Co zniesie nośnik - CD

W zeszłym miesiącu pastwiliśmy się nad krążkami DVD±R, sprawdzając, które z nich najlepiej przechowają twoje dane. Teraz nadeszła pora na tortury poczciwych płyt CD-R.

W zeszłym miesiącu pastwiliśmy się nad krążkami DVD±R, sprawdzając, które z nich najlepiej przechowają twoje dane. Teraz nadeszła pora na tortury poczciwych płyt CD-R.

Na tych płytach twoje dane będą najbezpieczniejsze: od góry kolejno Platinum 48x, Plextor 48x, TDK Metallic 48x, Mediastore 52x, eProFormance 52x (na zdjęciu brak nośników Akoss i BenQ).

Na tych płytach twoje dane będą najbezpieczniejsze: od góry kolejno Platinum 48x, Plextor 48x, TDK Metallic 48x, Mediastore 52x, eProFormance 52x (na zdjęciu brak nośników Akoss i BenQ).

Jak pisaliśmy w poprzednim numerze, żywotność zapisywalnych nośników CD i DVD szacuje się na 70 do 100 lat, ale ponieważ są to wartości oparte na laboratoryjnych symulacjach, niekoniecznie muszą odzwierciedlać stan faktyczny. W rzeczywistości niektóre nośniki nie zapewniają właściwej jakości tuż po zapisaniu, a czasem w ogóle nie dają się nagrać. A właśnie od jakości płyty zależy bezpieczeństwo informacji, które na niej umieściłeś - z czasem twoje dane mogą po prostu zniknąć, ponieważ żaden napęd ich nie odczyta.

Z sierpniowego artykułu wiesz już, jak wytwarza się czyste krążki CD oraz DVD i na czym polegają różnice między formatami DVD. Poznałeś powody tego, że nośniki nie są i nigdy nie będą identyczne, a także mechanizmy stosowane przez nagrywarki do skompensowania fabrycznych wad płyt i uzyskania jak najlepszej jakości zapisu. Dowiedziałeś się, jak napędy radzą sobie z błędami powstałymi podczas odczytu danych z DVD. Teraz powiemy ci, czym różni się CD-R/RW od DVD±R/RW.

Faluj i informuj

Zapewne pamiętasz, że puste, zapisywalne CD i DVD mają podobną budowę: nie są zupełnie "czyste" czy idealnie "gładkie", ponieważ napęd nie wiedziałby, w jakim miejscu płyty znajduje się laser. Zadanie ułatwia mu fabrycznie wytłoczony spiralny rowek o pofalowanych brzegach, w których zakodowana jest m.in. informacja o ścieżce. Różnica między CD-R/RW i DVD±R/RW (a także między formatami DVD) leży w częstotliwości, z jaką faluje rowek, w metodzie modulacji tej częstotliwości w celu zakodowania odpowiednich informacji synchronizacyjnych i adresowych oraz w budowie tych informacji.

CD-R/RW posługuje się najniższą częstotliwością bazową pofalowania rowka: raptem 22,05 kHz (przy 1x) wobec 140,6 kHz w DVD-R/RW i 817,4 kHz w DVD+R/RW. Jednak w przeciwieństwie do obu formatów DVD, częstotliwość falowania w CD zmienia się, ponieważ jest modulowana informacjami ATIP (Absolute Time In Pregroove).

Dane ATIP to 42-bitowe ramki zawierające informacje synchronizujące, korekcję CRC i trzy 10-bitowe słowa MSF (minuty, sekundy, ramki). Trzy pierwsze bity każdego z tych słów wskazują typ informacji zawarty w pozostałych siedmiu bitach: dane o czasie (innymi słowy adres), informacje dodatkowe albo specjalne. Owe "ponadczasowe" dane to m.in. informacje o producencie nośnika czy zalecana szybkość zapisu oraz moc lasera.

Co format, to wariacja

Nośniki o najlepszej jakości

Nośniki o najlepszej jakości

W DVD główne dane zawsze umieszczane są w identyczny sposób w blokach korekcji ECC zawierających 33 024 bajty informacji użytkownika oraz 4832 bajty korekcji. Tymczasem w CD znacznie mniejsze bloki, zawierające 2352 bajty danych, budowane są w różny sposób, zależnie od formatu płyty (audio, dane lub Video CD).

W przypadku audio dane użytkownika wypełniają cały blok 2352 bajtów - nie ma danych korekcji EDC/ECC trzeciego poziomu (detekcji i naprawy błędów), a napęd wie o błędach tylko dzięki informacjom C1 i C2 dołączanym do głównych danych w czasie kodowania CIRC, tuż przed zapisem na płycie.

Płyty formatu danych mogą mieć aż pięć odmian struktury bloku, ale najczęściej spotyka się trzy z nich: Mode 1 (głównie w krążkach CD-ROM i CD-R), Mode 2 form 1 (CD-R i Video CD) oraz Mode 2 form 2 (Video CD). W trybie Mode 1 dane użytkownika zajmują 2048 bajtów, a korekcję błędów umożliwiają cztery bajty informacji CRC (dane użytkownika, informacje synchronizujące i nagłówek bloku) oraz 276 bajtów korekcji trzeciego poziomu C3 (tzw. kanały parzystości P i Q, obejmujące wcześniejsze informacje z bloku). Blok trybu Mode 2 form 1 jest bardzo podobny do Mode 1, a różni się przede wszystkim tym, że informacje CRC, P i Q nie uwzględniają nagłówka bloku, dzięki czemu dane wraz z informacjami korygującymi można łatwo przenosić w inne miejsce.

Nośniki o dobrej jakości

Nośniki o dobrej jakości

Trzeci tryb, Mode 2 form 2, pozwala na umieszczenie aż 2324 bajtów danych użytkownika - dodatkowe miejsce uzyskano po usunięciu informacji P i Q, a 4 bajty danych korekcji CRC są używane opcjonalnie. Ze względu na liberalne podejście do korekcji błędów ten tryb nie jest używany do zapisu ważnych informacji. Mode 2 form 2 stosuje się do przechowywania danych, których nawet częściowa utrata nie uniemożliwia korzystania z plików (np. filmy Video CD, pliki JPEG).

Błądzić - rzecz napędu

Schemat kodowania danych z użyciem informacji C1 i C2

Schemat kodowania danych z użyciem informacji C1 i C2

Podobnie jak w przypadku testu nośników DVD, do sprawdzania jakości CD-R także posłużyliśmy się programem PlexTools dołączanym do nagrywarek Plextora. W modelu Plextor Premium (jak również w PX-712A) dostępne są opcje diagnostyczne związane z zapisem i odczytem danych na CD-R, dzięki którym można sprawdzić szybkość zapisu na nośniku, a później zmierzyć liczbę błędów C1 (zwanych także BLER), C2 i nienaprawialnych CU, jakie pojawiają się podczas odczytu (podobne opcje diagnostyczne oferują programy KProbe i Nero CD-DVD Speed 3.0, lecz narzędzie Plex-tora jako oficjalny produkt uznanej firmy wzbudza większe zaufanie).

Tak jak błędy PI/PO w DVD, tak C1/C2 stanowią dwa etapy korekcji: błędów C1 jest zazwyczaj dużo, bo najczęściej wynikają z zupełnie losowych powodów i zależą nie tylko od nośnika, lecz i samego napędu, jednak mogą być łatwo skorygowane przez układ dekodujący (to pierwszy etap korekcji). Błędy C1, których dekoder nie był w stanie naprawić, są przekazywane do drugiego dekodera. Jeśli i tam układ dekodujący nie odtworzy pierwotnych informacji, powstają błędy C2 - dużo poważniejsze, lecz wciąż z pewną szansą na naprawę (szczególnie, gdy dostępne są dane korekcji C3). Błąd CU to przypadek krytyczny, kończący się zwykle utratą porcji informacji. Oczywiście błędy C1, a tym bardziej C2, powinny występować w rozsądnej liczbie, bo ich nadmiar w przyszłości może doprowadzić do pojawienia się błędów CU.

Nośniki o dostatecznej jakości

Nośniki o dostatecznej jakości

Na podstawie liczby błędów C1/C2/CU można z pewnym marginesem ocenić jakość nośnika (standard Red Book dla płyt audio dopuszcza 220 błędów C1 na sekundę jako średnią z 10 sekund, ale naprawdę nie powinno ich być więcej niż 50), a po symulowanym starzeniu w komorze klimatycznej ich liczba nie powinna dramatycznie wzrosnąć. Oczywiście pod uwagę trzeba też brać szybkość, z jaką zapisano płytę, ponieważ większa oznacza zwykle więcej błędów. Dlatego w naszym rankingu nośnik mający mało błędów, ale nie dający się zapisać z zadaną szybkością otrzymywał mniej punktów niż krążek zapisany z wyższymi iksami, lecz za to odczytany z nieco większymi błędami.

Pamiętać należy, że liczba błędów C1/C2/CU nie jest stała dla każdej płyty i w każdym pomiarze będzie miała inną wartość. Również nagranie krążka w innym napędzie może dawać zupełnie odmienne wyniki. Z tego powodu rezultaty naszego testu trzeba traktować tylko jako zarys pewnych tendencji, a nie ostateczną wyrocznię. Nie odważyliśmy się też na wskazanie jednoznacznego zwycięzcy i przegranego; przedstawiamy jedynie grupy produktów mieszczące się w pewnych zakresach jakości.

Sześć przykazań kustosza danych

Nośniki o najgorszej jakości

Nośniki o najgorszej jakości

Jeśli zależy ci na jak najwyższym bezpieczeństwie danych, skorzystaj z sześciu podstawowych zasad archiwizacji:

1. Nie oszczędzaj na nośnikach i kupuj tylko te, które twoja nagrywarka lubi najbardziej (przeprowadź testy jakości zapisu z użyciem programu PlexTools, KProbe lub Nero CD-DVD Speed 3.0).

2. Stale aktualizuj firmware napędu - nowsza wersja może zawierać ulepszone strategie zapisu płyt.

3. Przechowuj nośniki z dala od światła słonecznego, wysokiej temperatury i wilgotności. Najlepiej zamknij je w szafie w suchym i chłodnym pomieszczeniu. Chroń powierzchnię płyt przed brudem i zarysowaniami - zwłaszcza od strony nadruku.

4. Nie używaj etykiet, naklejek ani innych "ozdobników" krążków, bo łatwo absorbują wilgoć, a z czasem mogą się odklejać od podłoża. Przy dużej prędkości obrotowej podczas odczytu nawet niewielkie różnice w rozkładzie ciężaru na nośniku mogą doprowadzić do uszkodzenia płyty, a nawet napędu.

5. Oszczędnie korzystaj z flamastrów do opisu płyt. Badania wykazują, że napisy wykonane takim flamastrem mogą mieć wpływ na warstwę rejestrującą. Napisy najlepiej umieszczać na wewnętrznym pierścieniu krążka.

6. I najważniejsze: gdy pojawia się nowa technologia archiwizacji, przenoś na nią wszystkie ważne dane z dotychczasowych nośników. Parę lat temu migracja odbywała się z dyskietek na CD, dziś z CD na DVD, a już niedługo informacje z DVD trzeba będzie przeprowadzić na krążki Blu-Ray lub HD-DVD. Tylko w ten sposób uniezależnisz się od faktycznej trwałości nośnika; poza tym nie zostaniesz na lodzie z takim, do którego nie będziesz miał odpowiedniego czytnika.

Metodologia testu

Każdy nośnik testowaliśmy programem PlexTools 2.12 z nagrywarką Plextor Plex-Writer Premium USB (firmware 1.07). Płytę najpierw poddawaliśmy inspekcji, pobierając umieszczone w niej informacje o producencie, służące jedynie do identyfikacji partii nośnika. Następnie przeprowadzaliśmy test pozycjonowania lasera (Focus Error i Track Error), którego wynik zależy od właściwości mechanicznych płyty. Jeśli nośnik jest dobrze wykonany, laser nie będzie miał problemów z ogniskowaniem wiązki i śledzeniem ścieżki, więc nagrywarka pozwoli na zapis z maksymalną szybkością. Gdy płyta jest źle wyważona, a warstwy nierówne, przy wyższych prędkościach laser będzie gubił ścieżkę, zaś ciągłe zmiany dystansu między soczewką a warstwą rejestrującą wpłyną na jakość zapisu. W takim wypadku napęd zmniejszy szybkość nagrywania, aby zapewnić optymalną pracę lasera.

Po teście FE/TE przechodziliśmy do właściwego nagrywania testowego w Plex-Tools: z szybkością 52x z użyciem ciągłego systemu weryfikacji jakości zapisu PoweRec, z prędkością 40x - także z włączonym PoweRec, a na koniec przeprowadziliśmy nagrywanie 52x bez PoweRec. Za każdym razem spisywaliśmy średnią szybkość zapisu i sprawdzaliśmy, czy nośnik w ogóle osiągnął zadaną wartość transferu. Następnie przeprowadzaliśmy pomiar błędów C1, C2 i CU.

Dodatkowo z pliku obrazu w programie Nero wypaliliśmy płyty zawierające plik wideo DivX skompresowany w formacie RAR, co miało maksymalnie utrudnić pracę mechanizmom korekcji błędów (praktycznie brak powtarzających się sekwencji danych). Zmierzyliśmy czas zapisu z szybkością 40x i włączonym PoweRec.

Zapisane płyty trafiły do specjalnej komory klimatycznej firmy Votsch, w której przez 72 godziny poddane były działaniu temperatury 70 st. C w warunkach wilgotności względnej 90 proc. Symulacja ta odpowiada około dwuletniemu przechowywaniu nośnika w normalnym otoczeniu. "Wygrzane" krążki zapisane w PlexTools ponownie sprawdziliśmy pod kątem błędów C1/C2/CU, zaś płyty z plikiem RAR otwieraliśmy w programie WinRAR, w którym przeprowadzaliśmy test spójności archiwum (wszystkie nośniki ukończyły go z powodzeniem).


Zobacz również