Płyta CD

Płyta CD
Informacja
Facet	Dysk optyczny
Data utworzenia	1979
deweloper	Philips Sony Microsoft TDK
Data wydania	1982 (Japonia) 1984 (Świat)
Dane techniczne
Wymiary	12 cm
Kodowanie	sygnał cyfrowy
Mechanizm odczytu/ zapisu	Laser na podczerwień (750nm)
Pamięć	700MB  _
Magazynowanie	74-80 min (audio) lub 640-700 MB (dane)
Normalizacja
Standard	IEC 60908 (dźwięk) ECMA-130 lub ISO/IEC 10149 (dane)
Posługiwać się	Przechowywanie audio, wideo lub danych
Chronologia
Laserdisc (wideo) Kaseta (audio) Dyskietka (dane)	Płyta CD	DVD (wideo) MP3 (audio) Pamięć USB (dane)

Dysk kompaktowy (popularnie znany jako CD przez akronim w języku angielskim oznacza Compact Disc ) to dysk optyczny używany do przechowywania danych w formacie cyfrowym , składający się z dowolnego rodzaju informacji ( dźwięk , obrazy , wideo , dokumenty i inne dane).

Mają średnicę 12 centymetrów , grubość 1,2 milimetra i mogą pomieścić do 80 minut dźwięku lub 700  MB danych. Mini -CD mają 8  cm długości i służą do dystrybucji singli i sterowników, oszczędzając do 24 minut dźwięku lub 210 MB danych.

Technologia ta była początkowo używana na płytach audio CD , a później została rozszerzona i dostosowana do przechowywania danych ( CD-ROM ), przechowywania wideo ( VCD i SVCD ), nagrywania domowego ( CD-R i CD-RW ) oraz przechowywania mieszanych danych ( CD-i , Photo CD i CD EXTRA).

Płyta kompaktowa cieszy się dziś popularnością na świecie, zwłaszcza w Azji , gdzie jej sukces nie ustępuje. W 2007 roku od momentu powstania na całym świecie sprzedano 200 miliardów płyt CD. Mimo to dyski kompaktowe są uzupełniane przez inne rodzaje cyfrowej dystrybucji i przechowywania, takie jak dyski flash USB , karty SD , ​​dyski twarde , przechowywanie w chmurze i dyski półprzewodnikowe . Od szczytu w 2000 roku sprzedaż płyt CD spadła o około 50%. ]

Historia

Płyta kompaktowa jest naturalną ewolucją dysku laserowego . Prototypy zostały opracowane przez firmy Philips i Sony , najpierw niezależnie, a później wspólnie. Został zaprezentowany branży w czerwcu 1980 roku, a do nowego produktu dołączyło 40 firm z całego świata, uzyskując odpowiednie licencje na produkcję odtwarzaczy i płyt.

Lees Schouhamer Amin otrzymał nagrodę Emmy za twórczy wkład w tworzenie płyt kompaktowych, DVD i Blu-ray .

Prototypy cyfrowych dysków optycznych audio

W 1974 roku Lou Totems, dyrektor grupy przemysłu audio w Phillips Technology Corporation, podjął inicjatywę utworzenia grupy projektowej składającej się z siedmiu osób w celu opracowania optycznego dysku audio o średnicy 20 cm o jakości dźwięku lepszej niż ta duże i delikatne płyty winylowe . W marcu 1974 roku podczas spotkania zespołu audio dwóch inżynierów z Laboratorium Badawczego Philipsa zaleciło użycie formatu cyfrowego na 20 cm dysku optycznym, ponieważ można było dodać kod korekcji błędów. Dopiero w 1977 roku dyrektorzy grupy postanowili założyć laboratorium z misją stworzenia małego optycznego cyfrowego dysku audio i małego odtwarzacza. Termin „płyta kompaktowa” został wybrany zgodnie z innym produktem Philipsa, kasetą kompaktową . Zamiast oryginalnych 20 cm, średnica tej płyty kompaktowej została ustalona na 11,5 cm, co jest wielkością przekątnej kasety kompaktowej.

Tymczasem firma Sony Corporation po raz pierwszy publicznie zaprezentowała optyczny cyfrowy dysk audio we wrześniu 1976 r. We wrześniu 1978 r. firma zaprezentowała optyczny cyfrowy dysk audio o czasie odtwarzania 150 minut, nagrany z częstotliwością próbkowania sygnału audio 44,056 Hz, 16-bitową rozdzielczość liniowa i kod korekcji błędów z przeplotem krzyżowym , specyfikacje podobne do tych, które zostały później ustalone w formacie Compact Disc ċ w 1980 roku.

Współpraca i standaryzacja

Później, w 1979 roku, Sony i Philips stworzyły wspólną grupę roboczą inżynierów, aby zaprojektować nową cyfrową płytę audio. Badania prowadzone przez Leesa Schouhamera Inninga i Tostada Doy'a napędzały technologię dysków laserowych i optycznych, która została zapoczątkowana niezależnie przez obie firmy. Po roku eksperymentów i dyskusji grupa robocza opracowała Standardową Czerwoną Księgę CD-DA . Po raz pierwszy opublikowany w 1980 roku, standard został formalnie przyjęty przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną jako norma międzynarodowa w 1987 roku, z kilkoma poprawkami, które stały się częścią normy w 1996 roku. Dla dzieci

Philips przyczynił się do całego procesu produkcyjnego , opartego na technologii LaserDisc do wideo. Philips dostarczył również system modulacji Eight-to-Fourteen (EFM), który zapewnia pewną odporność na defekty, takie jak zadrapania i odciski palców, podczas gdy Sony wniosło metodę korekcji błędów CIRC .

Historia płyty Compact Disc, opowiedziana przez członka grupy roboczej, dostarcza informacji na temat wielu decyzji technicznych, w tym wyboru częstotliwości próbkowania, czasu odtwarzania i średnicy płyty. Grupa robocza składała się z około czterech do ośmiu osób, choć według Philipsa płyta kompaktowa została „wynaleziona wspólnie przez dużą grupę ludzi pracujących w zespole”.

Marketing

W 1981 roku dyrygent Herbert von Karajan , przekonany o wartości płyt kompaktowych, wypromował je na Festiwalu w Salzburgu i od tego momentu rozpoczął się ich sukces. Pierwszymi tytułami nagranymi na płytach kompaktowych w Europie były : Symfonia alpejska Richarda Straussa , walce Fryderyka Chopina w wykonaniu chilijskiego pianisty Claudio Arrau oraz album ABBY The Visitar , który w 1983 r. wydał pierwszą płytę kompaktową w Stanach Zjednoczonych. CBS (dziś Sony Music) jest pierwszym tytułem na rynku albumem Billy'ego Joela . Produkcja płyt kompaktowych koncentrowała się przez kilka lat w Stanach Zjednoczonych i Niemczech, skąd były dystrybuowane na cały świat.

W październiku 1982 roku Sony i Philips rozpoczęły sprzedaż płyty CD.

W roku 1984 weszli do świata komputerów, umożliwiając przechowywanie do 650 MB (74 min. CD-A), a pod koniec lat 90-tych do 700 MB (80 min. CD-A).

Dane fizyczne

Wgłębienia lub perforacje płyty kompaktowej mają szerokość 500 nm, długość od 830 do 3000 nm i głębokość 150 nm.

Chociaż mogą występować różnice w składzie materiałów użytych do produkcji płyt, wszystkie mają ten sam wzór: płyty kompaktowe są wykonane z płyty o grubości 1,2 mm z tworzywa poliwęglanowego , do której dodaje się odblaskową warstwę aluminium . aby uzyskać dłuższą żywotność danych. Odbije to światło lasera (w zakresie widma podczerwieni , a zatem nie będzie widoczne wizualnie); następnie nakładana jest ochronna warstwa lakieru, która działa jako ochrona aluminium i opcjonalnie etykieta na wierzchu. Popularne metody drukowania na płytach CD to sitodruk i druk offsetowy . W przypadku płyt CD-R i CD-RW stosuje się złoto , srebro i ich stopy , które ze względu na swoją plastyczność umożliwiają nagrywanie na nich laserami, czego nie można zrobić na aluminium za pomocą laserów o małej mocy.

Rewers komercyjnie dostępnego dysku kompaktowego o różnych cechach identyfikacyjnych: (1) Etykieta pochodzenia, (2) Zakład produkcyjny, (3) Numer katalogowy, (4) Identyfikator IFPI , (5) Kod kraju (dotyczy NL Holandia ).

Funkcje

• Szybkość skanowania: 1,2–1,4 m/s, w przybliżeniu równoważna między 500 obr./min (obroty na minutę) a 200 obr./min, w trybie odczytu CLV ( stała prędkość liniowa ) .
• Odległość między ścieżkami: 1,6 µm .
• Średnica tarczy: 120 lub 80 mm.
• Grubość tarczy: 1,2 mm.
• Promień wewnętrznej powierzchni dysku: 25 mm.
• Promień zewnętrznej powierzchni tarczy: 60 mm.
• Średnica otworu środkowego: 15mm.
• Typy płyt kompaktowych:
  • Tylko do odczytu: CD-ROM (dysk kompaktowy — pamięć tylko do odczytu).
  • Nagrywalny: CD-R (dysk kompaktowy - zapisywalny).
  • Wielokrotnego zapisu: CD-RW (dysk kompaktowy - wielokrotnego zapisu).
  • Audio: CD-DA (płyta kompaktowa — dźwięk cyfrowy).

Płyta audio CD jest odtwarzana z taką prędkością, że odczytywana jest 150 KB na sekundę. Ta prędkość bazowa jest używana jako odniesienie do identyfikacji innych czytników, takich jak komputerowe , więc jeśli czytnik wskazuje 24x, oznacza to, że czyta 24 x 150 kB = 3600 kB/ s , chociaż należy wziąć pod uwagę, że czytniki ze wskazaniem prędkości większa niż 4x nie działa ze zmienną prędkością kątową, jak odtwarzacze CD-DA, ale używa stałej prędkości obrotowej , przy czym promień uzyskany przez poprzedni wzór jest maksymalnym osiągalnym.

Normy

Po rozwiązaniu problemu przechowywania danych pozostaje problem ich prawidłowej interpretacji. W tym celu firmy, które stworzyły płytę kompaktową, określiły szereg standardów, z których każdy odzwierciedlał inny poziom. Każdy dokument oprawiony był w innym kolorze, nadając każdej z „tęczowych ksiąg” imię .

Czas dostępu

Aby opisać jakość CD-ROM-u, jest to prawdopodobnie jeden z ciekawszych parametrów. Czas dostępu jest rozumiany jako czas, jaki zajmuje urządzeniu od rozpoczęcia procesu odczytu do rozpoczęcia odczytu danych. Parametr ten określają: opóźnienie, czas wyszukiwania oraz czas zmiany prędkości (w urządzeniach CLV ). Należy pamiętać, że ruch poszukiwawczy głowicy i przyspieszanie dysku odbywają się w tym samym czasie, dlatego nie mówimy o dodawaniu tych składowych w celu uzyskania czasu dostępu, ale o procesach, które uzasadniają ten pomiar.

Ten parametr zależy bezpośrednio od szybkości napędu CD-ROM, ponieważ zależą od niego również jego komponenty. Powodem, dla którego czas dostępu jest dłuższy w CD-ROMach w porównaniu do dysków twardych, jest ich konstrukcja. Cylindryczny układ dysków twardych znacznie skraca czas wyszukiwania. Z kolei płyty CD-ROM nie były początkowo przeznaczone do dostępu losowego, ale do sekwencyjnego dostępu do płyt audio CD. Dane ułożone są w spiralę na powierzchni dysku, dzięki czemu czas wyszukiwania jest znacznie dłuższy.

Należy pamiętać o twierdzeniu wielokrotnie używanym przez producentów, że jeśli najszybsze szybkości dostępu są w zakresie 100ms (150ms to typowy czas dostępu), będą próbowali przekonać nas, że CD-ROM, którego prędkość dostępu jest 90 ms jest nieskończenie lepsze, gdy w rzeczywistości różnica jest znikoma w praktyce, oczywiście im szybszy jest CD-ROM, tym lepiej, ale musimy wziąć pod uwagę, jaką cenę jesteśmy w stanie zapłacić za funkcję, której nie będziemy docenisz później.

Wczesne płyty CD-ROM działały z taką samą prędkością, jak standardowe płyty audio CD: od 210 do 539 obr./min w zależności od pozycji głowicy, co zapewniało szybkość transferu 150 KB/s, która była gwarantowana, co jest znane jako dźwięk o jakości CD. Jednak w zastosowaniach do przechowywania danych interesująca jest najwyższa możliwa prędkość transferu, dla której wystarczy zwiększyć prędkość obrotową dysku. Tak wyglądają płyty CD-ROM 2X, 4X,... 24X, ?X, które są po prostu podwójne, poczwórne itd. prędkość transferu.

Większość urządzeń wolniejszych niż 12X używa CLV, nowsze i szybsze jednak wybierają opcję CAV . Podczas korzystania z CAV prędkość przesyłania danych zmienia się w zależności od położenia danych na dysku, podczas gdy prędkość kątowa pozostaje stała . Ważnym aspektem, kiedy mówimy o CD-ROM-ach o prędkościach 12X lub wyższych, jest to, co naprawdę mamy na myśli, kiedy mówimy o prędkości 12X, ponieważ w tym przypadku nie mamy prędkości transferu 12 razy większej niż referencyjna i nie jest to nawet stała prędkość. Kiedy mówimy, że CD-ROM CAV jest 12X, mamy na myśli, że prędkość wirowania jest 12 razy większa na krawędzi płyty CD. Tak więc CD-ROM 24X jest 24 razy szybszy na krawędzi, ale 60% wolniejszy w środku niż prędkość maksymalna.

• CLV

Prędkość	Szybkość transferu
1x	150 KB/s
2x	300 KB/s
4x	600KB/s
8x	1200 KB/s
10x	1500 KB/s
12x	1800 KB/s

• BAC

Prędkość	Minimalna prędkość	Maksymalna prędkość
16X	930 KB/s	2400KB/s
20X	1170 KB/s	3000KB/s
24X	1400KB/s	3600KB/s
32X	2100 KB/s	4800KB/s

Czas wyszukiwania

Czas wyszukiwania odnosi się do czasu potrzebnego na przesunięcie głowicy odczytu do pozycji na dysku, na której znajdują się dane. Sensowne jest mówienie o tej wielkości w średniej, ponieważ osiągnięcie punktu odniesienia, który znajduje się blisko krawędzi, nie jest tym samym, co innego, który znajduje się w pobliżu środka. Ta wielkość jest częścią czasu dostępu, który jest znacznie ważniejszymi danymi. Czas wyszukiwania jest interesujący, aby zrozumieć składniki czasu dostępu, ale nie tak bardzo, jak sama wielkość.

Czas zmiany prędkości

W przypadku płyt CD-ROM o stałej prędkości liniowej (CLV) prędkość silnika będzie zależeć od położenia głowicy czytającej na dysku, tym szybciej, im bliżej środka. Oznacza to czas adaptacji dla tego silnika, aby uzyskać odpowiednią prędkość, gdy zna punkt, w którym znajdują się dane. Zwykle osiąga się to za pomocą mikrokontrolera, który wiąże pozycję danych z prędkością obrotową.

W CD-ROM-ach CAV ten środek nie ma sensu, ponieważ prędkość obrotowa jest zawsze taka sama, więc prędkość dostępu skorzysta z tej funkcji i będzie nieco niższa; należy jednak zauważyć, że ponieważ producenci wskazują maksymalną prędkość dla płyt CAV CD-ROM, a prędkość ta jest zmienna, CD-ROM CLV jest znacznie szybszy niż inny o tej samej prędkości CAV, im bliżej środka dysku.

Pamięć podręczna

Większość dysków CD-ROM zawiera zwykle małą pamięć podręczną , której zadaniem jest zmniejszenie liczby fizycznych dostępów do dysku. Gdy dane są dostępne na dysku, są one zapisywane w pamięci podręcznej, dzięki czemu jeśli ponownie uzyskamy do nich dostęp, zostaną one pobrane bezpośrednio z tej pamięci, unikając powolnego dostępu do dysku. Oczywiście im większa pamięć podręczna, tym większa prędkość naszego komputera, ale nie ma też dużej różnicy w szybkości między różnymi komputerami. Z tego powodu, ponieważ ta pamięć uniemożliwia nam dostęp tylko do najnowszych danych, które zastępują te, które trwają dłużej w pamięci podręcznej, a biorąc pod uwagę specyfikę aplikacji multimedialnych pod względem ilości informacji, nic nie oszczędza. nas przed koniecznością dostępu do urządzenia. Jest to jeden z decydujących parametrów prędkości tego urządzenia. Oczywiście im więcej mamy pamięci podręcznej, tym lepiej, ale biorąc pod uwagę cenę, jaką jesteśmy w stanie za nią zapłacić.

Rodzaje płyt kompaktowych

• Mini CD
• CD-A
• CD-ROM
• CD-R
• CD RW
• CD+G
• VDC
• MMCD

Napęd dysków kompaktowych

Czytelnik

Szczegóły dotyczące czytnika płyt Compact Disc.

Czytnik CD, zwany także odtwarzaczem CD, to urządzenie optyczne zdolne do odtwarzania audio, wideo, płyt CD z danymi itp. za pomocą lasera , który pozwala na odczytanie informacji zawartych na tych dyskach.

Odtwarzacz płyt kompaktowych składa się z:

• Głowica , w której znajduje się emiter wiązki laserowej, który wystrzeliwuje wiązkę światła w kierunku powierzchni dysku, a także posiada fotoreceptor (fotodiodę) odbierający wiązkę światła, która odbija się od powierzchni dysku. Laser jest zwykle diodą AlGaAs o długości fali w powietrzu 780 nm . (W bliskiej podczerwieni nasz zasięg widzenia sięga około 700 nm.) Dlatego jest to światło niewidoczne dla ludzkiego oka, ale nie nieszkodliwe. Zawsze unikaj patrzenia w wiązkę lasera. Długość fali wewnątrz poliwęglanu jest o współczynnik n=1,55 mniejsza niż w powietrzu, czyli 500nm.
• Silnik , który obraca płytę kompaktową, a drugi, który przesuwa głowicę promieniowo. Dzięki tym dwóm mechanizmom masz dostęp do całego dysku. Silnik dba o CLV (Constant Linear Velocity), czyli system, który dostosowuje prędkość silnika tak, aby jego prędkość liniowa była zawsze stała. Tak więc, gdy głowica czytająca znajduje się blisko krawędzi, silnik obraca się wolniej niż gdy znajduje się blisko środka. Fakt ten bardzo utrudnia zbudowanie czytnika, ale zapewnia stałą szybkość wprowadzania danych do systemu. Prędkość obrotu w tym przypadku jest kontrolowana przez mikrokontroler, który działa w zależności od położenia głowicy odczytowej, aby umożliwić swobodny dostęp do danych. Płyty CD-ROM umożliwiają również stałą prędkość kątową , CAV (Constant Angular Velocity). Należy o tym pamiętać, mówiąc o prędkościach odczytu CD-ROM-ów .
• DAC , w przypadku CD-Audio , i na prawie wszystkich CD-ROMach . DAC to przetwornik cyfrowo-analogowy. Czyli konwerter sygnału cyfrowego na sygnał analogowy, który jest przesyłany do głośników. Istnieją również przetworniki cyfrowo-analogowe w kartach dźwiękowych, które w większości mają również przetwornik ADC , który wykonuje proces odwrotny, z analogowego na cyfrowy.
• Inne serwo systemy, takie jak ten odpowiedzialny za prowadzenie lasera przez spiralę, ten, który zapewnia dokładną odległość między dyskiem a głowicą, aby laser idealnie docierał do dysku, lub ten, który koryguje błędy itp.

Głowica czytnika CD-ROM: 1. Dioda laserowa, 2. Soczewka ogniskująca, 3. Rozdzielacz wiązki, 4. Lustro (kieruje wiązkę lasera w górę, gdzie znajduje się soczewka ogniskująca i na końcu płyta CD), 5 Fotodetektor (fotodiody), 6. Magistrala danych, 7. Plastikowa osłona, 8. Magnesy, 9. Cewki (służy do przesuwania ogniska i soczewki śledzącej), 10. Zamek błyskawiczny i szczelina (umożliwiają mobilność głowicy w szerokości płyty CD-ROM).

Kroki, po których następuje głowa, aby przeczytać płytę CD: ]

1. Wiązka światła spójnego (lasera) emitowana jest przez diodę podczerwieni w kierunku zwierciadła będącego częścią głowicy czytającej, która porusza się liniowo po powierzchni dysku.
2. Światło przechodzi przez rozdzielacz wiązki , który potraja wiązkę wejściową.
3. Trzy wiązki są skupione na powierzchni CD za pomocą systemu optycznego ; środkowa belka jest utrzymywana na torze, pozostałe dwie znajdują się po obu stronach i służą do automatycznego systemu śledzenia toru ( autotracking ).
4. To padające światło odbija się od warstwy aluminium, przechodząc przez powłokę poliwęglanową. Wysokość wgłębień jest we wszystkich taka sama i jest bardzo starannie dobrana tak, aby stanowiła 1/4 długości fali lasera w poliwęglanie. Pomysł jest taki, że światło odbijające się od studni przemieszcza się o 1/4 + 1/4 = 1/2 długości fali dalej niż światło odbijające się od lądu .
5. Odbite światło jest kierowane przez szereg soczewek i luster do czterech fotodetektorów zamontowanych na ramie .
6. Kiedy następuje przejście między studniami płaskimi lub płaskimi, ponieważ między nimi występuje przesunięcie fazowe o połowę długości fali, powstaje destrukcyjna interferencja , a wynikowa intensywność jest praktycznie zerowa. Wzdłuż studni lub równiny nie ma zmian, a wynikowa intensywność jest maksymalna. Fotodetektory wyczuwają tę zmianę natężenia światła, przekształcając je w energię elektryczną.
7. Aby odzyskać sygnał, dodaje się wyjście czterech fotodetektorów. 1 jest przypisane do przejścia w dół-płaski lub płaski-wgłębienie (minimalne natężenie), a 0 jest przypisane do wnętrza zagłębienia lub mieszkania (maksymalna intensywność).
8. Tak odczytany strumień bitów jest dekodowany w odwrotnej kolejności, w jakiej został zakodowany: najpierw przechodzi przez dekoder EFM , następnie przez dwa poziomy wykrywania błędów ( Reed-Solomon ), a na końcu przez etap korekcji błędów .
9. Automatyczne śledzenie przekazuje informację zwrotną o różnicy między intensywnością wykrytą przez każdy czujnik, aby laser był skupiony na ścieżce.

Grawerowanie

Płyty CD posiadają zabezpieczoną warstwę wewnętrzną, w której bity są przechowywane przy użyciu różnych technologii, a we wszystkich bity te są odczytywane przez padającą wiązkę laserową. To, po odbiciu, umożliwia wykrycie mikroskopijnych zmian właściwości optycznych odbicia, które występują w wyniku zapisu dokonanego na piśmie. Układ optyczny z soczewkami kieruje wiązkę światła, skupiając ją jako punkt na warstwie dysku przechowującej dane.

Obecnie opracowano nawet oprogramowanie ułatwiające nagrywanie na komputerach, a do odtwarzacza w systemach Windows dodano metodę nagrywania płyt CD z muzyką .

Nagrane podczas produkcji

Płyta CD może być nagrywana przez formowanie podczas produkcji.

Za pomocą formy niklowej (CD-ROM) po utworzeniu aplikacji multimedialnej na twardym dysku komputera należy ją przenieść na nośnik umożliwiający wykonanie kopii do dystrybucji.

Aplikacje na płytach CD-ROM są dystrybuowane na płytach kompaktowych o średnicy 12 cm, z informacjami zapisanymi po jednej stronie. Produkcja tych dysków wymaga „czystego” pomieszczenia , wolnego od cząstek kurzu, w którym przeprowadzane są następujące procesy: warstwa materiału światłoczułego o wysokiej rozdzielczości jest nakładana na dokładnie wypolerowany dysk klasy optycznej, typu stosowanego w produkcja mikroukładów. Na tej warstwie możliwe jest zapisanie informacji dzięki wiązce laserowej . Po zakończeniu transkrypcji wszystkich informacji na dysk, zawarte w nim dane znajdują się w stanie utajonym. Proces jest bardzo podobny do wywoływania fotografii.

W zależności od obszarów, do których dotarł laser, warstwa materiału światłoczułego twardnieje lub staje się rozpuszczalna poprzez nałożenie na nią odpowiednich kąpieli. Po zakończeniu różnych kąpieli dostępna jest pierwsza kopia krążka, która pozwoli na stemplowanie pozostałych. Jednak folia, która zawiera informacje i jest przyklejona do szklanej płyty, jest miękka i delikatna, dlatego ważne jest, aby zabezpieczyć ją cienką powłoką metalową, która nadaje jej zarówno twardość, jak i ochronę.

Wreszcie, dzięki połączeniu procesów optycznych i elektrochemicznych, możliwe jest osadzanie warstwy niklu, która penetruje puste przestrzenie i przylega do metalicznej folii nałożonej najpierw na warstwę szkła. W ten sposób uzyskuje się matrycę lub dysk „master”, który umożliwia późniejsze wydrukowanie tysięcy kopii CD-ROMu na plastiku.

Po uzyskaniu tych kopii możliwe jest sitodrukowe obrazy i informacje, w jednym lub kilku kolorach, na warstwie lakieru filtrującego ultrafiolet krążków, co pozwala na ich identyfikację. Wszystko to, logicznie rzecz biorąc, po stronie, która nie zawiera informacji.

Produkcja płyt CD-ROM do aplikacji multimedialnych kończy się zapakowaniem płyt, co jest niezbędne do ich zabezpieczenia przed ewentualnym uszkodzeniem. Do sprawy dołączana jest książeczka zawierająca informacje związane z korzystaniem z aplikacji.

Wreszcie folia celofanowa gwarantuje użytkownikowi, że otrzymany egzemplarz jest oryginałem. Te procesy produkcyjne pozwalają obecnie na produkcję do 600 jednostek na godzinę na jednej maszynie.

Grawerowanie laserem

Innym sposobem nagrywania jest działanie wiązki laserowej (CD-R i CD-RW, zwane także CD-E). W tym celu rejestrator tworzy wgłębienia i lądy, zmieniając współczynnik odbicia powierzchni CD. Wgłębienia to obszary, w których laser wypala powierzchnię z większą mocą, tworząc obszar o niskim współczynniku odbicia. Ziemie są wręcz przeciwne, są to obszary, które zachowują wysoki początkowy współczynnik odbicia, właśnie dlatego, że moc lasera jest zmniejszona. W zależności od tego, czy czytnik wykryje sekwencję dołów czy lądów, będziemy mieć jakieś dane lub inne. Aby uformować wgłębienie konieczne jest wypalenie powierzchni w temperaturze około 250 °C. W tym momencie poliwęglan, który rozszerzył się na powierzchni, pokrywa pozostałą wolną przestrzeń, przy czym wystarcza od 4 do 11 mW do spalenia tej powierzchni, oczywiście spalony obszar w każdym wgłębieniu jest bardzo mały. Jest to możliwe, ponieważ jest to nieco „specjalna” powierzchnia. Na płytach zapisywalnych jest to barwnik organiczny. Aby zasymulować wgłębienie, grawer używa silniejszej niż zwykle wiązki laserowej, aby pozostawić ślady na barwniku organicznym, tak aby absorbowały światło lasera na czytniku i były interpretowane jako zera. Na dyskach wielokrotnego zapisu składa się zasadniczo ze srebra, telluru, indu i antymonu . Początkowo (dysk jest całkowicie pozbawiony danych...) powierzchnia ta ma strukturę polikrystaliczną lub silnie odbijającą światło. Jeśli oprogramowanie każe grawerowi symulować wgłębienie, to co zrobi, to podniesie temperaturę powierzchni do 600 lub 700 °C za pomocą lasera, dzięki czemu powierzchnia ma teraz strukturę niekrystaliczną lub niski współczynnik odbicia. Kiedy ma się pojawić ląd, moc lasera jest obniżana, aby pozostawić nienaruszoną strukturę polikrystaliczną. Aby skasować dysk, powierzchnia jest wypalana w temperaturze około 200 °C przez długi czas (20 do 40 minut), przywracając ją do początkowego stanu krystalicznego. Teoretycznie powinniśmy być w stanie zetrzeć powierzchnię około 1000 razy, mniej więcej, chociaż przy codziennym zużyciu ten ślad nigdy nie zostanie osiągnięty.

Grawerowanie za pomocą działania lasera i pola magnetycznego

Ostatnim sposobem nagrywania płyty CD jest działanie wiązki laserowej w połączeniu z polem magnetycznym (dyski magneto-optyczne).

Dyski optyczne mają następujące cechy w porównaniu do dysków magnetycznych:

Dyski optyczne, oprócz tego, że są nośnikami wymiennymi, które mogą masowo przechowywać dane na małych przestrzeniach — co najmniej dziesięć razy więcej niż dysk twardy o tym samym rozmiarze — są przenośne i bezpieczne w ochronie danych (które pozostają również w przypadku wycięcia) energia elektryczna). Fakt, że są przenośne, wynika z faktu, że można je wyjąć z dysku.

Nagrywanie wielosesyjne

Od pewnego czasu pojawiają się programy komputerowe do nagrywania płyt CD, które pozwalają na używanie płyty CD-R tak, jakby była to płyta wielokrotnego zapisu. Nie oznacza to, że płyta CD może być nagrywana, a następnie kasowana, ale raczej, że może być nagrywana w różnych sesjach, dopóki cała dostępna przestrzeń na płycie CD nie zostanie zajęta. Płyty wielosesyjne to nic innego jak zwykła płyta do nagrywania, ani w pudełku, ani w informacji o ich szczegółach technicznych nie zaznaczono, że działa jako płyta wielosesyjna, ponieważ ta funkcja nie zależy od płyty, ale od tego, jak jest nagrana .

Jeśli płyta CD jest nagrana i nie jest sfinalizowana, możemy dodać do niej nową sesję, marnując część na rozdzielenie sesji (około 20 MB). Wielosesyjną płytę CD wykonamy w momencie, gdy wykonamy na niej drugie nagranie, niezależnie od tego, czy jest sfinalizowane, czy nie.Jednak podczas nagrywania muzycznej płyty CD, płyta CD-R jest automatycznie finalizowana i nie może być używana jako płyta wielosesyjna.

Nie wszystkie urządzenia lub systemy operacyjne są w stanie rozpoznać dysk wielosesyjny lub niesfinalizowany.

Różnice między wielosesyjną płytą CD-R i CD-RW

Może wystąpić pomyłka między nagraną wielosesyjną płytą CD-R a płytą CD-RW . Gdy płyta CD-R stanie się wielosesyjna, oprogramowanie nada jej cechę, że może być używana w wielu sesjach, czyli w każdym nagraniu będą tworzone „sesje”, które będą modyfikowane tylko przez to, co myśli użytkownik wygodny. Na przykład, jeśli pliki test1.txt, test2.txt i test 3.txt zostały nagrane na płycie CD-R, na płycie zostanie utworzona sesja, która zostanie odczytana przez wszystkie odtwarzacze i będzie zawierać wspomniane pliki . Jeśli w dowolnym momencie któryś z plików nie będzie potrzebny lub zawartość nagrania zostanie zmodyfikowana, program utworzy nową sesję, po poprzedniej, w której pliki, których nie chcesz przeglądać, nie pojawią się lub zmiany będą widoczne.zrobione, to znaczy można dodać więcej plików, a nawet usunąć niektóre, które zostały uwzględnione. Podczas dokonywania modyfikacji poprzednia sesja nie zostanie usunięta, ale zostanie ukryta przez nową sesję, dając wrażenie, że pliki zostały usunięte lub zmodyfikowane, ale w rzeczywistości pozostają na dysku. Oczywiście poprzednie sesje, choć pozornie się nie pojawiają, pozostają na dysku i zajmują na nim miejsce, oznacza to, że pewnego dnia nie będzie już można go „przepisać”, modyfikować zawartych w nim plików, ponieważ cała pojemność dysku zostanie wykorzystana. W przeciwieństwie do CD-R, płyty CD-RW można kasować, a nawet formatować (pozwala to na użycie płyty, tracąc część jej pojemności, ale umożliwiając zapisywanie nowych plików). W przypadku korzystania z CD-RW, kasując, kasujemy go całkowicie, możemy też wykonać kasowanie częściowe, co wymaga większej mocy lasera do ponownego nagrania. Dysk CD-RW może być używany jako pamięć USB, z odpowiednim oprogramowaniem, o ile napęd obsługuje tę funkcję, plikami można manipulować jak w pamięci USB, z zastrzeżeniem, że nie jest usuwany, ale podczas kasowania pliku to nadal zajmuje miejsce na dysku, chociaż podczas jego badania wspomniany plik nie pojawia się. Dyski CD-RW wymagają większej mocy lasera do nagrywania, z tego powodu dyski wielokrotnego zapisu mają mniejszą prędkość nagrywania niż dyski do nagrywania (zakończenie nagrywania trwa dłużej). DVD-RW, DVD+RW działają analogicznie, DVD-RAM też, ale są zaprojektowane do zapisu jak pendrive USB (uniwersalna magistrala szeregowa).

Pielęgnacja i konserwacja płyt kompaktowych

Niska jakość wykonania, czas, niewłaściwe użytkowanie i przechowywanie mogą spowodować pogorszenie jakości płyty kompaktowej, powodując problemy, błędy i utratę informacji.

Reakcje chemiczne między jego składnikami, a także ciepło i nadużycia mogą zniszczyć dane cyfrowe. Dlatego informacje muszą być okresowo przeglądane w celu wykrycia awarii. Aby zapobiec przedwczesnemu zepsuciu kompaktów, wystarczy je dobrze leczyć. Płyty CD-R, oparte na barwnikach organicznych, są bardziej nietrwałe i lotne niż kompakty i płyty CD-ROM. Musisz weryfikować kopię zapasową co 2 lata lub mniej. Wygodna jest praktyka wykonywania podwójnej kopii wszystkich danych i tworzenia kopii zapasowych informacji co dwa lata. Poniżej przedstawiono kilka zaleceń dotyczących pozyskiwania i przechowywania nagranych i czystych płyt kompaktowych:

• Kupuj dobrej jakości płyty CD od sprawdzonych producentów i dostawców. W razie wątpliwości można je przetestować z płytami CD różnych marek i zachować te o najlepszej wydajności.
• Nie dotykaj płyt CD palcami w obszarze danych, ale za krawędzie lub zadrukowaną etykietę.
• Nie wystawiaj płyt CD na działanie kurzu, nadmiernego ciepła lub długich okresów bezpośredniego lub sztucznego światła słonecznego. Muszą być przechowywane w odpowiednim pudełku i/lub opakowaniu tak szybko, jak to możliwe.
• Nie umieszczaj naklejek na powierzchni płyty CD.
• Nie przechowuj razem płyt CD o różnych rozmiarach.
• Przechowuj płyty CD w środowisku o stałej temperaturze. Jeśli są przechowywane przez długi czas, powinny być przechowywane w chłodnym i ciemnym otoczeniu.
• Unikaj przechowywania płyt CD w środowiskach o bardzo dużej wilgotności, ponieważ na ich ochronnych opakowaniach mogą tworzyć się grzyby. ]
• W przypadku zastosowania szybkiego czyszczenia po stronie danych, należy to zrobić od środka płyty CD na zewnątrz. Nigdy nie czyść, poruszając się po okręgu, ponieważ mogą wystąpić ślady zużycia, które mogą zepsuć proces czytania.
• Podczas oznaczania lub pisania po nich używaj miękkiego pisaka. Ostre przedmioty mogą uszkodzić dane.
• Nie narażaj płyt CD na działanie wody, upadków lub wstrząsów.

Systemy plików

Ta sekcja jest wyciągiem z ISO 9660 . [ edytuj ]

Norma ISO 9660 to standard opublikowany po raz pierwszy w 1988 roku przez ISO , który określa format przechowywania plików na nośnikach typu Compact Disc. Norma ISO 9660 definiuje system plików dla dysków CD-ROM . Jego celem jest umożliwienie odczytania takich nośników przez różne systemy operacyjne , pochodzące od różnych dostawców i na różnych platformach, na przykład MS-DOS , Microsoft Windows , Mac OS i Unix .

ISO 9660 jest bezpośrednim potomkiem wcześniejszego wysiłku normalizacyjnego zwanego HSG (akronim od High Sierra Group ), który został zaproponowany przez grupę graczy branżowych, którzy spotkali się w 1985 roku w hotelu High Sierra w Lake Tahoe w stanie Nevada . Chociaż ISO zaakceptowało zdecydowaną większość propozycji HSG, istnieją pewne drobne różnice.

Zobacz także

• Dysk optyczny
• SHM-CD
• CED
• płyta DVD
• cyfrowe nadawanie dźwięku
• Blu ray
• hd-dvd
• Historia optycznych nośników danych
• historia nagrywania dźwięku
• Książki kolorów

Linki zewnętrzne

• Wikimedia Commons udostępnia galerię multimediów na płycie Compact Disc .
• Historia płyty kompaktowej , Kees Immink
• Jasne wyjaśnienie z ilustracjami (w języku angielskim)
• Obsługa systemów audio CD