Декодирование информации в системе «Компакт-диск».
Декодер выполняет ряд функций:
- восстановление тактового сигнала данных;
-восстановление синхронизирующего сигнала из потока данных для синхронизации всей системы;
- демодуляция EFM-сигнала;
- разделение цифровых сигналов на аудиоинформацию и субкод;
- восстановление первоначальной последовательности (деперемежение);
- коррекция ошибок;
- интерполяция отсчетов;
- демультиплексирование цифровых сигналов (разделение потока данных на левый и правый канал);
- цифро-аналоговое преобразование.
Распознавание, коррекция и исправление ошибок
Распознавание и коррекция ошибок в потоке данных осущ-ся декодером с помощью перекрестного контроля избыточности. Для этого происходит временное занесение 32 8-битовых символов, из которых 24 символа – данные аудиосигнала и 8 символов четности – в ОЗУ. Декодирование заключается в том, что благодаря наличию в кодовых словах проверочных символов, можно определить. Есть ли в них ошибки и какие именно символы ошибочны. Если коррекцию всех ошибок выполнить не удалось, то неудовлетворяющие условиям проверки 8-битовые символы маркируются как ошибочные. После деперемежения в блоке коррекции ошибок информации вновь приобретает вид 16-разрядных отсчетов.
Преобразование цифрового сигнала в аналоговый
Особенности телевизионного сигнала и его представление для целей цифровой записи
Принципы записи информации в системе «Компакт-диск»
Основным
элементом структуры является очень
тонкий металлический светоотражающий
слой (обычно алюминиевый), нанесенный
методом вакуумного напыления, в котором
записана вся информация в виде спиральных
дорожек из мельчайших выемок (питов)
и отражающих поверхностей (флэтов)
– рисунок 8.2. При этом действует цифровой
способ представления информации: флэт
соответствует наличию отраженного
сигнала (например, нулю информационных
данных), а пит – его отсутствию (единице).
Расстояние между соседними витками спирали равно 1,6 ± 0,1 мкм. Ширина пит может колебаться от 0,6 до 0,8 мкм, глубина составляет 0,1- 0,13мкм, длина – от 0,9 до 3,3 мкм (с разрешенным шагом 0,3 мкм). Общая длина дорожки на компакт-диске – около 5 км. Воспроизведение его начинается не от края, как в случае винилового диска, а от центрального отверстия и производится против часовой стрелки – если смотреть со стороны прозрачного слоя.
Информация, содержащаяся на компакт-диске в виде пит, защищена от всякого рода повреждений с одной стороны прозрачным материалом самого диска (поликарбонатом), с другой – слоем прочной пластмассы и этикеткой. Считывание информации производится с прозрачной стороны, то есть сквозь всю толщину компакт-диска. Поскольку считывающий луч фокусируется на дорожке в точку диаметром около 1 мкм, которая находится глубоко внутри диска, то на ее поверхности размеры считывающего пучка еще достаточно велики (около 1мм) и мелкие пылинки и царапины практически не влияют на величину отраженного света. Можно сказать, что считывающий луч их попросту “не видит”
CD-R и CD-RW диски
Структура CD-R и CD-RW
Принцип записи CD-R основан на “выжигании” лазером бита информации на записываемом слое, состоящем из органического красителя. Этот краситель способен однократно изменить свою отражающую способность. Соответственно изменится и отражающая способность диска, которую лазерный луч фиксирует при считывании. CD-R состоит из пяти слоев: прозрачной пластиковой подложки из поликарбоната, слоя красителя (синего, зеленого или красного), серебряного или золотого отражающего слоя, защитного слоя и верхнего слоя лака, обладающего высокой механической прочностью.
Многократная запись в CD-RW достигается благодаря специальному комбинированному слою красителя, который реверсно изменяет свои характеристики при воздействии луча лазера. Запись производится при изменении состояния вещества записываемого слоя, когда вещество под нагревом переходит из кристаллического состояния в аморфное. Такой процесс называется фазовым переходом и широко применяется в магнитооптических устройствах. Но в отличие от магнитооптики запись на CD-RW определяется изменением отражающей способности поверхности. В связи с этим CD-RW диски более капризны при чтении, так как изменение отражательных свойств у них намного меньше, чем у CD-R.