Structura CD-ului.

Structura DVD-ului.

Reguli de funcționare a CD-urilor.

Unitate CD/DVD.

La sfârșitul anilor 1970, Sony și Philips au început să dezvolte împreună un singur standard pentru mediile optice de stocare. Philips a dezvoltat un player laser, iar Sony a dezvoltat tehnologia de înregistrare optică. La sugestia Sony Corporation, dimensiunea discului a fost de 12 cm, deoarece acest volum a permis înregistrarea întregii Simfonii a IX-a a lui Beethoven. În 1982, într-un document numit Cartea Roșie, a fost publicat standardul pentru procesarea, înregistrarea și stocarea informațiilor pe discuri laser, precum și a parametrilor fizici ai discului.

Notă.

Există o legendă că documentul din Cartea Roșie a fost numit astfel datorită copertei în care a fost depozitat. Toate celelalte standarde de CD au fost intitulate cărți în diferite culori: Cartea galbenă, Cartea portocalie, Cartea albă, Cartea albastră, Cartea verde.

Următorii parametri au fost definiți în standardul Red Book.

Dimensiunea fizică a discului.

Structura discului și organizarea datelor.

Notă.

Toate datele de pe disc sunt împărțite în cadre. Fiecare cadru este format din 192 de biți pentru muzică, 388 de biți pentru modulare și date de corectare a erorilor și un bit de control. 98 de cadre alcătuiesc un sector. Sectoarele sunt combinate într-o pistă. Pe un disc pot fi înregistrate maximum 99 de piese.

Înregistrarea datelor într-un singur flux de la centru la periferie.

Citirea datelor la o viteză liniară constantă (Constant Linear Velocity, CLV).

Notă.

În timpul înregistrării și citirii informațiilor, când fasciculul laser se deplasează din centru spre periferie, viteza de rotație a discului scade. Acest lucru este necesar pentru a asigura capacitatea de a citi și scrie aceeași cantitate de informații în același timp. Prin urmare, fără utilizarea tehnologiei CLV, atunci când redați, de exemplu, lucrări muzicale, viteza de performanță s-ar modifica.

Datorită dimensiunii relativ mici a discurilor laser în comparație cu discurile de vinil, acestea au ajuns să fie numite CD-uri sau CD (Compact Disk) pe scurt. Primele CD-uri erau destinate înregistrării și redării muzicii (de fapt, au fost create pentru asta) și vă permiteau să stocați până la 74 de minute de sunet stereo de înaltă calitate. Standardul pentru aceste discuri se numea CD-DA (Compact Disk Digital Audio).

Odată cu dezvoltarea industriei computerelor, este nevoie de o tehnologie care vă permite să stocați pe CD-uri nu numai sunetul digital, ci și diverse date. Programele de calculator nu puteau încăpea pe dischete, iar dimensiunea fișierelor utilizatorului creștea din ce în ce mai mult.

În 1984, a fost publicat un standard numit Cartea galbenă. Sony și Philips au reorganizat structura CD-urilor și au început să folosească noi coduri de corectare a erorilor - EDC (Error Detection and Correction) și ECC (Error Correction Code). Sectorul a devenit principala unitate de plasare a datelor. Un sector conține: 12 octeți pentru sincronizare, 4 octeți pentru anteturi, 2048 octeți pentru datele utilizatorului și 288 octeți pentru corectarea erorilor.

Tehnologia CAV (Constant Angular Velocity) a fost dezvoltată pentru a citi datele computerului. Tehnologia CAV citește informațiile de pe un disc mai rapid decât tehnologia CLV, deoarece fluxul de date crește pe măsură ce fasciculul laser se deplasează de la centru la periferie. Unitățile CD moderne acceptă ambele tehnologii.

Discurile laser de calculator au fost numite CD-ROM-uri - Compact Disk ReadOnly Memory (literalmente - „memorie doar pentru citire pe CD-uri”). La sfârșitul anilor 1990, unitatea CD-ROM a devenit o componentă standard a oricărui computer, iar marea majoritate a programelor au început să fie distribuite pe CD-ROM-uri.

Piața de consum s-a extins rapid, volumele de producție au crescut, iar cei mai mari producători au început să dezvolte tehnologie care permite utilizatorului să înregistreze în mod independent orice informație pe un CD. În 1988, Tajyo Yuden a lansat primul CD-R (Compact Disk Recordable) din lume. Cea mai mare provocare cu care se confruntă reportofoarele CD este găsirea de materiale foarte reflectorizante. Tajyo Yuden a făcut față cu succes acestei sarcini. Aliajul de aur și cianina pe care l-au folosit pentru a face aceste unități avea o reflectivitate de peste 70 %. Aceeași companie a dezvoltat o metodă de aplicare a unui strat organic activ pe suprafața unui disc, precum și o tehnologie de împărțire a unui disc în piste.

Un Compact Disk (CD) este un disc cu un diametru de 120 mm (4,75 inchi) sau 80 mm (3,1 inchi) și o grosime de 1,2 mm. Adâncimea cursei este de 0,12 µm, lățimea este de 0,6 µm. Cursele sunt dispuse în spirală, de la centru spre periferie. Lungimea cursei este de 0,9–3,3 µm, distanța dintre piste este de 1,6 µm. CD-urile sunt formate din trei până la șase straturi.

În tava unității CD-ROM există sloturi de 5 și 3 inchi pentru a găzdui discuri de cinci și trei inchi.

Notă.

În vorbirea orală, precum și în tipărire, diametrele discurilor rotunjite sunt cel mai des folosite: în loc de 4,75 inchi - 5, în loc de 3,1 inci - 3.

Un disc standard de 5 inchi poate conține 650-700 MB de informații, 74-80 de minute de audio stereo de înaltă calitate la o rată de eșantionare de 44,1 kHz și o adâncime de 16 biți sau o cantitate uriașă de audio MP3.

Discurile de trei inchi conțin aproximativ 180 MB de informații.

Uneori există discuri numite „cărți de vizită” (Fig. 1.1). Ca aspect și dimensiune, seamănă cu o carte de vizită, dar de fapt sunt discuri de trei inci, tăiate pe ambele părți. Un astfel de CD poate înregistra de la 10 la 80 MB, în funcție de gradul de tăiere a marginilor discului.

Orez. 1.1. CD carte de vizita.

Baza discului, destinat înregistrării informațiilor în mod industrial, este policarbonatul transparent, pe care se aplică un strat subțire de aliaj de aluminiu, apoi se acoperă cu un strat protector de lac și se aplică o imagine poligrafică (Fig. 1.2).

Orez. 1.2. Structura CD-ului.

Discurile DVD, DVD-R, DVD-RW, CD, CD-R și CD-RW sunt produse de diverse companii: AMD, Amedia, Digitex, HP, Imation, MBI, Memorex, Philips, Smartbuy, Sony, TDK, Verbatim .

Când cumpărați CD-uri, ar trebui să acordați atenție următoarelor subtilități.

Prezența picăturilor de lac pe marginile discului poate provoca vibrații suplimentare și, ca urmare, erori la citirea și scrierea datelor.

În absența unor straturi suplimentare de vopsea, discul este translucid; nu trebuie să sperăm la o durată lungă de viață a unui astfel de produs.

Dacă discul este translucid, observați cum este aplicat stratul reflectorizant. Când este văzut la lumină, CD-ul ar trebui să nu aibă dungi, stratul reflectorizant ar trebui să fie același pe toată suprafața.

Baza din policarbonat trebuie să fie omogenă, fără bule de aer.

Majoritatea CD-urilor cumpărate din magazin care conțin jocuri, filme sau software sunt ștampilate.

Înregistrarea industrială a DVD-urilor și CD-urilor are loc în opt etape.

1. Pregătiți datele pentru a fi inscripționate pe CD.

2. Pe suprafața unui sticla special lustruită, prelucrată cu mare precizie, se aplică un strat fotosensibil de o anumită grosime, sub formă de disc. Folosind un fascicul laser controlat de computer, anumite zone ale stratului fotosensibil sunt iluminate.

3. După dezvoltarea în soluții speciale, pe sticlă rămân mici depresiuni, numite gropi (gropi), și locuri convexe - terenuri. Matricea obtinuta in acest fel, sau stamper, se numeste Glass Master (baza de sticla).

4. Folosind reactivi speciali sau depunere în vid, pe Glass Master se aplică un strat subțire de nichel sau argint. Acest lucru ne dă Maestrul Metalului.

5. Creați un negativ al discului principal. În locul proeminențelor se formează depresiuni și invers, în locul proeminențelor se formează proeminențe.

6. O ștampilă este realizată dintr-un material de înaltă rezistență, în centrul căruia este găurită.

7. Ştampila se pune într-un aparat de presă şi se fac copii.

8. Copiile sunt acoperite cu o peliculă de aluminiu concepută pentru a reflecta fasciculul laser. Grosimea filmului este de sutimi de micrometru. Discul este acoperit cu lac și imprimat pe el.

CD-R (CD Recordable) - are o structură mai complexă. Pe suprafața sa se adaugă un alt strat, pe care se realizează înregistrarea. Stratul activ sau de înregistrare este situat între bază și stratul reflectorizant (Fig. 1.3).

Orez. 1.3. Structura CD-R.

Un CD-R gol, sau „blank,” are un Pre-groove care conține semnale speciale și semnale de sincronizare. În timpul înregistrării, pre-marcarea ajută laserul să se miște pe calea dorită. În plus, programele de inscripționare CD-uri în sine „citesc” unii dintre parametrii CD-R-ului utilizat, ceea ce facilitează personalizarea acestor programe de către utilizator. Semnalele de sincronizare sunt înregistrate cu amplitudine redusă și sunt ulterior suprapuse de semnalul înregistrat.

În timpul înregistrării, fasciculul laser se mișcă de-a lungul unui traseu spiralat și, în momentul activității sale, topește un strat suplimentar. Sub influența unui laser, acest strat își schimbă structura. Se obțin astfel celulele (gropile) corespunzătoare datelor înregistrate pe CD. După această etapă, este imposibil să se schimbe structura stratului activ al discului, iar datele scrise pe disc nu pot fi șterse.

Notă.

Gropile sunt prin găuri într-un strat suplimentar.

Stratul activ este realizat din compuși organici: cianina (cianina) și derivatul ei - ftalocianina (ftalocianina). Se crede că ftalocianina este mai fiabilă și mai durabilă, deoarece este mai puțin sensibilă la lumina soarelui. Dar discurile cu un strat activ MetalAZO, dezvoltate de Mitsubishi Chemical, sunt și mai puțin sensibile la lumina soarelui.

Cerințele pentru stratul reflectorizant al CD-R-urilor, în comparație cu discurile ștanțate, sunt destul de ridicate datorită prezenței stratului de înregistrare. Prin urmare, pentru fabricarea stratului reflectorizant se folosesc materiale mai scumpe - aur și argint industrial - precum și aliaje complexe.

Suprafața de lucru a unui CD-R, în funcție de combinația de substanțe utilizate în înregistrare și straturile reflectorizante, poate fi de culori diferite. În trecut, multe discuri aveau o suprafață de lucru de culoare aurie datorită utilizării aurului.

În prezent, argintul este folosit pentru fabricarea unui strat reflectorizant, deoarece acest material este mai ieftin și are o reflectivitate mai mare. Cel mai adesea, suprafața de lucru este transparentă, albastru închis sau verde deschis. Durata de viață a unor astfel de discuri, în funcție de materialul de fabricație, variază de la 10 la 100 de ani.

CD-RW (Compact Disk Re-Writable - CD rewritable) (Fig. 1.4) - are, pe lângă cele descrise mai sus, încă două straturi de protecție termică. Prezența unor straturi suplimentare vă permite să înregistrați pe un astfel de disc de mai mult de 1000 de ori.

Orez. 1.4. Structura CD-RW.

În timpul „arderii” (înregistrării discului), fasciculul laser încălzește zone ale stratului intermediar. La răcirea ulterioară, aceste zone trec de la forma cristalină la cea amorfă. Dacă informațiile de pe CD-RW trebuie șterse, fasciculul laser încălzește stratul intermediar mai puțin intens, iar zonele amorfe se cristalizează.

În decembrie 1995, 10 companii unite în Consorțiul DVD, au anunțat oficial crearea unui singur standard unificat - DVD. Abrevierea DVD înseamnă inițial Digital Video Disc, dar ulterior a fost schimbată în Digital Versatile Disc. Discul a fost pe deplin compatibil cu standardele Cartea Roșie și Cartea galbenă.

Un DVD este identic în exterior cu un CD, dar vă permite să înregistrați informații cu volum de 24 de ori mai mare, adică până la 17 GB. Acest lucru a devenit posibil datorită modificărilor caracteristicilor fizice ale discului și utilizării noilor tehnologii. Distanța dintre piste a scăzut la 0,74 µm, iar dimensiunile geometrice ale gropii au scăzut la 0,4 µm pentru un disc cu un singur strat și 0,44 µm pentru un disc cu două straturi. Zona de date a crescut, dimensiunea fizică a sectoarelor a scăzut. Am găsit utilizarea unui cod de corectare a erorilor mai eficient - RSPC (Reed Solomon Product Code), a devenit posibilă modularea mai eficientă a biților.

Tehnologia DVD oferă o mare varietate de formate și patru modele în două dimensiuni. Un disc de acest standard poate fi fie cu o singură față, fie cu două fețe. Pot exista unul sau două straturi de lucru pe fiecare parte. Să aruncăm o privire la caracteristicile principale ale diferitelor tipuri de DVD-uri.

Dimensiunea discului este de 80 mm (3,1 inchi).

- DVD-1 (cu o singură față, cu un singur strat) - disc cu o singură față și cu un singur strat. Poate conține până la 1,36 GB de informații (Fig. 1.5).

- DVD-2 (cu o singură față, cu două straturi) - disc cu o singură față, cu două straturi. Conține până la 2,48 GB de informații (Fig. 1.6).

- DVD-3 (Duble-sided, double-layer) - disc dublu strat cu câte un strat de informații pe fiecare parte. Capacitate - până la 2,74 GB de informații (Fig. 1.7).

- DVD-4 (Double-sided, double-layer) - un disc cu două straturi de informații pe fiecare parte. Capacitatea unui astfel de disc este de până la 4,95 GB (Fig. 1.8).

Dimensiunea discului este de 120 mm (4,75 inchi).

- DVD-5 (cu o singură față, cu un singur strat) - disc cu o singură față, cu un singur strat. Conține până la 4,7 GB de informații.

Orez. 1.5. Structura DVD-1 și DVD-5.

- DVD-9 (cu o singură față, cu două straturi) - disc cu o singură față și cu două straturi. Capacitate de până la 8,5 GB.

- DVD-10 (Double-sided, double-layer) - disc dublu strat cu câte un strat de informații pe fiecare parte. Conține până la 9,4 GB de informații.

- DVD-18 (Double-sided, double-layer) - disc dublu strat cu două straturi de informații pe fiecare parte. Poate stoca până la 17 GB de informații.

Orez. 1.6. Structura DVD-2 și DVD-9.

Orez. 1.7. Structura DVD-3 și DVD-10.

Orez. 1.8. Structura DVD-4 și DVD-18.

Notă.

Numărul din numele discului — DVD-1, DVD-4, DVD-10 etc. — este valoarea de capacitate rotunjită.

Inscripționarea DVD-urilor cu un singur strat este similară cu arderea CD-urilor, dar arderea discurilor cu două straturi este semnificativ diferită de procesul descris anterior.

Discurile cu două straturi de tipurile DVD-2 și DVD-9 au două straturi de lucru pentru înregistrarea informațiilor. Aceste straturi sunt separate folosind un material special translucid. Pentru a-și îndeplini funcția, un astfel de material trebuie să aibă proprietăți care se exclud reciproc: ar trebui să reflecte bine fasciculul laser în timpul citirii stratului exterior și, în același timp, să fie cât mai transparent posibil la citirea stratului interior. Pentru Philips și Sony, 3M a creat un material care îndeplinește aceste cerințe: cu o reflectivitate de 40% și transparența necesară.

La citirea informațiilor de pe un astfel de disc, fasciculul laser trece mai întâi prin stratul semitransparent, concentrându-se pe urmele stratului interior. După ce a citit toate informațiile din stratul interior, fasciculul laser își schimbă automat focalizarea și citește informațiile din stratul semitransparent. Prezența unui buffer în unitatea DVD și abilitatea de a schimba rapid focalizarea vă permite să alimentați continuu date către placa de bază.

Când se face un disc cu două straturi, un prim strat pe bază de policarbonati este mai întâi ștanțat. Apoi se aplică un material translucid, care la rândul său este acoperit cu o peliculă de material fotopolimer. Cu ajutorul radiațiilor ultraviolete, fotopolimerul este întărit, iar DVD-ul este umplut cu policarbonat, care servește ca strat protector pentru disc.

DVD-urile au o grosime de 0,6 mm. Pentru compatibilitatea fizică cu CD-to-DVD, a fost lipit suplimentar un suport din policarbonat de 0,6 mm grosime. Cu scopul nu numai de a crește grosimea DVD-ului la 1,2 mm, ci și de a îmbunătăți funcționalitatea acestuia prin dublarea capacității de stocare, Toshiba a creat un disc cu două fețe (tipurile DVD-3 și DVD-10). Pentru a obține un disc DVD-3, este suficient să lipiți două DVD-1-uri împreună de pe partea laterală a etichetelor; pentru a obține un DVD-10, sunt conectate două DVD-5-uri. Astfel, lipind împreună două discuri de 0,6 mm grosime, obținem un disc cu grosimea egală cu un CD și având capacitatea de a înregistra de două ori mai multe informații.

Pentru a obține discuri DVD-4, lipiți două DVD-2, pentru DVD-18 - respectiv două DVD-9.

Principiul scrierii informațiilor pe un DVD-R (Digital Versatile Disk Read-only) și citirii de pe acesta este similar cu scrierea și citirea unui CD-R. În timpul înregistrării DVD în recordere speciale, un fascicul laser de mare putere „ard” găuri (gropi) în stratul activ. La citirea informațiilor, un fascicul laser de putere normală, care trece liber prin orificiul format, este reflectat din stratul metalizat și lovește fotosenzorul și apoi pe microprocesor.

Pentru înregistrarea și citirea informațiilor de pe DVD-RW (Digital Versatile Disk ReWritable), este utilizată tehnologia Phase Change. Raza laser se deplasează de-a lungul unei traiectorii spiralate în timpul înregistrării. În perioada de creștere a activității fasciculului, stratul de înregistrare își schimbă structura, trecând de la o stare cristalină la una amorfă. Când citește informații, detectorul recunoaște de pe ce suprafață este reflectat fasciculul laser - cristalin sau amorf - și transformă datele într-un flux digital. Sub influența unui fascicul laser de o anumită putere, stratul activ (de înregistrare) revine la starea inițială, iar discul poate fi rescris de multe ori.

Un material capabil să-și schimbe în mod repetat structura a fost dezvoltat de TDK și a primit denumirea de AVIST (Advanced Versatile Information Storage Technology - tehnologie modernă universală de stocare a informațiilor).

Notă.

Materialul AVIST în stare cristalină are 25-35% reflectivitate, iar la trecerea la starea amorfă se întunecă și nu reflectă fasciculul laser.

Pentru DVD-ROM, VideoDVD, AudioDVD etc., este utilizat sistemul de fișiere UDF (Universal Disk Format) dezvoltat de Optical Storage Technology Association (OSTA). Acest sistem de fișiere este o evoluție a sistemului de fișiere CD-ROM (CDFS sau ISO 9660).

Tehnologia DVD a fost dezvoltată inițial pentru înregistrarea și redarea filmelor. VideoDVD trebuie să ofere următoarele capabilități:

Redă filme de cel puțin 133 de minute;

Diverse opțiuni pentru afișarea video pe ecran lat;

Până la 32 de opțiuni de subtitrare în diferite limbi;

Sunet ambiental;

Protecție împotriva copierii și codificare regională;

Interactivitatea vizionarii.

Date de navigație;

Redare obiecte.

Obiectele de redare sunt împărțite în video, audio și grafică.

Redarea video digitală necesită flux de biți de 167 Mbps. Prin urmare, un disc de 4,7 GB poate stoca patru minute de videoclip digitalizat. Comprimarea datelor este aplicată pentru a păstra cel puțin 133 de minute de imagini de înaltă calitate. Videoclipul este codificat într-un format special MPEG-2 dezvoltat de MPEG (Moving Picture Experts Group).

În timp ce vizionați filme, probabil ați observat că fundalul pe care se mișcă personajele, de regulă, rămâne neschimbat. Faptul este că aproximativ 95% din imaginile de fundal repetate pot fi excluse în timpul digitizării fără pierderi vizibile de calitate, în timp ce volumul fluxului digital este redus semnificativ.

Sunetul este codificat și comprimat folosind diverse tehnologii: Dolby Digital, MPEG-1 și MPEG-2. AudioDVD folosește tehnologia Linear Pulse Code Modulation (LPCM), care nu aplică compresie. Formatul LPCM permite transmisia de cea mai înaltă calitate și cea mai precisă a undelor sonore (frecvența de eșantionare - 48 sau 96 kHz, adâncimea de eșantionare - 16, 20 sau 24 de biți), folosind de la unul la opt canale audio și obținerea unui interval de înregistrare dinamic de până la la 120 dB. În acest caz, fluxul de date digitale poate fi de 6,144 Mbit/s.

Comprimarea unui semnal audio folosind tehnologia Dolby Digital - AC-3 (Canale audio) - oferă sunet conform schemei 5.1 (5 canale audio principale și unul de frecvență joasă) cu o gamă de 20–20.000 Hz. Pentru compresia sunetului se folosește un algoritm special dezvoltat de Dolby, numit Multichannel Perceptual Coding (codare perceptivă multicanal). Auzul uman, în funcție de sex și vârstă, percepe sunete în diferite game de frecvență cu sensibilitate diferită. În plus, există anumite frecvențe și timbre care sunt slab distinse de toți oamenii. Cu tehnologia Dolby Digital, unele intervale de frecvență care sunt dificile pentru urechea umană sunt suprimate, ceea ce duce la pierderi de date. Cu toate acestea, ca rezultat, fluxul digital este redus semnificativ, de exemplu, doar 348 Kbps este suficient pentru șase canale.

Comprimarea unui semnal audio folosind tehnologiile MPEG-1 și MPEG-2 este, de asemenea, asociată cu pierderea de date. MPEG-1 este doar pentru audio mono sau stereo. Formatul MPEG-2 poate fi multicanal și este capabil de sunet surround 5.1 sau 7.1.

Compresia audio DTS (Digital Theatre System) dezvoltată în SUA este o alternativă la Dolby Digital. Calitatea sunetului este ceva mai mare, percepția efectelor sonore este mai realistă din punct de vedere spațial, dar fluxul de date în acest caz poate ajunge la 1536 Kbps.

Pentru a controla distribuția discurilor și a proteja drepturile de autor, producătorii de DVD-uri au împărțit lumea în șase zone geografice și au dezvoltat pictograme și coduri specifice pentru fiecare zonă. Utilizarea acestei codificări regionale atât pentru discuri, cât și pentru playerele acestora a făcut imposibilă redarea discurilor într-o zonă pe unități DVD din altă zonă.

Zona 1 - SUA și Canada.

Zona 2 - Europa de Vest, Japonia, Africa de Sud, Orientul Mijlociu.

Zona 3 - Asia de Sud-Est și de Est, inclusiv Taiwan și Hong Kong.

Zona 4 - America Latină, America de Sud, Caraibe, Australia și Noua Zeelandă.

Zona 5 - țări din fosta Uniune Sovietică, Africa (cu excepția Africii de Sud), India, Pakistan, Mongolia și Coreea de Nord.

Zona 6 - China.

În prezent, producătorii de playere DVD produc așa-numitele dispozitive „multi-zone” care acceptă majoritatea formatelor.

Un disc compact este un dispozitiv complex care necesită manipulare și îngrijire corespunzătoare.

Evitați contaminarea suprafeței de lucru. Țineți discul de margini, nu atingeți suprafața de lucru cu mâinile. Utilizați o cârpă moale, curată și uscată, din materiale naturale și nu abrazive, pentru a îndepărta praful și amprentele care au ajuns accidental pe disc. Mișcarea nu trebuie să fie puternică, ștergeți discul de la centru până la margine. Nu folosiți solvenți pentru curățarea suprafeței de lucru: acetonă, benzină, kerosen etc.

Nu deteriorați suprafața de lucru. Nu scăpați, zgâriați sau îndoiți discul.

Păstrați CD-urile în ambalaje speciale din plastic la temperatura camerei și țineți suprafața de lucru departe de lumina directă a soarelui.

Nu scrieți pe eticheta CD-ului cu pixuri, stilouri sau creioane dure, deoarece puteți zgâria stratul de protecție subțire. Folosiți creioane moi sau pixuri cu pâslă în acest scop sau notați pe ambalajul care conține discul.

Pentru a evita deplasarea centrului de greutate și vibrațiile crescute atunci când CD-ul este rotit în unitate, nu atașați etichete suplimentare pe disc.

Unitățile CD pot fi interne sau externe. Ele pot fi conectate folosind un dispozitiv SCSI, iar această metodă de conectare este cea mai eficientă, fiabilă și de înaltă calitate din următoarele motive:

Vă permite să lucrați în fundal în timpul înregistrării;

Unitatea nu intră în conflict cu alte dispozitive;

Sunt utilizate mai puține resurse de calculator;

Nu necesită optimizarea sistemului de operare.

Dezavantajele unei astfel de conexiuni sunt următoarele:

Preț;

Necesitatea de a achiziționa un controler suplimentar la care vă puteți conecta de la șapte până la cincisprezece dispozitive diferite;

Configurare mai complexă.

Unitățile externe conectate prin FireWire sau USB sunt mult mai lente decât unitățile IDE interne, dar pot fi conectate și deconectate în timp ce computerul funcționează fără a închide computerul sau a reporni sistemul de operare.

Notă.

Debitul USB 2.0 este de 480 Mbps. Instalarea unei unități CD-ROM în Windows XP și Windows 2000 nu necesită software suplimentar. USB 2.0 vă permite să conectați până la 127 de dispozitive. Dispozitivul conectat este detectat automat. Software-ul driverului necesar pentru fiecare periferic este activat fără intervenția utilizatorului.

Pe lângă conectorul SCSI, modelele interne se pot conecta la conectorii IDE (ATAPI) situati pe placa de bază folosind un cablu panglică cu 80 de pini. Marea majoritate a inscriptoarelor CD utilizează interfața IDE, așa cum se găsește în toate computerele moderne. Cele mai multe plăci de bază moderne vă permit să conectați patru dispozitive IDE folosind două cabluri. Unitățile DVD sau CD sunt conectate ca unul dintre hard disk-urile, iar BIOS-ul va recunoaște automat tipul de echipament conectat. Dar dacă din anumite motive BIOS-ul nu detectează una dintre unități, atunci această defecțiune poate fi eliminată folosind utilitarul de configurare BIOS.

Pentru a accesa BIOS CMOS Setup Utility în timp ce computerul pornește, apăsați tasta Delete. Acest lucru ar trebui făcut după încărcarea videoclipului BIOS, înainte de a încărca Windows. Dacă întâmpinați probleme la detectarea când ați apăsat tasta Ștergere, puteți începe să o apăsați și să o eliberați imediat ce porniți computerul. Dacă totul este făcut corect, va apărea un ecran albastru cu inscripții în limba engleză. Selectați Standard CMOS Features și apăsați tasta Enter.

Notă.

Pentru a selecta elementul de meniu dorit, mutați dreptunghiul roșu la numele dorit și apăsați tasta Enter. Vă puteți deplasa spre stânga, sus, jos și dreapta prin elementele de meniu folosind tastele cursor:, ^ și v. Pentru a reveni sau a anula o acțiune, utilizați tasta Esc. Dacă apăsați tasta Esc de mai multe ori (numărul de clicuri depinde de cât de adânc ați intrat în BIOS), pe ecran va apărea caseta de dialog Ieșire fără salvare (Y / N) - această scurtă frază poate fi tradusă ca „ieșire programul fără a salva modificările din el”. Această fereastră oferă o oportunitate de neînlocuit pentru un utilizator începător de a părăsi programul, lăsând în el parametrii care au fost setați înainte de a intra în BIOS Setup.

În meniul care se deschide, ne interesează patru parametri:

IDE Primary Master;

IDE Primar Slave;

Master IDE secundar;

Slav secundar IDE.

Notă.

Numele date între paranteze drepte vor corespunde dispozitivelor de pe computerul dvs.

Puteți conecta două bucle la placa de bază, fiecare dintre ele conectând două dispozitive. De exemplu, puteți conecta un hard disk la primul conector al primei bucle (Primary Master) (în cazul nostru, acesta este), la al doilea conector al primei bucle (Primary Slave), puteți conecta un alt hard disk sau nimic (în acest caz, la acest conector nu este conectat nimic, deci vezi între paranteze drepte).

La primul conector al celui de-al doilea cablu panglică, care se numește Master secundar, puteți conecta o unitate CD-ROM (în acest caz este). Încă o unitate CD sau DVD este conectată la al doilea conector al celei de-a doua bucle, care se numește Secondary Slave, sau nu este conectat nimic (în cazul nostru, acest conector este ocupat).

Uneori, pentru a economisi bani, un cablu este conectat la placa de bază și un hard disk și o unitate CD sunt conectate la acesta, dar în orice caz, dacă conectați două dispozitive la un cablu, un dispozitiv va fi master (Master ), iar al doilea va fi dependentul (Sclave ).

De regulă, BIOS-ul detectează corect conexiunea dispozitivelor și nu trebuie să modificați singur nimic din setări. Dacă sistemul, dintr-un motiv oarecare, nu poate detecta un dispozitiv nou, trebuie să indicați în mod independent la ce conector este conectat. Acest lucru se face folosind parametrii Primary Master, Primary Slave, Secondary Master, Secondary Slave.

Cea mai frecventă greșeală făcută de utilizatorii începători este setarea incorectă a jumper-ului pe dispozitiv. Un jumper este un mic suport metalic care se potrivește în conectorii de pe spatele unității CD sau DVD. Dacă două dispozitive sunt conectate la aceeași buclă, poziția jumperului ar trebui să delimiteze strict nivelurile lor: un dispozitiv este Master, iar celălalt este Slave.

Selectați opțiunea Advanced BIOS Features și apăsați tasta Enter. În meniul care se deschide, acordați atenție celor patru parametri care caracterizează succesiunea verificării dispozitivului. Această secvență nu este întotdeauna setată corect de BIOS.

First Boot Device (dispozitivul de pe care sistemul de operare va porni în primul rând) -. Alegerea este disponibilă:

FloppyHDD-1USB-ZIP;

LS120 HDD-2USB-CDROM;

HDD-0HDD-3USB-HDD;

SCSIZIP100LAN;

CDROMUSB-FDDDisabled.

Second Boot Device (dispozitivul de pe care sistemul de operare va fi încărcat în al doilea rând) -. Sunt disponibile pentru selecție aceleași dispozitive ca și în parametrul First Boot Device.

Third Boot Device (dispozitivul de pe care sistemul de operare va porni pe locul al treilea) -. Sunt disponibile pentru selecție aceleași dispozitive ca și în parametrul First Boot Device.

Când verificați computerul înainte de a încărca sistemul de operare, BIOS-ul interogează alternativ unitatea CD-ROM, unitatea de hard disk și unitatea de dischetă în ordinea în care o determinați. Dacă computerul rulează Windows XP, parametrul First Boot Device trebuie setat la CDROM. Dacă computerul începe să pornească de pe hard disk în mod implicit, se va îngheța. În acest caz, va fi destul de dificil să „vindeci” sistemul de operare folosind CD-ul. Instalarea sistemelor de operare Windows este automatizată, iar utilizatorului i se cere doar să seteze parametrii BIOS, astfel încât unitatea CD-ROM să fie detectată înaintea hard disk-ului. BIOS-ul va efectua acțiuni suplimentare complet independent, utilizatorul trebuie doar să fie de acord cu toate propunerile. Parantezele pătrate din exemplul de mai sus sunt pentru dispozitivele Windows XP.

Dacă computerul dumneavoastră rulează Windows 95 sau 98, atunci parametrul First Boot Device ar trebui setat la Floppy, deoarece aceste sisteme de operare efectuează de obicei o pornire de urgență de pe o dischetă. Parametrul Second Boot Device trebuie setat la CDROM, altfel sistemul de operare va trebui instalat folosind linia de comandă, ceea ce nu duce întotdeauna la rezultatele dorite. În parametrul Third Boot Device, selectați hard disk-ul.

După configurarea parametrilor necesari, apăsați tasta F10. Ca rezultat, va apărea fereastra Save & Exit Setup (Y / N) - această expresie poate fi tradusă ca „ieșiți din program, salvând setările făcute”. Apăsați tasta Y (Da) și apoi Enter. Computerul va continua să pornească.

Calitatea inscripționării CD-ului este afectată semnificativ de viteza procesorului și de cantitatea de RAM. Lucrul în sisteme Windows 2000 sau XP cu mai puțin de 128 MB de RAM nu este recomandat, în acest caz vor apărea erori în timpul înregistrării, care vor deteriora piesele de prelucrat. Pentru a evita consecințele nedorite, ar trebui să inscripționați discuri pe computere cu performanță scăzută după dezactivarea aplicațiilor neutilizate.

Schema de funcționare a unui cititor de CD-ROM este destul de simplă.

1. Dioda laser emite un fascicul de lumină de putere mică de 730-780 nm, care, trecând prin prisma de ghidare și divizorul fasciculului, lovește oglinda reflectoare.

Notă.

Puterea fasciculului laser crește semnificativ în timpul scrierii și scade atunci când datele sunt șterse.

2. Ascultând comenzile microprocesorului, căruciorul cu oglinda reflectorizant se deplasează pe pista dorită.

3. Raza laser este reflectată de disc, lovește oglinda, apoi divizorul de fascicul și apoi pe prisma de ghidare.

4. Din prismă, fasciculul intră în fotosenzor, fotosenzorul trimite semnale către microprocesorul încorporat în unitatea CD-ROM, unde datele sunt procesate și transmise printr-o buclă către placa de bază.

Unitățile CD sunt produse de diverse companii: Yamaha, Plextor, Hitachi, HP, Sony, Ricoh, Philips, Panasonic, TEAC, AOpen, Mitsumi etc. Costul unităților CD și DVD depinde de calitatea modelului, de nivelul de producătorul, funcțiile și caracteristicile tehnice. De exemplu, luați în considerare caracteristicile tehnice ale unor unități CD, DVD, precum și unități combinate și semnificațiile acestora.

CD-ROM Samsung SC / H152 (OEM).

- Formula viteză - 52x.

- Dimensiunea tamponului - 128 KB.

- Timp de acces la date - 80 milisecunde.

- Suporta formate: CD-ROM, Audio CD, Video CD, CD-i / FMW, CD-R, CD-RW, CD-Extra, Photo CD, Karaoke CD.

- Interfață - IDE (ATAPI).

CD-ROM SONY CDU 415.

- Interfață - SCSI.

- Mecanismul de încărcare a CD-urilor - tavă (tavă).

- Suportă formate: CD-DA, CD Extra, CD-ROM (Mode1), CD-ROM XA (Mode 2 Forme 1 și 2), CD-I (Mode 2 Forme 1 și 2), CD-I Ready, CD Bridge , CD foto (singură și multisesiune), CD video.

- Dimensiunea tamponului - 0,25 MB.

- MTBF - 100 de mii de ore.

- Dimensiuni - 14,6 x 4,1 x 20,3 cm.

Unitate combo Benq CB523B.

- Interfață - E-IDE (ATAPI).

- Mecanismul de încărcare a CD-urilor - tavă (tavă).

- Viteza de citire CD/CD-R - pana la 7800 Kb/s (52x CAV max).

- Viteza de citire DVD - până la 2100 Kb/s (16x CAV max).

- Suporta formate: CD-I, CD-ROM, CD audio, CD video, CD-R, CD-RW, CD foto, CD Karaoke, CD text, CD îmbunătățit, CD bootabil, CD de date, DVD-ROM, DVD- R, DVD-RW, DVD + R DVD + RW.

- Formate de înregistrare - TAO (Track at Once), DAO (Dick at Once), SAO (Session at Once), Multi-Session, Packet Writing, UDF.

- Timp de acces la CD de date -120 milisecunde, DVD - 140 milisecunde.

- Dimensiunea buffer-ului de date este de 2048 Kbytes și se utilizează tehnologia de prevenire a erorilor de supraîncărcare a bufferului Seamless Link.

- Dimensiuni de disc acceptate - 8 și 12 cm în diametru.

- MTBF - 125 mii de ore.

- Dimensiuni - 146 x 42 x 198 cm.

Writemaster TS-H552.

- Interfață - IDE (ATAPI).

- Mecanismul de încărcare a CD-urilor - tavă (tavă).

- Viteza de citire CD-RW - 32x max.

- Viteza de citire DVD -16x max.

- Viteza de citire DVD-R, DVD + R DVD-RW, CD-RW, DVD + R DL - 16x max.

- Viteza de scriere CD-R - 40x max.

- Viteza de scriere CD-RW - 32x max.

- Viteza de scriere DVD + RW - 4x max.

- Viteza de scriere DVD-RW - 4x max

- Viteza de inregistrare DVD + R - 16x max.

- Viteza de inregistrare DVD-R - 12x max.

- Viteza de scriere DVD + R DL - 2,4x max.

- Suporta formate pentru CD - CD-ROM, CD-ROM XA, CD-DA, Video CD, Photo CD, Text CD, CD-R, CD-RW.

- Suporta formate DVD - DVD-ROM (Single/dual layer), DVD video, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + R DL, DVD + RW.

- Timp de acces la date: CD - 110 milisecunde, DVD - 130 milisecunde.

- Dimensiuni de disc acceptate - 8 și 12 cm în diametru.

- Dimensiuni - 148,2 x 42 x 184 mm.

- Interfață - IDE (ATAPI, UDMA / 33).

- Mecanismul de încărcare a CD-urilor - tavă (tavă).

- Viteza de citire CD/CD-R - 48x max.

- Viteza de citire DVD - 16x max.

- Viteza de scriere CD-R - 24x max.

- Viteza de scriere CD-RW - 6x max.

- Viteza de scriere DVD + RW - 8x max.

- Viteza de inregistrare DVD + R / DVD-R - 16x max.

- Viteza de inregistrare DVD + R / -R DL - 4x max.

- Suporta formate CD - CD-DA, CD-ROM, CD-ROM / XA, Photo CD, Video CD, CD Extra, Text CD, Bridge CD.

- Suporta formate DVD - DVD single / dual layer, DVD-R / + R, DVD-RW / + RW, DVD + R9 / -R9.

- Formate de înregistrare - TAO cu zero gap, DAO (Dick at Once), SAO (Session at Once), Multi-Session, Fixed and Variable Packet.

- Timp de acces la date: CD - 120 milisecunde, DVD - 140 milisecunde.

- Dimensiunea tamponului de date este de 2 MB.

- Dimensiuni de disc acceptate - 8 și 12 cm în diametru.

- Dimensiuni - 148 x 42 x 190 mm.

ASUS CRW-5232AS-U. Unitate CD externă.

- Interfață - USB 2.0 (USB 1.1).

- Mecanismul de încărcare a CD-urilor - tavă (tavă).

- Viteza de citire CD-ROM - până la 7800 Kb/s (52x CAV max).

- Viteza de inregistrare CD-R - pana la 7800 Kb/s (52x max P-CAV).

- Viteza de inregistrare CD-RW - pana la 4800 Kb/s (32x max P-CAV).

- Viteza de digitizare a pistelor audio - 52x max.

- Suporta formate: CD audio, CD-ROM, CD-ROM/XA, Photo CD, CD Extra, Video CD, Text CD, Karaoke CD, I-Trax.

- Dimensiunea tamponului de date este de 2 MB.

- Dimensiuni de disc acceptate - 8 și 12 cm în diametru.

- Metoda de instalare - verticala si orizontala.

- Dimensiuni - 156 x 50 x 226 mm.

Să aruncăm o privire la parametrii care afectează calitatea unității CD-ROM.

Formula de viteză pentru CD. Proiectate inițial pentru înregistrarea și stocarea muzicii, CD-urile aveau o viteză de citire de 153.600 de octeți/s. Odată cu apariția unităților CD-ROM concepute pentru date computerizate, viteza a crescut, dar rămâne totuși un multiplu de 153.600 de octeți/s. Ulterior, viteza de citire a informațiilor de pe discuri a crescut, dar în același timp a rămas un multiplu al acestei valori inițiale. Pe baza acestui lucru, puteți calcula vitezele inerente unităților moderne: dacă unitatea dvs. are o viteză de citire de 52x, atunci înmulțind 52 cu 153.600 octeți / s, obținem 7987200 octeți / s. Dacă viteza de scriere a unității dvs. este de 24x, atunci aceasta este, respectiv, 24 x 52 = 3 686 400 octeți/s.

Notă.

Adesea, pentru simplitatea calculelor, viteza primei unități CD este considerată a fi de 150 KB / s, mai degrabă decât 153 600 de octeți / s.

Să încercăm să calculăm viteza de citire pentru unitățile DVD într-un mod similar. În acest caz, nouă viteze CD ar trebui luate ca prima viteză. Prin urmare, 153.600 x 9 = 1.382.400 octeți/s, sau aproximativ 1385 KB/s. În consecință, viteza de citire pentru DVD 16x este 16x1382 400 = 22 118 400 octeți / s. Cu aceste calcule matematice simple, puteți calcula fluxul de date cu orice viteză.

Mecanismul de încărcare a CD-urilor poate fi de mai multe tipuri.

- Tava - tava. Mecanism retractabil pentru încărcarea CD-urilor.

- Caddy este un asistent. Mai întâi, discul este introdus într-o cutie specială, iar apoi această cutie este introdusă în dispozitivul de primire al unității. Acest mecanism de încărcare a CD-ului este mai fiabil, dar mai puțin convenabil.

- Slot-in - poate fi tradus aproximativ ca „slot de intrare”. Discul este introdus direct în slotul unității. Încărcarea unui CD în acest mod este similară cu încărcarea unei dischete obișnuite.

Dimensiunea memoriei tampon.

În timpul înregistrării, datele de toate tipurile trebuie să fie alimentate în mod continuu la dispozitivul de înregistrare, dacă acest proces este întrerupt, piesa de prelucrat va fi deteriorată. Pentru a asigura o funcționare fără erori, toate unitățile moderne au un set special de microcircuite, în care informațiile destinate înregistrării sunt plasate în prealabil. Acesta este tamponul. Există trei tipuri de tampon.

- Buffer static - Stochează în memorie toate informațiile care merg pe unitatea CD-ROM.

- Buffer dinamic - crește rata de transfer al datelor fragmentate și al fișierelor mici.

- Read-ahead buffer - datele sunt pre-scrise în buffer și transferate pe dispozitivul de înregistrare după cum este necesar. Computerul pare să prezică ce fișier va fi necesar pentru înregistrare.

Cu cât dimensiunea tamponului este mai mare, cu atât unitatea CD este mai bună și mai fiabilă.

Timp de acces la date. Aceasta este întârzierea dintre primirea unei comenzi de citire a datelor și citirea directă a datelor. Acest parametru afectează în mod semnificativ înregistrarea fișierelor foarte fragmentate, precum și a unei cantități mari de date mici situate în diferite părți ale hard disk-ului.

Pașaportul unității indică timpul mediu de acces la date. Pe pistele interioare, întârzierea va fi mai mare, iar pe pistele exterioare, va fi mai mică decât cea specificată în caracteristici. Cu cât timpul de acces la date este mai scurt, cu atât unitatea CD-ROM este mai rapidă.

Unitățile CD pot accepta următoarele formate de CD.

- CD audio sau CD-DA. Cartea Roșie este un format dezvoltat pentru înregistrarea CD-urilor muzicale. După înregistrare, un astfel de disc poate fi ascultat pe un CD-player de acasă.

- CD ROM. Yellow Book este un format conceput pentru înregistrarea și stocarea datelor computerului. Aceste CD-uri sunt produse pe echipamente speciale prin ștampilare.

- Video CD este un format pentru înregistrarea și stocarea datelor video.

- CD-R - Unitatea CD poate reda și scrie discuri de unică folosință.

- CD-RW - unitatea redă și scrie discuri reutilizabile.

- CD Extra - unitatea CD vă permite să creați discuri care pot conține atât date audio, cât și date de computer.

- Photo CD este un format dezvoltat de Kodak. Folosit pentru a înregistra colecții de fotografii.

Formatele DVD pe care le pot gestiona unitățile CD sunt următoarele.

- DVD-ROM este un disc înregistrat industrial prin ștampilare.

- DVD-R - DVD-Recordable - disc de scriere o singură dată, diferă de DVD-ROM-ul din fabrică prin prezența unui strat special de pigment între substratul transparent și suprafața reflectorizante. Găurile (gropile) dintr-un astfel de strat nu sunt perforate, ci arse cu un fascicul laser de mare putere.

- DVD + R - La fel ca formatul DVD-R. Formatele DVD + R și DVD-R sunt similare între ele, specificațiile lor sunt aceleași. Singura diferență dintre aceste formate este că diferite substanțe organice sunt folosite ca coloranți pentru ele. Prezența unor astfel de formate similare este cauzată de concurența dintre producători.

- DVD-RW - discuri reinscriptibile. Formatul a fost dezvoltat de Pioneer.

- DVD + RW - analog formatului DVD-RW. Dezvoltat de Sony și Philips.

MTBF. Acesta este intervalul de timp pe care unitatea CD-ROM ar trebui să funcționeze fără probleme conform standardului MTBF. După acest timp, piesele de unitate își vor epuiza resursele, iar producătorul nu poate garanta că produsul va continua să funcționeze corect și eficient. Cu cât o unitate CD-ROM poate rula mai mult timp, cu atât mai bine, nu poate rula la infinit.

Vibrațiile și căldura sunt principalii inamici ai performanței bune a conducerii. După ștanțare, profilul discului este de obicei o linie curbă cu două curbe caracteristice, iar doar partea centrală este corectă. Chiar și discurile foarte scumpe nu sunt lipsite de acest dezavantaj. Pentru a prelungi durata de viață a unității CD-ROM, trebuie să o utilizați corect.

- Încercați să nu creați mai multe copii de CD-uri la rând. Recorderele de uz casnic se încălzesc foarte mult în timpul înregistrării, ceea ce poate cauza uzura prematură a mecanismului. Se recomandă să faceți maximum două sau trei copii la rând, apoi lăsați unitatea să se odihnească timp de o jumătate de oră, după care puteți face alte două sau trei copii etc. Este mai bine să deconectați computerul de la rețea în timpul pauza.

- Nu utilizați CD-uri deformate sau zgâriate. Rețineți: costul unei unități CD-ROM este semnificativ mai mare decât costul unui disc.

- Dacă unitatea CD este foarte murdară, unitatea în sine poate zgâria discurile. În acest caz, zgârieturile sunt situate în jurul circumferinței.

Pentru a preveni contaminarea puternică a unităților, trebuie utilizat programul PMC Clean.

Achiziționați un CD-ROM dintr-un magazin pentru a curăța unitatea. Există o perie mică pe partea de lucru a unui astfel de disc. Aplicați o picătură din lichidul furnizat pe perie și introduceți CD-ul în unitate. Selectați Start> My Computer. Faceți dublu clic pe pictograma unității pentru a deschide conținutul discului de curățare. Găsiți pictograma lansatorului PMC Clean și faceți dublu clic pentru ao lansa. Selectați limba în care vor fi afișate comenzile. În fereastra care apare, apăsați butonul START, după care se va reda muzica și unitatea va începe curățarea (Fig. 1.9). Când curățarea este completă, apăsați butonul TEST pentru a porni programul de testare. După examinarea rezultatelor, puteți ieși din programul de curățare a unității apăsând tasta END.

A doua modalitate de a lucra cu PMC Clean este să instalați programul pe hard disk și să-l lansați folosind o comandă rapidă care poate fi plasată pe Desktop. După cum vă puteți imagina, discul de curățare va trebui încă introdus în unitate. După instalarea programului, puteți configura lansarea automată a acestuia. În acest caz, de exemplu, la o săptămână după curățarea unității, pe ecranul computerului va apărea o fereastră după încărcarea sistemului de operare cu un memento despre necesitatea de a efectua lucrări de întreținere.

Orez. 1.9. Curățarea unității CD-ROM.

Atenţie!

Rulați dispozitivul de curățare CD-ROM numai după cum este necesar. Zelul excesiv în acest caz nu poate decât să doară.

O altă modalitate de a prelungi durata de viață a unității CD-ROM este să instalați programe care vă permit să creați unități CD-ROM virtuale și CD-ROM-uri virtuale.

Întrebări frecvente despre CD audio (CD-DA).

Toate drepturile în legătură cu acest text aparțin autorului. La reproducerea unui text sau a unei părți a acestuia, păstrarea drepturilor de autor este obligatorie. Utilizarea comercială este permisă numai cu permisiunea scrisă a autorului.

Cum funcționează un CD?

Designul discului CD-DA (Compact Disk - Digital Audio) și metoda de înregistrare a sunetului pe acesta este descrisă de standardul propus de Sony și Philips, publicat în 1980 sub denumirea Red Book (Red Book).

Un compact disc (CD) standard este format din trei straturi: de bază, reflectorizant și de protecție. Baza este realizata din policarbonat transparent, pe care se formeaza prin presare un relief informativ. Un strat de metal reflectorizant (aluminiu, aur, argint, alte metale și aliaje) este pulverizat deasupra reliefului. Stratul reflectorizant este acoperit deasupra cu un strat protector de policarbonat sau lac neutru - astfel încât întreaga suprafață metalică să fie protejată de contactul cu mediul extern. Grosimea totală a discului este de 1,2 mm.

Relieful informațional al discului este un traseu spiralat continuu care pornește din centru și constă dintr-o succesiune de gropi (gropi). Spațiile dintre gropi se numesc terenuri. Alternând gropi și goluri de lungimi diferite, pe disc este înregistrat un semnal digital codificat: trecerea de la gol la groapă și invers înseamnă unul, iar lungimea unei gropi sau a unui gol este lungimea unei serii de zerouri. Distanța dintre virajele pistei este selectată de la 1,4 la 2 µm, standardul specifică distanța de 1,6 µm.

Cum este prezentat semnalul audio pe disc?

Semnalul audio stereo original este digitizat în mostre de 16 biți (cuantizare liniară) cu o rată de eșantionare de 44,1 kHz. Semnalul digital rezultat se numește PCM (Pulse Code Modulation, PCM), deoarece fiecare impuls al semnalului original este reprezentat de un cuvânt cod separat. Fiecare șase mostre ale canalelor stânga și dreapta sunt formate în cadre primare, sau micro-cadre, cu dimensiunea de 24 de octeți (192 de biți), ajungând la o rată de 7350 de bucăți pe secundă, care sunt codificate folosind un CIRC (Cross) pe două niveluri. Cod intercalat Reed-Solomon Code) -Solomon cross-interleaving) conform schemei: intercalare cu o întârziere de 1 octet, nivel de codificare C2, intercalare încrucișată cu întârziere variabilă, nivel de codare C1, intercalare cu întârziere de 2 octeți. Nivelul C1 este destinat pentru detectarea și corectarea erorilor individuale, C2 - pentru erori de grup. Rezultatul este un bloc cu o lungime de 256 de biți, datele în care sunt furnizate cu biți de detectare și corectare a erorilor și, de asemenea, „untați” pe bloc, ceea ce duce la înregistrarea datelor audio adiacente în zone fizice necontigue. a discului și reduce impactul erorilor asupra probelor individuale.

Codul Reed-Solomon are o redundanță de 25% și poate detecta până la patru octeți eronați și poate corecta până la patru octeți pierduți sau doi octeți eronați. Lungimea maximă a unui pachet de erori complet corectabil este de aproximativ 4000 de biți (~ 2,5 mm lungime a pistei), cu toate acestea, nu fiecare pachet de această lungime poate fi corectat complet.

După a doua intercalare, biți de sub-coduri - P, Q, R, S, T, U, V, W sunt adăugați la fiecare bloc recepționat; fiecare bloc primește opt biți de subcod. Apoi, fiecare 98 de blocuri cu subcoduri sunt formate într-un supercadru cu o durată de 1/75 sec (volumul datelor audio pure este de 2352 de octeți), numit și sector, în care subcodurile primelor două blocuri servesc ca sincronizare indicator, iar cei 96 de biți rămași ai fiecărui subcod formează un cuvânt P, un cuvânt Q etc. De-a lungul unei piese, o secvență de cuvinte subcod este denumită și canale subcod.

Cuvintele sau canalele subcodurilor sunt folosite pentru a controla formatul de înregistrare, a indica fragmente dintr-o fonogramă etc. - de exemplu, canalul P este folosit pentru a marca piesele audio și pauzele între ele (0 - pauză, 1 - sunet) și canalul Q - pentru a marca formatul pieselor și sectoarelor, intrărilor TOC (Cuprins) și marcajelor de timp care urmăresc timpul de redare. Canalul Q poate fi folosit și pentru a înregistra informații în ISRC (International Standard Recording Code), destinat să reprezinte informații despre producător, timpul de lansare etc. un disc poate avea până la 99 de piese, fiecare dintre acestea putând conține până la 99 de piese. ).

În cele din urmă, cadrele astfel încadrate sunt codificate pe canal în termeni pit-to-gap folosind un cod redundant 8/14 (Eight to Fourteen Modulation - EFM), în care octeții originali sunt codificați în cuvinte de 14 biți pentru a crește inteligibilitatea semnalului. Trei biți de lipici sunt introduși între cuvinte pentru a respecta constrângerile privind numărul de uni și zerouri adiacente, ceea ce facilitează demodularea și reduce componenta DC a semnalului. Ca rezultat, din fiecare microcadru primar se obțin 588 de biți de canal, iar fluxul de biți rezultat este scris pe disc la o viteză de 4,3218 (588 × 7350) Mbps. Deoarece codarea EFM oferă un flux digital în care există mai multe zerouri decât unu, sistemul a fost ales să le reprezinte pe cele prin limitele gropii și ale golului și numărul de zerouri dintre cele - lungimea gropii sau decalaj, respectiv.

La începutul discului există o așa-numită zonă de intrare, care conține informații despre formatul discului, structura programelor de sunet, adresele pieselor, titlurile lucrărilor etc. La sfârșit, zona de ieșire (piesa numărul AA) este scris. , acționând ca limită a zonei înregistrate a discului; bitul de cod P din această zonă se modifică la o frecvență de 2 Hz. Unii jucători consumatori nu pot recunoaște un disc fără această zonă, dar mulți se pot descurca fără ea. Între zonele de intrare și de ieșire, este înregistrată o zonă de memorie de program (PMA) care conține datele audio reale. Zona de program este separată de zona de intrare printr-o secțiune de 150 de blocuri goale (2 secunde), care acționează ca un pre-gap.

Timpul total de înregistrare pe un CD este de 74 de minute, cu toate acestea, prin reducerea înălțimii standard a piesei și a distanței dintre gropi, puteți obține o creștere a timpului de înregistrare - în detrimentul fiabilității citirii într-o unitate de disc standard.

Cum sunt înregistrate și realizate CD-urile?

Principala metodă de realizare a discurilor este presarea dintr-o matrice. Originalul este format din banda originală digitală master, care conține semnalul digital deja pregătit și codificat, de o mașină specială de înaltă precizie pe un disc de sticlă acoperit cu un strat de fotorezist - un material care își modifică solubilitatea sub influența unui laser. grindă. Când se prelucrează originalul înregistrat cu un solvent, relieful necesar apare pe sticlă, care este transferat prin metoda de electroformare într-un original de nichel (negativ), care poate servi ca matrice pentru producția la scară mică sau ca bază pentru realizarea copii pozitive, din care, la rândul lor, negativele sunt îndepărtate pentru replicare în masă.

Ștanțarea se realizează prin turnare prin injecție: un substrat de policarbonat cu un relief este presat dintr-o matrice negativă, deasupra se pulverizează un strat reflectorizant, care este acoperit cu lac. Etichetele informative și imaginile sunt de obicei aplicate deasupra stratului de protecție.

Discurile inregistrabile (CD-R, „blanks”) sunt realizate in acelasi mod, dar intre baza si stratul reflectorizant se afla un strat de materie organica care se inchide la culoare la incalzire. În starea inițială, stratul este transparent; atunci când este expus unui fascicul laser, se formează zone opace, echivalente cu pitas. Pentru a facilita urmărirea pistei la înregistrarea pe un disc, în timpul procesului de fabricație se formează un relief preliminar (marcaj), a cărui pistă conține semne de cadru și semnale de sincronizare înregistrate cu o amplitudine redusă și suprapuse ulterior de semnalul înregistrat.

Discurile care pot fi înregistrate, datorită prezenței unui strat organic de fixare, au o reflectivitate mai mică decât cele ștanțate, motiv pentru care unele playere de disc compact (CDP), concepute pentru discuri standard din aluminiu și fără marjă de siguranță de citire, pot reda discuri CD-R. mai puţin sigur decât de obicei.

Cum se redă CD-urile?

În timpul redării, un CD audio se rotește la o viteză liniară constantă (CLV) la care viteza piesei în raport cu platoul este de aproximativ 1,25 m/s. Sistemul de stabilizare a vitezei de rotație o menține la un asemenea nivel pentru a asigura viteza fluxului digital citit egală cu 4,3218 Mbit/s, prin urmare, în funcție de lungimea gropilor și a golurilor, viteza reală poate varia. În același timp, viteza unghiulară a discului se modifică de la 500 rpm la citirea secțiunilor cele mai interioare ale pistei la 200 rpm la cel mai exterior.

Un laser semiconductor cu o lungime de undă de aproximativ 780 nm (gamă de infraroșu) este utilizat pentru a citi informațiile de pe disc. Raza laser, care trece prin lentila de focalizare, cade pe stratul reflectorizant, fasciculul reflectat intră în fotodetector, unde sunt determinate gropi și goluri, iar calitatea focalizării punctului pe pistă și orientarea acestuia de-a lungul centrului pistei este verificat. Când focalizarea este perturbată, lentila se mișcă, funcționând pe principiul difuzorului difuzorului (bobină), atunci când se abate de la centrul pistei, întregul cap se mișcă de-a lungul razei discului. În esență, sistemele de control pentru lentila, capul și motorul axului din unitate sunt sisteme de control automat (ACS) și urmăresc în mod constant pista selectată.

Semnalul primit de la fotodetector în codul 8/14 este demodulat, drept urmare rezultatul codării CIRC cu subcoduri adăugate este restabilit. Apoi canalele de sub-cod sunt separate, CIRC este deintercalat și decodificat pe un corector în două etape (C1 - pentru erori unice și C2 - pentru erori de grup), drept urmare majoritatea erorilor introduse de nereguli în timpul ștampilării, defectele si neomogenitatea materialelor discului, se depisteaza si se corecteaza zgarieturile de pe acesta suprafata, definirea neclara a gropii / golului in fotodetector etc. Ca rezultat, fluxul de mostre audio „pure” este trimis la DAC pentru conversie în formă analogică.

La playerele de sunet, după corector, există și un interpolator de complexitate variabilă, care restabilește aproximativ mostrele eronate care nu au putut fi corectate în decodor. Interpolarea poate fi liniară - în cel mai simplu caz, polinomială sau folosind curbe netede complexe.

Pentru a efectua dezintercalarea, orice cititor de CD-uri are o memorie tampon (dimensiune standard - 2 KB), care este, de asemenea, folosită pentru a stabiliza rata de biți. Pentru decodare pot fi utilizate mai multe strategii diferite, în care probabilitatea detectării erorilor de grup este invers proporțională cu fiabilitatea corectării acestora; alegerea strategiei este lăsată la latitudinea dezvoltatorului decodorului. De exemplu, pentru un CD player cu un interpolator puternic, ar putea fi aleasă o strategie cu accent pe detecția maximă, iar pentru un CDP cu un interpolator simplu sau o unitate CD-ROM, o strategie pentru corecție maximă.

Care sunt parametrii beep-ului de pe CD?

Parametrii standard de eșantionare - rata de eșantionare 44,1 kHz și adâncimea de biți 16 - determină următoarele caracteristici ale semnalului calculate teoretic:

• Gama de frecventa: 0..22050 Hz
• Interval dinamic: 98 dB
• Nivel de zgomot: -98 dB
• Distorsiunea armonică totală: 0,0015% (la nivelul maxim al semnalului)

În dispozitivele reale de înregistrare și redare a CD-urilor, frecvențele înalte sunt adesea tăiate la 20 kHz pentru a crea un spațiu liber pentru răspunsul în frecvență al filtrului. Nivelul de zgomot poate fi mai mic de 98 dB în cazul unui DAC liniar și a unui amplificator de ieșire zgomotos, sau mai mult în cazul supraeșantionării la o frecvență mai mare folosind un DAC precum Delta-Sigma, Bitstream sau MASH și amplificatoare cu zgomot redus. Distorsiunea armonică totală (THD) depinde foarte mult de circuitele de ieșire ale DAC și de calitatea sursei de alimentare.

Gama dinamică de 98 dB este determinată pentru CD, pe baza diferenței dintre nivelurile minime și maxime ale semnalului audio, totuși, pe un semnal mic, nivelul distorsiunii neliniare crește semnificativ, motiv pentru care intervalul dinamic real, în cadrul căruia un se menține un nivel acceptabil de distorsiune, de obicei nu depășește 50-60 dB.

Ce este nervozitatea?

Jitter-ul este o fluctuație de fază rapidă (în raport cu durata perioadei) a unui semnal digital, când este încălcată uniformitatea strictă a frontului de conducere al impulsului. O astfel de fluctuație apare din cauza instabilității generatoarelor de ceas, precum și în locurile în care semnalul de ceas este extras din semnalul complex folosind metoda PLL (Phase Locked Loop). Această selecție are loc, de exemplu, în demodulatorul semnalului citit de pe disc, în urma căruia se generează un semnal de ceas de referință, care, prin corectarea vitezei de rotație a discului, este „adaptat” la frecvența de referință. de 4,3218 MHz. Frecvența semnalului de sincronizare și, prin urmare, faza acestuia și faza semnalului de informare, oscilează continuu la frecvențe diferite. O contribuție suplimentară poate fi adusă de aranjarea neuniformă a gropilor de pe disc, cauzată, de exemplu, de apăsarea de proastă calitate sau de înregistrarea instabilă.

Cu toate acestea, jitter-ul din semnalul de pe disc este complet compensat de tamponul de intrare al decodorului, astfel încât orice jitter și detonare care apar înainte ca semnalul să fie tamponat este eliminat în această etapă. Eșantionarea tamponului este controlată de un oscilator stabil cu o frecvență fixă, dar astfel de oscilatoare au și o anumită, deși mult mai mică, instabilitate. În special, poate fi cauzată de zgomotul din circuitele de alimentare, care, la rândul său, poate apărea în momentele de activare a sistemului de control automat și de corectare a vitezei discului sau a poziției capului / lentilei. Pe discurile de calitate scăzută, aceste corecții apar mai des, oferind unor experți un motiv pentru a lega direct stabilitatea semnalului de ieșire de calitatea discului, deși de fapt motivul nu este decuplarea suficient de bună a sistemelor CDP.

Ce înseamnă abrevierile AAD, DDD, ADD?

Literele acestei abrevieri reflectă formele de undă folosite la crearea discului: prima - în timpul înregistrării originale, a doua - în timpul procesării și mixării, a treia - semnalul master final din care este format discul. „A” înseamnă formă analogică, „D” înseamnă digital. Semnalul principal pentru CD există întotdeauna doar în formă digitală, așa că a treia literă a abrevierei este întotdeauna „D”.

Atât formele de undă analogice, cât și cele digitale au avantaje și dezavantaje. Atunci când se înregistrează și se procesează un semnal în formă analogică, „elementele subțiri” ale acestuia sunt cel mai bine păstrate, în special, armonicile superioare, cu toate acestea, nivelul de zgomot crește, iar caracteristicile amplitudine-frecvență și fază-frecvență (AFC / PFC) sunt distorsionate. La procesarea în formă digitală, armonicile superioare sunt tăiate forțat la jumătate din frecvența de eșantionare și adesea chiar mai mici, dar toate operațiunile ulterioare sunt efectuate cu precizia maximă posibilă pentru rezoluția selectată. Un semnal care a fost supus procesării analogice este evaluat de un număr de experți drept „mai cald” și „vioi”, dar multe metode moderne de procesare a semnalului sunt acceptabile numai în formă digitală.

Două discuri identice pot suna diferit?

În primul rând, trebuie să vă asigurați că discurile conțin un semnal audio digital identic. Coincidența binară completă a două discuri la nivelul gropilor și golurilor este aproape imposibilă din cauza micilor defecte ale materialelor și distorsiunilor în timpul prelucrării și presării matricei, cu toate acestea, datorită codării redundante, marea majoritate a acestor erori sunt corectate în timpul decodării, oferind același lucru. flux digital „nivel înalt”.

Puteți compara conținutul digital al discurilor citindu-le într-o unitate CD-ROM care acceptă Read Long sau Raw Read - citind „sectoare lungi”, care sunt de fapt supercadre CD-DA de 2.352 de octeți fiecare. Puteți citi mai multe despre acest lucru în secțiunea Întrebări frecvente pe CD-ROM sau în manualul CD-DA Grabbers / Rippers. De asemenea, puteți compara discuri cu echipamente de studio care pot citi discurile digital la un recorder DAT.

Pot exista mai multe motive pentru diferențele digitale între discurile asemănătoare auzului. Unele unități CD-ROM și alte cititoare CD-DA digitale pot introduce o distorsiune subtilă în semnal pentru a preveni copierea directă (de exemplu, folosind polinoame de netezire), iar majoritatea unităților care acceptă comenzi de citire full-frame fac acest lucru incorect și inexact. Atunci când se fac copii (reprintări) de discuri audio, mai ales într-un mod piratat, acestea sunt adesea copiate cu reeșantionare la o altă frecvență (de exemplu, 48 kHz în DAT) cu reeșantionare ulterioară la cel original, sau chiar printr-o cale analogică cu dublu. conversie digital/analogic. Un număr de versiuni ale software-ului de înregistrare CD-R denaturează, în mod intenționat sau accidental, datele originale, astfel încât copia să nu se potrivească cu originalul.

De menționat că, chiar dacă conținutul digital al două discuri a coincis atunci când au fost comparate într-un anumit sistem (CD-ROM, dispozitive speciale pentru compararea originalului/copiei etc.), aceasta nu înseamnă deloc că unul sau altul CDP de la ei vor fi decodificate și semnale digitale identice. Prin urmare, cea mai fiabilă modalitate de a afla motivul diferenței de sunet este să utilizați un CDP cu o ieșire digitală, de pe care, în timp ce ascultați ambele discuri, înregistrează pe un dispozitiv de stocare. Compararea digitală ulterioară a semnalogramelor primite va arăta unde în player sunt făcute modificările audibile de ureche la semnal.

Desigur, înainte de a compara originalul și copia în acest fel, trebuie să vă asigurați că rezultatele citirii multiple ale acelorași discuri sunt repetabile. În acest caz, diverse semnalograme digitale pot indica o citire nesigură pe disc sau o performanță slabă a interfețelor digitale (receptor, transmițător, cablu, conectori). Identitatea datelor digitale în timpul redării repetate a mai multor discuri poate fi considerată un indicator suficient al fiabilității atât a discurilor în sine, cât și a sistemelor de citire, decodare și transmisie intermodulară.

Comparația auditivă a sunetului discului trebuie să fie corectă - cel mai recunoscut este testul dublu-orb. Esența metodei este că expertul (ascultătorul) nu ar trebui să vadă manipulări cu echipamentul și persoana care le produce, iar această persoană însuși, care schimbă în mod arbitrar discurile, nu ar trebui să cunoască particularitățile conținutului lor. Astfel, orice influențe, inclusiv „subtile” și neexplorate, oamenii de pe echipament și unul asupra celuilalt sunt excluse pe cât posibil, iar opinia expertului este considerată extrem de imparțială.

Ce este HDCD?

High Definition Compatible Digital este o codare audio „super-sistem” pentru CD folosind formatul standard CD-DA. Un semnal audio cu o adâncime de biți și o rată de eșantionare mai mare este procesat digital, în urma căruia partea principală este extrasă din acesta, codificată, ca de obicei, prin metoda PCM, iar informații suplimentare, clarificând detaliile fine, sunt codificate în cele mai puțin semnificative biți de eșantioane (LSB) și regiuni spectrale mascate... Când redați un disc HDCD pe un CDP obișnuit, este utilizată doar partea principală a semnalului, în timp ce atunci când utilizați un CDP special cu un decodor încorporat și un procesor HDCD, toate informațiile despre semnal sunt extrase din codul digital.

Cum mă descurc cu CD-urile?

Evitarea deteriorării mecanice a oricărei suprafețe, contactul cu solvenți organici și lumina puternică directă, șocul și îndoirea discului. Scrierea pe discuri care pot fi înregistrate este permisă numai cu creioane sau pixuri speciale, cu excepția presiunii și a folosirii pixului cu bilă sau stilou.

Aveți grijă să nu îndoiți discul când îl scoateți din cutie. O metodă convenabilă și sigură necesită două mâini - degetul tău stâng apasă ușor pe dispozitivul de reținere, slăbindu-l, în timp ce cealaltă mână eliberează discul de pe dispozitiv. Metoda cu o singură mână, în care degetul arătător slăbește elementul de reținere, iar degetul mare și mijlociu scot discul, necesită o coordonare mai precisă a forțelor, fără de care este ușor să îndoiți discul sau să spargeți urechile de pe dispozitivul de reținere.

Un disc murdar poate fi spălat cu apă caldă și săpun sau cu un surfactant non-coroziv (șampon, praf de spălat) sau cu lichide special produse. Zgârieturile superficiale de pe stratul transparent pot fi lustruite cu paste de lustruit care nu conțin solvenți organici și uleiuri, sau cu pastă de dinți obișnuită.

Ce este un marker verde și de ce este necesar?

Mulți utilizatori și experți susțin că un disc procesat în acest mod oferă un sunet mai curat în dispozitivele de ultimă generație, atribuind acest lucru unei citiri mai precise a informațiilor digitale de pe un disc, care, în forma sa originală, se presupune că nu poate fi citită în mod fiabil în majoritatea unități. Cu toate acestea, un sistem atent conceput (unitate și decodor) este capabil să citească corect nu numai discuri brute, ci și discuri de calitate medie, și chiar puțin murdare și zgâriate, astfel încât posibilele motive pentru îmbunătățirea sunetului nu trebuie căutate. în disc. Explicațiile cele mai probabile pentru acest fenomen par a fi aceiași factori care creează sunetul diferit al copiilor corelate digital ale discurilor.

Unde pot găsi mai multe informații despre CD-uri?

Ministerul Educației al Republicii Belarus

Universitatea de Stat din Grodno

NUMIT DUPA YANKA KUPALA

Rezumat pe subiect:

Structura

CD

la subiectul „Software de sistem”

pregătit de un student la matematică

facultate din 5 grupe a câte 2 cursuri

Alexandru Stanislavovici Krizhak

ProfesorLivak Elena Nikolaevna

Grodno 2003

Introducere

Discurile compacte (CD-ROM-uri), concepute inițial pentru iubitorii de sunet de înaltă calitate, sunt acum ferm stabilite pe piața dispozitivelor computerizate. Datorită dimensiunilor reduse, capacității mari, fiabilității și durabilității, acestea sunt utilizate cu succes ca dispozitive de memorie externe.

Discurile compacte optice muzicale au înlocuit vinilul („înregistrări cu gramofon”) în 1982, cam în aceeași perioadă cu care au apărut primele computere personale IBM. Doi giganți ai industriei electronice - compania japoneză Sony și olandeza Philips - au dezvoltat un standard special cunoscut sub numele de „Cartea roșie”, conform căruia un CD trebuie proiectat pentru doar 74 de minute de sunet, sau mai degrabă 74 de minute și 33 de minute. secunde. Când 74 de minute au fost convertite în octeți, s-a dovedit a fi exact 640 MB.

Cele două companii menționate mai sus au jucat, de asemenea, un rol principal în dezvoltarea primei specificații pentru discurile compacte digitale, așa-numita Carte galbenă. A servit drept bază pentru crearea de discuri compacte cu o prezentare complexă a informațiilor, adică capabile să stocheze nu numai sunet, ci și text și date grafice (CD-Digital Audio, CD-DA). Al doilea standard pentru CD-uri digitale este specificația HSG (High Sierra Group) sau pur și simplu High Sierra. Acest document a fost propus de marii producători de CD-ROM digitale cu scopul de a oferi cel puțin o anumită compatibilitate. Această specificație a definit deja atât formatele logice, cât și formatele de fișier pentru CD-uri.

Standardul internațional ISO 9660 pentru discurile compacte digitale, adoptat ceva mai târziu, a coincis în principiu cu principalele prevederi ale HSG. Rețineți că toate CD-urile care sunt conforme cu standardul ISO 9660, care definește formatele lor logice și de fișiere, sunt compatibile între ele. În special, acest document definește modul de găsire a conținutului său pe un tabel de volum CD-ROM Cuprins (VTOC).

Structura fizică a unui CD

În structura unui disc compact se pot distinge patru straturi principale (al cincilea este o imagine aplicată pe suprafața discului), aplicată în etape.

Să mergem pe calea creării unui disc. Inițial, baza din plastic a discului este realizată - policarbonat (E), care constituie partea principală a CD-R și îi conferă rezistența și forma necesare. Apoi, un strat activ (D) (colorant) este aplicat pe matrița de plastic finită. Acest strat permite înregistrarea pe un disc și determină fiabilitatea și calitatea citirii informațiilor în viitor (în mod simplu CD ROM discuri, acest strat este absent, iar înregistrarea informațiilor necesare are loc direct la producător). Astăzi, două tipuri de strat activ sunt utilizate pe scară largă: cianina și ftalocianina.

După ce vopseaua a fost aplicată pe semifabricatul de policarbonat, discul este acoperit cu un strat special de material reflectorizant (C). CD-ROM-urile convenționale folosesc aluminiu în acest scop, în timp ce discurile CD-R folosesc argint pur, care atinge o reflectivitate de 65-80%.

Etapa finală în fabricarea discului este aplicarea unui strat protector (B), pe care pot fi aplicate imagini suplimentare (A). Cel mai comun și ușor de fabricat strat de protecție este un lac special. Lăcuirea discurilor nu oferă o garanție de 100% a siguranței datelor atunci când sunt expuse la influențe mecanice sau chimice externe. Cu toate acestea, mulți „producători” chinezi economisesc adesea lac sau îl aplică în așa fel încât pe disc să se formeze dungi concentrice sub formă de valuri, ceea ce indică fie o rată de aplicare calculată incorect, fie un mod de uscare incorect, ceea ce face ca discurile practic lipsite de apărare împotriva influențelor externe.

format CD

Toate CD - ROM-urile au același format fizic de fabricație și capacitate de 650 MB. Disc cu un diametru de 120 mm, o grosime de 1,2 mm și un orificiu central cu un diametru de 15 mm. Zona centrală din jurul găurii de 6 mm se numește zonă de fixare ( Prindere ). După aceasta există o calibrare ( Calibrarea programului ) zona. Este folosit în CD - R discuri pentru reglarea puterii laserului de către dispozitivul de înregistrare. Zona de înregistrare ( Memoria programului ) este, de asemenea, disponibil numai pe discurile care pot fi înregistrate. Coordonatele începutului și sfârșitului fiecărei piese sunt înregistrate temporar aici atunci când discul este scos din recorder fără a închide sesiunea.Este urmat imediat de zona de titlu ( A conduce în ) care conține cuprinsul discului ( TOC - Cuprins ), -- inel de 4 mm lățime (diametru 46-50 mm) mai aproape de centrul discului (până la 4500 de sectoare, 1 minut, 9 MB). Constă dintr-o pistă (pista de intrare). Conține TOC (adresele de timp absolute ale pieselor și începutul zonei de ieșire, precizie de 1 secundă).În continuare, există o zonă lată de 33 mm pentru stocarea datelor și reprezentarea fizică a unei singure piese. Zona terminalului ( Conduce - afară ) 1 mm lățime. În plus, există și o jantă exterioară (de protecție) a discului cu o lățime de 3 mm.

Zona de stocare a datelor poate conține în mod logic de la 1 la 99 de piese, cu toate acestea, informații diferite nu pot fi amestecate pe o singură pistă. Informațiile digitale sunt stocate pe CD ROM sub formă de gropi alternând de-a lungul spiralei, depuse pe suprafața plasticului policarbonat. Gaura este percepută de raza laser ca un zero logic și o suprafață netedă ca o unitate logică.

Fiecare octet de date (8 biți) este codificat cu un caracter de 14 biți pe mediu (codare EFM). Caracterele sunt separate prin spații de 3 biți, selectate astfel încât să nu existe mai mult de 10 zerouri consecutive pe suport.

Un cadru (cadru F1) este format din 24 de octeți de date (192 de biți), 588 de biți de mediu, fără a număra golurile:

· sincronizare (media pe 24 de biți)

· simbol subcod (biți de subcanal P, Q, R, S, T, U, V, W)

· 12 caractere de date

· Cod de control din 4 cifre

· 12 caractere de date

· Cod de control din 4 cifre

La decodare, pot fi utilizate diferite strategii pentru detectarea și corectarea erorilor de grup (probabilitatea detectării versus fiabilitatea corecției).

O secvență de 98 de cadre formează un sector (2352 octeți de informații). Ramele din sector sunt amestecate pentru a reduce efectul defectelor suportului. Adresarea sectorului provine din discuri audio și este înregistrată în formatul A-Time - mm: ss: ff (minute: secunde: fracții, fracție pe secundă de la 0 la 74). Numărarea începe de la începutul zonei de program, adică. adresele sectoarelor zonei de intrare sunt negative. Biții de subcanal sunt colectați în cuvinte de 98 de biți pentru fiecare subcanal (dintre care 2 biți sunt sincronizați). Subcanale utilizate:

· P - marcarea sfârșitului pistei (min 150 sectoare) și începutul următoarei (min 150 sectoare).

· Q - informații suplimentare despre conținutul piesei:

o numărul de canale

o date sau sunet

opot copia

opre-accent: creșterea artificială a frecvențelor înalte cu 20 dB

omodul de utilizare a subcanalului

§ q-Mode 1: TOC este stocat în zona de intrare, numerele de piese, adresele, indici și liniște sunt stocate în zona de program

§ q-Mode 2: numărul de director al discului (la fel ca și codul de bare) - 13 cifre în format BCD (MCN, ENA / UPC EAN)

§ q-Mode 3: ISRC (International Standard Recording Code) - codul țării, proprietarul, anul și numărul de serie al înregistrării

§ CRC-16

O secvență de sectoare de același format este combinată într-o pistă (pistă) de la 300 de sectoare pe întregul disc. Pe un disc pot exista până la 99 de piese (numerele de la 1 la 99). O pistă poate conține zone de serviciu:

· pauză - doar informații despre subcanal, fără date despre utilizator

· pre-gap - începutul unei piese, nu conține date utilizator și constă din două intervale: primul cu o lungime de cel puțin 1 secundă (75 de sectoare) vă permite să „acordați” de la piesa anterioară, al doilea , cu o durată de cel puțin 2 secunde, stabilește formatul sectoarelor de pistă

· post-gap - sfârșitul piesei, nu conține date de utilizator, de cel puțin 2 secunde

Zona digitală de intrare trebuie să se încheie cu un post-gap. Prima piesă digitală ar trebui să înceapă din a doua parte a pregătirii. Ultima piesă digitală ar trebui să se termine cu un post-gap. Zona de ieșire digitală nu conține pre-spațiu.

Există multe standarde și formate pentru CD-uri - în funcție de scop și producător. voi da de exemplu, nu toate existente : CD audio (CD-DA), CD-ROM (ISO 9660, modul 1 și modul 2), CD în mod mixt, CD-ROM XA (CD-ROM Arhitectură eXtended, modul 2, forma 1 și forma 2), video CD, CD-I (CD-Interactiv), CU DI-Ready, CD-Bridge, CD foto (singură și multi-sesiune), CD Karaoke, CD-G, CD-Extra, I-Trax, CD îmbunătățit (CD Plus), CD cu mai multe sesiuni, CD-Text, CD -WO (Scrie-o dată).

Structura fișierului CD-ROM

Pista de date introdusă de pe un CD începe cu o zonă slug, care este necesară pentru sincronizarea între unitate și disc. Urmează zona de sistem, care conține informații despre structurarea discului. Zona de sistem conține și directoare ale acestui volum cu pointeri sau adrese ale altor zone ale discului. Diferența esențială dintre structura unui CD și, de exemplu, a unei dischete este că pe un CD zona de sistem conține adresa directă a fișierelor din subdirectoare, ceea ce ar trebui să le facă mai ușor de găsit.Standardul internațional ISO 9660 descrie fișierul sistem pe CD-ROM. ISO 9660 Nivelul 1 seamănă cu sistemul de fișiere MS-DOS: numele fișierelor pot avea până la opt caractere, iar extensia numelui fișierului (trei caractere) este separată de numele fișierului printr-un punct. Numele fișierelor nu pot conține caractere speciale ("-", "~", "=", "+"). La denumirea fișierelor, sunt folosite numai caractere majuscule, numere și caracterul „_”. Numele directoarelor nu pot avea extensii. Fiecare fișier are o versiune - numărul versiunii este separat de extensie prin „;”. Directoarele pot fi imbricate la o adâncime de 8. ISO 9660 Nivelul 2 permite nume de fișiere de până la 32 de caractere, sub rezerva restricțiilor descrise mai sus. Discurile create folosind acest standard nu pot fi utilizate pe un număr de sisteme de operare, inclusiv MS-DOS.

Rețineți că pentru majoritatea CD-urilor, toate informațiile stocate ulterior pe ele sunt înregistrate într-un singur ciclu tehnologic sau sesiune (sesiune unică). După cum sa menționat deja, cuprinsul discului, adică un indicator al locului și cum sunt stocate informațiile pe acesta, este conținut în VTOC. Totuși, după ce a apărut tehnologia care permite adăugarea de informații pe CD-ROM-uri speciale (suplimentare), am vorbit despre CD-uri multi-session și unități corespunzătoare (multi session).

Elementele principale ale structurii fișierelor CD-ROM sunt:

· Descriptor primar de volum (PVD) este întotdeauna în al șaisprezecelea sector al sesiunii și conține link-uri către tabelul de căi (PT - Path Table) și directorul rădăcină (RD - Root Directory);

· tabelul de căi (PT) conține adrese de directoare (DF - Directory Files).

Dacă structura fișierelor se întinde pe mai mult de o sesiune, atunci linkurile din directorul rădăcină al sesiunilor ulterioare includ link-uri către directoare din sesiunile anterioare și, astfel, directoarele din sesiunile anterioare devin disponibile în sesiunile ulterioare. Pe aceasta se bazează capacitatea de a actualiza fișierele. În ciuda imposibilității ștergerii, efectul de „suprascriere” este păstrat pentru utilizator: acest lucru se realizează prin suprascrierea într-o sesiune ulterioară a directoarelor care conțin link-uri către fișierul înlocuit. Fișierul este, desigur, scris și într-o sesiune ulterioară, iar un link către acesta este inclus în noua revizuire a catalogului. Accesul standard la fișier va folosi link-uri din directorul rădăcină al ultimei sesiuni, iar fișierul va apărea actualizat, deși veți putea accesa în continuare versiunea anterioară folosind un link dedicat.

De asemenea, este posibil ca sesiunea înregistrată ulterior să fie independentă, caz în care legăturile către sesiuni vor fi similare cu legăturile către diferite partiții ale discului fizic. Pentru funcționarea normală a sistemului de fișiere cu CD-R, este foarte de dorit o unitate care „înțelege” discurile cu mai multe sesiuni. Este ușor să verificați dacă o unitate are astfel de capacități - doar uitați-vă la directorul unui disc cu mai multe sesiuni: un player primitiv va „vedea” doar directoarele și fișierele primei sesiuni.

După cum puteți vedea, formatele de înregistrare se dovedesc a fi destul de strâns legate de dispozitivul unității CD-ROM.

CD- RWdiscuri

Termenul CD - RW denotă un tip relativ nou de discuri înregistrabile care au fost comercializate pe scară largă în 1997. Spre deosebire de CD - R discuri (adică discuri pe care pot fi adăugate doar informații), CD - RW discurile permit de cel puțin 1000 de ori ștergerea/rescrierea parțială sau completă a informațiilor. Principiul de bază al rescrierii se bazează pe faptul că substanța folosită ca strat de lucru poate fi într-una din cele două stări stabile - cristalină sau respectiv amorfă, transmiterea fasciculului laser către stratul reflectorizant și înapoi, sau împrăștierea luminii.

Dacă substanța se află în prima (stare cristalină), atunci fasciculul laser de citire trece liber prin stratul de lucru, este reflectat de stratul reflectorizant și în cele din urmă lovește fotodetectorul, care corespunde cu „1” logic. Dacă substanța este într-o stare amorfă, fasciculul este împrăștiat fără a lovi în cele din urmă fotodetectorul, ceea ce corespunde unui „0” logic.

Pentru a transfera o substanță dintr-o stare în alta, se folosesc moduri speciale de încălzire și răcire printr-un fascicul laser. În primul rând, substanța se încălzește la cea mai ridicată temperatură T 1, în timp ce își pierde structura, devenind amorf local la punctul de focalizare al fasciculului laser; dacă apoi opriți complet laserul, de exemplu. stinge T 1 >> T cameră , atunci substanța va rămâne în stare amorfă când se va răci. Dacă laserul nu este oprit, ci doar pentru a-și reduce puterea și a se opri complet numai după ceva timp, atunci datorită răcirii în 2 etape T 1 >> T 2 >> T cameră, substanța stratului de lucru are timp să se cristalizeze.

Concluzie

CD-ROM-urile de astăzi s-au „născut” din discuri audio, a căror pregătire tehnologică a lansării există de mai bine de 15 ani. În acest timp, au apărut noi oportunități tehnologice și o piață suficientă pentru crearea unui dispozitiv axat pe stocarea eficientă a datelor și mijloace convenabile de acces la acestea. Posibilitățile formatului bazat pe Cartea Roșie sunt aproape epuizate (doar stocarea cuprinsului în cadrul Q al subcanalului cu sectoare goale reduce la rădăcina posibilității de a utiliza sesiuni mici). Desigur, lumea se străduiește pentru CD-uri mai moderne. Astfel de CD-uri așteaptă pe piață de mult timp, nu doar că au venit cu un nume (High Density Compact Disk - HD CD), dar au reușit să-l schimbe și în MMCD (Multi Media CD). Este de așteptat ca prin reducerea lungimii de undă a laserului citit, să fie posibilă reducerea dimensiunii gropii și a distanței dintre piste. Combinat cu structuri de stocare îmbunătățite și instrumente mai moderne de corectare a erorilor, este posibil să se obțină o capacitate de stocare de 3,7 GB pe disc. O capacitate și mai mare este promisă de tehnologia cu suprafețe multiple, în care înregistrarea se realizează pe mai multe (pentru început, pe două) straturi situate unul deasupra celuilalt. Alegerea stratului care poate fi citit este asigurată prin focalizarea fasciculului asupra acestuia, iar optica cu focalizare extrem de scurtă face posibilă reducerea interferenței dintr-un alt strat la o valoare acceptabilă.

Astfel, CD-urile sunt ferm înrădăcinate în viețile noastre, pentru că. sunt încă cele mai universale medii de stocare din lumea informațională modernă, iar o examinare detaliată a structurii acestor dispozitive este o parte integrantă a studiului acestui univers misterios de computer.

Literatură

1. http: // referat 2000. bizforum. ru / komp / 25. htm

2. http://www. ixbt. com / stocare / cdr. shtml

3. http: // blhard. narod. ru / cărți / cd. html

4. http: // referat. ru / document / 12944

5. http://www. comizdat. com / 3/4/90/363/378 /

6. http://www. transelectro. ru / glosar / cdrw. html

Era CD-urilor devine încet, dar sigur, un lucru din trecut. Acum, majoritatea utilizatorilor moderni nici măcar nu știu și cum diferă de R și ROM standard. Pentru a înțelege care este diferența, trebuie să vă amintiți istoria creării lor. Abia atunci se va putea determina principala lor diferență față de CD-urile clasice.

Istoria dezvoltării suporturilor CD optice

Primul CD a fost dezvoltat de Philips. Ei sunt considerați pionierii în acest domeniu. La început, discurile optice aveau destul spațiu de stocare. Volumul inițial al unui astfel de „blank” a fost de 640 de megaocteți. Dar de-a lungul timpului a crescut la 700. Primele discuri optice de format „compact” au fost numite CD-R. Aceasta însemna că puteau scrie date o singură dată. Multă vreme au fost folosite ca purtători. Cu toate acestea, odată cu trecerea timpului, tehnologia s-a dezvoltat și foarte curând producătorii au introdus un CD-RW reinscriptibil. Această abreviere (RW) provine din cuvântul englezesc Rewritable. Astfel de medii optice au devenit nerealist de populare în rândul utilizatorilor. Însăși ideea de a scrie pe disc părea incredibilă. Dar a existat un dezavantaj. Viteza de scriere pe astfel de suporturi a fost foarte scăzută. În timp ce discul standard R a fost scris la x53, discurile RW Classic trebuiau scris la x6. Totuși, acest lucru nu a durat mult, deoarece CD-urile standard au demodat curând.

Apariția DVD-ului

Declinul „compactelor” clasice este direct legat de apariția unui nou format - DVD-R. Aceste unități optice aveau un volum gigantic (comparativ cu CD-urile). Ar putea încadra 4,5 gigaocteți de informații. A fost o descoperire. După cum era de așteptat, la ceva timp după începerea cu succes a DVD-urilor clasice, au apărut discuri DVD-RW, permițându-vă să înregistrați pe unul sau altul de mai multe ori. Și această soluție a devenit incredibil de populară.

DVD-urile erau folosite aproape peste tot: pe ele erau înregistrate programe, sisteme de operare, filme și alte informații. Chiar și muzica în formate fără pierderi de calitate a fost scrisă pe discuri DVD. Și în acest sens, discurile DVD-RW păreau cea mai versatilă soluție. Și în curând au apărut DVD-uri cu două straturi, care conțineau aproape 10 gigaocteți de informații. Acesta a fost cu adevărat o descoperire. Multă vreme, DVD-urile au fost folosite peste tot. Au fost eliberați și jucători speciali. Ei puteau citi și RW, așa că utilizatorii au înregistrat mai multe filme pe ele simultan. Și când s-au plictisit, au reînregistrat. Acest lucru a durat mult timp. Dar era DVD-urilor a ajuns la sfârșit.

Era Blu-ray

Mediile Blu-ray au înlocuit DVD-urile clasice și dublu strat. S-au remarcat prin capacitatea crescută. Un astfel de disc ar putea conține aproximativ 25 de gigaocteți de informații. Aceasta este mult. Formatele video HD au apărut cam în același timp. Filmele în acest format se potrivesc perfect pe BD. Aceasta a determinat domeniul de aplicare a unor astfel de medii optice - industria filmului.

Într-adevăr, păstrarea bibliotecii pe BD a fost cumva greșită. Mai mult, în același timp, a apărut internetul dezvoltat cu salturi și unități USB mari. Discurile nu mai erau necesare, doar BD-urile erau încă la plutire. Și asta doar datorită celor cărora le place să vizioneze filme la calitate maximă în home theater. De-a lungul timpului (cum ar trebui să fie), au apărut discuri BD și BD-RW cu două straturi. Acestea din urmă au făcut posibilă rescrierea informațiilor despre ei înșiși. Dar având în vedere volumul media Blu-Ray și viteza scăzută de scriere pe RW, această opțiune nu a câștigat popularitate. Până în prezent, BD-RW rămâne doar o tehnologie distractivă. Dar nimic mai mult.

Relevanța tehnologiei Blu-Ray este în prezent regândită. Există noi rezoluții video - 2K și 4K. Și necesită mult mai mult spațiu și nu vor încăpea niciodată pe un disc BD clasic. Era Blu-Ray se va sfârși probabil cu bine în curând. Dar asta este o cu totul altă poveste.

Concluzie

Deci, am vorbit despre caracteristicile discurilor RW și am trecut în revistă istoria dezvoltării mediilor optice. CD-urile clasice sunt deja folosite exclusiv în industria muzicală. Nimeni nu a auzit de mult timp de DVD. Tehnologia Blu-ray domnește acum supremă. Dar judecând după cele mai recente tendințe din lumea divertismentului multimedia, zilele tehnologiei de mai sus sunt numărate. Este posibil ca producătorii să dezvolte acum un nou tip de medii optice. Dar ce se va întâmpla în continuare, vă vom spune cândva data viitoare...

2011-05-03T00: 55

2011-05-03T00: 55

Toate drepturile în legătură cu acest text aparțin autorului. La reproducerea unui text sau a unei părți a acestuia, păstrarea drepturilor de autor este obligatorie. Utilizarea comercială este permisă numai cu permisiunea scrisă a autorului.

Cum funcționează un CD?

Designul discului CD-DA (Compact Disk - Digital Audio) și metoda de înregistrare a sunetului pe acesta este descrisă de standardul propus de Sony și Philips, publicat în 1980 sub denumirea Red Book (Red Book).

Un compact disc (CD) standard este format din trei straturi: de bază, reflectorizant și de protecție. Baza este realizata din policarbonat transparent, pe care se formeaza prin presare un relief informativ. Un strat de metal reflectorizant (aluminiu, aur, argint, alte metale și aliaje) este pulverizat deasupra reliefului. Stratul reflectorizant este acoperit deasupra cu un strat protector de policarbonat sau lac neutru - astfel încât întreaga suprafață metalică să fie protejată de contactul cu mediul extern. Grosimea totală a discului este de 1,2 mm.

Relieful informațional al discului este un traseu spiralat continuu care pornește din centru și constă dintr-o succesiune de gropi (gropi). Spațiile dintre gropi se numesc terenuri. Alternând gropi și goluri de lungimi diferite, pe disc este înregistrat un semnal digital codificat: trecerea de la gol la groapă și invers înseamnă unul, iar lungimea unei gropi sau a unui gol este lungimea unei serii de zerouri. Distanța dintre virajele pistei este aleasă de la 1,4 la 2 µm, standardul definește distanța ca fiind 1,6 µm.

Cum este prezentat semnalul audio pe disc?

Semnalul audio stereo original este digitizat în mostre de 16 biți (cuantizare liniară) cu o rată de eșantionare de 44,1 kHz. Semnalul digital rezultat se numește PCM (Pulse Code Modulation, PCM), deoarece fiecare impuls al semnalului original este reprezentat de un cuvânt cod separat. Fiecare șase mostre ale canalelor stânga și dreapta sunt formate în cadre primare, sau micro-cadre, cu dimensiunea de 24 de octeți (192 de biți), ajungând la o rată de 7350 de bucăți pe secundă, care sunt codificate folosind un CIRC (Cross) pe două niveluri. Cod intercalat Reed-Solomon Code) -Solomon cross-interleaving) conform schemei: intercalare cu o întârziere de 1 octet, nivel de codificare C2, intercalare încrucișată cu întârziere variabilă, nivel de codare C1, intercalare cu întârziere de 2 octeți. Nivelul C1 este destinat pentru detectarea și corectarea erorilor individuale, C2 - pentru erori de grup. Rezultatul este un bloc de 256 de biți în lungime, datele în care sunt furnizate cu biți de detectare și corectare a erorilor și, de asemenea, „untați” pe bloc, ceea ce duce la înregistrarea datelor audio adiacente în zone fizice necontigue ale disc și reduce impactul erorilor asupra probelor individuale.

Codul Reed-Solomon are o redundanță de 25% și poate detecta până la patru octeți eronați și poate corecta până la patru octeți pierduți sau doi octeți eronați. Lungimea maximă a unui pachet de erori complet corectabil este de aproximativ 4000 de biți (~ 2,5 mm lungime a pistei), cu toate acestea, nu fiecare pachet de această lungime poate fi corectat complet.

După a doua intercalare, biți de sub-coduri - P, Q, R, S, T, U, V, W sunt adăugați la fiecare bloc recepționat; fiecare bloc primește opt biți de subcod. Apoi, fiecare 98 de blocuri cu subcoduri sunt formate într-un supercadru cu o durată de 1/75 sec (volumul datelor audio pure este de 2352 de octeți), numit și sector, în care subcodurile primelor două blocuri servesc ca sincronizare indicator, iar restul de 96 de biți ai fiecărui subcod formează un cuvânt P, un cuvânt Q etc. De-a lungul unei piese, o secvență de cuvinte subcod sunt, de asemenea, denumite canale de subcod.

Cuvintele sau canalele subcodurilor sunt folosite pentru a controla formatul de înregistrare, pentru a afișa fragmente de fonogramă etc. - de exemplu, canalul P este folosit pentru a marca piesele audio și pauzele între ele (0 - pauză, 1 - sunet), iar canalul Q - pentru a marca formatul pieselor și sectoarelor, pentru a înregistra TOC (Cuprins) și marcaje de timp, prin care este urmărită timpul de redare. Canalul Q poate fi folosit și pentru a înregistra informații în ISRC (International Standard Recording Code), destinat să reprezinte informații despre producător, timpul de lansare etc., precum și pentru a împărți piesa în fragmente separate (totalul audio pe care un disc poate au până la 99 de piese, fiecare dintre acestea putând conține până la 99 de piese).

În cele din urmă, cadrele astfel încadrate sunt codificate pe canal în termeni de decalaj folosind un cod de redundanță 8/14 (Eight to Fourteen Modulation - EFM), în care octeții originali sunt codificați în cuvinte de 14 biți pentru a crește inteligibilitatea semnalului. Trei biți de lipici sunt introduși între cuvinte pentru a respecta constrângerile privind numărul de uni și zerouri adiacente, ceea ce facilitează demodularea și reduce componenta DC a semnalului. Ca rezultat, din fiecare microcadru primar se obțin 588 de biți de canal, iar fluxul de biți rezultat este scris pe disc la o viteză de 4,3218 (588 x 7350) Mbps. Deoarece codarea EFM oferă un flux digital în care există mai multe zerouri decât unu, sistemul a fost ales să le reprezinte pe cele prin limitele gropii și ale golului și numărul de zerouri dintre cele - lungimea gropii sau decalaj, respectiv.

La începutul discului există o așa-numită zonă de intrare, care conține informații despre formatul discului, structura programelor de sunet, adresele pieselor, titlul lucrărilor etc. La sfârșit, este scrisă zona de ieșire (numărul piesei AA), care acționează ca limită a zonei înregistrate a discului; bitul de cod P din această zonă se modifică la o frecvență de 2 Hz. Unii jucători consumatori nu pot recunoaște un disc fără această zonă, dar mulți se pot descurca fără ea. Între zonele de intrare și de ieșire, este înregistrată o zonă de memorie de program (PMA) care conține datele audio reale. Zona de program este separată de zona de intrare printr-o secțiune de 150 de blocuri goale (2 secunde), care acționează ca un pre-gap.

Timpul total de înregistrare pe un CD este de 74 de minute, cu toate acestea, prin reducerea înălțimii standard a piesei și a distanței dintre gropi, puteți obține o creștere a timpului de înregistrare - în detrimentul fiabilității citirii într-o unitate de disc standard.

Cum sunt înregistrate și realizate CD-urile?

Principala metodă de realizare a discurilor este presarea dintr-o matrice. Originalul este format din banda originală digitală master, care conține semnalul digital deja pregătit și codificat, de o mașină specială de înaltă precizie pe un disc de sticlă acoperit cu un strat de fotorezist - un material care își modifică solubilitatea sub influența unui laser. grindă. Când se prelucrează originalul înregistrat cu un solvent, relieful necesar apare pe sticlă, care este transferat prin metoda de electroformare într-un original de nichel (negativ), care poate servi ca matrice pentru producția la scară mică sau ca bază pentru realizarea copii pozitive, din care, la rândul lor, negativele sunt îndepărtate pentru replicare în masă.

Ștanțarea se realizează prin turnare prin injecție: un substrat de policarbonat cu un relief este presat dintr-o matrice negativă, deasupra se pulverizează un strat reflectorizant, care este acoperit cu lac. Etichetele informative și imaginile sunt de obicei aplicate deasupra stratului de protecție.

Discurile care pot fi înregistrate (CD-R, „blankuri”) sunt realizate în același mod, dar între bază și stratul reflectorizant se află un strat de materie organică care se întunecă la încălzire. În starea inițială, stratul este transparent; atunci când este expus unui fascicul laser, se formează zone opace, echivalente cu pitas. Pentru a facilita urmărirea pistei la înregistrarea pe un disc, în timpul procesului de fabricație se formează un relief preliminar (marcaj), a cărui pistă conține semne de cadru și semnale de sincronizare înregistrate cu o amplitudine redusă și suprapuse ulterior de semnalul înregistrat.

Discurile care pot fi înregistrate, datorită prezenței unui strat organic de fixare, au o reflectivitate mai mică decât cele ștanțate, motiv pentru care unele playere de disc compact (CDP), concepute pentru discuri standard din aluminiu și fără marjă de siguranță de citire, pot reda discuri CD-R. mai puțin sigur decât de obicei.

Cum se redă CD-urile?

În timpul redării, un CD audio se rotește la o viteză liniară constantă (CLV) la care viteza piesei în raport cu platoul este de aproximativ 1,25 m/s. Sistemul de stabilizare a vitezei de rotație o menține la un asemenea nivel pentru a asigura viteza fluxului digital citit egală cu 4,3218 Mbit/s, prin urmare, în funcție de lungimea gropilor și a golurilor, viteza reală poate varia. În același timp, viteza unghiulară a discului se modifică de la 500 rpm la citirea secțiunilor cele mai interioare ale pistei la 200 rpm la cel mai exterior.

Un laser semiconductor cu o lungime de undă de aproximativ 780 nm (gamă de infraroșu) este utilizat pentru a citi informațiile de pe disc. Raza laser, care trece prin lentila de focalizare, cade pe stratul reflectorizant, fasciculul reflectat intră în fotodetector, unde sunt determinate gropi și goluri, iar calitatea focalizării punctului pe pistă și orientarea acestuia de-a lungul centrului pistei este verificat. Când focalizarea este perturbată, lentila se mișcă, funcționând pe principiul difuzorului difuzorului (bobină), atunci când se abate de la centrul pistei, întregul cap se mișcă de-a lungul razei discului. În esență, sistemele de control pentru lentila, capul și motorul axului din unitate sunt sisteme de control automat (ACS) și urmăresc în mod constant pista selectată.

Semnalul primit de la fotodetector în codul 8/14 este demodulat, drept urmare rezultatul codării CIRC cu subcoduri adăugate este restabilit. Apoi canalele de sub-cod sunt separate, CIRC este deintercalat și decodificat pe un corector în două etape (C1 - pentru erori unice și C2 - pentru erori de grup), drept urmare majoritatea erorilor introduse de nereguli în timpul ștampilării, defectele și eterogenitatea materialelor discului, zgârieturile de pe acesta sunt detectate și corectate.suprafață, definirea neclară a gropii / golului în fotodetector etc. Ca rezultat, fluxul de mostre audio „pure” este trimis la DAC pentru conversie în formă analogică.

La playerele de sunet, după corector, există și un interpolator de complexitate variabilă, care restabilește aproximativ mostrele eronate care nu au putut fi corectate în decodor. Interpolarea poate fi liniară - în cel mai simplu caz, polinomială sau folosind curbe netede complexe.

Pentru a efectua dezintercalarea, orice dispozitiv de citire a CD-urilor are o memorie tampon (dimensiune standard - 2 kb), care este, de asemenea, folosită pentru a stabiliza rata de biți. Pentru decodare pot fi utilizate mai multe strategii diferite, în care probabilitatea detectării erorilor de grup este invers proporțională cu fiabilitatea corectării acestora; alegerea strategiei este lăsată la latitudinea dezvoltatorului decodorului. De exemplu, pentru un CD player cu un interpolator puternic, o strategie poate fi selectată cu accent pe detecția maximă, iar pentru un CDP cu un interpolator simplu sau o unitate CD-ROM, o strategie cu accent pe corecția maximă.

Care sunt parametrii beep-ului de pe CD?

Parametrii standard de eșantionare - rata de eșantionare 44,1 kHz și adâncimea de biți 16 - determină următoarele caracteristici ale semnalului calculate teoretic:

• Gama de frecventa: 0..22050 Hz
• Interval dinamic: 98 dB
• Nivel de zgomot: -98 dB
• Distorsiunea armonică totală: 0,0015% (la nivelul maxim al semnalului)

În dispozitivele reale de înregistrare și redare a CD-urilor, frecvențele înalte sunt adesea tăiate la 20 kHz pentru a crea un spațiu liber pentru răspunsul în frecvență al filtrului. Nivelul de zgomot poate fi mai mic de 98 dB în cazul unui DAC liniar și al unui amplificator de ieșire zgomotos, sau mai mult în cazul supraeșantionării la o frecvență mai mare folosind un DAC precum Delta-Sigma, Bitstream sau MASH și amplificatoare cu zgomot redus. Distorsiunea armonică totală (THD) depinde foarte mult de circuitele de ieșire ale DAC și de calitatea sursei de alimentare.

Gama dinamică de 98 dB este determinată pentru CD, pe baza diferenței dintre nivelurile minime și maxime ale semnalului audio, totuși, pe un semnal mic, nivelul distorsiunii neliniare crește semnificativ, motiv pentru care intervalul dinamic real, în cadrul căruia un se menține un nivel acceptabil de distorsiune, de obicei nu depășește 50-60 dB.

Ce este nervozitatea?

Jitter-ul este o fluctuație de fază rapidă (în raport cu durata perioadei) a unui semnal digital, când este încălcată uniformitatea strictă a frontului de conducere al impulsului. O astfel de fluctuație apare din cauza instabilității generatoarelor de ceas, precum și în locurile în care semnalul de ceas este extras din semnalul complex folosind metoda PLL (Phase Locked Loop). O astfel de extracție are loc, de exemplu, în demodulatorul semnalului citit de pe disc, în urma căruia se formează un semnal de ceas de referință, care, prin corectarea vitezei de rotație a discului, este „adaptat” la frecvența de referință. de 4,3218 MHz. Frecvența semnalului de sincronizare și, prin urmare, faza acestuia și faza semnalului de informare, oscilează continuu la frecvențe diferite. O contribuție suplimentară poate fi adusă de aranjarea neuniformă a gropilor de pe disc, cauzată, de exemplu, de apăsarea de proastă calitate sau de înregistrarea instabilă.

Cu toate acestea, jitter-ul din semnalul de pe disc este complet compensat de tamponul de intrare al decodorului, astfel încât orice jitter și detonare care apar înainte ca semnalul să fie tamponat este eliminat în această etapă. Eșantionarea tamponului este controlată de un oscilator stabil cu o frecvență fixă, dar astfel de oscilatoare au și o anumită, deși mult mai mică, instabilitate. În special, poate fi cauzată de zgomotul din circuitele de alimentare, care, la rândul său, poate apărea în momentele de activare a sistemului de control automat și de corectare a vitezei discului sau a poziției capului / lentilei. Pe discurile de calitate scăzută, aceste corecții apar mai des, oferind unor experți un motiv pentru a lega direct stabilitatea semnalului de ieșire de calitatea discului, deși de fapt motivul nu este decuplarea suficient de bună a sistemelor CDP.

Ce înseamnă abrevierile AAD, DDD, ADD?

Literele acestei abrevieri reflectă formele de undă folosite la crearea discului: prima - în timpul înregistrării originale, a doua - în timpul procesării și mixării, a treia - semnalul master final din care este format discul. „A” înseamnă formă analogică, „D” înseamnă digital. Semnalul principal pentru CD există întotdeauna doar în formă digitală, așa că a treia literă a abrevierei este întotdeauna „D”.

Atât formele de undă analogice, cât și cele digitale au avantaje și dezavantaje. La înregistrarea și procesarea unui semnal în formă analogică, „elementele subțiri”, în special, armonicile superioare, sunt cel mai bine păstrate, cu toate acestea, nivelul de zgomot crește, iar caracteristicile amplitudine-frecvență și fază-frecvență (AFC / PFC) sunt distorsionate. . La procesarea în formă digitală, armonicile superioare sunt tăiate forțat la jumătate din frecvența de eșantionare și adesea chiar mai mici, dar toate operațiunile ulterioare sunt efectuate cu precizia maximă posibilă pentru rezoluția selectată. Un semnal care a fost supus procesării analogice este evaluat de un număr de experți drept „mai cald” și „vioi”, dar multe metode moderne de procesare a semnalului sunt acceptabile numai în formă digitală.

Două discuri identice pot suna diferit?

În primul rând, trebuie să vă asigurați că discurile conțin un semnal audio digital identic. Potrivirea binară completă a două discuri la nivelul gropilor și golurilor este aproape imposibilă din cauza micilor defecte ale materialelor și a distorsiunilor în timpul prelucrării și presării matricei, cu toate acestea, datorită codării redundante, marea majoritate a acestor erori sunt corectate în timpul decodării, oferind același lucru. flux digital „la nivel înalt”.

Puteți compara conținutul digital al discurilor citindu-le într-o unitate CD-ROM care acceptă Read Long sau Raw Read - citind „sectoare lungi”, care sunt de fapt supercadre CD-DA de 2.352 de octeți fiecare. Puteți citi mai multe despre acest lucru în secțiunea Întrebări frecvente pe CD-ROM sau în manualul CD-DA Grabbers / Rippers. De asemenea, puteți compara discuri cu echipamente de studio care pot citi discurile digital la un recorder DAT.

Pot exista mai multe motive pentru diferențele digitale între discurile asemănătoare auzului. Unele unități CD-ROM și alte cititoare CD-DA digitale pot introduce o distorsiune subtilă în semnal pentru a preveni copierea directă (de exemplu, folosind polinoame de netezire), iar majoritatea unităților care acceptă comenzi de citire full-frame fac acest lucru incorect și inexact. Atunci când se fac copii (reprintări) de discuri audio, mai ales într-un mod piratat, acestea sunt adesea copiate cu reeșantionare la o altă frecvență (de exemplu, 48 kHz în DAT) cu reeșantionare ulterioară la cel original, sau chiar printr-o cale analogică cu dublu. conversie digital/analogic. Un număr de versiuni ale software-ului de înregistrare CD-R denaturează, în mod intenționat sau accidental, datele originale, astfel încât copia să nu se potrivească cu originalul.

Trebuie remarcat faptul că, chiar dacă conținutul digital al două discuri a coincis atunci când acestea au fost comparate într-un anumit sistem (CD-ROM, dispozitive speciale de comparare a originalului/copiei etc.), asta nu înseamnă deloc că asta sau asta CDP de la ei vor fi decodificate și semnale digitale identice. Prin urmare, cea mai fiabilă modalitate de a afla motivul diferenței de sunet este să utilizați un CDP cu o ieșire digitală, de pe care, în timp ce ascultați ambele discuri, înregistrează pe un dispozitiv de stocare. Compararea digitală ulterioară a semnalogramelor primite va arăta unde în player sunt făcute modificările audibile de ureche la semnal.

Desigur, înainte de a compara originalul și copia în acest fel, trebuie să vă asigurați că rezultatele citirii multiple ale acelorași discuri sunt repetabile. În acest caz, diverse semnalograme digitale pot indica o citire nesigură pe disc sau o performanță slabă a interfețelor digitale (receptor, transmițător, cablu, conectori). Identitatea datelor digitale în timpul redării repetate a mai multor discuri poate fi considerată un indicator suficient al fiabilității atât a discurilor în sine, cât și a sistemelor de citire, decodare și transmisie intermodulară.

Comparația auditivă a sunetului discului trebuie să fie corectă - cel mai recunoscut este testul dublu-orb. Esența metodei este că expertul (ascultătorul) nu ar trebui să vadă manipulări cu echipamentul și persoana care le produce, iar această persoană însuși, care schimbă în mod arbitrar discurile, nu ar trebui să cunoască particularitățile conținutului lor. Astfel, orice influențe, inclusiv „subtile” și neexplorate, oamenii de pe echipament și unul asupra celuilalt sunt excluse pe cât posibil, iar opinia expertului este considerată extrem de imparțială.

Ce este HDCD?

High Definition Compatible Digital este o codare audio „super-sistem” pentru CD folosind formatul standard CD-DA. Un semnal audio cu o adâncime de biți și o rată de eșantionare mai mare este procesat digital, în urma căruia partea principală este extrasă din acesta, codificată, ca de obicei, prin metoda PCM, iar informații suplimentare, clarificând detaliile fine, sunt codificate în cele mai puțin semnificative biți de eșantioane (LSB) și regiuni spectrale mascate... Când redați un disc HDCD pe un CDP obișnuit, este utilizată doar partea principală a semnalului, în timp ce atunci când utilizați un CDP special cu un decodor încorporat și un procesor HDCD, toate informațiile despre semnal sunt extrase din codul digital.

Cum mă descurc cu CD-urile?

Evitarea deteriorării mecanice a oricărei suprafețe, contactul cu solvenți organici și lumina puternică directă, șocul și îndoirea discului. Scrierea pe discuri care pot fi înregistrate este permisă numai cu creioane sau pixuri speciale, cu excepția presiunii și a folosirii pixului cu bilă sau stilou.

Aveți grijă să nu îndoiți discul când îl scoateți din cutie. O metodă convenabilă și sigură necesită două mâini - degetul tău stâng apăsă ușor dispozitivul de reținere, slăbindu-l, în timp ce cealaltă mână eliberează discul de pe dispozitiv. Metoda cu o singură mână, în care degetul arătător slăbește elementul de reținere, iar degetul mare și mijlociu scot discul, necesită o coordonare mai precisă a forțelor, fără de care este ușor să îndoiți discul sau să spargeți urechile de pe dispozitivul de reținere.

Un disc murdar poate fi spălat cu apă caldă și săpun sau cu un surfactant non-coroziv (șampon, praf de spălat) sau cu lichide special produse. Zgârieturile superficiale de pe stratul transparent pot fi lustruite cu paste de lustruit care nu conțin solvenți organici și uleiuri, sau cu pastă de dinți obișnuită.

Ce este un marker verde și de ce este necesar?

Mulți utilizatori și experți susțin că un disc procesat în acest mod oferă un sunet mai curat în dispozitivele de ultimă generație, atribuind acest lucru unei citiri mai precise a informațiilor digitale de pe un disc, care, în forma sa originală, se presupune că nu poate fi citită în mod fiabil în majoritatea unități. Cu toate acestea, un sistem atent conceput (unitate și decodor) este capabil să citească corect nu numai discuri brute, ci și discuri de calitate medie, și chiar puțin murdare și zgâriate, astfel încât posibilele motive pentru îmbunătățirea sunetului nu trebuie căutate. în disc. Explicațiile cele mai probabile pentru acest fenomen par a fi aceiași factori care creează sunetul diferit al copiilor corelate digital ale discurilor.

Unde pot găsi mai multe informații despre CD-uri?