5.25 Компакт диски. Стандарти. Програми підготовки та запису компакт дисків.
5.25.1 Основи технології cdrom
Товщина компакт-диску складає 1.2 мм, а діаметр - 120 мм. Диск виготовляється з полікарбонату, покритого з одного боку тонким металічним шаром (алюмінію, рідше - золота) і захисною плівкою спеціального прозорого лаку. Інформація на диску записана у вигляді чергування заглиблень в поверхні металічного шару. Двійковий 0 представляється на диску у вигляді заглиблення, або у вигляді основної поверхні, а двійкова одиниця - у вигляді границі між ними. При кодуванні 1 байта (8 біт) інформації на диску записується 14 біт + 3 біти злиття (merge bits). Базова інформаційна одиниця - це кадр (frame), що містить 24 кодованих байти або 588 біт (24х(14+3)+180 біт для корекції помилок). Кадри утворюють сектори і блоки. Сектор містить 3234 кодованих байти (2352 інформаційних байти і 882 байти для корекції помилок і керування). Така організація зберігання даних на компакт-диску та використання алгоритмів корекції помилок дозволяють забезпечити якісне читання інформації з імовірністю помилки на біт, рівній 10-10.
Поверхня диску ділиться на 3 області:
Вхідна директорія (Lead In) - область у формі кільця, найближчого до центру диску (ширина 4 мм). Читання інформації з диску починається саме з вхідної директорії, де містяться зміст (Volume Table of Contents, VTOC), адреси записів, кількість заголовків, сумарний час запису (об’єм), назва диску (Disk Label).
Область даних.
Вихідна директорія (Lead Out), що містить мітку кінця диску.
CD бувають трьох типів:
CDROM - диски, виготовлені промисловим методом (методом штампування),
CD-R (CD-Recodable) - CD, що можна записувати,
CD-RW (CD-Rewritable) - CD, що можна перезаписувати.
Для однократного запису використовуються “чисті” диски, що являють собою звичайний компакт-диск, відбиваючий шар якого виконаний, як правило, з золотої або срібної плівки, а між ним і полікарбонатною основою розташований реєструючий шар із органічного матеріалу, що темніє при нагріванні. Довжина хвилі лазерного променя (як і при читанні) складає 780 нм, а його інтенсивність більш ніж в 10 разів вища, ніж звичайного CDROM-драйва.
В процесі запису лазерний промінь нагріває окремі ділянки реєструючого шару, які темніють і розсіюють світло, утворюючи ділянки, подібні пітам (pits). Однак відбиваюча здатність дзеркального шару і чіткість пітів у CD-R нижча, ніж у CDROM. Тому деякі CDROM-драйви можуть не читати ці диски.
CD-RW реєструючий шар виконаний з матеріалу, що змінює під впливом променя свій фазовий стан з аморфного на кристалічний і навпаки, в результаті чого міняється прозорість шару. При нагріванні лазерним променем вище критичної температури матеріал реєструючого шару переходить в аморфний стан і залишається в ньому після остигання, що дозволяє витирати інформацію з таких дисків. CD-RW витримують до декількох десятків тисяч циклів перезапису. Але їх відбиваюча здатність значно нижче CDROM і CD-R. Тому для їх читання необхідний спеціальний CDROM-драйв з автоматичним регулюванням підсилення фотоприймача.