CD-ROM mechaniky. CD a CD-ROM mechaniky Používanie aktuálnej rýchlosti cd rom

Optické mechaniky

Od roku 1995 v základnej konfigurácii osobný počítač namiesto 5,25-palcových jednotiek začali obsahovať jednotku CD-ROM. Skratka CD-ROM (Compact čítanie disku Only Memory) sa prekladá ako pamäťové zariadenie len na čítanie založené na kompaktných diskoch. Princípom činnosti tohto zariadenia je čítanie digitálnych dát pomocou laserového lúča, ktorý sa odráža od povrchu disku. Ako pamäťové médium sa používa obyčajné CD. Digitálny záznam na CD sa líši od záznamu na magnetické disky vysoká hustota, takže štandardné CD má kapacitu cca 650-700 MB. Takéto veľké objemy sú typické pre multimediálne informácie (grafika, hudba, video), preto jednotky CD-ROM súvisia s multimediálnym hardvérom. Okrem multimediálnych publikácií ( elektronické knihy, encyklopédie, hudobné albumy, videá, počítačové hry) rôzny systémový a aplikačný softvér veľkých objemov (operačné systémy, kancelárske balíky, programovacie systémy atď.)

Kompaktné disky sú vyrobené z priehľadného plastu s priemerom 120 mm. a hrúbkou 1,2 mm. Na plastový povrch sa nastrieka vrstva hliníka alebo zlata. V podmienkach sériovej výroby sa informácie zaznamenávajú na disk vytláčaním na povrch dráhy vo forme série priehlbín. Tento prístup poskytuje binárny záznam informácií. Prehĺbenie (jama - jama), povrch (zem - zem). Logická nula môže byť reprezentovaná jamou alebo zemou. Logický celok je zakódovaný prechodom medzi jamou a pozemkom. Od stredu k okraju CD sa aplikuje jedna stopa vo forme špirály šírky 4 mikróny s rozstupom 1,4 mikrónu. Povrch disku je rozdelený na tri oblasti. Iniciálka (Lead-In) sa nachádza v strede disku a číta sa ako prvá. Obsahuje obsah disku, tabuľku adries všetkých záznamov, označenie disku a iné servisné informácie. Stredná oblasť obsahuje základné informácie a zaberá väčšinu disku. Koncová oblasť (Lead-Out) obsahuje značku konca disku.

Na razenie existuje špeciálna prototypová matrica (hlavný disk) budúceho disku, ktorá vytláča stopy na povrch. Po vyrazení sa nanesie povrch disku ochranný film z transparentného laku.

Jednotka CD-ROM obsahuje:

  • elektrický motor, ktorý otáča disk;
  • optický systém pozostávajúci z laserového žiariča, optických šošoviek a snímačov a určený na čítanie informácií z povrchu disku;
  • mikroprocesor, ktorý riadi mechaniku mechaniky, optickú sústavu a prečítanú informáciu dekóduje do binárneho kódu.

CD roztáča elektromotor. Lúč z laserového žiariča je zaostrený na povrch disku pomocou mechaniky optického systému. Lúč sa odráža od povrchu disku a privádza sa cez hranol k senzoru. Svetelný tok sa premieňa na elektrický signál, ktorý vstupuje do mikroprocesora, kde je analyzovaný a prevedený na binárny kód.


Kľúčové vlastnosti CD-ROM:

  • rýchlosť prenosu dát - meraná v násobkoch rýchlosti audio CD prehrávača (150 Kb/s) a charakterizuje najvyššia rýchlosť z ktorého disk odosiela dáta RAM počítač, napríklad 2-rýchlostný CD-ROM (2x CD-ROM) bude čítať dáta rýchlosťou 300 KB/s, 50-rýchlostný (50x) - 7500 KB/s.;
  • prístupový čas – čas potrebný na vyhľadávanie informácií na disku, meraný v milisekundách.

Hlavnou nevýhodou štandardných diskov CD-ROM je nemožnosť zapisovania údajov, existujú však zariadenia na jednorazový zápis na disky CD-R a prepisovacie zariadenia na disky CD-RW.

CD-R mechanika (nahrávateľné CD)

Navonok podobné jednotkám CD-ROM a kompatibilné s nimi, pokiaľ ide o veľkosti diskov a formáty záznamu. Umožňuje vykonať jednorazový zápis a neobmedzený počet čítaní. Záznam údajov sa vykonáva pomocou špeciálneho softvér. Moderná rýchlosť nahrávania CD-R mechaniky je 4x-8x.

CD-RW mechanika (prepisovateľná CD)

Používajú sa na viacnásobný záznam údajov a môžete buď jednoducho pridať nové informácie na voľné miesto, alebo úplne prepísať disk novými informáciami (predchádzajúce údaje sa zničia). Rovnako ako v prípade jednotiek CD-R, ak chcete zapisovať údaje, musíte nainštalovať špeciálne programy a záznamový formát je kompatibilný s konvenčným CD-ROM. Rýchlosť zápisu moderných CD-RW mechanik je 2x-4x.

DVD mechanika(Digitálny video disk)

Digitálna čítačka videa. Navonok je DVD-ROM podobný bežnému CD-ROM (priemer - 120 mm, hrúbka 1,2 mm), ale líši sa od neho tým, že na jednu stranu DVD-ROM je možné zaznamenať až 4,7 GB a max. 9,4 GB. V prípade použitia dvojvrstvovej schémy záznamu je už možné umiestniť až 8,5 GB informácií na jednu stranu, respektíve na dve strany - asi 17 GB. DVD je možné prepísať.

Najdôležitejším faktorom, ktorý bráni rozšírenému používaniu jednotiek CD-R, CD-RW a DVD, je vysoká cena ich samotných a vymeniteľných médií.

Zoznámte sa v našej dobe bez počítača CD-ROM/DVD mechanika takmer nemožné. Disky CD a DVD obsahujú širokú škálu programov, hudby, dokumentov, digitálnych fotografií a podobne. Môžete si zakúpiť ako disky s už nahratými údajmi (napríklad hudobné CD alebo DVD s filmom), tak špeciálne disky, na ktoré môžete (raz alebo viackrát, v závislosti od disku a mechaniky) napáliť ľubovoľné informácie, ktoré potrebujete.

Okrem nie celkom správneho názvu " riadiť“, CD/DVD čítačky a zapisovačky sa tiež označujú ako optické jednotky. Slovo úložné zariadenie vo všeobecnosti označuje všetky zariadenia určené na ukladanie alebo čítanie údajov. Napríklad, HDD možno nazvať diskovou jednotkou. Slovo "optický" označuje spôsob čítania údajov z diskov. V jednotkách CD / DVD sa čítanie a zápis údajov z diskov vykonáva pomocou špeciálneho laserového lúča.

Celkovo existuje niekoľko typov CD-ROM a DVD mechaniky s podporou zápisu aj bez nej. Zvážme ich podrobnejšie.

  • Bežná disková jednotka CD— ROM umožňuje iba čítanie údajov z diskov CD, CD— R a CD— RW. Nemôžete s ním zapisovať údaje na žiadne disky. Takéto jednotky sú najlacnejšie, ale sú už zastarané a neinštalujú sa do nových počítačov.
  • Drive CD— ROM s možnosťou nahrávania. Na rozdiel od predchádzajúcej verzie môžete pomocou takejto mechaniky zapisovať dáta na disky s jedným (CD-R) alebo viacnásobným (CD-RW) záznamom.
  • Drive DVD. Tento pohon spája schopnosti dvoch predchádzajúcich pohonov, t.j. umožňuje zapisovať a čítať údaje z diskov CD a tiež dokáže čítať údaje z diskov DVD.
  • Drive DVD s možnosťou nahrávania. Toto je najuniverzálnejšia a najobľúbenejšia možnosť pohonu a odporúča sa na nákup. Pomocou tejto jednotky môžete čítať a zapisovať na akékoľvek disky, vrátane CD, CD-R, CD-RW, DVD+-R/RW.
  • Taktiež mechaniky Blu-ray diskov sú každým rokom čoraz obľúbenejšie.

Hlavné typy optických diskov

Ako ste už pochopili, možnosti nahrávania závisia nielen od jednotky, ale aj od samotných diskov. Poďme študovať hlavné typy, ktoré v súčasnosti existujú optické disky.

  • CD, alebo CD. Najjednoduchšia možnosť optický disk. Na takýchto diskoch sa predáva buď hudba (hudobné CD), alebo rôzne programy. Na takýto disk sa nedá nič zapísať.
  • CD-R disk. Takýto disk môže raz zapíšte si informácie, ktoré potrebujete. Nemôžete ho pridať neskôr. Na jeden disk CD-R je možné uložiť až 880 MB údajov v závislosti od veľkosti disku. Tieto disky sa najčastejšie používajú na ukladanie dôležitá informácia ktoré nebude potrebné v budúcnosti meniť. Môže ísť o hudbu, video súbory atď.
  • CD-RW disk. Tento disk má rovnakú kapacitu ako disky CD-R, ale môžete naň mnohokrát zapisovať údaje a nepotrebné údaje vymazať. Celkovo je takýto disk určený na približne 1000 prepisovacích cyklov, čo je viac než dosť napríklad na periodický záznam. Word dokumenty, ich následné mazanie a nahrávanie nových súborov. CD-RW disky sú drahšie ako disky CD-R.
  • Diskdvd-rom,aleboDVD video. Na týchto diskoch sa predávajú DVD. Na takýto disk sa nedá nič zapísať. Objem jednovrstvového DVD disku je zároveň 4,7 GB, čo je niekoľkonásobne viac ako objem CD diskov.
  • DiskDVD— Ra diskDVD+ R. Rovnako ako disky CD-R, DVD-R disky a DVD+R jeden zapíšte si údaje, ktoré potrebujete. Žiaľ, svojho času sa firmy – výrobcovia optických diskov a mechaník postavili proti sebe a stali sa nezmieriteľnými nepriateľmi, v dôsledku čoho sa objavili dva úplne nekompatibilné štandardy DVD+R a DVD-R. Našťastie výrobcovia optických jednotiek tento problém vyriešili a teraz je pre väčšinu jednotiek už úplne jedno, ktorý disk si zobrať; Podporované budú oba typy diskov.
  • DiskDVD+ RWaDVD— RW. Podobne ako na disky CD-RW, aj na disky DVD+RW a DVD-RW je možné opakovane zapisovať. S kapacitou disku 4,7 GB je to veľmi Rezervovať kópiu rôzne údaje, ako je vaša hudobná zbierka atď. Problém nekompatibility noriem existuje aj tu a rieši sa rovnakým spôsobom – vydaním univerzálneho malý formát mechaniky, ktoré podporujú akýkoľvek typ disku.
  • DiskModrá— rey máme obrovský objem, ktorý vám umožňuje zaznamenať až 80 gigabajtov informácií! Súhlasíte, to je veľa pre optickú jednotku! Vo väčšine prípadov na takéto disky nahrávam video so zvýšenou čistotou, čo vám umožňuje dosiahnuť maximálnu kvalitu filmu! Náklady na takýto pohon môžu dosiahnuť až 2 000 rubľov!

Rýchlosť optickej mechaniky

Rýchlosť optickej mechaniky sa zvyčajne označuje týmto spôsobom 52x/24x/52x. To znamená, že disky CD-R sa nahrávajú z 52x, záznamových diskov CD-RW deje rýchlosťou 24x a čítanie CD-R disky/RW - aj pri rýchlosti 52x. V tomto prípade indikátor 1x znamená rýchlosť prenosu dát rovnajúcu sa 153 Kb/s. Teraz vypočítajme rýchlosť pohonu s rýchlosťou čítania 52 x. Ak to chcete urobiť, vynásobte 52 číslom 153, výsledkom bude 7956 KB / s, t.j. takmer 8 MB/s.

V porovnaní s jednotkami CD-ROM, DVD mechaniky s možnosťou prepisovania čítania a zápisu dát oveľa rýchlejšie. 1x rýchlosť jednotky DVD-ROM je 1,35 MB/s, čo je rovnaká rýchlosť ako 9x rýchlosť CD-ROM. Preto rýchlosť moderných DVD-ROM mechanik s rýchlosťou čítania 20x zodpovedá rýchlosti 180x pre CD-ROM mechaniky (27 MB/s), aj keď, samozrejme, takáto rýchlosť u CD-ROM mechaniky neexistuje. .

Zdalo by sa - banálna vec: optická mechanika (aka CD Rom, Dvd Rom alebo Blu-ray). Všetko sú to zariadenia rôznych generácií na optické čítanie a zápis laserové disky. Laserové, pretože čítanie a písanie na nich prebieha presne pomocou zaostreného laserového lúča.

V tomto článku zvážime DVD zariadenie Rom, keďže je v súčasnosti najbežnejší, ale dotkneme sa aj iných typov pohonov. V skutočnosti je optická mechanika celkom technologická záležitosť. Laserový lúč musí byť veľmi presne a smerovo zameraný na reflexnú vrstvu disku, aby mohol čítať odrazený signál v jeho mikroskopických jamkách.

Ale nepredbiehajme! Postupne sa budeme posúvať ďalej.

Najprv sa poďme zaoberať skratkami (akceptovanými skratkami).

  • CD Rom - (Compact Disc Read-Only Memory) - CD len na čítanie
  • DVD Rom - (Digital Versatile Disc pamäť iba na čítanie) - digitálny univerzálny disk len na čítanie
  • Blu-ray - (modrý lúč) - záznam krátkovlnným modrofialovým laserom

Tu je fotografia optickej jednotky DVD:

Tlačidlo na vysunutie zásobníka je označené červenou farbou.

Samotný (RW) nespôsobí žiadne ťažkosti. Jediná vec, ktorú musíte venovať pozornosť, je štandard pripojenia zariadenia. Môže to byť buď možnosť pripojenia "IDE" (zastaraná), alebo moderná - "SATA".

Pozrime sa na zadný panel optickej jednotky DVD Rom s konektorom „IDE“, ktorý je znázornený na fotografii nižšie:



Poďme sa rýchlo pozrieť na čísla:

  1. Master/slave sekcia
  2. 19-pinové rozhranie na pripojenie „ “ zariadení
  3. Štyri kolíky pre napájací konektor molex

Teraz sa pozrime na zadnú stranu jednotky SATA DVD Rom:



  1. Dlhý plochý (15-kolíkový) napájací kábel
  2. Krátky plochý (7-kolíkový) dátový kábel (flex kábel, ktorý sa pripája k radiču SATA zapnutý)

Nemožno ignorovať také množstvo optických jednotiek, ako je USB DVD Rom (RW). Takéto zariadenia sú napríklad veľmi užitočné v situáciách, keď potrebujete inštaláciu operačný systém do zariadenia, ktoré nemá optickú mechaniku. Patria sem všetky druhy tabletov a netbookov.

V našom IT oddelení tento USB disk pravidelne používame. Tu je fotka Inštalácia systému Windows XP na netbooku od Asusu.



Týmto by sa v podstate mohol tento článok aj skončiť, no rád by som sa zamyslel aj nad samotným princípom nahrávania laserových diskov a ich dizajnom. Aby som obraz doplnil takpovediac :)

Zariadenie optických DVD diskov a princíp nahrávania.

Prvé CD sa nahrávali ako platne: raz a navždy. Nazývali sa CD-R (Recordable). Veľmi skoro sa však objavili disky CD-RW (ReWritable). Technológia ich výroby je iná. Informácie sa zaznamenávajú nie na vrstvu plastu, ale na fóliu zo špeciálnej kovovej zliatiny, ktorá vplyvom laserového ohrevu mení svoje vlastnosti a vytvára striedanie tmavých a svetlých plôch. Môžu byť prepísané až tisíckrát.

Zapisovateľné a prepisovateľné disky majú na hornej strane platne tenkú zapisovateľnú vrstvu. V diskoch na jeden zápis pozostáva z organického farbiva, ktoré pri vystavení laserovému lúču nezvratne mení svoje vlastnosti. V prepisovateľných vrstvách je namiesto tejto vrstvy film zo špeciálnej zliatiny, ktorá mení svoju odrazivosť v závislosti od zahrievania a chladenia (pod vplyvom toho istého lasera).

Navonok všetky (štandardné) laserové disky vyzerajú rovnako. Ich základom je polykarbonátová doska, ktorá má priemer o 120 mm a hrúbka všetkého 1,2 mm. V jeho strede je otvor s priemerom 15 mm. Okrem toho je na vonkajšom povrchu nosiča prstencový výstupok s výškou 0,2 mm, ktorá umožňuje položenie disku na rovný povrch bez toho, aby ste sa ho dotýkali, čím sa zabráni poškriabaniu povrchu.

Úžasné je, že na hrúbku o niečo viac ako milimeter sa zmestí veľa reflexných vrstiev a rôzne druhy povrchy. Vo vnútri je nosič ako poschodová torta, v ktorej každá vrstva hrá presne pridelenú úlohu. Takto vyzerá štandardné optické diskové zariadenie.



Informácie na disku sú zaznamenané vo forme špirálovej stopy. Táto dráha pozostáva z jamiek (jamiek) vytlačených v polykarbonátovom podklade. Medzery rovného povrchu medzi jamami sa nazývajú zem.

Optická mechanika zaostrí laserový lúč na povrch disku. Priehlbiny (jamy) a plochy (plochy) odrážajú svetlo odlišne a optický snímač tento rozdiel zachytáva. Výsledky merania je možné previesť do pôvodnej digitálnej (binárnej) podoby. Zhruba povedané: tuberkulóza je digitálna jednotka a depresia je nula.

Takto vyzerá povrch optického média DVD pod elektrónovým mikroskopom.



Tu jasne vidíme práve tieto výklenky a tuberkulózy.

Na čítanie a zápis DVD Rom používa červený laser s vlnovou dĺžkou 650 nm. (nanometre) a rozstup stopy - 0,74 mikrónu. (mikrometer). To je viac ako polovica v porovnaní s bežným CD CD. Práve zmenšenie vlnovej dĺžky lasera (ktoré umožňuje čítanie menších detailov povrchu disku) a veľkosť „jamiek“ umožnili naraz umiestniť 4,7 gigabajtov dát na DVD disk.

Aby ste mali predstavu o tom, s akými drobnosťami sa optická jednotka (DVD Rom) zaoberá, uvádzame niekoľko čísel. Na disku DVD (v porovnaní s diskom CD) sa veľkosť "jamiek" znížila z 0,83 na 0,4 mikrónu a šírka špirálovej stopy - z 1,6 na 0,74 mikrónu. Z toho vyplýva zvýšenie hustoty záznamu.

Okrem toho môžu byť disky:

  1. bilaterálne
  2. dvojvrstvový
  3. obojstranný a dvojvrstvový zároveň

To zvyšuje celkový objem jedného takéhoto „sendviča“ na 17 gigabajtov!

Technológia výroby dvojvrstvových DVD diskov spočíva v tom, že prvá vrstva sa získa lisovaním a na ňu sa nastrieka druhá, dodatočne priesvitná. Pri prehrávaní záznamu sa čítací laser prepne z jednej vrstvy do druhej a automaticky zmení zaostrenie.

Optická mechanika dokáže pracovať aj s obojstrannými diskami. Každý z nich má hrúbku 0,6 mm (s dvoma vrstvami), potom sa pomocou výstužnej kompozície zlepia, čo dáva celkovú požadovanú hrúbku - 1,2 mm. Vznikne niečo ako obojstranná dvojvrstvová vinylová platňa, ktorá sa dá prevrátiť.

Takto možno všetky vyššie uvedené schematicky znázorniť:

Na záver by som chcel povedať pár slov o technológii optických diskov Blu-ray. Tu sa na čítanie a zápis používa modrofialový laser s vlnovou dĺžkou 405 nm. Bežné DVD-ROM a CD-ROM (RW) používajú červené a infračervené lasery s vlnovými dĺžkami 650 nm a 780 nm. Ale táto technológia na báze červeného lasera sa postupne priblížila k svojim fyzickým limitom, takže bol potrebný nový kvalitatívny skok vpred.

Zmenšenie šírky laserového lúča umožnilo zúžiť záznamovú stopu na polovicu v porovnaní s bežným DVD, čo ešte viac zvyšuje hustotu záznamu dát. Keďže reliéf povrchu disku nesúci informácie sa ešte zmenšil a sťažilo sa čítanie údajov pri vysokej rýchlosti, museli vývojári zmenšiť hrúbku ochrannej polykarbonátovej vrstvy šesťkrát (z 0,6 na 0,1 mm). To umožnilo fyzicky priblížiť informačnú vrstvu k samotnému laseru, čím sa zvýšila jeho rýchlosť a presnosť.

Rýchlosti optickej jednotky Blu-ray sú uvedené v tabuľke nižšie:


Potom spoločnosť TDK vyvinula špeciálny ochranný povlak s názvom "Durabis", ktorý umožnil chrániť tento typ optických médií pred mechanickým poškodením.

Na jednovrstvové Blu-ray sa zmestí 25 GB dát, na dvojvrstvové 50 GB a na dvojvrstvové obojstranné 128 GB. Japonská spoločnosť "Pioneer" predviedla experimentálne 16 a 20-vrstvové návrhy!

Ako vidíte, téma DVD Rom a optických mechaník nie je až taká nudná, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať :) Dúfajme, že nás vývojári budú naďalej potešovať technickými novinkami v tejto oblasti. A v tomto - dovoľte mi dnes sa pokloniť :)

Keď začiatkom 80. rokov Sony a Philips vydali zvuk CD(Compact Disc - CD), nikto si nedokázal predstaviť, akým cenným pamäťovým médiom sa v blízkej budúcnosti stanú. Trvanlivosť, náhodná dostupnosť a vysoká kvalita zvuku CD im priniesli celosvetovú pozornosť a prispeli k ich širokému prijatiu. Prvá CD-ROM mechanika (CD-ROM mechanika) pre PC bola vydaná v roku 1984, no trvalo niekoľko rokov, kým sa stala takmer nepostrádateľnou súčasťou kvalitných PC. Teraz sú hry, softvérové ​​aplikácie, encyklopédie a iné multimediálne programy distribuované na CD-ROM (obrazne povedané, teraz "z drahého luxusu sa CD-ROM mechanika zmenila na lacnú nevyhnutnosť"). V skutočnosti „multimediálna revolúcia“ vďačí za veľa lacným vysokokapacitným CD-ROM. Ak bol zvukový disk CD navrhnutý na reprodukciu vysokej kvality digitálny zvuk do 74 minút môže počítačový disk CD-ROM uložiť 660 MB údajov, viac ako 100 fotografií vo vysokej kvalite alebo 74-minútový televízny film. Na mnohých diskoch sú uložené všetky tieto druhy informácií, ako aj ďalšie informácie.

Jednotky CD-ROM hrajú dôležitú úlohu v nasledujúcich aspektoch výpočtového systému:

  • Softvérová podpora: Najdôležitejším dôvodom, prečo sú moderné PC musieť s jednotkou CD-ROM je obrovské množstvo softvérových aplikácií distribuovaných na diskoch CD. Teraz sa na to diskety prakticky nepoužívajú.
  • Výkon Odpoveď: Keďže veľa programov teraz používa jednotku CD-ROM, výkon jednotky je dôležitý. Samozrejme, nie je to také dôležité ako výkon pevný disk a PC komponenty, ako je procesor a systémová pamäť, je však stále dôležitý.

Vďaka sériovej výrobe sú moderné CD-ROM mechaniky rýchlejšie a lacnejšie ako predtým. Prevažná väčšina softvérových aplikácií je teraz distribuovaná na CD-ROM a mnohé programy (napríklad databázy, multimediálne aplikácie, hry a filmy) možno spúšťať priamo z CD-ROM, často cez sieť. Súčasný trh s jednotkami CD-ROM ponúka interné, externé a prenosné jednotky, jednotky s automatickou výmenou jednej a viacerých jednotiek, jednotky SCSI a EIDE a rôzne štandardy.

Väčšina jednotiek CD-ROM má praktické ovládacie prvky na prednom paneli, ktoré vám umožňujú používať jednotku na prehrávanie a počúvanie zvukových diskov CD. Zvyčajne existujú také ovládacie prvky:

  • Stereo výstup pre slúchadlá: Malá zásuvka (jack - jack) na pripojenie slúchadiel a počúvanie audio CD.
  • Otočný gombík na ovládanie hlasitosti: Na nastavenie výstupnej hlasitosti zvuku.
  • Tlačidlá Štart a Stop: Na spustenie a zastavenie prehrávania audio CD. Na niektorých jednotkách sú tieto tlačidlá jedinými ovládacími prvkami.
  • Tlačidlá Next Track a Previous Track: Tieto tlačidlá vám umožňujú preskočiť na nasledujúcu a predchádzajúcu skladbu zvukového disku CD.

Jednotky CD-ROM boli zavedené po štandardizácii pozícií pre jednotky PC, takže sa hodia do štandardnej pozície pre mechaniku 5,25". Výška mechaniky CD-ROM je 1,75", čo je štandardná pozícia pre mechaniku s polovičnou výškou. Väčšina jednotiek má kovový kryt, ktorý má otvory na upevňovacie skrutky, čo uľahčuje montáž jednotky do pozície. Na inštaláciu disku sa zvyčajne používa výsuvný zásobník (zásobník).

Štruktúra CD-ROM

Jednotku CD-ROM možno prirovnať k disketovej jednotke, pretože používajú obe jednotky odnímateľné(odnímateľné) médiá. Dá sa prirovnať aj k pevnému disku, keďže oba disky majú veľkú kapacitu. CD-ROM však nie je flexibilný ani pevný disk. Ak používate disketové jednotky a jednotky pevného disku magnetické(magnetické) médium, potom používa CD-ROM optika(optický) nosič. Základný CD-ROM má priemer 120 mm (4,6") a je akýmsi 1,2 mm hrubým "sendvičom" s tromi vrstvami: zadná vrstva z priehľadného polykarbonátového plastu, tenký hliníkový film a lak na ochranu disku pred vonkajšie škrabance a prach.

V tradičnom výrobnom procese sú milióny maličkých dutiniek, tzv pitami(jamky), na špirále, ktorá sa odvíja smerom von zo stredu disku. Jamky sú potom potiahnuté tenkým hliníkovým filmom, ktorý dodáva disku charakteristickú striebornú farbu. Typická jamka je 0,5 µm široká, 0,83 až 3 µm dlhá a 0,15 µm hlboká. Vzdialenosť medzi skladbami ( rozstup trate- rozstup) je len 1,6 µm. Hustota stopy je viac ako 16 000 skladieb na palec (Tracks Per Inch - TPI); pre porovnanie, disketa má TPI 96 a pevný disk má TPI 400. Dĺžka rozvinutej a vysunutej špirály je asi štyri míle.

Samozrejme, s CD treba zaobchádzať opatrne. Pracovná strana disku je najcitlivejšia na poškodenie. Napriek tomu, že hliníková vrstva je chránená pred poškodením a koróziou lakovaním, hrúbka tejto ochrannej vrstvy je len 0,002 mm. Hrubé zaobchádzanie alebo prach môžu spôsobiť drobné škrabance a drobné praskliny, cez ktoré preniká vzduch a oxiduje hliníkový povlak, čím sa disk stane nefunkčným.

Ako funguje jednotka CD-ROM

S výnimkou veľmi sofistikovanej kontroly chýb je fungovanie jednotky CD-ROM veľmi podobné ako pri prehrávači zvukových diskov CD. Údaje sa ukladajú rovnakým spôsobom ako na všetkých CD. Informácie sú uložené v 2 KB sektoroch na špirálovej dráhe, ktorá začína v strede disku a „rozvíja sa“ smerom k vonkajšiemu okraju disku. Sektory je možné čítať nezávisle.

Hráč číta informácie z boxov a pozemky(pristane) špirálovej stopy CD, ktorá začína od stredu disku a pohybuje sa smerom k vonkajšiemu okraju. Na čítanie sa používa infračervený laserový lúč s vlnovou dĺžkou 780 nm, ktorý generuje polovodič arzenidu gália s nízkym výkonom. Lúč prechádza cez priehľadnú povlakovú vrstvu na kovový film. Hoci má laser nízky výkon, môže poškodiť sietnicu, ak sa dostane do nechráneného oka. Keď sa disk otáča rýchlosťou 200 až 500 otáčok za minútu (Rotations Per Minute - RPM), lúč sa odráža od jamiek a mení sa frekvencia svetla.

Oblasti okolo jám, tzv pozemky sú tiež zapojení do procesu čítania. Odrazené svetlo prechádza hranolom k fotosenzoru, ktorého výstup je úmerný množstvu prijatého svetla. Svetlo odrazené od jám je mimo fázu o 180 stupňov od svetla odrazeného od pozemkov a rozdiely v intenzite sú merané fotovoltaickými článkami a premieňané na elektrické impulzy. Výsledkom je, že sekvencia jamiek a oblastí premenlivej dĺžky, vyrazených na povrchu disku, sa interpretuje ako sekvencia jednotiek a núl, z ktorých sa obnovia dáta uložené na disku (pomocou digitálneho analógového konvertor, digitálne dáta audio CD sa konvertujú na audio signály). Keďže len laserový lúč sa priamo „dotýka“ povrchu nosiča, nedochádza k opotrebovaniu nosiča.

Všetko by bolo relatívne jednoduché, keby boli povrchy CD-ROMov úplne ploché a mohli by sa otáčať bez horizontálnej odchýlky. V skutočnosti, ako súčasť pohonu, komplexné elektronické obvody, zabezpečujúce zaostrenie laserového lúča na povrch disku a jeho nasmerovanie presne na čítanú stopu.

Na zabezpečenie radiálneho sledovania stopy bolo vyvinutých niekoľko metód, ale najbežnejšia je trojlúčová metóda. Laserový lúč nie je nasmerovaný len na povrch disku, ale je vyžarovaný polovodičovým zariadením a prechádza cez difrakčnú mriežku, ktorá tvorí dva dodatočné zdroje svetla na každej strane hlavného lúča. Pri prechode cez šošovku kolimátora sa tri lúče stanú rovnobežnými a potom prechádzajú hranolom tzv polarizačný rozdeľovač lúčov(polarizovaný rozdeľovač lúčov). Rozdeľovač umožňuje prechod prichádzajúcich lúčov a vracajúce sa odrazené lúče sa otáčajú o 90 stupňov na fotodiódu, ktorá interpretuje signál.

Merajú sa intenzity dvoch bočných lúčov, ktoré by mali byť rovnaké, pokiaľ lúče zostávajú na každej strane dráhy. Akýkoľvek bočný pohyb disku vedie k nerovnováhe a servomotor koriguje šošovku. Vertikálny posun sa berie do úvahy rozdelením prijímacej fotodiódy na štyri kvadranty a ich umiestnením do stredu medzi horizontálne a vertikálne ohniská lúča. Akékoľvek vychýlenie disku spôsobí, že sa bod stane eliptickým, čo spôsobí nerovnováhu v prúdoch medzi opačnými pármi kvadrantov. V tomto prípade sa šošovka pohybuje nahor alebo nadol a vytvára kruhový bodový tvar.

Technológia CD poskytuje vstavané systémy na opravu chýb, ktoré dokážu opraviť väčšinu chýb spôsobených fyzickými časticami na povrchu disku. Používa každá CD-ROM mechanika a každý audio CD prehrávač krížovo prekladaný Reed-Solomonov kód(Cross Interleaved Reed Solomon Code - CIRC) a štandard CD-ROM poskytuje druhú úroveň korekcie pomocou algoritmu Layered Error Correction Code. V kóde CIRC kodér pridáva 2D paritné informácie na opravu chýb a tiež vkladá údaje na disk, aby sa chránil pred nárazovými chybami. Je možné opraviť zhluky chýb do 3500 bitov (dĺžka 2,4 mm) a kompenzovať zhluky chýb do 12 000 bitov (dĺžka 8,5 mm) spôsobené malými škrabancami.

digitálny zvuk

Na platniach a magnetofónových kazetách sa zvukový signál nahráva ako analógový signál. Preto počujeme všetky nedokonalosti nahrávky ako rušenie (syčanie a pískanie) alebo iné defekty. Na odstránenie týchto defektov na CD sa používajú digitálne metódy ukladania „počtov“ (vzoriek) ako čísel. Proces prevodu analógového signálu na digitálny sa nazýva diskretizácia(vzorkovanie), príp digitalizácie(digitalizácia). Analógový signál je dotazovaný mnohokrát za sekundu a pri každom dotazovaní je meraná amplitúda a zaokrúhlená na najbližšiu reprezentovateľnú hodnotu. Jednoznačne tým vyššie vzorkovacia frekvencia(vzorkovacia frekvencia) a presnejšie hodnoty priradené amplitúdam ( dynamický rozsah- (dynamický rozsah), tým lepšia je reprezentácia originálu.

Pre CD sa používa vzorkovacia frekvencia 44,1 kHz a 16-bitový dynamický rozsah. To znamená získať 44 100 vzoriek za sekundu a amplitúda signálu v čase každej vzorky je opísaná 16-bitovým číslom, ktoré dáva 65 536 možných hodnôt. Táto vzorkovacia frekvencia poskytuje dostatočnú frekvenčnú odozvu pre zvuky s výškou 20 kHz. Niektorí „audiofili“ (audiofili) sa však domnievajú, že to nestačí na vyjadrenie psychoakustických účinkov, ktoré sa vyskytujú mimo ľudského sluchu. Zvuk sa nahráva do dvoch stôp, aby sa dosiahol stereo efekt.

Jednoduché výpočty ukazujú (44 100 vzoriek za sekundu * 2 bajty * 2 kanály), že jednu sekundu zvuku opisuje 176 400 bajtov so zodpovedajúcou dátovou rýchlosťou 176,4 KB/s. Jednorýchlostná jednotka CD-ROM prenáša dáta touto rýchlosťou, ale časť dátového toku obsahuje informácie o oprave chýb, čo znižuje efektívnu dátovú rýchlosť na 150 KB/s. Na disk CD je možné uložiť 74 minút zakódovaných stereofónnych zvukových údajov, čo pri réžii detekcie chýb a korekcií vedie k štandardnej kapacite disku CD 680 MB. V tabuľke sú uvedené všetky uvažované parametre.

Rýchlosť otáčania

Konštantná rýchlosť linky

Prvá generácia jednorýchlostných CD-ROM mechanik bola založená na dizajne audio CD prehrávačov. Na otáčanie disku bola použitá technológia konštantná lineárna rýchlosť(Constant Linear Velocity - CLV), t.j. disk sa otáčal rovnakým spôsobom ako audio CD, ktoré poskytovalo rýchlosť prenosu dát 150 KB/s. Dátová stopa musí prejsť popod čítaciu hlavu rovnakou rýchlosťou na vnútornej aj vonkajšej časti disku. Aby ste to dosiahli, musíte zmeniť rýchlosť otáčania disku v závislosti od polohy hlavy. Čím bližšie k stredu disku, tým rýchlejšie sa musí disk točiť, aby bol zabezpečený stály tok dát. Rýchlosť otáčania disku v prehrávačoch audio CD sa pohybuje od 210 do 540 ot./min.

Pretože na vonkajšom okraji disku je viac sektorov ako v strede, technológia CLV využíva servomotor na spomalenie rýchlosti otáčania disku pri jeho prechode na vonkajšie stopy, aby sa zachovala konštantná rýchlosť prenosu dát z laserovej čítacej hlavy. Interná vyrovnávacia pamäť disku riadi rýchlosť otáčania pomocou kryštálového oscilátora na hodinovanie výstupných údajov vyrovnávacej pamäte pri určitej rýchlosti a udržiavanie vyrovnávacej pamäte na 50 % plnej, keď sú do nej načítané údaje. Ak sú údaje načítané príliš rýchlo, prekročí sa prah naplnenia 50 % a odošle sa príkaz na spomalenie otáčok motora vretena.

Ak je potrebné čítať audio CD konštantnou rýchlosťou, potom takáto požiadavka na CD-ROM nie je vôbec potrebná. V zásade platí, že čím rýchlejšie sa údaje čítajú, tým lepšie. So zdokonaľovaním technológie CD-ROM sa rýchlosť neustále zvyšovala av roku 1998 sa objavili jednotky s 32-násobnou rýchlosťou prenosu dát 4,8 MB/s.

Napríklad 4-rýchlostná mechanika využívajúca technológiu CLV by mala pri čítaní vnútorných stôp roztočiť disk rýchlosťou približne 2120 ot./min. a pri čítaní vonkajších stôp rýchlosťou 800 ot./min. Variabilná rýchlosť je potrebná aj pri čítaní audio dát, ktoré sa vždy čítajú konštantnou rýchlosťou (150 KB/s) bez ohľadu na dátovú rýchlosť počítača. Najdôležitejšími faktormi pri pohonoch s premenlivou rýchlosťou sú kvalita vretenového motora, ktorý roztáča pohon a softvér, ktorý riadi činnosť pohonu, ako aj polohovací systém, ktorý musí rýchlo a presne presunúť čítaciu hlavu do požadovanej polohy. na prístup k údajom. Jednoduché zvýšenie rýchlosti otáčania nestačí.

Ďalším faktorom je miera využitia času CPU: so zvyšujúcou sa rýchlosťou otáčania, a teda aj prenosovou rýchlosťou, sa zvyšuje aj čas, ktorý musí procesor stráviť spracovaním údajov z jednotky CD-ROM. Ak iné úlohy vyžadujú súčasne čas procesora, jednotka CD-ROM bude mať menšiu kapacitu spracovania a rýchlosť prenosu údajov sa zníži. Správne navrhnutá jednotka CD-ROM by mala minimalizovať čas používania procesora pri danej rýchlosti otáčania a rýchlosti prenosu dát. Je jasné, že vnútorný výkon rýchleho disku musí byť väčší ako výkon pomalého disku.

Pri jednotkách CD-ROM je kapacita vyrovnávacej pamäte vždy uvedená. Samozrejme, 1 MB buffer je z hľadiska rýchlosti prenosu dát určite lepší ako 128 KB buffer. Bez dobrého programu na správu disku však marginálny nárast výkonu len ťažko ospravedlňuje náklady na dodatočnú vyrovnávaciu pamäť.

Konštantná uhlová rýchlosť

Technológia CLV zostala dominantnou technológiou v jednotkách CD-ROM, kým spoločnosť Pioneer, ktorá vydala prvú štvorrýchlostnú jednotku, neuviedla v roku 1996 desaťrýchlostnú jednotku DR-U10X. Tento pohon pracoval nielen v režime s obvyklou konštantnou lineárnou rýchlosťou, ale aj v režime s konštantná uhlová rýchlosť(Konštantná uhlová rýchlosť - CAV). V tomto režime disk prenáša dáta premenlivou rýchlosťou a motor vretena sa otáča konštantnou rýchlosťou ako pevný disk.

Na celkový výkon má silný vplyv prístupový čas(čas prístupu). So zvyšujúcou sa rýchlosťou pohonu CLV sa prístupové časy často zhoršujú, pretože je ťažšie prispôsobiť sa náhlym zmenám otáčok motora vretena, ktoré sú potrebné na udržanie konštantnej a vysokej rýchlosti prenosu dát v dôsledku zotrvačnosti samotného pohonu. Pohon CAV udržuje konštantnú rýchlosť otáčania, čo zvyšuje rýchlosť prenosu dát a znižuje čas vyhľadávania, keď sa hlava presunie k vonkajšiemu okraju. Ak u prvých CLV pohonov bol prístupový čas 500 ms, tak u moderných CAV pohonov sa skrátil na 100 ms.

Revolučný dizajn pohonu Pioneer umožňoval prevádzku v režimoch CLV a CAV, ako aj v zmiešanom režime. V zmiešanom režime sa na čítanie v blízkosti stredu disku používal režim CAV a keď sa hlava priblížila k vonkajšiemu okraju, mechanika sa prepla do režimu CLV. Jednotka Pioneer znamenala koniec éry jednotiek CLV a prechod na takzvané čiastočné jednotky CAV ako hlavnú formu jednotiek Cd-ROM.

Tento stav pokračoval až do vývoja novej generácie digitálne signálové procesory(Digital Signal Processor - DSP), ktorý dokázal poskytnúť 16-násobok rýchlosti prenosu dát a na jeseň roku 1997 Hitachi vydalo prvú CD-ROM mechaniku využívajúcu len technológiu CAV (Full CAV). Prekonáva mnohé problémy čiastočných CAV pohonov, najmä potrebu kontrolovať polohu hlavy a meniť rýchlosť otáčania, aby sa udržala konštantná rýchlosť prenosu dát a udržiavali sa približne konštantné časy prístupu. Pri novom pohone nebolo potrebné medzi prechodmi čakať na ustálenie otáčok motora vretena.

Väčšina 24-rýchlostných jednotiek CD-ROM Full CAV na konci roku 1997 používala konštantnú rýchlosť disku 5 000 otáčok za minútu s rýchlosťou prenosu dát 1,8 MB/s v strede a zvyšovaním až na 3,6 MB/s na vonkajšom okraji. Do leta 1999 sa pri rýchlosti otáčania disku 12 000 ot./min., čo zodpovedalo rýchlosti otáčania mnohých vysokorýchlostných pevných diskov, dosiahla 48-násobná rýchlosť prenosu dát externej stopy 7,2 MB/s.

Keď sa však pohon točil takými otáčkami, nastali problémy s nadmernou hlučnosťou a vibráciami, často vo forme pískania spôsobeného vyfukovaním vzduchu zo skrine pohonu. Pretože je CD-ROM upnutý v strede, vibrácie sú najsilnejšie na vonkajšom okraji disku, tzn. kde je rýchlosť prenosu dát maximálna. Keďže len malý počet diskov CD-ROM ukladá údaje na vonkajšom okraji, väčšina vysokorýchlostných jednotiek v praxi len zriedka dosahuje teoretickú maximálnu rýchlosť prenosu údajov.

Aplikácie

Čoskoro vyvstala otázka, ktoré aplikácie využívajú rýchlosť CD-ROM mechanik. Väčšina multimediálnych diskov bola optimalizovaná pre 2- a prinajlepšom 4-rýchlostné jednotky. Ak je video nahrávané tak, aby sa dalo prehrávať v reálnom čase s bitovou rýchlosťou 300 KB/s, nemusíte prekračovať dvojnásobnú rýchlosť. Niekedy rýchlejší disk mohol rýchlo prečítať informácie do vyrovnávacej pamäte, odkiaľ sa potom prehrali, čím sa disk uvoľnil pre ďalšiu prácu, ale táto technika sa používala len zriedka.

Čítanie obrovských obrázkov z PhotoCD diskov sa ukazuje ako ideálne využitie pre rýchlu CD-ROM mechaniku, ale potreba dekomprimovať obrázky pri čítaní z disku vyžaduje iba 4-násobok rýchlosti prenosu dát. V skutočnosti jediná aplikácia, ktorá skutočne potrebuje vysoká rýchlosť prenos dát je kopírovanie sériových dát na pevný disk, t.j. inými slovami inštalácia softvérových aplikácií.

Rýchle jednotky CD-ROM sú skutočne rýchle iba pri sériovom prenose dát, nie pri náhodnom prístupe. Ideálnou aplikáciou pre vysoké nepretržité bitové rýchlosti je vysokokvalitné digitálne video zaznamenané s príslušne vysokou bitovou rýchlosťou. MPEG-2 video implementované v digitálne všestranné disky(Digital Versatile Disc – DVD) vyžaduje bitovú rýchlosť približne 580 KB/s, zatiaľ čo štandard MPEG-1 v dokumente VideoCD White Paper vyžaduje iba 170 KB/s. Bežný 660 MB CD-ROM teda prečítate už za 20 minút, takže kvalitné video bude praktický záujem až na DVD s výrazne vyššou kapacitou.

Rozhrania

Na zadnej strane jednotiek CD-ROM sú tri hlavné pripojenia: napájanie, výstup zvuku zvuková karta a dátové rozhranie.

Väčšina jednotiek CD-ROM teraz používa dátové rozhranie IDE, ktoré možno teoreticky pripojiť k radiču IDE, ktorý sa nachádza takmer v každom počítači. Pôvodný pevný disk IDE bol navrhnutý pre zbernicu AT a staré rozhranie IDE umožňovalo pripojenie dvoch pevných diskov – master a slave. Následne špecifikácia ATAPI umožnila, aby sa jeden z nich stal IDE CD-ROM mechanikou. Rozhranie EIDE to posunulo o krok ďalej pridaním druhého kanálu IDE pre dve ďalšie zariadenia, ktorými môžu byť pevné disky, jednotky CD-ROM a páskové jednotky.

Práca s jedným z týchto zariadení musí byť dokončená pred prístupom k akémukoľvek inému zariadeniu. Pripojenie jednotky CD-ROM k rovnakému kanálu ako pevný disk zníži výkon počítača, pretože pomalšia jednotka CD-ROM bude blokovať prístup k pevnému disku. Na počítači s dvoma pevnými diskami IDE by mala byť jednotka CD-ROM izolovaná pripojením k sekundárnemu kanálu IDE a pevné disky by mali byť pripojené ako hlavný a podriadený k primárnemu kanálu. Pevné disky si budú navzájom konkurovať, ale bez pomalej jednotky CD-ROM. Nevýhodou rozhrania EIDE je, že počet pripojených zariadení je obmedzený na štyri a všetky zariadenia musia byť namontované interne, takže rozšírenie môže byť obmedzené veľkosťou PC skrinky.

Štandard SCSI-2 umožňuje pripojiť až 12 zariadení k jednému hostiteľskému adaptéru, ktorý môže byť interný alebo externý. SCSI umožňuje, aby boli všetky zariadenia na zbernici aktívne súčasne, hoci iba jedno zariadenie môže prenášať dáta. Fyzická lokalizácia údajov v zariadeniach je pomerne časovo náročná, takže zatiaľ čo jedno zariadenie používa zbernicu, akékoľvek iné zariadenie môže umiestniť hlavy na operácie čítania a zápisu. Najnovšia špecifikácia Fast Wide SCSI podporuje maximálnu prenosovú rýchlosť 20 MB/s v porovnaní s 13 MB/s EIDE a so vstavanou inteligenciou vyžadujú zariadenia SCSI menšiu pozornosť CPU ako zariadenia IDE.

Výhody rozhrania SCSI v porovnaní s IDE sa prejavujú aj pri využívaní prostriedkov PC, najmä liniek požiadaviek na prerušenie IRQ. Vďaka veľkému počtu prídavných kariet a zariadení kladú moderné počítače zvýšené nároky na využitie IRQ a ponechávajú len malý priestor na ďalšie rozširovanie. Primárnemu rozhraniu EIDE je zvyčajne pridelené IRQ 14 a sekundárnemu IRQ 15, takže sú pridané štyri zariadenia na úkor dvoch prerušovacích liniek. Rozhranie SCSI je menej náročné na prostriedky, pretože bez ohľadu na počet zariadení na zbernici je pre hostiteľský adaptér potrebná iba jedna linka IRQ.

Vo všeobecnosti rozhranie SCSI poskytuje väčší potenciál rozšírenia pre PC a poskytuje lepší výkon, ale je podstatne drahšie ako rozhranie IDE. Súčasná preferencia interných jednotiek EIDE sa ukazuje ako pohodlnejšia a lacnejšia ako technická dokonalosť, takže rozhranie SCSI je vybraté len pre externé disky CD-ROM.

Porovnanie režimu DMA a PIO

Na prenos údajov sa tradične používajú jednotky CD-ROM. programovateľné I/O(Programovateľný vstup/výstup - PIO), nie priamy prístup do pamäte(Priamy prístup do pamäte – DMA). To bolo opodstatnené v skorých návrhoch, pretože implementácia hardvéru bola jednoduchšia a vhodná pre zariadenia s nízkou rýchlosťou prenosu dát. Nevýhodou tejto metódy je, že prenos dát riadi procesor. So zvyšujúcou sa rýchlosťou prenosu dát jednotiek CD-ROM sa zvyšovalo aj zaťaženie procesora, takže 24- a 32-rýchlostné jednotky úplne obsadili procesor v režime PIO. Zaťaženie procesora závisí od niekoľkých faktorov, ako je napríklad používaný režim PIO, návrh mosta IDE/PCI v počítači, dizajn kapacity a vyrovnávacej pamäte jednotky CD-ROM a ovládač zariadenia jednotky CD-ROM.

Prenos dát pomocou DMA je vždy efektívnejší a zaberie len niekoľko percent CPU času. Tu špeciálny kontrolér riadi prenos údajov priamo do systémová pamäť a iba počiatočné pridelenie pamäte a minimum uznanie(podávanie rúk). Výkon závisí od zariadenia, nie od systému. Zariadenia DMA by mali poskytovať rovnaký výkon bez ohľadu na systém, ku ktorému sú pripojené. DMA je už dlho štandardnou funkciou väčšiny systémov SCSI, ale len nedávno sa stal široko používaným pre rozhrania a zariadenia IDE.

Technológia TrueX

Aby používatelia mohli spúšťať aplikácie priamo z disku CD bez prenosu na pevný disk, spoločnosť Zen Research zvolila pri vývoji technológie TrueX originálny prístup k zlepšeniu výkonu jednotiek CD-ROM – na zlepšenie rýchlosti prenosu údajov a času prístupu a nielen rýchlejšie roztočiť disk. Bežný CD-ROM používa na čítanie jeden zaostrený laserový lúč digitálny signál, zakódované stopami drobných jamiek na povrchu disku. Metóda Zen Research využíva ASIC(Application-Specific Integrated Circuit - ASIC) na osvetlenie viacerých stôp, ich súčasnú detekciu a paralelné čítanie zo stôp. ASIC obsahujú prvky analógového rozhrania, ako je digitálna fázovo uzamknutá slučka (DPLL), digitálny signálový procesor, ovládač servomotora, paralelný-sériový prevodník a rozhranie ATAPI. Voliteľne môžete pripojiť externý obvod rozhrania SCSI alebo IEEE 1394.

Delený laserový lúč, používaný v spojení s viaclúčovým detektorovým poľom, osvetľuje a deteguje viacero stôp. Bežný laserový lúč prechádza cez difrakčnú mriežku, ktorá ho rozdelí na sedem diskrétnych lúčov (takéto pohony sú tzv. viaccestný- viaclúčový), osvetľujúci sedem stôp. Sedem lúčov sa privádza cez zrkadlo do šošovky a potom na povrch disku. Zaostrovanie a sledovanie zabezpečuje centrálny lúč. Tri lúče na každej strane stredu sníma pole detektorov, keď je stredový lúč na dráhe a zaostrený. Odrazené lúče sa vracajú po rovnakej dráhe a sú nasmerované zrkadlom do poľa detektorov. Viaclúčový detektor má sedem detektorov zoradených s reflexnými dráhami. Na zaostrovanie a sledovanie sú k dispozícii bežné detektory.

Mechanické prvky CD-ROM mechaniky boli síce mierne zmenené (rotácia disku a pohyb čítacej hlavy zostávajú rovnaké), formát diskových médií sa však riadi štandardom CD alebo DVD a na vyhľadávanie a sledovanie sa používa zaužívaný prístup. Technológia TrueX sa dá použiť v jednotkách CLV a CAV, ale Zen Research sa zameriava na CLV, aby sa zabezpečila konzistentná rýchlosť prenosu dát pre celý disk. V každom prípade sa pri pomalšom otáčaní disku dosiahne vyššia prenosová rýchlosť, čo znižuje vibrácie a zlepšuje spoľahlivosť.

Kenwood Technologies vydala prvú 40-rýchlostnú TrueX CD-ROM mechaniku v auguste 1998 a o šesť mesiacov neskôr vyvinula 52-rýchlostnú mechaniku. V závislosti od operačného prostredia a kvality médií poskytuje CD-ROM mechanika Kenwood 52X TrueX rýchlosť prenosu dát 6,75 - 7,8 MB/s (45x - 52x) cez celý disk. Pre porovnanie uveďme, že typická 48-rýchlostná CD-ROM mechanika poskytuje 19-násobnú rýchlosť na interných stopách a 48-násobnú rýchlosť dosahuje len na externých stopách. Zároveň je jeho rýchlosť otáčania viac ako dvojnásobná v porovnaní s pohonom Kenwood Technologies.

štandardy CD-ROM

Aby ste pochopili samotné CD a ktoré jednotky ich dokážu čítať, musíte sa najprv zoznámiť s formátmi diskov. Štandardy CD sa zvyčajne vydávajú ako knihy s farebnými obalmi a samotný štandard je pomenovaný podľa farby obalu. Všetky jednotky CD-ROM sú kompatibilné so Yellow Book a Red Book a majú vstavané digitálno-analógové prevodníky(Digital-to-Analog Converter - DAC), ktorý vám umožňuje počúvať zvukové disky Red Book cez slúchadlá alebo zvukový výstup.

Červená kniha

Červená kniha je najbežnejším štandardom CD a popisuje fyzikálne vlastnosti CD a kódovanie digitálneho zvuku. Definuje:

  • Špecifikácia zvuku pre 16-bitovú moduláciu pulzného kódu (PCM).
  • Špecifikácia disku vrátane jeho fyzických parametrov.
  • Optické štýly a parametre.
  • Odchýlky a frekvencia blokových chýb.
  • Systém modulácie a opravy chýb.
  • Ovládací a zobrazovací systém.

Každá skladba nahraná na CD spĺňa normu Červenej knihy. V podstate umožňuje znieť 74 minút a rozdeliť informácie na stopy(tracks - tracks). Neskorší dodatok k Červenej knihe popisuje možnosť Grafika CD pomocou kanálov podkódu R až W. Dodatok popisuje rôzne použitia kanálov podkódu vrátane grafiky a MIDI.

Žltá knihaŽltá kniha vyšla v roku 1984 na popis CD rozšírenia pre ukladanie počítačových dát, t.j. CD-ROM (Compact-Disc Read-Only Memory). Táto špecifikácia obsahuje nasledovné:

  • Špecifikácia disku, ktorá je kópiou časti Červenej knihy.
  • Systém modulácie a opravy chýb (z červenej knihy).
  • Optické štýly a parametre (z Červenej knihy).
  • Riadiaci a zobrazovací systém (z červenej knihy).
  • Štruktúra digitálnych údajov, ktorá popisuje sektorovú štruktúru, ECC a EDC pre disk CD-ROM.

CD-ROM XA

Ako samostatné rozšírenie žltej knihy obsahuje špecifikácia CD-ROM XA nasledovné:

  • Formát disku vrátane Q kanála a sektorovej štruktúry pri použití sektorov v režime 2.
  • Štruktúra získavania údajov založená na formáte ISO 9660 vrátane prekladania súborov, ktoré nie je dostupné v režime údajov 2.
  • Kódovanie zvuku pomocou úrovní B a C modulácie ADPCM.
  • Kódovanie videa, t.j. statické obrázky.

V súčasnosti sa používajú iba formáty CD-ROM XA, ako napríklad formáty CD-I Bridge pre Photo CD VideoCD plus systému Sony Playstation.

Zelená kniha

Zelená kniha popisuje CD-Interactive (CD-I) disk, prehrávač a operačný systém a obsahuje nasledovné:

  • Formát disku CD-I (štruktúra stopy a sektora).
  • Štruktúra získavania údajov na základe formátu ISO 9660.
  • Zvukové dáta využívajúce úrovne A, B a C modulácie ADPCM.
  • Kódovanie statického videa v reálnom čase, dekodér a vizuálne efekty.
  • Operačný systém pre kompaktný disk v reálnom čase (CD-RTOS).
  • Základná (minimálna) špecifikácia systému.
  • Rozšírenie filmu (kazeta MPEG a softvér).

Na disk CD-I je možné uložiť 19 hodín zvuku, 7 500 statických obrázkov a 72 minút videa na celej obrazovke (MPEG) v štandardnom formáte CD. Teraz CD-I disky zastarané.

Oranžová kniha

Orange Book definuje zapisovateľné disky CD s možnosťou viacerých relácií. Časť I definuje CD-MO (magnetooptické) magnetooptické prepisovateľné disky; časť II definuje disky CD-WO (zapíšte raz); Časť III definuje prepisovateľné disky CD-RW (Rewritable). Všetky tri časti obsahujú nasledujúce časti:

  • Špecifikácia disku pre nenahraté a nahrané disky.
  • Preddrážková modulácia.
  • Organizácia dát vrátane prepojenia.
  • Multi-session a hybridné disky.
  • Tipy na meranie odrazivosti, ovládanie výkonu a ďalšie.

Biela kniha

  • Formát disku vrátane použitia stopy, informačnej oblasti VideoCD, oblasti prehrávania segmentov, audio/video stôp a CD-DA stôp.
  • Štruktúra vyhľadávania údajov v súlade s formátom ISO 9660.
  • Kódovanie audio/video stopy MPEG.
  • Kódovanie prvkov segmentu prehrávania pre videosekvencie, fotografie a stopy CD-DA.
  • Deskriptory sekvencií prehrávania pre naprogramované sekvencie.
  • Používateľské dátové polia na skenovanie údajov (je povolené rýchle skenovanie dopredu a dozadu).
  • Príklady sekvencií prehrávania a ovládacích prvkov prehrávania.

Až 70 minút plne pohyblivého videa je kódovaných v štandarde MPEG-1 s kompresiou dát. Biela kniha sa tiež nazýva digitálne video (DV). VideoCD disk obsahuje jednu dátovú stopu nahranú na CD-ROM XA Mode 2 Form 2. Je to vždy prvá stopa na disku (Track 1). Na tejto stope je zaznamenaná štruktúra ISO súbor 9660 a aplikáciu CD-I, ako aj informačnú oblasť VideoCD, ktorá obsahuje všeobecné informácie o VideoCD. Po dátovej stope sa video zaznamená v jednej alebo viacerých nasledujúcich stopách počas tej istej relácie. Tieto stopy sú tiež zaznamenané v režime 2 Form 2. Relácia končí, keď sú nahrané všetky stopy.

Modrá kniha

Blue Book definuje špecifikáciu Enhanced Music CD pre multi-session komprimované disky (tj nenahrávateľné disky) obsahujúce zvukové a dátové relácie. Disky je možné prehrávať na akomkoľvek audio CD prehrávači a na PC. Modrá kniha obsahuje:

  • Špecifikácia disku a dátový formát vrátane dvoch relácií (audio a dáta).
  • Adresárová štruktúra (ISO 9660), vrátane adresárov pre CD Extra informácie, obrázky a dáta. Definovaný je aj formát informačného súboru CD Plus, formáty obrázkových súborov a ďalšie kódy a formáty súborov.
  • Formát údajov statického obrázka MPEG.

CD vyhovujúce špecifikácii Blue Book sa tiež nazývajú CD-Extra alebo CD-Plus. Obsahujú zmes dát a zvuku zaznamenaných v samostatných reláciách, aby sa zabránilo prehrávaniu dátových stôp a možnému poškodeniu vysokokvalitných domácich stereo systémov.

Most CD-I

CD-I Bridge je špecifikácia Philips a Sony pre disky určené na prehrávanie na CD-I prehrávačoch a počítačoch. Obsahuje nasledovné:

  • Formát disku, ktorý identifikuje disky CD-I Bridge ako disky vyhovujúce špecifikácii CD-ROM XA.
  • Štruktúra vyhľadávania dát v súlade s ISO 9660. Vyžaduje sa aplikačný program CD-I, ktorý je uložený v adresári CDI.
  • Kódovanie zvukových údajov, ktoré zahŕňa ADPCM a MPEG.
  • Kódovanie videa pre kompatibilitu CD-I a CD-ROM XA.
  • Štruktúra disku s viacerými reláciami vrátane adresovania sektorov a priestoru na zväzku.
  • Dáta pre CD-I, pretože všetky CD-I prehrávače musia čítať údaje CD-I Bridge.

Foto CD

Špecifikácia Photo CD je definovaná spoločnosťami Kodak a Philips na základe špecifikácie CD-I Bridge. Obsahuje nasledovné:

  • Všeobecný formát disku vrátane rozloženia programovej oblasti, indexovej tabuľky, deskriptora zväzku, dátovej oblasti, zošikmenia subkódu Q-kanálu, klipov CD-DA a sektorov čitateľných mikrokontrolérom.
  • Štruktúry vyhľadávania údajov, vrátane adresárovej štruktúry, súboru INFO.PCD a sektorového systému čitateľného mikrokontrolérom.
  • Kódovanie obrazových údajov vrátane popisu kódovania obrázkov a obrazových balíkov.
  • Súbory ADPCM na súčasné prehrávanie zvuku a obrázkov.

Veľa informácií o jednotkách CD-ROM je obsiahnutých na stránke http://www.cd-info.com/.

Ako je usporiadané CD?

Štandardný disk pozostáva z troch vrstiev: polykarbonátového substrátu, na ktorom je vyrazený reliéf disku, nastriekaného reflexného povlaku z hliníka, zlata, striebra alebo inej zliatiny a tenšej ochrannej vrstvy z polykarbonátu alebo laku, na ktorej sú nápisy a aplikujú sa výkresy. Niektoré disky od „undergroundových“ výrobcov majú veľmi tenkú ochrannú vrstvu, prípadne ju nemajú vôbec, a preto sa reflexná vrstva pomerne ľahko poškodí.

Informačný reliéf disku pozostáva zo špirálovej dráhy smerujúcej od stredu k periférii, pozdĺž ktorej sú umiestnené priehlbiny (jamy). Informácie sú zakódované striedaním jamiek a medzier medzi nimi.

Aké formáty záznamu sa používajú na disku CD-ROM?

CD-ROM používa rovnakú technológiu ako konvenčný zvukový systém CD-DA. Štandardy vydané spoločnosťami Philips a Sony na zaznamenávanie ľubovoľných údajov na disky CD sú známe ako žltá kniha("žltá kniha"), zelená kniha("zelená kniha"), Oranžová kniha("oranžová kniha"), biela kniha(„biela kniha“) a modrá kniha("Modrá kniha"); všetky dopĺňajú základný štandard CD-DA opísaný v červená kniha("červená kniha").

Na záznam údajov sa používajú samostatné „zvukové stopy“. Uvedené normy sa nevzťahujú na disk ako celok, ale len na formát jednotlivých skladieb a na tom istom disku môžu koexistovať skladby rôznych formátov. Na ich prečítanie potrebujete prehrávač, ktorý podporuje buď všetky formáty uvedené na disku, alebo preskakuje neznáme (veľa prehrávačov a jednotiek CD-ROM nedokáže preskočiť skladby neznámych formátov).

Yellow Book definuje základné formáty pre zápis dát na disk: CD-ROM režim 1 a CD-ROM režim 2. V oboch formátoch, vo vnútri každého z rámcov stopy, s objemom 2352 bajtov, ktoré sa nazývajú aj sektory , je alokovaných 12 bajtov synchronizácie, 4 bajty hlavičky sektora a 2336 bajtov na zápis dát. Vďaka prítomnosti synchronizačných a hlavičkových bajtov je možné presne lokalizovať požadovaný dátový sektor, čo je pri bežnom audio disku mimoriadne ťažké.

Vo formáte módu 1 používanom vo väčšine CD-ROM je z dátovej oblasti alokovaných 288 bajtov na zápis EDC / ECC kódov (Error Detection Code / Error Correction Code - kódy detekcie chýb a opravy), vďaka čomu sa dátové disky čítajú oveľa spoľahlivejšie ako zvukové disky s rovnakým spracovaním. Zvyšných 2048 bajtov je vyhradených na ukladanie dát.

Vo formáte módu 2 sa korekčné kódy nepoužívajú a všetkých 2336 bajtov sektorových dát je vyhradených na zápis informácií. Predpokladá sa, že zaznamenané informácie buď už obsahujú opravné kódy, alebo nie sú citlivé na menšie chyby zostávajúce po oprave pomocou nízkoúrovňového Reed-Solomonovho kódu. Tento formát je určený predovšetkým na nahrávanie komprimovaných zvukových signálov a obrázkov.

Disk formátu režimu 1, ktorý kombinuje zvukové programy a údaje, sa nazýva disk so zmiešaným režimom. V tomto prípade sa dáta zaznamenajú na prvú stopu a zvuková informácia sa zaznamená na všetky nasledujúce stopy. Väčšina audio prehrávačov nepozná formát stôp a ak narazia na dátovú stopu, pokúsia sa ju prehrať, čo môže poškodiť zosilňovače a reproduktory.

Formát režimu 2 vo svojej čistej forme sa prakticky nepoužíva - na jeho základe boli vyvinuté formáty CD-ROM / XA (eXtended Architecture - rozšírená architektúra) dvoch možností (Green Book). V prvom variante je 8 bajtov podnadpisu, 4 bajty EDC a 276 bajtov ECC alokovaných z dátového bloku 2 336 bajtov, pričom zostáva 2 048 bajtov pre dáta, ako vo formáte "režimu 1"; v druhom variante sa ECC nepoužíva a na dáta zostáva 2324 bajtov. Na jednej stope formátu XA sa môžu vyskytovať sektory prvej aj druhej možnosti. Výhodou tohto prístupu je možnosť súčasného čítania dát a audio a/alebo video informácií v reálnom čase, bez zbytočného pohybu medzi skladbami.

Formát CD-I (CD-Interactive - interaktívne CD), popísaný v Orange Book, umožňuje nahrávanie videoobrazu na stopy vo formáte XA a jeho prehrávanie pomocou špeciálneho CD-I prehrávača na domácom televízore súbežne s počúvaním audio program. Skladby vo formáte CD-I nie sú zahrnuté v TOC disku, takže nie sú viditeľné na zariadeniach, ktoré tento formát nepodporujú.

Pre kompatibilitu so štandardnými audio prehrávačmi bol navrhnutý formát CD-I Ready („pripravený na prehrávanie na CD-I prehrávači“), v ktorom sa na záznam obrazu používa predĺžená pauza pred prvou zvukovou stopou, ktorú väčšina konvenčných médií ignoruje. hráčov.

Pre kompatibilitu so zariadením na čítanie diskov vo formáte XA bol navrhnutý formát CD-Bridge („CD-bridge“), čo sú stopy vo formáte CD-I zahrnuté vo všeobecnom obsahu disku, ktoré obsahujú adresné značky oboch. formáty - CD-I a XA.

Orange Book definuje aj formát zapisovateľných CD-R diskov (CD-Recordable), ktoré je možné nahrávať v niekoľkých krokoch (sessions), a tiež mať pri výrobe vyrazenú počiatočnú reláciu (tzv. Hybrid Disk - hybridný disk) . Každá relácia obsahuje úvodný záznam (Lead In), samotné dáta a výstupný záznam (Lead Out).

Biela kniha popisuje formát VideoCD, ktorý je založený na CD-Bridge a používa sa na ukladanie pohyblivých obrázkov kódovaných v AVI, MPEG a podobne. Blue Book popisuje formát CD-Xtra, ktorý pozostáva z dvoch relácií – zvukovej relácie a dátovej relácie.

Organizáciu súborového systému na CD-ROM popisuje norma ISO 9660. Úroveň 1 tejto normy zahŕňa formáty súborových systémov MS-DOS a HFS (Apple Macintosh). Vnorenie adresárov MS-DOS nemôže presiahnuť 8 a dĺžka názvu - 8+3 znakov. Úroveň 2 popisuje systém súborov s dlhými názvami a úrovňami vnorenia do 32. Rozšírenie Rock Ridge popisuje formát systému súborov UNIX.

Špeciálnym prípadom CD-R je formát Kodak Photo CD, ktorý sa používa na nahrávanie kolekcií fotografií vo viacerých reláciách. Disky Photo CD používajú formát CD-Bridge naformátovaný v súborovom systéme ISO 9660. Disky Photo CD je možné prehrávať pomocou špeciálnych prehrávačov na domácom televízore alebo ich čítať v jednotkách CD-ROM počítača.

Ako je usporiadaná jednotka CD-ROM?

Typická mechanika pozostáva z dosky elektroniky, vretenového motora, systému optickej čítacej hlavy a systému vkladania disku.

Všetky riadiace obvody pohonu, rozhranie s počítačovým ovládačom, rozhranie a výstupné konektory sú umiestnené na doske elektroniky zvukový signál. Väčšina pohonov používa jedinú dosku elektroniky, avšak v niektorých modeloch sú samostatné obvody umiestnené na pomocných malých doskách.

Vretenový motor sa používa na uvedenie disku do rotácie konštantnou alebo premenlivou lineárnou rýchlosťou. Udržiavanie konštantnej lineárnej rýchlosti vyžaduje zmenu uhlovej rýchlosti disku v závislosti od polohy optickej hlavy. Pri hľadaní fragmentov sa disk môže otáčať vyššou rýchlosťou ako pri čítaní, preto je potrebná dobrá dynamická odozva od vretenového motora; motor sa používa na zrýchlenie aj brzdenie kotúča.

Na osi vretenového motora je upevnená podpera, na ktorú sa po zaťažení pritlačí disk. Povrch stojana je zvyčajne pokrytý gumou alebo mäkkým plastom, aby sa zabránilo skĺznutiu disku. Pritlačenie disku k stojanu sa vykonáva pomocou podložky umiestnenej na druhej strane disku; stojan a puk obsahujú permanentné magnety, ktorých sila príťažlivosti tlačí puk cez disk k stojanu.

Systém optickej hlavy pozostáva zo samotnej hlavy a jej pohybového systému. Hlava obsahuje laserový žiarič na báze infračervenej laserovej LED, zaostrovací systém, fotodetektor a predzosilňovač. Zaostrovací systém je pohyblivá šošovka poháňaná systémom elektromagnetickej kmitacej cievky (hlasová cievka), vyrobená analogicky s pohyblivým reproduktorovým systémom. Zmeny v sile magnetického poľa spôsobujú pohyb šošovky a opätovné zaostrenie laserového lúča. Vďaka nízkej zotrvačnosti takýto systém efektívne monitoruje vertikálne údery disku aj pri výrazných rýchlostiach otáčania.

Systém pohybu hlavy má vlastný hnací motor, ktorý poháňa vozík s optickou hlavou pomocou ozubeného alebo šnekového prevodu. Na odstránenie vôle sa používa spojenie s počiatočným napätím: so šnekovým prevodom - odpružené gule, s ozubeným kolesom - páry ozubených kolies odpružené v rôznych smeroch.

Systém nakladania disku sa vykonáva v dvoch verziách: pomocou špeciálneho puzdra na disk (caddy), vloženého do otvoru na uloženie disku, a pomocou zásuvky (zásuvky), na ktorej je umiestnený samotný disk. V oboch prípadoch systém obsahuje motor, ktorý poháňa vaničku alebo puzdro, ako aj mechanizmus posúvania rámu, na ktorom je celý mechanický systém upevnený spolu s vretenovým motorom a pohonom optickej hlavy do pracovnej polohy pri disk leží na stojane motora vretena.

Pri použití konvenčného zásobníka nie je možné jednotku nainštalovať do inej ako horizontálnej polohy. V jednotkách, ktoré je možné namontovať vo zvislej polohe, poskytuje konštrukcia zásobníka západky, ktoré držia disk, keď je zásobník vysunutý.

Na prednom paneli mechaniky sa zvyčajne nachádza tlačidlo Eject na vloženie/vybratie disku, indikátor prístupu k mechanike a konektor pre slúchadlá s elektronickým alebo mechanickým ovládaním hlasitosti. V niektorých modeloch bolo pridané tlačidlo Play / Next na spustenie prehrávania zvukových diskov a prepínanie medzi zvukovými stopami; tlačidlo Eject sa zvyčajne používa na zastavenie prehrávania bez vysunutia disku. Na niektorých modeloch s mechanickým ovládaním hlasitosti, vyrobeným vo forme gombíka, sa prehrávanie a prechod vykonáva stlačením konca regulátora.

Väčšina mechaník má na prednom paneli aj malý otvor, určený na núdzové vysunutie disku v prípadoch, keď to nie je možné bežným spôsobom – napríklad pri poruche mechaniky podnosu alebo celého CD-ROM, ak vypadne prúd atď. Do otvoru musíte vložiť špendlík alebo narovnanú kancelársku sponku a jemne zatlačiť - tým sa odomkne zásobník alebo puzdro na disk a dá sa ručne vytiahnuť.

Cez aké rozhrania fungujú CD-ROM?

SCSI, IDE - CD-ROM je pripojený priamo k chrbticovej sieti SCSI alebo IDE (ATA) s číslom zariadenia pre SCSI alebo Master/Slave pre IDE. Disky IDE CD-ROM zvyčajne pracujú v štandarde ATAPI (ATA Packet Interface).

Sony, Mitsumi, Panasonic sú tri najbežnejšie rozhrania podporované mnohými zvukovými kartami a samostatnými adaptérmi. Mitsumi a Panasonic používajú 40-pinový prepojovací kábel pre IDE, zatiaľ čo Sony používa 34-pinový prepojovací kábel pre disketové mechaniky.

K dispozícii sú aj CD-ROM s takzvaným Proprietary Interface – vlastným rozhraním výrobcu, dodávané komplet s adaptérom a prepojovacím káblom.

V súčasnosti sú disky CD-ROM dostupné len s rozhraniami SCSI a IDE.

Prečo sa disk pri spustení CD-ROM otáča rôznymi rýchlosťami?

Informácie na CD sa zapisujú s konštantnou lineárnou hustotou, takže pre dosiahnutie konštantnej rýchlosti čítania sa rýchlosť otáčania mení v závislosti od pohybu čítacej hlavy. Štandardná rýchlosť otáčania disku je 500 ot./min pri čítaní z vnútorných zón a 200 ot./min. pri čítaní z vonkajších (informácie sa zapisujú zvnútra von).

Čo znamená „n-speed“ CD-ROM?

Pri štandardnej rýchlosti otáčania je rýchlosť prenosu dát približne 150 kb/s. V dvoch alebo viacerých rýchlostných CD-ROMoch sa disk otáča proporcionálne vyššou rýchlosťou a prenosová rýchlosť sa úmerne zvyšuje (napríklad 1200 kbps pre 8-rýchlostné).

Vzhľadom na to, že fyzikálne parametre disku (nehomogenita hmoty, excentricita atď.) sú štandardizované pre hlavnú rýchlosť otáčania, pri rýchlostiach väčších ako 4-6 už dochádza k výraznému kolísaniu kotúča a spoľahlivosť čítania najmä pri nelegálnych kotúčoch. , môže sa zhoršiť. Niektoré disky CD-ROM s chybami čítania môžu znížiť rýchlosť otáčania disku, ale väčšina z nich sa potom nemôže vrátiť na maximálnu rýchlosť, kým sa disk nevymení.

Pri rýchlostiach nad 4000-5000 otáčok za minútu je preto spoľahlivé čítanie prakticky nemožné najnovšie modely Disky CD-ROM s 10 alebo vyššou rýchlosťou obmedzujú hornú hranicu rýchlosti otáčania. Zároveň na externých tratiach dosahuje prenosová rýchlosť nominálnu rýchlosť (napríklad 1800 kb / s pre 12-rýchlostné modely a keď sa blížite k interným, klesá na 1200 - 1300 kb / s.

Prečo sa „nelegálne“ disky často čítajú horšie ako „proprietárne“ disky?

Norma pre kompaktné disky určuje ich fyzikálne a optické parametre: hrúbka a odrazivosť hliníkovej vrstvy, hĺbka a tvar jamiek (záznamových prvkov), vzdialenosť medzi stopami, priehľadnosť ochrannej vrstvy, excentricita atď. Popredné firmy vyrábajúce kompaktné disky disponujú osvedčenými technológiami a spoľahlivým vybavením na splnenie týchto parametrov; Zariadenia a technológie nelegálnych výrobcov to často neposkytujú.

Mechanika a optika rôznych modelov CD-ROM má rôzne tolerancie a možnosti ladenia, preto niektoré modely dokážu s istotou čítať disky, ktoré sú pre iné modely prakticky nečitateľné. V dôsledku prevádzkového opotrebovania sa časom zhoršujú aj parametre mechaniky, čo vedie k zhoršeniu čítania diskov, ktoré boli s istotou načítané na novej mechanike.

Je možné vizuálne určiť kvalitu disku?

Približne - je to možné. Musíte starostlivo zvážiť pracovnú plochu disku - mala by byť hladká a nemala by mať škrabance, zakalené oblasti, vydutia alebo priehlbiny, ako aj "šmuhy" na reflexnej vrstve. Potom sa pozrite na disk na svetle (pracovnou stranou smerom k vám) – môže byť mierne priehľadný, ale bez zjavných otvorov v reflexnej vrstve. Čím je disk transparentnejší, tým je vyššia pravdepodobnosť jeho neistého prečítania.

Lacné disky (najmä vyrobené v Číne) zvyčajne nemajú na zadnej strane vrstvu ochranného laku - dokonca aj malý škrabanec na tejto strane môže viesť k úplnému zlyhaniu pri čítaní zodpovedajúcej oblasti disku.

Aká je kvalita prehrávania zvukových diskov na CD-ROM?

Prehrávanie zvukových diskov je vedľajšou funkciou CD-ROM a zvyčajne sa vykonáva "podľa zvyškového princípu" - najjednoduchší (často 12- alebo 14-bitový) DAC a jednoduchý výstupný zosilňovač. Hromadné CD-ROMy sú výrazne horšie ako stacionárne Hi-Fi prehrávače, jednotlivé modely priblížiť sa k lacným prenosným prehrávačom. V každom prípade je kvalita signálu na výstupe na slúchadlá (predný panel) horšia ako na linkovom výstupe (zadná stena) - kvôli dodatočnému skresleniu pri zosilňovaní.

Okrem kvality DAC väčšina CD-ROM neprevzorkuje digitálny signál na zlepšenie odstupu signálu od šumu, ani interpoláciu a maskovanie - aby sa vyhladila krivka a čiastočne sa kompenzovali neopravené chyby. Nedostatok interpolácie a maskovania vedie k výraznému skresleniu a klikaniu pri omylom čítaní diskov, zatiaľ čo chyby pri čítaní nie sú na audio prehrávači také viditeľné.

Mnohé moderné disky CD-ROM majú na zadnej stene prídavný digitálny audio výstup (formát digitálneho rozhrania S/PDIF – Sony/Philips – formát digitálneho rozhrania Sony/Philips), ktorý možno pripojiť k štúdiovému alebo domácemu zariadeniu, ktoré má S/PDIF. vstup alebo AES/EBU, čo umožňuje prehrávať zvuk z disku prakticky bez skreslenia (určité skreslenie môže spôsobiť dekodér CD-ROM).

Aká je maximálna kapacita CD?

Približne 650 MB (* 1024 * 1024 bajtov) - 74 minút záznamu, dátový tok - 153 600 bajtov/s. Táto dĺžka záznamu je definovaná normou, avšak pri hustejšom usporiadaní stôp alebo samotných jamiek na disku sa dá získať viac hracieho času alebo množstva dát. Takéto disky s odchýlkami od normy môžu niektoré jednotky čítať nestabilne alebo ich nemusia čítať vôbec.

Čo je CD-R a CD-E?

Systém jednorazového (CD-Recordable - zapisovateľné CD) a viacerých (CD-Erasable - vymazateľné CD) nahrávania CD. Pojmy CD-R a CD-E sa vzťahujú na záznamové zariadenia aj samotné disky.

Na jeden záznam sa zvyčajne používajú takzvané „zlaté“ disky, čo sú bežné CD, na ktorých je reflexná vrstva vyrobená zo zlatého filmu a priehľadná plastová vrstva, ktorá k nej bezprostredne prilieha, je vyrobená z materiálu, ktorý pri zahriatí stmavne. . Počas procesu záznamu laserový lúč zahrieva oblasti plastu, ktorý stmavne a prestane prepúšťať svetlo do reflexnej vrstvy, čím sa vytvorí „medzera“ medzi „jamkami“ – nezmenenými priehľadnými oblasťami plastu.

Na uľahčenie sledovania informačnej stopy počas procesu nahrávania sa disky CD-R vyrábajú s pomocnými značkami. Pri čítaní sa sledovanie vykonáva, ako obvykle, pozdĺž zaznamenanej stopy jám.

Niektoré verzie softvéru (napr. CDR Publisher) umožňujú napaľovanie zavádzacích diskov. Na zavedenie z takýchto diskov musí BIOS počítača podporovať túto funkciu (najnovšie verzie AWARD a Phoenix BIOS).

Prečo sa pri zápise čistého WAV na CD-R objavuje šum?

Možno dôvodom je, že niektorí editori zvuku (napríklad Cool Edit a Sound Forge) umiestňujú svoje servisné informácie na koniec súboru WAV a naformátujú ich ako dodatočný záznam v úplnom súlade s formátom RIFF. Softvér niektorých diskov CD-R však ignoruje pole dĺžky zvuku, pričom so zvyškom súboru po hlavičke zaobchádza ako s jedným zvukovým fragmentom, čo má za následok, že réžia je odoslaná na disk vo formáte digitálneho zvuku a reprodukovaná ako šum alebo kliknutia na konci programu. Ak chcete tento jav odstrániť, musíte buď zakázať editorom zvuku ukladať informácie o službe do súboru WAV, alebo ich odstrániť pomocou iných programov.

Počas nahrávania jednotlivých zvukových stôp vo viacerých reláciách sa na začiatku a na konci každej relácie vytvárajú úvodné a výstupné zóny, ktorých zásah pri prehrávaní spôsobí výskyt náhodného signálu. Odporúča sa napáliť zvukové disky v jednej relácii, pričom sa vopred vytvorí úplný zvukový súbor, ak softvér CD-R neumožňuje zlúčiť súbory počas procesu napaľovania.

Okrem vyššie uvedeného môže dôjsť k šumu na nahratých zvukových diskoch v dôsledku nestability toku údajov na disku CD-R (pretečenie vnútornej vyrovnávacej pamäte alebo prerušenie toku), abnormálnych parametrov nahrávaného signálu, režimu prevádzky lasera alebo rýchlosti otáčania disku, výrobného závodu chyby disku, ako aj vinou prehrávačov, ktoré nie sú schopné s istotou prečítať konkrétne prípady diskov. V prípade nekvalitného záznamu dátových diskov situáciu často zachraňuje veľké množstvo opravných kódov poskytovaných vo formátoch CD-ROM.

Môžem použiť ovládač z iného modelu s IDE CD-ROM?

Vo väčšine prípadov áno, ak CD-ROM funguje v štandarde ATAPI. Niektoré ovládače však nemusia správne fungovať s inými modelmi CD-ROM.

Na čítanie video diskov potrebujete podporu zo strany samotnej jednotky a jej ovládača, ako aj programu na rozbaľovanie (prehrávača) pre formát videa. Niektoré kombinácie pohonu, ovládača, ovládača a rozbaľovača sú navzájom nekompatibilné. Môžete skúsiť zmeniť ovládač alebo program na rozbalenie. Existujú aj prípady, keď sa pri inštalácii CD-ROM na jeden kanál z HDD prehrávajú video disky oveľa pomalšie.

Môžete - na to potrebujete CD-ROM, ktorý podporuje príkaz Read Long a je schopný nájsť zvukové sektory v režime priameho prístupu (napríklad veľa jednotiek s rozhraním SCSI, väčšina modelov Panasonic) a špeciálny program - grabber - na čítanie celých zvukových sektorov, napríklad CDGRAB, CDDA, CDT atď. Takéto programy sú často sprevádzané zoznamom modelov CD-ROM, ktoré podporujú príkaz na dlhé čítanie. Kvôli malým rozdielom v rozhraniach niektoré jednotky nefungujú s niektorými z týchto programov, ale môžu fungovať s inými.

Jedným z hlavných problémov pri čítaní zvukových diskov sú chyby synchronizácie medzi sektormi. Vyskytujú sa vtedy, keď program na čítanie disku nestihne vydať príkaz na čítanie pre ďalší sektor pred pretečením vnútornej vyrovnávacej pamäte CD-ROM a stratou údajov zo začiatku sektora. V tomto prípade je CD-ROM nútený vykonávať polohovanie a štruktúra zvukových diskov po jednotlivých snímkach znemožňuje začať čítať presne zo správneho miesta. V dôsledku takýchto porúch sa v súbore generovanom programom objavia výpadky alebo výskyt niekoľkých extra vzoriek signálu. Na riešenie chýb synchronizácie majú niektoré programy režim, v ktorom sa kontroluje správnosť dokovania susedných sektorov. Pri použití disku CD-ROM s väčším priestorom vo vyrovnávacej pamäti sa zníži pravdepodobnosť chýb.

Nesynchronizované v dôsledku určovania polohy sa často mylne označuje ako „jitter“. V skutočnosti sa termín jitter používa na označenie chvenia fázy digitálneho signálu v dôsledku rýchlych fluktuácií prietoku generovaného zmenou rýchlosti otáčania disku a jeho vertikálneho rytmu. V istom zmysle sú porušenia časovania tiež fázové chyby vyššej úrovne, ale použitie termínu jitter na ne nie je úplne správne.

Aké sú dôvody slabého výkonu CD-ROM jednotiek Samsung-631?

Okrem nízkej kvality samotného mechanizmu a čítacieho systému je u týchto pohonov nedostatočné pritlačenie disku k vretene, preto sa disky pri akcelerácii a brzdení prešmykujú. Dôvodom slabého lisovania je veľká medzera medzi vretenovým magnetom a kovovým kotúčom, ktorý je magnetom priťahovaný. Michal Svechkov [chránený e-mailom]) odporúča na magnet nalepiť oceľovú podložku s hrúbkou 1-2 mm, voliť ju tak, aby medzera medzi magnetom a kovovým kotúčom bola minimálna, avšak pri najtenších kotúčoch by sa nemali navzájom dotýkať, inak by sa prevádzka systém vysúvania podnosov bude narušený.