδομένα υπολογιστή. Ο συγχρονισμός είναι απαραίτητος για να βεβαιώνεται ότι οι πληροφορίες που διαβάζονται από το δίσκο κατευθύνονται σωστά στους επεξεργαστές ήχου, video και υπολογιστή ώστε να γίνεται ταυτόχρονη η μετάδοση εικόνων ή κειμένου με τον ήχο που τα συνοδεύει.

Ο συγχρονισμός δεν είναι απλά θέμα διατήρησης μιας σταθερής απόστασης εικόνας και ήχου (το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε πολυγλωσσικές εφαρμογές). Οι πληροφορίες από όλα τα κανάλια πρέπει να αναμειγνύονται σε ένα ρεύμα δεδομένων και ο απαιτούμενος χρόνος για την επεξεργασία των διαφόρων στοιχείων δεν μπορεί να είναι γνωστός πριν την αρχίσει η επεξεργασία. Για να χειρισθούν αυτές οι μεταβλητές ακολουθίες χρονισμών, το CD-i εφαρμόζει μια διαδικασία φυσικής διαμεσολάβησης σε συνδυασμό με διακοπές οδηγούμενες από δεδομένα.

Η ικανότητα της ανάμιξης και της διαμεσολάβησης όλων αυτών και η τέλεια συγχρονισμένη άμεση αναπαραγωγή τους επιτυγχάνεται χάρη σε ένα σύστημα λειτουργίας του CD-i,το CD-RTOS (Compact Disk Run-Time Operating System).

 

 

CD-ROM XA

 

To 1988 η Philips και η Sony πρότειναν το CD-ROM XA (eXtended Architecture - εκτεταμένης αρχιτεκτονικής) που συμπληρώνει το CD-ROM δίνοντάς του περαιτέρω ικανότητες αξιοποίησης πολυμέσων. Το CD-ROM XA αποτελεί το ενδιάμεσο στάδιο ανάμεσα στο Κίτρινο και το Πράσινο Βιβλίο.

Το πρότυπο ΧΑ επιτρέπει σε μεγάλο πλήθος αρχείων ήχου και εικόνας (συμβατά με CD-i) να χρησιμοποιηθούν στο CD-ROM. Επίσης, πρωτοεμφανίζεται η δυνατότητα χρήσης διαφορετικών directory κατά την εκκίνηση. Το CD-ROM XA είναι δομικά συμβατό με το ISO 9660.

Στο CD-ROM XA η δομή ενός sector είναι παρόμοια με τον τύπο εγγραφής mode2 του Κίτρινου Βιβλίου, αλλά έχει δύο μορφές : mode2/form1 και mode2/form2. Το ψηφίο form δηλώνει αν ο επιπρόσθετος έλεγχος σφαλμάτων (ο ίδιος όπως και στο mode 1) είναι σε χρήση. Οι τομείς που χαρακτηρίζονται σαν mode2/form1 διαθέτουν πεδία EDC και ECC, ενώ οι τομείς σε mode2/form2 διαθέτουν μόνο EDC.

Οι δύο αυτές μορφές μπορεί να συνυπάρχουν σε ένα CD-ROM XA,δηλαδή μπορούμε να έχουμε sectors σε mode2/form1 και mode2/form2 που να εναλλάσσονται, αφού κάθε sector περιέχει πληροφορίες για την ταυτότητά του στο Subhead. Αυτό πρακτικά σημαίνει τη δυνατότητα ταυτόχρονης αναπαραγωγής διαφορετικών ειδών δεδομένων (κείμενο, μουσική, video).

Στο CD-ROM XA συνήθως ο ήχος γράφεται σε συμπιεσμένη μορφή σύμφωνα με το ADPCM (Adapted Differential Pulse Code Modulation) και επιτυγχάνεται συμπίεση μέχρι 16 φορές περίπου μεγαλύτερη σε σχέση με το Κόκκινο Βιβλίο. Αυτό σημαίνει ότι η μέγιστη χωρητικότητα του CD-ROM XA φτάνει τις 20 ώρες μονοφωνικού ήχου. Ωστόσο, η αυξημένη αυτή χωρητικότητα απαιτεί και την ανάλογη αποκωδικοποίηση στη μονάδα ανάγνωσης, αλλά αυτό συνήθως καλύπτεται από τις κάρτες ήχου.

 

 

DVD (Digital Video Disk)

 

Το DVD είναι ο απόγονος του CD-audio, του CD-rom,της κασέτας VHS και του laserdisc. Είναι η επόμενη γενιά των ψηφιακών οπτικών δίσκων,που παρά το ίδιο μέγεθος, η χωρητικότητά του είναι 25 φορές μεγαλύτερη από το συμβατικό compact disk και η ταχύτητα του 9 φορές γρηγορότερη. Έτσι μπορεί να αποθηκεύσει υψηλής ποιότητας video καθώς και μεγαλύτερης πιστότητας ήχο από το απλό CD audio. Το απλό DVD μπορεί να περιέχει 2 ώρες video, ενώ το διπλής όψης και επίστρωσης μέχρι 8 ώρες video. Ορισμένα από τα χαρακτηριστικά του είναι η αναπαραγωγή 8 καναλιών surround ήχου, tracks 8 γλωσσών και 32 υπότιτλων και karaoke, αυτόματη διακλάδωση συστημάτων video και πολλαπλές γωνίες λήψης κάμερας. Μια συσκευή αναπαραγωγής DVD για τηλεόραση θα κοστίζει περίπου 600$, ενώ η αντίστοιχη για υπολογιστή θα στοιχίζει περίπου 300$.

Λόγω πρακτικών εμποδίων σχετικών με θέματα αδειών, δικαιωμάτων και ανταγωνισμού τα DVD players θα καθυστερήσουν να βγουν στην παραγωγή μέχρι το 97. Είναι αναμενόμενο να πάρει μερικά χρόνια για την εξάπλωση και καθιέρωσή τους. Σε ό,τι αφορά την αγορά των υπολογιστών υπάρχει μεγάλη προοπτική για χρήση του DVD ως αποθηκευτικό μέσο δεδομένων υψηλής πυκνότητας, αλλά προβλέπεται να καθυστερήσει πολύ ιδιαίτερα εξαιτίας του μειονεκτήματος του ότι δεν μπορούν δεδομένα να σβήσουν ή να γραφούν εκ νέου στο DVD.

Η βασική φιλοσοφία του DVD επικεντρώνεται στο ότι πρόκειται για δύο διαφορετικά πράγματα. Είναι ένα αποθηκευτικό μέσο ήχου και video, καθώς και δεδομένων υπολογιστή. Μελλοντικά το DVD θα δίνει τη δυνατότητα στους υπολογιστές για προβολή video πλήρους οθόνης, κίνησης και ποιότητας. Αυτό θα γίνεται εφικτό με ισχυρούς επεξεργαστές νέας γενιάς pentium pro, powerPC και με υλικό γραφικών υψηλής απόδοσης.

Το DVD σε σύγκριση με μια βιντεοκασέτα προσφέρει ανώτερο ήχο και video,καθώς και στιγμιαία αναζήτηση και γύρισμα πίσω,ανθεκτικότητα και στοιχεία που αναφέρθηκαν παραπάνω. Ωστόσο, η βιντεοκασέτα έχει προς το παρόν δύο ισχυρά πλεονεκτήματα. Είναι φτηνότερη και εγγράψιμη. Μόλις όμως εμφανιστεί το DVD στην επανεγγράψιμη μορφή του, τότε η κασέτα VHS θα εξαφανιστεί όπως οι δίσκοι βινυλίου.

Το DVD σε σύγκριση με το ψηφιακό video (DV) χρησιμοποιεί διαφορετική, καλύτερη συμπίεση (MPEG-2). Επίσης,λόγω του κόστους του ψηφιακού video και της ψηφιακής κάμερας και του ότι δεν προβλέπεται να κυκλοφορήσουν τίτλοι σε DV, το πιθανότερο είναι η χρήση τους να περιοριστεί στην παραγωγή video. Απ’ την άλλη, το D-VHS ο διάδοχος του απλού VHS στο ψηφιακό video, δίνει τη δυνατότητα εγγραφής και μεταφοράς video στον υπολογιστή χωρίς απώλεια ποιότητας.

Το DVD σε σύγκριση με το laserdisc προσφέρει περισσότερο χρόνο αναπαραγωγής, tracks υποτίτλων και περισσότερα tracks ήχου. Παρόλα αυτά,στην ίδια την ποιότητα της εικόνας και του ήχου δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές. Το laserdisc ήδη υποστηρίζει ψηφιακή ποιότητα CD ήχου καθώς και ήχο AC-3 surround. Και τα δύο υπερέχουν έναντι της εικόνας και του ήχου της συμβατικής τηλεόρασης.

Eνα DVD player θα μπορεί να παίξει CD audio. Επιπλέον, ένας δίσκος ήχου DVD θα έχει καλύτερης ποιότητας ψηφιακό ήχο και σαφώς μεγαλύτερη διάρκεια. Θα μπορεί επίσης να παίζει και CD-rom. Bέβαια, το CDrom είναι φτηνότερο και ευκολότερο στην παραγωγή και πάρα πολύ διαδεδομένο. Oμως το DVD αποθηκεύει γρηγορότερα, περισσότερο όγκο δεδομένων και με μεγαλύτερη αξιοπιστία.

Τα DVD στα οποία θα είναι δυνατή η εγγραφή και η διαγραφή βρίσκονται ακόμα σε στάδιο ανάπτυξης. Λόγω του κόστους της τεχνολογίας εγγραφής και συμπίεσης, αυτού του τύπου τα DVD, που ουσιαστικά θα αντικαταστήσουν τη συμβατική βιντεοκασέτα, δεν αναμένεται να κυκλοφορήσουν πριν την αρχή του επόμενου αιώνα. Οι κατασκευαστές DVD γνωρίζουν ότι παρά την καλύτερη ποιότητα video και του instant rewind που προσφέρει το DVD, δεν μπορεί να υπερκαλύψει το μειονέκτημα της μη εγγραφής. Συνεπώς τα DVD δεύτερης γενιάς θα περιέχουν πιο πολύ interactive χαρακτηριστικά που θα επεκτείνουν την εφαρμογή του DVD στο σπίτι, σε εγκυκλοπαίδειες,αλληλεπιδραστικά βιβλία, HDTV, παιχνίδια καθώς και στο χώρο του Internet.

Από τη δεύτερη και Τρίτη γενιά των DVD players οι τιμές τους θα πέσουν στο επίπεδο των σημερινών CD players. Επίσης, λόγω της αναμενόμενης ανάπτυξης και διάδοσης του πρωτοκόλλου MPEG-2,θα μειωθεί η τιμή των αποκωδικοποιητών και μνήμης video.

Μακροπρόθεσμα το Internet θα συγχωνευτεί με την καλωδιακή τηλεόραση, το σύστημα τηλεφωνίας και δορυφόρων κυριαρχώντας έτσι στον κόσμο των επικοινωνιών. Ειδήσεις, ταινίες, μουσική, μόρφωση, παιχνίδια, οικονομικές διεκπεραιώσεις, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο και άλλες μορφές πληροφοριών θα μεταφέρονται μέσω του δικτύου. Αυτό θα έχει σαν αποτέλεσμα τον περιορισμό του ρόλου του DVD στη φύλαξη λογισμικού, την αρχειοθέτηση και συλλογές εκδόσεων ταινιών. Παρά το ενδεχόμενο αυτό, το DVD θεωρείται ότι στα επόμενα χρόνια θα είναι το απόλυτο μέσο τόσο για υπολογιστές όσο για οικιακή ψυχαγωγία.

Πρέπει να τονίσουμε τέλος ότι δεν είναι δυνατόν στο άμεσο μέλλον το DVD-ROM να αντικαταστήσει το DVD video (το τελευταίο προσφέρει καλύτερη ποιότητα ήχου και εικόνας), χωρίς παράλληλη ανάπτυξη στον τομέα των υπολογιστών. Παρόλα αυτά οι δυνατότητες και η συμβατότητα του DVD-ROM το καθιστούν άξιο και αναγκαίο ακόλουθο του CD-ROM.