Vý běr optimálních medií CD-R pro archivaci digitálních dat v NKČ R
Stanislav Psohlavec
AiP Beroun s.r.o. říjen 2001
Obsah: Vý běr optimálních medií CD-R pro archivaci digitálních dat v NKČ R ....................... 2 Ú vod ........................................................................................................................... 2 Rekapitulace vývoje archivace CD-R disků v NKČ R............................................................ 2 Význam poč á teč ních vlastností media z hlediska archivace ..................................................2 Dostupné technologické informace ........................................................................................3 Vý běr medií pro srovnávací testy................................................................................ 3 Metodika testová ní................................................................................................................. 4 Vyhodnocení hledání optimální záznamové rychlosti ................................................. 4 Vyhodnocení srovnání mé dií ...................................................................................... 4 Dalšívýznamné zá vislosti ...................................................................................................... 5 Shrnutí poznatků ......................................................................................................... 5 Ná vrh dalšího postupu ............................................................................................................ 6 Využití periodicity výroby CD ........................................................................................... 6 Spoluprá ce s výrobcem....................................................................................................... 7 Obecná archivač ní strategie na CD-R .................................................................................... 7 Pozná mka o DVD................................................................................................................... 7 Zá věr....................................................................................................................................... 8 Příloha 1 - Měřitelné parametry CD-R medií z hlediska archivace ............... 9 Příloha 2 - Možnosti verifikace a měření vlastností CD-R medií ................ 11 Příloha 3 - Vý sledky hledání optimální rychlosti. ............................................. 12
1
Vý běr optimálních medií CD-R pro archivaci digitálních dat v NKČ R Ú vod Při digitalizaci rukopisů a vzá cných tisků je od poč á tků v roce 1996 věnová na znač ná pozornost bezpeč nému uložení vznikajících dat. Zavedená strategie dostateč ně bezpeč ně zajišťuje jejich uchová ní pro budoucnost. Přesto v posledních měsících došlo k zá sadnímu přehodnocení dalšího postupu. Příč inou je vývoj na trzích s CD-R medii. Propad cen medií a tvrdýkonkurenč ní boj mezi firmami přinesl prohloubení informač ního embarga na zá važné informace technologického charakteru a změnil možnosti a nutnou strategii při zajišťová ní spolehlivého uložení dat na CD-R.
Rekapitulace vý voje archivace CD-R disků v NKČR V dosavadní historii je patrné cca tříroč ní období stability, na jehož poč á tku byla vybrá na optimá lní media v kombinaci se spolehlivými zapisovacími jednotkami. Těmito medii byly disky KODAK ULTIMA Gold a jednotky YAMAHA. Vyhodnocová ní bylo prová děno na testerech kvality firmy PS typu QCD4. Přístroje dovolují měření analogových i digitá lních parametrů CD. Později byl přikoupen měřicí přístroj firmy ADIVAN, dovolující měřit jen digitá lníparametry, avšak až 40x rychlostí. Pro toto poč á teč ní období bylo charakteristické, že při každém ná kupu medií byla konstatová na vyrovnaná a vyhovující kvalita. Toto období skonč ilo cca koncem roku 2000. Prvním varovným signá lem byla ná padně horší kvalita nakupované dá vky disků . Disky byly vrá ceny a vyměněny za jinou, vyhovující šarži. Již při dalším ná kupu bylo konstatová no, že kvalita je opět nižší. Disky byly vyrobeny v Mexiku (pravděpodobně nově vzniklá lisovna). Díky těmto signá lů m jsme zahá jili nové srovná vací testy.
Vý znam poč áteč ních vlastností media z hlediska archivace Pro dlouhodobou archivaci je dů ležitá maximá lní rezerva informač ního obsahu, která dovoluje rekonstrukci pů vodních dat – redundance. Tato informace je dostupná pouze měřením. Pokud je tato redundance vysoká a analogové vlastnosti media dobré, lze CD-R disk v souč asnosti označ it za mimořá dně spolehlivé medium pro dlouhodobé uložení dat. Informace o zá kladních měřitelných vlastností CD-R medií je uveden v příloze 1. Informace o mož nostech verifikace a měření vlastností CD-R medií je v příloze 2.
2
Dostupné technologické informace Dostupné informace především na internetu jsou vesměs informace obchodního (propagač ního) charakteru nebo empirické zkušenosti získané amatérskými prostředky (např. porovná vá ní co vydržíCD-R na sluníč ku). Charakteristická je ú plná absence nezá vislých informací, které je možno získat pouze s využitím specializovaných měřicích přístrojů . Je to logické, protože dostateč ně vybavené laboratoře jsou vá zá ny na konkrétní firmy a mají za ú kol podporovat jejich vlastní vývoj a řízení kvality. Zde vznikající informace sloužík dalšímu vlastnímu vývoji a jsou tedy předmětem utajová ní před konkurencí. Na veřejnost jsou z těchto zdrojů poskytová ny jen informace, sloužící prezentaci firem a podporující obchodní zá měry těchto firem. Ze zveřejň ovaných informací jsou použitelné a dů věryhodné informace na nichž se všichni výrobci shodují (neníco tajit). Ná rodníknihovna je v tomto směru mimořá dné pracoviště, neboť je vybavena technikou dovolující objektivní kontrolu kvality vypalovaných CD a to i v analogových parametrech. Prá vě tyto možnosti a související znalosti vedli k rozpozná ní potřeby do budoucna těsně spolupracovat s výrobcem medií. V ná sledující zprá vě je struč ně popsá na problematika, struč ně zdokumentová n stav na trhu, rozebrá ny příč iny tržní i technologické. Do zprá vy nemohly být zařazeny informace dokumentující podrobněji popisované jevy během výroby. Tyto interní informace nelze publikovat.
Vý běr medií pro srovnávací testy Bylo vybrá no po deseti discích od firem běžně dostupných na našem trhu. Byly vybrá ny výrobky od renomovaných firem i tzv. ‚noname‘. Testy poskytly velmi překvapivé výsledky. Nebyla nalezena žá dná zá vislost mezi ‚znač kou‘ a kvalitou. Dokonce nejhorší disk byl znač kový(sériová chyba – evidentně poškozená matrice, pro archivaci vysloveně nepoužitelné). Naproti tomu výrazně nejlepší disk byl od firmy ProDisk, ná m do té doby vcelku nezná mé. Pů vodní zá měr zopakovat i klimatické testy byl zpožděn tím, že pracoviště Stá tního ú středního archivu s nímž spolupracujeme, se stěhovalo do nově vybudovaného areá lu, takže tyto testy byly o několik měsíců odloženy, posléze pod vlivem nových skuteč ností od nich bylo dokonce upuštěno. Mezitím jsme poněkud zneklidněni pokrač ovali v monitorová ní kvality CD-R disků na č eském trhu a naše zneklidnění rostlo. Další dodá vka disků od dříve vybraného dodavatele byla prů měrná , zdroj byl dle identifikace výrobce jinýnež při první dodá vce. Znač kovýdisk vyřazenýv poč á tcích přípravy pro sériovou vadu matrice byl jak se dalo oč eká vat při dalším ná kupu lepší- prů měrný. Situace odpovídá tomu, ž e na bě ž ném trhu nyní tvoří znač ku prodejce, nikoli vý robce. Vý robce je subdodavatelem distributora a v zásadě můž e dodávat komukoli. Protož e kritériem na trhu je cena medií při zachování akceptovatelné spolehlivosti pro bě ž ného spotřebitele, je tento trh pro získávání spolehlivý ch medií vhodný ch pro dlouhodobou archivaci nespolehlivý a tedy nepouž itelný . Neosvě dč ila se ani media inzerovaná jako vhodná pro dlouhodobou archivaci. Nakonec byl pro tuto zprá vu vybrá n soubor osmi medií, které byly testová ny vždy na dvaná cti vzorcích pů vodně připravených pro klimatické testy. Již v této fá zi řešení ú kolu bylo zřejmé, že mezi velkými výrobnami není zá sadní rozdíl, že fluktuace kvality je překvapivě vysoká . V této době se již zač ala vytvá řet představa možné spoluprá ce s jedním výrobcem.
3
Metodika testování Již z dřívějšípraxe víme, že optimá lní kvalita zá znamu se pro rů znou kombinaci media a zapisovací jednotky liší. Proto prvními testy byly testy hledající pro dané medium optimá lní zá znamovou rychlost. Měření s variacemi zá znamové rychlosti byla vyhodnocena na měřič i MCD4, kterýsice měří jen zá kladní (single) rychlostí, dovoluje však získat podrobné analogové hodnoty. Byl zde sledová n v podstatě vliv rychlosti zá znamu na parametry HF signá lu, které jsou obrazem geometrie a fyziká lních vlastností pitové struktury. Tyto testy přinesly jak se oč eká valo nalezení optima použitelného pro všechna testovaná media. , kterým je (jak je dá le zdokumentová no) pro mechaniky YAMAHA osminá sobek zá kladní rychlosti. Pro testy nad většísouborem disků , které měli omezit vliv ná hodných individuá lních vad, pak byla použito tato společ né optimum. Přehled výsledků měření je uveden v příloze 3.
Vyhodnocení hledání optimální záznamové rychlosti Výsledky měření vlivu zá znamové rychlosti jsou na straně ‚DATA rychlost (1)‘. Kromě dat získaných z měření je zde zavedena hodnota ‚variace asymetrie‘ ve které je informace o amplitudě kolísá ní ú rovně HF signá lu krá tkých pitů . Na straně ‚BLER(3)‘ jsou graficky interpretová ny výsledky měření. Je zřejmé, že nejlepší zá znam odpovídá v prů měru ryclosti 8x. Výjimkou je medium TDK, kde se na zkoumaném vrorku medií jevíjako optimum rychlost 1x. Zajímavýje vliv zá znamové rychlosti na parametry HF signá lu. Zatímco pro I11/Itop leží prů měrné optimum na rychlosti 8x, pro I3/Itop je tímto optimem, byť ne výrazným, rychlost 4x. Podrobné výsledky jednotlivých medií v příloze ná sledují. Na zá kladě grafu prů měrných hodnot BLER byla další měření prová děna při rychlosti zá znamu 8x. Toto zjištění je v souladu s již zavedenou praxí.
Vyhodnocení srovnání mé dií Tabulky naměřených hodnot testovaných medií jsou v příloze 3 uvedeny na strá nká ch ‚DATA media (14) str 1.-4.‘. Z porovná ní jednoznač ně vyplývá , že nejlepší výsledky majídisky ProDisk (2), Philips (5) a MULTISONIC (8). Disk MULTISONIC byl přidá n později. Ač nebyl v přípravě vybrá n do dalších testů , při ná hodném měření byla konstatová na překvapivě vysoká kvalita, disky byly dokoupeny v distribuč ní síti a zařazeny do testů . Později byly přiřazeny i vzorky z nového ná kupu disků ProDisk (3). Výsledky jsou na rozdíl od prvního výborného zcela prů měrné. Druhýná kup disků ProDisk byl již jen prů měrnýa potvrdila se nemožnost trvalého odběru z téže produkce (f. ProDisc distribuuje media více výrobců ). Volba mezi medii Philips a MULTISONIC byla ovlivněna možností vytvoření mechanismů výběru medií pro archivaci přímo z výroby na zá kladě sledová ní primá rních informací o stavu a prů běhu výroby. Jako partner pro dalšídodá vky medií pro archivaci v NKČ R byla vybrá na firma ExImpo a jejídisky MULTISONIC.
4
Další vý znamné závislosti Při vyhodnocová ní výsledků a hledá ní významných zá vislostí bylo konstatová no, že disky se lišívýznamně v kolísá ní analogových parametrů během jedné otá č ky disku. To se obrá ží nejzřetelněji v kolísá ní asymetrie HF signá lu a v kolísá ní I3/Itop v korelaci s chybovostí disku. Podivuhodné je zjištění, této významné korelace není využívá no při kontrole a řízení kvality výroby. Grafické vyjá dření, vč etně uvedení parametrů významnosti je v příloze 3 na strá nká ch ‚korelace (5-7)‘
Shrnutí poznatků Souč asný stav charakterizují tato konstatová ní: 1. Kvalita CD-R medií s ohledem na běžné použití (mimo archivaci) je dostateč ná , technologie je stabilizovaná , jsou zná my vlastnosti používaných technologií. 2. Cena CD-R je minimalizovaná . Konkurenč ní boj na trhu je řízen výhradně cenou, protože rozdíly v kvalitě nejsou zá kazníkem zjistitelné. Minimá lní cena je mimo jiné možná jen při maximá lní výtěžností. Do prodeje je proto zařazová no maximum vyrobených CD, zřejmě je i vědomě připouštěno urč ité promile reklamací. 3. Změ na prostředí trhu vedla k tomu, že zde vystupují prodejci, nikoli výrobci 4. Mě řicí technika potřebných vlastností je ná kladná a není zřejmě předpoklad rychlého poklesu její ceny. V dosavadní koncepci kontroly kvality CD pro archiv bylo rozhodující, že sprá vnost výběru výrobce medií byla v podstatě jen ověřová na. Pokud byla používaná media dostateč ně kvalitní, nebyl dů vod dodavatele medií měnit, kontrolovala se především kvalita vypalová ní. Stabilní kvalitní media spolu s kontrolovaným zá znamem vedla k tomu, že disky v archivu jsou spolehlivě č itelné a uložení dat je dostateč ně bezpeč né. Pro vý bě r medií pro archivaci jsme vyšli z tě chto úvah: Je obecně přijato, že nejrozšířenější technologie označ ovaná ‚supergreen‘ má dostateč nou stabilitu a předpoklady životnosti media v oblasti cca 100let. Maximá lní kvalita dosažitelná touto technologií se u všech větších výrobců dostala na podobnou, dobrou ú roveň . Rozdíly jsou v peč livosti a č istotě prá ce, která se obrá ží především v množství loká lních vad. Přes tyto rozdíly lze konstatovat, že z hlediska krá tkodobého použití jsou i tyto horšídisky většinou dobře použitelné. Technologie ‚supergreen‘ je využívá na dostateč ně dlouho na to, aby proběhly inovace odstraň ující její ‚dětské nemoci‘. Lze ji poklá dat za stabilizovanou a spolehlivou. Nenívhodné se při hledá ní media pro archivaci orientovat na horké technologické novinky. Nové technologie bývají uvá děny na trh co nejdříve ve snaze získat ná skok před konkurencí. Nepředvídatelné problémy, které se mohou vyskytnout, se řeší pokud možno bez veřejnosti, ‚za pochodu‘ a zveřejň ují se teprve v okamžiku, kdy jsou odstraněny (obvykle jako dalšínovinka J). Rozdíly mezi medii, která využívajítuto technologii jsou především v zodpovědnosti výrobce vů č i zá kazníkovi a tak trochu i ve štěstí, protože u každého výrobce se kvalita výroby pohybuje v urč itém rozsahu. Je nemožné hledat opakovaně vyhovující media na nepřehledném trhu, kde nelze získat rozhodujícíinformace o objektivních vlastnostech media. Všechny informace o kvalitě media však existují již během výroby u výrobce a jsou zde pozorně sledová ny a dokumentová ny. Sledová ní kvalitativních parametrů je pro řízení výroby nezbytné, mimo jiné i proto, že urč uje zá sahy do výroby dané její přirozenou 5
periodicitou (viz dá le). Dobré firmy jsou vybaveny v tomto směru technikou zcela nedostupnou běžným uživatelů m. Podstatnýprvek nejistoty a neznalosti objektivních informací o kvalitě medií vklá dá do tohoto procesu až obchodní č lá nek, kterýpřerušuje možnost přímé profesioná lní komunikace s výrobcem a nekontrolovaně a z č istě obchodních zá jmů ‚promíchá vá ‘ media.
Návrh dalšího postupu Jako optimální řešení v souč asný ch podmínkách vidíme - vytvoření přímého vztahu se spolehlivým výrobcem, - využívá ní kontrolních mechanismů a měřicí techniky výrobce, - dokladovanou garanci vlastností dodá vaných CD-R disků . - využití znalostí výrobce o prů běhu výroby, zejména využití periodicity výroby CD-R.
Využití periodicity vý roby CD Matrice používaná na vstřikolisu má omezenou životnost, targety se vyměň ují pravidelně díky předvídatelné životnosti, je nutná periodická ú držba zařízení. Každýtento zá sah do technologie má za ná sledek novýná běh výroby, během něhož se výroba ‚uklidň uje‘. Dochá zík usazení matrice, stabiliace teplotního režimu formy i vstřikovaného polykarboná tu, doladění cyklu lisu za ustá leného chodu, vyč ištění dopravních a pracovního prostorů , prostorů v nichž dochá zí k naprašová ní . Media vyrobená v této poč á teč ní době jdou do odpadu. (snižuje se tím výtěžnost). Teprve po urč ité době výroby dosá hnou media kvality akceptovatelné pro uživatele, proces zlepšová ní kvality však pokrač uje. Nejlepší kvalita výroby pochá zí z ná sledujícího období, které je déle bez zá sahů - z uklidněné, kontinuá lně běžící výroby. V této době klesá výskyt všech nahodilých vad. Toto období mů že být i velmi dlouhé, jeho konec je však vždy dá n buďtechnologicky (např.výměna targetu) nebo postupně se zhoršujícími parametry , které si vyžá dají novýzá sah do technologie, (např. výměna matrice). Rozhodnutí, kdy je již nutno takto zasá hnout do výroby, opět ovlivň uje výtěžnost. Je zřejmé, že kvalita vyrá běných CD má z principu vždy periodickýcharakter. Parametry, které se měřív NKČ R při výběru vhodných dodavatelů medií jsou měřeny i výrobcem v prů běhu výroby těchto medií. Jde tedy o duplicitní prá ci a je zřejmé, že pokud by byla zajištěno dodá vá ní medií, které jsou vyrobeny v době stabilizované výroby na zá kladě prů běžného měření ve výrobě, je vlastní ověřová ní kvality zakoupených medií bezpředmětné. Disky označ ované jako vhodné pro archivaci. Disky označ ované v nabídce jako vhodné pro archivaci jsme v tuzemské nabídce nalezli v srpnu 2001 jediné. Ve srovná vacích testech s medii aktuá lně dostupnými na trhu jsme však konstatovali pouze prů měrnou kvalitu a dokonce spíše podprů měrné analogové vlastnosti. Lze konstatovat, že jde pouze o reklamní označ ení.
6
Spolupráce s vý robcem Vzhledem k tomu, že ná m v té době opakovaně vyšly příznivé výsledky u tuzemského výrobce CD-R firmy Eximpo a.s., obrá tili jsem se na tuto firmu s dotazem na možnosti přímé spoluprá ce. Vzhledem ke vstřícnému postoji je v souč asnosti projedná vá na a testová na možná forma spoluprá ce. Firma disponuje velmi kvalitním výrobním zařízením a také odpovídající měřicí technikou Firma poskytuje služby jako referenč ní pracoviště a laboratoř f. CIBA - výrobce barviv pro technologii CD-R. Z tohoto vyplývá nemožnost zařazení informací, které mohou mít internícharakter, do této zprá vy.
Obecná archivač ní strategie na CD-R Stá rnutímedií je velmi pomalé a lze mít za proká zané, že fyzickou životnost medií resp spolehlivou č itelnost zá znamu lze oč eká vat nejméně v horizontu desítek let. Vzhledem k velmi nízkým cená m medií ve srovná ní s drahou měřicí technikou a s potřebou specialistů , je do budoucna výhodnější a levnější ve zvoleném č ase přepsat preventivně kompletní archiv na nová media. Termín přepisu lze urč it na zá kladě monitorová ní stavu starších kopií archivovaných CD-R. Při uklá dá ní dat na CD-R se tedy doporuč ujeme postupovat ná sledovně: 1. Používat zá sadně se media v souč asnosti typu ‚suprgreen‘, u nichž je výrobcem dů věryhodně garantová na kvalita, především analogové vlastnosti a zá kladní chybovost (Symetrie, I3/Itop, I11/Itop, Bler, AV Bler) 2. Prová dět vždy dva zá znamy, uklá dat je na nezá vislá ú ložiště. 3. Media po zá znamu dat kontrolovat alespoň na ú rovni bodu 2 přílohy 2. Není-li možnost zřízení vlastního pracoviště, je nutné alespoň pravidelné posouzení zá znamu externě (např. u výrobce odebíraných CD-R). To umožní srovná ní dosahovaných analogových parametrů s maximá lně dosažitelnými, tedy posouzení stavu zá znamových jednotek. 4. Stav medií uložených v archivu pravidelně kontrolovat na reprezentativním vzorku archivovaných disků jako předchozího. 5. V případě signifikantního poklesu kvality archivovaných disků provést vč as přepis celého archivu na nová media.
Pozná mka o DVD K č asto zmiňovanému mediu DVD připomíná m, ž e je předč asné v souč asnosti uvaž ovat v NKČ R o dlouhodobé archivaci dat na zapisovatelné DVD disky a to hlavněz důvodů absence alespoň zá kladních mož ností kontroly kvality vypá lených DVD. Naopak, bude-li zajištěna tato mož nost, bude pravděpodobněvyuž ití DVD pro archivaci bez větších rizik, protož e je využ ívá no technologie navazující na dobré zkušenosti z CD-R.
7
Závěr Změny na trhu s CD-R medii vedou k nemožnosti efektivní, samostatné a objektivní orientace na tomto trhu. Jako spolehlivé a efektivní řešení se jeví trvalá spoluprá ce s renomovaným výrobcem medií. Pro NKČ R je v souč asnosti připravová na spoluprá ce s firmou Eximpo a.s. .
Přílohy: 1. Měřitelné parametry CD-R medií z hlediska archivace 2. Možnosti verifikace a měření vlastností CD-R medií 3. Výsledky měření vybraných medií
8
Příloha 1 - Měřitelné parametry CD-R medií z hlediska archivace Obecně lze rozdělit parametry měřitelné na CD dicích na analogové a digitá lní. Analogové vyjadřují fyziká lní vlastnosti media, především geometrii pitové struktury zá znamu, vlastnosti reflexní vrstvy a nosič e. Významná je i informace o vlastnostech a variacích ‚vedení stopy‘ v horizontá lním směru (tracking) a vertiká lním (fokus). Celýzá znam dat je založen na pitové struktuře. Pity jsou prohlubně na lisovaných CD, plochy se změněnou reflektivitou na CD-R. Mají délku (stejně jako mezery mezi nimi) tří až jedená cti zá kladních délek a leží v ose stopy zá znamu. V této struktuře je zakódová na veškerá uložená informace. Celýč tecí proces je zá vislýna sprá vném rozlišení délek jednotlivých pitů a mezer mezi nimi. Pokud by snímač rozeznal všechny délky sprá vně, neuplatnil by se nijak mechanismus oprav během rekonstrukce dat a veškeré digitá lní chyby by byly nulové. Zá kladem sprá vného rozpozná vá ní délek je kvalitní signá l, kterýje snímá n laserovou hlavič kou a převeden na analogovýsigná l odpovídající tomu jak hlavič ka ‚vidí‘ pity – tzv. HF signá l. Tento analogovýsigná l je převeden kompará torem na EFM signá l, kterýje již analyzová n digitá lně. Prvotní je urč ení, kolik kvant byl kterýpit dlouhý. Již zde je zřejmé, jak zá sadně mů že toto rozhodová ní a tedy kvalitu snímá ní ovlivnit amplituda snímaného signá lu (většísigná l, vyššístrmost při prů chodu nulou, menší nejistota), symetrie (rů zná geometrie pro krá tké a dlouhé pity), sledová ní stopy (mechanickýproces, odchylka osy stopy nebo roviny zaostření mění rozhodovací ú rovně). Při nízké ú rovni loká lních poškození a homogenním HF-signá lu mů že být i při nízké amplitudě sprá vně rozpozná vá na délka pitů , bude tedy velmi nízká ú roveň ‚digitá lních‘ chyb odvozených z nesprá vného rozpozná ní délky. Disky se mohou jevit jako dobré. Je však zřejmé, že u disku s nižšíamplitudou nebo vyššíasymetrií HF-signá lu lze oč eká vat podstatně vyššícitlivost na libovolné poškození, zneč ištění disku, snížení odraznosti reflexnívrstvy atd. . Analogové vlastnosti jsou tedy pro posouzení kvality disku primární. Jsou dobře reprodukovatelné a poměrně objektivní. Jsou také dobře hodnotitelné, protože jsou analogové, tedy spojitě se měnící. Zá kladní analogové parametry vyhodnocované na HF-signá lu poskytovaném laserovou hlavou jsou amplitudy nejkratších a nejdelších pitů a asymetrie signá lu. Velice signifikantní informací o kvalitě disku je i vyhodnocení spektra identifikovaných délek po komparaci. Toto měření je však výsadou velmi drahých zařízení urč ených pro výrobní podniky. Disky mající špatné zá kladní parametry nejsou pro archivaci vhodné i když digitá lnívlastnosti mohou být dobré, jak bude vysvětleno dá le. Veškeré vady disku se při snímá ní vždy projeví nejprve jako deformace snímaného HFsigná lu. Úplnývýpadek signá lu obvykle souvisí s přímým poškozením pitové struktury, což je vada z výroby nebo dů sledek poškození strany s potiskem. Tento případ je v podstatě dosti výjimeč ný, pomineme-li hrubší poškození povrchu disku, protože reflexní vrstva s pity je snímá na skrze tloušťku disku, jejíž povrch je pro laserovou hlavu znač ně rozostřen. Drobné neč istoty a poškození způ sobí jen pokles amplitudy HF- signá lu, nikoli jeho zá nik. Chyba tady vzniká tím, že při ná hlé deformaci HF signá lu nejsou sprá vně vyhodnoceny délky pitů . Horší analogové vlastnosti disku zvyšují citlivost na bě ž ná poškození, nejsou však samy o sobě příč inou vniku chyb. Digitá lnívlastnosti jsou odvozeny od monitorová ní procesu rekonstrukce zaznamenaných dat.
9
Proud informací o délká ch jednotlivých pitů a mezer mezi nimi je rekonstruová n do pů vodních zaznamenaných dat. Systém rekonstrukce ve více stupních, rozptýlení vlivu loká lníztrá ty dat na větší datovýprostor, to vše přiná ší vysoké možnosti rekonstrukce dat i při znač né chybovosti ve č tení signá lu z disku. Při monitorová ní signá lů dokumentujících aktivaci příznaků rekonstrukč ních mechanismů lze dobře pozorovat ú spěšnost rekonstrukč ního procesu. Tato ú spěšnost je velmi citlivě zá vislá na analogových vlastnostech disku protože je jen obrazem sprá vnosti převodu analogového signá lu na digitá lní– rozpozná ní pů vodní délky jednotlivých pitů . Příkladně chyba ve vedení stopy (způ sobená např nepatrnou neč istotou pod matricí) mů že způ sobit neopravitelné chyby nebo naopak nemusí být vů bec digitá lně vů bec registrová na. Zá leží na tom, jak systém mechanického sledová ní stopy udrží laserovýpaprsek v ose stopy a zda odchylka od této osy nezbytná pro servosystém nepřekroč í ú roveň , kdy délka pitu je vyhodnocena nesprá vně. Nepatrná změna mechanických vlastností snímacího systému, nastavení sledovacího servosystému, vede snadno ke změna amplitudy nebo geometrie signá lu poskytovaného snímací hlavou. To se mů že projevit neadekvá tní změnou registrovaných digitá lních chyb. Obdobnývliv při hranič ních analogových parametrech mů žou mít prakticky všechny změny vlastností snímací mechaniky i media. Je zřejmé, že disk ležícív analogových vlastnostech na hranici použitelnosti, mů že vykazovat minimá lní digitá lní vady. Při výhradně digitá lním měření se mů že jevit dokonce jako bezvadný. Podstatná je u takovéhoto disku vysoká citlivost na jakékoli poškození č i změnu podmínek snímá ní, která se projeví vysokým, pů vodní příč ině neú měrným ná rů stem digitá lních chyb. Sem lze zařadit i zná mé efekty, že disk některé mechaniky ‚neberou‘. Lze tedy konstatovat, že digitá lní parametry dá vají dobrou představu o jednoznač ných poškozeních pitové struktury nebo povrchu. Dobrývýsledek digitá lního měření bez znalosti analogových vlastností však nedá vá dostateč nou informaci o spolehlivosti zá znamu. Hodnocení disků CD-R pro archivaci na zá kladě měření je plnohodnotné jen tehdy, je-li k dispozici analogové měření. Samostatné digitá lní měření lze využívat jen jako doplň kové měřenídisků u nichž je jistota, že jsou z analogového hlediska vyhovující. Zjednodušené měření pouze digitá lních parametrů je NKČ R využívá no pro kontrolní měřeníarchivovaných CD-R disků nebo pro kontrolu stavu CD dodaných do NK jako povinné výtisky.
10
Příloha 2 - Možnosti verifikace a měření vlastností CD-R medií CD lze posuzovat na třech ú rovních. 1. Nejjednodušším ‚měřicím přístrojem‘ je každá zapisovací jednotka při použití funkce verifikace disku. Výsledek ‚měření‘ je vyhovuje/nevyhovuje. Jestliže disk vyhovuje, redundance prá vě nyní dovoluje č tení disku. Chybí informace dovolující jakoukoli prognózu životnosti media. 2. Více informací poskytují testovací přístroje monitorující č innost signá lového procesoru – digitá lní rekonstrukci dat. Při kontrole již zaznamenaných dat dá vá toto měření vč asnou informaci o nezbytnosti přepisu na nová media. Poskytují informace o ‚nepoškozenosti‘ zá znamu‘ nikoli o jeho kvalitě. Nedostateč né pro samostatnou kontrolu archivovaných disků . Dostateč né při zaruč ené kvalitě medií a při možnosti kontroly analogových vlastností zá znamu na vybraných vzorcích uklá daných do archivu. 3. Profesioná lní mě řicí přístroje poskytující kompletní informace o vlastnostech media a zá znamu. Pro oblast archivace jsou tyto přístroje v souč asnosti prakticky nedostupné. To, že NK má k dispozici dva měřicí přístroje této třídy je dá no výjimeč ně příznivými a zatím těžko opakovatelnými okolnostmi.
Pozná mka: Oč eká vá ní, ž e se č asem objeví levnější měřicí přístroje se zatím nesplnilo. Znač né problémy s překotným vývojem CD (DVD) mechanik jsou příč inou pochybností, ž e se asi nesplní- chybí motivace výrobců této měřicí techniky vyrá bět levná zařízení. Nepříznivěse projevuje také to, ž e výrobci měřicí techniky jsou zá vislí na vývoji snímacích jednotek, jejichž vývoj nijak nebere na zřetel jejich specielní potřeby.
11
Příloha 3 - Vý sledky hledání optimální rychlosti. Viz soubor: VaV 2001 Výběr mediíCDR. xls
12
Protokoly měřeníke zprá vě Vý běr optimálních medií CD-R pro archivaci digitálních dat v NKČ R Č á st 1: optimalizace zá znamové rychlosti
Výtisky protokolů o měření
AiP Beroun s.r.o. říjen 2001
13
Protokoly měřeníke zprá vě Vý běr optimálních medií CD-R pro archivaci digitálních dat v NKČ R Č á st 2:
porovná vá ní medií
Výtisky protokolů o měření
AiP Beroun s.r.o. říjen 2001
14
