Принцип записи на носитель DVD-RAM основан на технологии фазового перехода. После нагрева вещества, которое находится в записывающем слое диска, до определенной температуры и охлаждения оно образует кристаллическую (упорядоченную) фазу, а после нагрева до более высокой температуры и охлаждения оно образует аморфную (неупорядоченную) фазу. Отражающая способность вещества в кристаллической фазе выше, чем в аморфной. Благодаря этой разнице и считывается сигнал. Во время перезаписи лазер с более низкой энергией нагревает поверхность, в результате чего она вновь кристаллизуется. Оптический контраст между 0 и 1 составляет 12-25%.
Диски DVD-RAM обладают рядом преимуществ перед остальными стандартами. Они лучше справляются с дефектами, имеют более высокую скорость доступа к накопителю и лучше защищены от внешних воздействий (благодаря картриджу).
DVD-RW (ReWritable — перезаписываемый) представляет собой более современную технологию, основанную на DVD-R. Впервые этот формат был представлен на DVD Forum в марте 1998 года. В основном он разработан фирмой Pioneer. Диски DVD-RW предоставляют возможность перезаписи не менее 1000 раз.
Способ записи отличен от применяемого в DVD-R. Технология перезаписи основана на фазовом переходе, как и DVD-RAM.
DVD+RW. Формат DVD+RW изначально так и назывался, затем был переименован в +RW по требованию DVD-Forum. Однако через некоторое время оригинальное название этой технологии было возвращено. Формат DVD+RW разработан и поддерживается DVD+RW Alliance. Позволяют осуществлять перезапись не менее 1000 раз.
DVD+RW первого поколения так и не был выпущен в свет. Производители отказались от него в 1999 году. Второе поколение дисков этой технологии было запущено в производство в конце 2001 года. Запись на DVD+RW второго поколения производится с помощью все того же фазового перехода.
При использовании DVD+RW процесс записи может быть приостановлен и возобновлен без потери областей, связывающих сеансы записей (в отличие от DVD-RW). Технология «связывания без потерь» позволяет выполнить выборочную замену любого отдельного блока данных объемом 32 кб новым блоком с точностью позиционирования 1 микрон. Столь высокая точность достигается благодаря высокочастотным колебаниям предварительной канавки диска.
На сегодняшний день существуют четыре различных типа DVD-носителя. Диск может иметь от одного до четырех информационных слоев. Кроме диска диаметром 12 см выпускаются 8-сантиметровые DVD, так что всего получается восемь различных носителей, отличающихся информационной емкостью.
Однослойный односторонний 8-сантиметровый диск может содержать 1,46 Гб информации. Двухслойный двухсторонний 12-сантиметровый — 17 Гб. Рассмотрим каждый тип диска подробнее.
Однослойный односторонний, или SSSL (Single Sided Single Layer), диск. Представляет собой две склеенные между собой подложки. Одна из них изготовлена из прозрачного поликарбоната и содержит информационный слой. Другая изготовлена из непрозрачной пластмассы. Она нужна для обеспечения нужной толщины диска (1,2 мм). Сверху на нее наклеивается этикетка. Информационный слой металлизирован слоем алюминия толщиной 0,05 мкм. Емкость такого диска составляет 4,7 Гб для 12-сантиметрового и 1,46 Гб для 8-сантиметрового носителя. Маркируются они соответственно как DVD-1 и DVD-5. Цифра соответствует приблизительному значению емкости.
Двухстороннийоднослойный, или DSSL (Double Sided Single Layer). Прямой потомок технологии SD-DVD. Аналогичен диску SSSL, только в нем обе подложки содержат информационный слой. Емкость, соответственно, в два раза больше. Неудобство использования заключается в том, что при воспроизведении его необходимо переворачивать (как грампластинку). Емкость 8,54 Гб (DVD-9) и 2,66 Гб (DVD-2).
Односторонний двухслойный, или SSDL (Single Sided Double Layer). Как и двухсторонний однослойный (DSSL), имеет информационный слой на каждой подложке, но считывается, в отличие от него, с одной и той же стороны. Это возможно за счет того, что один из информационных слоев металлизирован не алюминием, а полупрозрачным слоем золота и кремния. При считывании лазер накопителя может фокусироваться как на верхнем (полупрозрачном) слое, так и на нижнем (отражающем). Понятно, что уровень шумов при считывании с такого диска будет выше, нежели в случае SSSL и DSSL. Поэтому питы приходится делать гораздо крупнее, что в итоге уменьшает суммарную емкость носителя по сравнению с двухсторонним однослойным диском.
Особенностью этих дисков является то, что если данные на нем записаны в формате DVD-Video или DVD-Audio, то первый слой (полупрозрачный) считывается от центра к краю (как у всех оптических дисков), а второй — от края к центру (как грампластинки). Это сделано для того, чтобы при воспроизведении фильма или музыкального фрагмента не было паузы. Если же SSDL представляет собой DVD-ROM, то оба слоя считываются от центра к краю. Восьмисантиметровый диск SSDL может нести 2,92 Гб информации, а 12-сантиметровый — 9,4 Гб. Маркируются они как DVD-3 и DVD-10 соответственно.
Двухсторонний двухслойный, или DSDL (Double Sided Double Layer). Каждая из подложек содержит два информационных слоя: полупрозрачный (кремний с золотом) и отражающий (алюминий). Емкость его в два раза выше, чем у SSDL, и составляет 5,32 Гб для 8-сантиметрового (DVD-6) и 17,08 Гб для 12-сантиметрового (DVD-17).
РАЗДЕЛ 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ТРЕБОВАНИЯ К СУЩЕСТВУЮЩИМ ПРИВОДАМ DVD
2.1 Программное обеспечение – обзор существующих программ
Существует множество программ для записи дисков. Рассмотрим наиболее популярные из них.
NeroBurningROMReloaded
Своей популярностью комплекс программ для работы с дисками Nero обязан, в первую очередь, продуманному маркетингу. Ведь практически все коробочные версии CD/DVD-приводов комплектуются программой Ahead Nero Express, адаптированной под этот привод. В комплект полной версии Nero входит такой набор программ:
- утилита распознавания дисков, отображения информации о приводе и болванке,
- дизайнер наклеек и закладок для диска,
- собственно программа для записи дисков,
- утилита для комплексного теста привода.
Тест привода в данной программе реализован довольно неплохо. Утилита для записи дисков может быть в двух вариантах: Nero Express (упрощенный) и Nero Burning Rom (для профессионалов).
Упрощенный вариант отличается простым интерфейсом, и малым количеством возможностей. Burning Rom более функционален и имеет возможность подключения огромного количества плагинов.
CloneCD
Существует две версии программы CD-Clone - для обычных дисков и для DVD. Программа умеет записывать диски и делать их образы. Также в ней есть возможность обходить некоторые способы защиты дисков.
В основном CD-Clone используют для создания образов дисков, потому как возможностей и параметров для записи дисков в ней очень мало.
DVDXCopyPplatinum
Программа DVD X Copy Platinum необходима для полного копирования дисков DVD-Video, то есть фильмов. Программа копирует не только сам фильм, но и меню, все звуковые дорожки и титры. Интерфейс программы приятен и интуитивно понятен, что позволит легко настроить ее и записать образ фильма на жесткий диск. К сожалению, копии можно делать только с дисков объемом 4,7 Гб. Сохранить фильм можно только на жесткий диск.
StarFuck
Программа StarFuck предназначена для обхода защиты дисков StarForce. Программа поддерживает все версии защиты StarForce и, помимо дисков, может работать с их образами.
DVD Decrypter
Снимает защиту с DVD-дисков и может записать информацию не как DVD-Video, а просто как набор файлов. Такой способ записи дисков поможет избавиться от зональной защиты.
Есть в этой программе еще несколько полезных функций:
- запись защищенных образов на чистую болванку,
- отображение информации о приводе,
- смена зоны на «золоченных» приводах,
- взлом CSS и прочие возможности.
2.2 Запись информации на DVD
Для предотвращения переноса фильма с диска DVD-Video на жесткий диск компьютера (откуда его несложно копировать как угодно и на что угодно), используется система шифрования CSS или Content Scrambling System. Суть ее примерно в следующем. Плеер любой компании, будь то аппарат от Sony или программа типа WinDVD, имеет свой собственный «фирменный» ключ доступа к DVD-диску, именуемый ключом плеера. Всего существует 409 таких ключей, а на каждом DVD-диске, в свою очередь, содержится уникальный 5-байтный (40 бит) ключ диска, зашифрованный каждым из 409 ключей плеера.
Другими словами, имеется 409 ячеек, в каждой из которых лежит ключ диска, который соответствующий программный или аппаратный плеер может расшифровать, благо всякому владельцу лицензии (производителю плеера) известен свой номер ячейки.
Всего же на DVD-диске находятся три различных ключа: ключ аутентификации, ключ диска, а также ключ названия, расположенный в заголовке сектора данных. Каждый из 3 ключей должен обрабатываться и проверяться перед тем, как переходить к следующему. В итоге после всех проверок ключ диска комбинируется с ключом названия, чтобы «отпереть» кинофильм для воспроизведения. Хотя вся эта конструкция может на первый взгляд показаться весьма изощренной, в действительности механизм защиты CSS оказался значительно слабее, чем хотелось его разработчикам.
Поскольку блок дешифрования должен быть встроен в каждый программный декодер, который может проигрывать такие диски, то рано или поздно кто-то должен был сделать обратную инженерную разработку программы и разобраться в работе схемы вплоть до восстановления ключей.
К октябрю 1999 года 16-летний норвежский школьник-программист Йон Йохансон с коллегами по хакерской группе MoRE (Masters of Reverse Engineering) разобрали программу-плеер XingDVD и добрались до ключа доступа фирмы Xing Technologies. Ну а дальше они «развинтили» и всю остальную конструкцию, выложив в интернет программу DeCSS, которая расшифровывает данные и позволяет записывать содержимое защищенных файлов DVD-дисков в чистом виде на винчестер. История эта стала поводом для целой серии шумных судебных разбирательств, которые тянутся до сих пор.