Een optische schijf is een verzamelnaam voor informatiedragers in de vorm van schijfjes die met optische straling worden uitgelezen.
Geschiedenis De eerste optische schijven werden aan het begin van de jaren 70 en 80 ontwikkeld door de gezamenlijke inspanningen van Sony en Phillips. &
Geschiedenis-cd (Compact disc) Mini. Schijf (MD) DVD (Digital Versatile Disc) HD DVD & Blu-ray (BD) HVD (Holographic Versatile Disc)
De structuur van een cd-schijf - De schijf is meestal plat, de basis is gemaakt van polycarbonaat, waarop een speciale laag is aangebracht, die dient om informatie op te slaan. - CD-diameter 120 mm. - Dikte van een schijf is 1, 2 mm.
Eenmalig beschrijfbare schijven (CD-R). Een eenmaal beschrijfbare schijf bestaat uit een actieve laag, een reflecterende laag en een beschermende laag, die achtereenvolgens worden aangebracht op een polycarbonaatrug.
Principe van CD-R-opname Tijdens het opnemen verwarmt een krachtige laserstraal kleine delen van de actieve laag. Onder invloed van hoge temperatuur veranderen de eigenschappen van de substantie van de opnamelaag op de plaats van verwarming, waardoor het geen licht meer doorlaat.
Principe van CD-R-opname Het is niet mogelijk om de transparantie van de stoffen die als actieve laag in CD-R-schijven worden gebruikt, te herstellen. Er is maar één manier om de plaat die op de actieve laag is aangebracht te beschadigen - door transparante gebieden ondoorzichtig te maken.
Herschrijfbare schijven (CD-RW) Het verschil tussen dergelijke schijven en CD-R ligt in het apparaat van de opnamelaag. De tussenlaag van speciaal organisch materiaal kan amorf of kristallijn zijn. Laserstraal opnemen
CD-RW Amorfe stoffen hebben de neiging om na verloop van tijd te kristalliseren. Hoe we een cd-rw ook bewaren, na een paar jaar is het record onherstelbaar verloren. Bovendien kunnen dergelijke schijven gemakkelijk worden gewist door eenvoudig te verwarmen. !
De structuur van dvd-schijven Het principe van het branden van een dvd-schijf verschilt niet veel van het principe van het opnemen van een cd-schijf. De basis voor het opnemen en opslaan van gegevens op dvd-ram- en dvd-rw-schijven is de technologie om de fasetoestand van materie te veranderen. De gelaagde structuur van de ene helft van de schijf wordt weergegeven in de figuur.
Het principe van DVD-opname De opname van amorfe gebieden wordt weergegeven in deze grafiek. Een korte krachtige laserpuls smelt het opnamemateriaal. Dit wordt gevolgd door afkoeling onder de kristallisatietemperatuur. Het resultaat van koeling is het voorkomen van de vorming van kristallisatiecentra. De groei van de kristallijne fase vindt dus niet plaats en de stof blijft in de amorfe toestand.
Wissen van een dvd Voor het wissen is het noodzakelijk om de stof terug in kristallijne toestand te brengen. Nogmaals, met behulp van een laser wordt een amorfe stof verwarmd tot een temperatuur T. Het verwarmen (of liever, uitgloeien) gaat door gedurende een tijd die voldoende is om de kristallijne toestand van de stof te herstellen. Deze tijd moet langer zijn dan de zogenaamde kristallisatietijd.
DVD's branden Bij het branden van schijven wordt een schrijfstrategie met meerdere pulsen gebruikt. Elke beschrijfbare markering wordt gevormd door krachtige laserpulsen. . Na elke puls koelt het gesmolten materiaal af en vormt een gebied met een amorfe fase.
Thuis schijven branden Om thuis schijven te branden, heb je niet alleen een cd-brander nodig, maar ook speciale software.
Thuis een schijf branden Het branden van een enkele sessie is een enkele handeling die niet kan worden onderbroken, anders raakt de schijf beschadigd.
Thuis een schijf branden Voordat u begint met opnemen, moet u een volledige lijst met bestanden maken die deel uitmaken van de sessie; latere toevoeging van bestanden aan de schijf is alleen mogelijk in de vorm van extra sessies.
Thuis een schijf branden Cd-rom-stations die geen multisessie ondersteunen, schrijven alleen de eerste inhoudsopgave van de schijf, zodat ze alleen de bestanden van de eerste sessie kunnen lezen.
Label technologie. Flash Labelflash is een technologie waarmee u uw tekeningen op beschrijfbare dvd's kunt zetten. Het werd geïntroduceerd door NEC in december 2005.
Hoe etiket werkt. Flash Om een foto te maken wordt een ander soort kleurstof gebruikt, die zorgt voor een groter beeldcontrast.
Afspraken
cd-stations Cd-rom, cd-r en cd-rw zijn optische opslagmedia die worden gelezen en beschreven (alleen voor cd-r- en cd-rw-stations) door een laserstraal.
Rij door CD-ROM ontworpen om informatie op te slaan en te lezen. De afkorting CD-ROM staat voor CompactDiskRead-OnlyMemory. De informatie op de schijf wordt weergegeven als een reeks indrukkingen en uitsteeksels die zich op een spiraalvormig spoor bevinden dat uit een gebied nabij de as van de schijf komt. Uitsparingen en uitsteeksels worden industrieel toegepast door schijfvormstukken te stempelen. Het uitsteeksel betekent de waarde van het binaire cijfer "1", de uitsparing - "0". De cd-rom bevat 780 MB aan informatie. De leessnelheid van de eerste cd-roms was 150 Kb/s. De leessnelheid van volgende modellen van aandrijvingen begon te worden aangewezen en berekend als xN, waarbij N de vermenigvuldiger is waarmee de beginsnelheid moet worden vermenigvuldigd om de gewenste snelheid te krijgen. Schrijven op de drive "x52" betekent dus een leessnelheid die 52 keer groter is dan de leessnelheid van de eerste cd-rom.
Ontwerp
De basis van het apparaat is een stijf aluminium of stalen frame. Net als bij andere typen aandrijvingen, is het frame het structurele detail waaraan alle andere componenten, zowel mechanisch als elektronisch, zijn bevestigd. Deze omvatten met name het voorpaneel, de bezel, de volumeregeling en de uitwerpknop van de schijf, waardoor het apparaat een functioneel compleet en aantrekkelijk uiterlijk krijgt. Media-ontvangers kunnen van verschillende typen zijn en zijn ontworpen voor het installeren van cd's in speciale containers (caddy), of het kunnen intrekbare trays zijn, dus frontpanelen en valse panelen, evenals hun montagemethoden, kunnen verschillen.
Ondanks het feit dat andere laserzenders en elektronische componenten zijn geïnstalleerd in stations met de mogelijkheid om op te nemen (CD-R) en meervoudig herschrijfbaar (SO-V\L/5), is hun ontwerp in principe hetzelfde als dat van conventionele CD-stations.-ROM.
De belangrijkste elementen van het ontwerp van het aandrijfmechanisme De intrekbare lade is ontworpen om de schijf te installeren. Nadat de lade in de schijf is geschoven, tilt een speciale vergrendeling (op de foto is deze wit) de schijf boven de lade en de spindelmotor onder de klem draait de schijf tot een vooraf bepaalde snelheid. Het meest kritieke onderdeel van cd-rom-drives is de optische kop, die een laserdiode-emitter van galliumaluminiumarsenide (GaAlAs) (golflengte 780 nm, stralingsvermogen van ongeveer 0,6 mW), een fotosensor, een optisch systeem voor het automatisch scherpstellen van de straal, en een nauwkeurig spoorvolgmechanisme. De optische kop beweegt langs twee geleiders; De laserstraal raakt het oppervlak van de schijf via een gleuf in de lade. Het samenstel bestaande uit een optische kop en geleiders wordt soms een slee (slee) genoemd.
Cd-rom-, cd-r- en cd-rw-stations gebruiken laserzenders met verschillende kenmerken (vermogen en werkingsgolflengte). Maar uiterlijk verschillen ze praktisch niet van elkaar.
De slee moet de positie van de spoelen van het spiraalvormige informatiespoor op het schijfoppervlak volgen. In tegenstelling tot diskettestations, waarbij de magnetische opname-/afspeelkoppen met een redelijke nauwkeurigheid op sporen kunnen worden "gericht" met behulp van een conventionele stappenmotor, gebruiken de overgrote meerderheid van de cd-drives lineaire motoren met bewegende spoel, zoals die worden gebruikt om koppen in harde schijven. Feit is dat de posities van concentrische sporen op diskettes strikt vastliggen, wat goed in overeenstemming is met het werkingsprincipe van een stappenmotor: zijn rotor kan slechts enkele discrete posities innemen. Bovendien zijn de tracks zelf breed genoeg, waardoor het niet nodig is om de positie van de koppen te verfijnen. De spiraalstraal van een smal CD-informatiespoor verandert continu, dus de positie van het hoofd moet constant worden gecorrigeerd. Dit wordt gedaan door de stuurstroom in de bewegende spoel van de lineaire motor te veranderen. Sommige cd-rom-drives gebruiken echter nog steeds stappenmotoren met extreem kleine rotorafstanden. De elektronische componenten die de slede in de juiste richting bewegen, zijn gemonteerd op de hoofdprintplaat van de omvormer. Door de slede te verplaatsen, wordt alleen een ruwe plaatsing van de optische kop op de baan uitgevoerd. Nauwkeurige tracking ervan en correctie van snelle afwijkingen in de ene of andere richting (die ontstaan door niet-ideale media) wordt uitgevoerd door het optische apparaat van het hoofd zelf. De massa van de slee is te groot om op dergelijke afwijkingen te kunnen reageren.
Elektronische componenten van CD DRIVES
De elektronische vulling van de drive bevindt zich meestal aan de onderkant van de drive en is bedekt met een aluminium scherm.De belangrijkste taken zijn het besturen van de mechanica van de drive, het verwerken van audiogegevens om een signaal naar de hoofdtelefoonaansluiting te sturen en het implementeren van een interface met de computer. Momenteel gebruiken de overgrote meerderheid van de schijven ATAPI IDE- of SCSI-interfaces.
Blokschema van een typisch cd-rom-station. Het kan voorwaardelijk in twee delen worden verdeeld: het subsysteem controller en het subsysteem aandrijfbesturing. Het controllersubsysteem werkt samen met de interface van de randapparatuur van het systeem, namelijk met de drivecontroller. De meeste van de meest complexe aandrijfelektronica zijn gerelateerd aan dit subsysteem.
Het subsysteem voor aandrijfbesturing genereert opdrachten voor het mechanische gedeelte (het accepteren en uitwerpen van een cd, het aanpassen van de rotatiesnelheid, het verplaatsen van de slede, enz.), en ook decodering van gegevens (van
EFM naar normaal binair formaat) en foutcorrectie. De analoge signalen van de uitgang van de fotosensor worden eerst omgezet in EFM-signalen en vervolgens in een stroom van binaire gegevens en CIRC-codes (Cross-InterleavedReed-SolomonCode - overlappende Reed-Solomon-codes). Alle bewerkingen voor het focusseren van de laserstraal, het volgen van het spoor, het besturen van de sledeaandrijving (met behulp van feedback), de spilmotor en het schijfontvangst- en uitwerpmechanisme worden uitgevoerd door het aandrijfbesturingscircuit en de servoaandrijfprocessor.
Cd-rom is het eenvoudigste type cd-station, alleen ontworpen voor het lezen van cd's.
CD-RW - hetzelfde als de vorige, maar alleen in staat om naar CD-R/RW-schijven te schrijven.
laboratorium #5
Compact discs (cd's). Productiemethode en principe van informatieopslag. Het principe van het lezen van informatie. CD-R-technologie. Het principe van optische opname. CD-RW-technologie. Principes van opnemen en herschrijven. Verschillen CD-RW van CD-R en CD. dvd-schijven. Belangrijkste verschillen met cd's. Soorten dvd-schijven.
cd's- dit zijn opslagmedia die zijn ontworpen om informatie in digitale vorm (in de vorm van een reeks cijfers) op te slaan. De cd-familie omvat verschillende soorten media die zijn geoptimaliseerd voor de opslag en het gebruik van specifieke soorten informatie. Ondanks de verscheidenheid aan typen CA, hebben ze allemaal gemeenschappelijke kenmerken of kenmerken.
CD-fysieke kenmerken: Geometrische afmetingen. Alle leden van de CD-familie zijn een schijf met een diameter van 120 mm en een gat met een diameter van 15 mm in het midden. Schijfdikte - 1,2 mm.
CD-constructie: Structureel is de schijf een drielaagse "taart":
Substraat van optisch transparant materiaal (polycarbonaat), dat door middel van spuitgieten wordt geproduceerd. Tijdens de vervaardiging van het substraat wordt een informatiepatroon gevormd op een van zijn oppervlakken, bestaande uit putten (putten) en ruimten tussen putten (landen). Op de informatieve tekening wordt een dunne reflecterende laag gespoten. Over de reflecterende laag wordt een vernislaag aangebracht om de schijf te beschermen tegen beschadiging. Op de beschermende lak wordt in de regel een etiket aangebracht.
Productiemethoden:
Er zijn twee fundamenteel verschillende methoden om informatie op een stuk plastic aan te brengen, dat later een volwaardige cd wordt. Deze stempelen (replicatie) en opnemen op blanco's.
1.1. Fabrieksstempelmethode (voor cd en dvd). Andere namen voor deze methode zijn stempelen, gieten, repliceren. De meest gebruikelijke methode voor het maken van cd's. De informatiespiraal, die jouw informatie bevat, wordt fysiek uitgebrand door een laserstraal op een stuk metaal. Dit stuk metaal wordt een "matrix" of "stamper" genoemd en wordt gebruikt als een mal om de informatiespiraal te extruderen tot een stuk heet polycarbonaat. Verder wordt het polycarbonaat gekoeld, bedekt met een laag metallisatie en een laag beschermende vernis. Daarna wordt een afbeelding (karteling) aangebracht op het niet-werkende oppervlak van de schijf en is de cd klaar.
Voordelen: De informatiespiraal is fysiek "uitgeslagen" in plastic en zijn verdere veiligheid wordt alleen bepaald door de nauwkeurigheid van opslag en juiste behandeling van de CD. Alle schijven binnen dezelfde oplage zullen exact hetzelfde zijn. Lage kosten voor grote oplagen.
Nadelen: De hoge kosten van de matrix maken het economisch ondoelmatig om geperste oplagen cd's te produceren in hoeveelheden van minder dan 500 stuks. Het is niet mogelijk om de informatie halverwege de run te wijzigen of later iets aan de schijf toe te voegen.
1.2. Branden op schijven (voor cd en dvd). Andere namen voor deze methode zijn snijden, branden. De methode om naar schijven te schrijven is goedkoop, thuis verkrijgbaar en stelt u in staat informatie toe te voegen. In alle technische parameters (zowel in kwaliteit als snelheid) is het echter aanzienlijk inferieur aan de fabrieksstempelmethode. Een blanco is een cd die aan de binnenkant, naast polycarbonaat en metallisatie, een speciale laag bevat die gevoelig is voor een laserstraal met een bepaald vermogen en een bepaalde golflengte. Op de polycarbonaatlaag is al een informatiespiraal aangebracht, maar deze bevat geen specifieke informatie, maar is slechts een richtlijn voor de laserstraal.
Er zijn twee hoofdtypen schijven: ze zijn beschrijfbaar en herschrijfbaar.
Opneembare - ontworpen voor eenmalige opname, hoewel het mogelijk is om te overschrijven (afhankelijk van vrije ruimte en een open multisessie). Herschrijfbaar - ontworpen om meerdere keren te worden herschreven. Bij het opnemen is de kwaliteit van de gebruikte schijven van groot belang. Het tekenen van een afbeelding (karteling) op het niet-werkende oppervlak van de schijf kan ook thuis worden gedaan, op voorwaarde dat speciale "afdrukbare" schijven worden gebruikt, of met behulp van speciale stickers.
Voordelen: Beschikbaarheid en de mogelijkheid om zeer kleine tot zelfs enkele runs te maken. Mogelijkheid van onafhankelijke tekening van de afbeelding op een schijf.
Nadelen: De schijfopnamemethode biedt niet hetzelfde kwaliteitsniveau en dezelfde fysieke stabiliteit van het medium als de fabrieksstempelmethode.
Het principe van het opslaan van informatie op een compact disc (cd en dvd). Informatie wordt gecodeerd met een reeks nullen en enen. Fysiek zijn dit uitsparingen van verschillende typen op het spiraalvormige spoor van de schijf. De laserstraal die langs het spoor gaat, wordt onder verschillende hoeken afgebogen en de leesaandrijving beslist of het een nul of een één was. Nullen en enen (bits) worden gecombineerd tot bytes, bytes tot sectoren, servicecodes en checksums worden aan de sectoren toegevoegd om de juistheid te controleren en leesfouten te corrigeren. Op een hoger niveau wordt deze informatie gecombineerd tot een set bestanden en mappen, tot muzieknummers, enzovoort.
Het principe van het lezen van informatie: Een infrarood (IR) laserstraal wordt gebruikt om informatie van een cd te lezen. De bundel wordt vanaf de zijkant van het substraat naar de roterende schijf gevoerd, gereflecteerd door de reflecterende laag en teruggestuurd naar een speciale fotodetector. Wanneer de straal putjes en land raakt, verandert de intensiteit van de gereflecteerde straal. Als resultaat wordt aan de uitgang van de fotodetector een elektrisch signaal gevormd, dat de vorm van het informatiepatroon op het oppervlak van de CD herhaalt.
Kenmerken van de optische methode om informatie te lezen - Het succesvol lezen van informatie hangt af van de toestand van het CD-oppervlak. Krassen, stof en vuil maken het moeilijk, en soms onmogelijk, om informatie van een cd te lezen.
- Het gebruik van een infraroodlaser maakt het mogelijk om niet alleen transparant polycarbonaat te gebruiken voor de productie van cd's, maar ook gekleurd polycarbonaat, tot zeer donkere. Tegelijkertijd zijn donkere materialen alleen ondoorzichtig in het zichtbare bereik van het lichtspectrum. In het IR-bereik blijft een dergelijk materiaal transparant.
TechnologieCD- R:
CD-R (Compact Disc-Recordable, Recordable Compact Disc) is een type compact disc (CD) dat door Philips en Sony is ontwikkeld voor het eenmalig opnemen van informatie. CD-R ondersteunt alle functies van de Red Book-standaard, en u kunt er bovendien gegevens mee branden.
Technische details : Een gewone CD-R is een dun transparant plastic schijfje - polycarbonaat- dikte 1,2 mm, diameter 120 mm (standaard) gewicht 16-18g. of 80 mm (mini) . De capaciteit van een standaard CD-R is 74 minuten audio of 650 MB gegevens.
Polycarbonaat schijf heeft een spiraalvormige baan om de straal te geleiden laser bij het schrijven en lezen van informatie. Aan de kant waar dit spiraalvormige spoor zich bevindt, is de schijf bedekt met een opnamelaag, die bestaat uit een zeer dunne laag organische kleurstof en vervolgens een reflecterende laag van zilver, zijn legering of goud. Deze reflecterende laag is bedekt met een beschermende fotopolymeriseerbare vernis en uitgehard ultraviolette straling. En al op deze beschermlaag worden verschillende inscripties met verf aangebracht.
Een blanco CD-R is niet helemaal leeg, hij heeft een servicespoor met ATIP servomarkeringen - Absolute Time In Pregroove - absolute tijd in het servicespoor. Dit servicespoor is nodig voor een volgsysteem dat de laserstraal tijdens het opnemen op het spoor houdt en de opnamesnelheid bewaakt (dat wil zeggen, het controleert dat de lengte pitabroodje constant was). Naast synchronisatiefuncties bevat de servicetrack ook informatie over de fabrikant van deze schijf, informatie over het materiaal van de opnamelaag, de lengte van de track voor opname, enz. De servicetrack wordt niet vernietigd wanneer gegevens naar de schijf, en veel kopieerbeveiligingssystemen gebruiken het om het origineel van de kopie te onderscheiden.
Opnamemethoden
Blanco "blanco" CD-R's hebben een servicetrack met opgenomen gegevens. Deze track bevat tijdstempels en wordt tijdens het opnemen gebruikt zodat de laserstraal langs een spiraalvormig spoor opneemt, net als bij gewone cd's. In plaats van putten als fysieke depressies in het "lege" materiaal af te drukken, zoals het geval is bij een cd, schrijft cd-r-opname gegevens op de schijf met een krachtige laserstraal om de organische kleurstof van de opnamelaag fysiek te "doorbranden" . Wanneer de kleurstof boven een bepaalde temperatuur wordt verwarmd, wordt deze afgebroken en donkerder, waardoor de reflectiviteit van het "verbrande" gebied verandert. Zo wordt bij het schrijven, door het vermogen van de laser te regelen, een afwisseling van donkere en lichte vlekken op de opnamelaag verkregen, die bij het lezen worden geïnterpreteerd als putjes.
Bij het lezen heeft de laser een veel lager vermogen dan bij het schrijven en vernietigt de kleurstof van de opnamelaag niet. De straal die door de reflecterende laag wordt gereflecteerd, raakt de fotodiode, en als de straal een donker - "verbrand" - gebied raakt, gaat de straal er bijna niet doorheen naar de reflecterende laag en registreert de fotodiode de verzwakking van de lichtstroom. Tijdens het uitlezen draait de “spatie” in de aandrijving op de spindel, de uitleesstraal blijft stilstaan en wordt door het servosysteem naar het dataspoor gestuurd. Afwisselende lichte en donkere delen van het spoor genereren een verandering in de lichtstroom van de gereflecteerde bundel en worden vertaald in een verandering in het elektrische signaal, dat verder wordt omgezet in beetjes informatie door het elektrische aandrijfsysteem - "gedecodeerd".
Het verbranden van de opnamelaag is een onomkeerbaar chemisch proces, dat wil zeggen een eenmalig proces. Daarom kan informatie die op een cd-r is opgenomen niet worden gewist, in tegenstelling tot een cd-rw. Cd-r's kunnen echter worden geschreven in secties die sessies worden genoemd.
Er zijn verschillende methoden om gegevens naar een cd-r te schrijven:
Disc-At-Once, DAO (Disc at a time) - de hele schijf wordt in één sessie opgenomen, van begin tot eind zonder onderbreking. Eerst wordt speciale informatie naar de schijf geschreven, die het begin van de opname aangeeft ( Engels lead-in), daarna worden de gegevens "gebrand" en vervolgens wordt de schijf "gesloten", dat wil zeggen dat er een speciale reeks bits wordt geschreven, wat aangeeft dat het onmogelijk is om informatie aan deze "leeg" toe te voegen ( Engels uitloop). Deze methode is zeer geschikt voor het opnemen van live optredens zonder pauzes tussen de nummers, en ook voor: masterschijven voor latere replicatie in de fabriek.
Track-At-Once, TAO (Track at a time) - gegevens worden één track (sessie) per keer geschreven en "open" gelaten (dat wil zeggen, er wordt geen record van het "sluiten" van de schijf gemaakt), wat geeft de mogelijkheid aan om meer informatie op deze schijf op te nemen. U kunt er ook audio-cd's mee branden met een extra "computer"-track. Een audio-cd kan pas op een cd-speler worden gelezen nadat er een inhoudsopgave (TOC - inhoudsopgave) is geschreven. Na het opnemen van de TOC wordt het toevoegen van tracks onmogelijk.
Pakketschrijven (pakketschrijven) - niet een veel voorkomend type opname, waarbij de schijf wordt "geformatteerd" en latere gegevens erop kunnen worden geschreven of eerder opgenomen gegevens "onzichtbaar" kunnen worden gemaakt, dat wil zeggen, zo'n CD-R wordt als willekeurig gelezen schijven en opnemen. Bij elke gegevenswijziging (verwijderen, schrijven, wijzigen) op de schijf moeten echter extra pakketten worden geschreven en nadat alle pakketten zijn geschreven, is de schijf niet meer beschikbaar voor verdere wijzigingen - alleen-lezen. Niet door alle schijven ondersteund, wat leidt tot compatibiliteitsproblemen.
Session-At-Once, SAO (Session at a time) - SAO-modus wordt toegepast bij het opnemen van het formaat CD-Extra. Bij gebruik van dit formaat is het mogelijk om zowel audio-informatie (CD-DA) als een programmagedeelte op de schijf op te nemen. Bij het opnemen worden eerst de audiotracks "gebrand", en daarna de gegevens.
Multisessie (Multisessie) - een opnamemodus waarmee u in de toekomst informatie aan de schijf kunt toevoegen. Elke sessie bevat informatie over het begin van de sessie (lead-in), vervolgens gegevens en informatie over het einde van de sessie (lead-out). Wanneer u opneemt in de multisessiemodus, wordt informatie over de structuur van eerdere opnamen gekopieerd naar de nieuwe sessie en kan deze worden bewerkt. Zo kan de gebruiker informatie over de structuur van reeds onnodige of verouderde records vernietigen zonder deze op te nemen in de nieuwe inhoudsopgave (TOC - Table Of Content). Het is mogelijk om informatie die hij niet nodig heeft van de cd te "wissen", hoewel het in feite fysiek op de cd blijft staan. Informatie kan worden hersteld met behulp van speciale software.
CD-RW-technologie (Compact disc herbeschrijfbaar, Rewritable CD) is een type compact disc (CD), ontwikkeld in 1997 voor het opnieuw opnemen van informatie.
Technische details: CD-RW is een verdere logische ontwikkeling van de CD-R opneembare laser-CD, maar in tegenstelling hiermee kunt u gegevens herhaaldelijk overschrijven. Dit formaat werd in 1997 geïntroduceerd en werd tijdens de ontwikkeling CD-Erasable (CD-E, Erasable Compact Disc) genoemd. De CD-RW lijkt in veel opzichten op zijn voorganger, de CD-R, maar de opnamelaag is gemaakt van een speciale legering van chalcogeniden, die bij verhitting boven het smeltpunt verandert van een kristallijne aggregatietoestand in een amorfe staat. Faseovergangen tussen verschillende toestanden van materie gaan altijd gepaard met een verandering in de fysieke parameters van het medium. De normale toestand van vaste stoffen en de belangrijkste in de natuur om ons heen is kristallijn. In dit opzicht zijn amorfe lichamen zeldzaam, aangezien de glasachtige (amorfe) toestand pas wordt gerealiseerd wanneer de onderkoelde smelt stolt. Glas verschilt van andere amorfe toestanden doordat de smelt-glas- en glas-smeltovergangsprocessen omkeerbaar zijn. Deze functie is uiterst belangrijk voor het maken van omkeerbare optische opnamemedia, dat wil zeggen media die meervoudig herschrijven mogelijk maken. De belangrijkste voorwaarde voor de vorming van glasachtige toestanden, inclusief metalen, is afkoeling, zo snel dat de atomen geen tijd hebben om hun plaats in de kristallijne cellen in te nemen en willekeurig te "bevriezen" wanneer de thermische relaxatie van de atomen vergelijkbaar is of wordt. kleiner dan de interatomaire afstanden. Met een dikte van de actieve laag van een optische schijf van 0,1 m is het niet moeilijk om voorwaarden te scheppen voor ultrasnelle koeling. Volledige cyclus: opnemen - meervoudig afspelen - wissen - nieuwe opname ziet er zo uit. Door verhitting met een laser wordt de werklaag van de optische schijf, die zich in kristallijne toestand bevindt, tot een smelt overgebracht. Door de snelle diffusie van warmte in het substraat koelt de smelt snel af en gaat over in de glasfase. Het uitlezen wordt uitgevoerd bij een verminderde laserstralingsintensiteit die faseovergangen niet beïnvloedt. Voor een nieuwe opname is het noodzakelijk om de werklaag terug te brengen naar zijn oorspronkelijke kristallijne staat. Hiervoor wordt een tweetraps modulatie (een korte krachtige puls voor het smelten van de actieve laag en een lange puls voor het geleidelijk afkoelen van de substantie) van het laservermogen gebruikt. Oververhitting zal het proces van warmtediffusie vertragen en voorwaarden scheppen voor een terugkeer naar de kristallijne fase. De actieve laag is meestal gemaakt van chalcogenideglas, een legering van zilver (Ag), indium (In), antimoon (Sb) en tellurium (Te).
Met moderne CD-RW-schijven kunt u informatie ongeveer 1000 keer herschrijven.
DVD(dee-wee-dee, eng. Digital Versatile Disc- digitale multifunctionele schijf) - een opslagmedium in de vorm van een schijf, uiterlijk vergelijkbaar met een compactdisc, maar met de mogelijkheid om meer informatie op te slaan dankzij het gebruik van een laser met een kortere golflengte dan conventionele compactdiscs.
Verschillen tussen dvd en gewone cd-rom: Het meest fundamentele verschil is natuurlijk de hoeveelheid geregistreerde informatie. Als je 640 MB op een gewone cd kunt branden (hoewel er recentelijk 800 MB lege plekken zijn, maar niet alle stations kunnen lezen wat er op zo'n medium staat), dan past één dvd van 4,7 tot 17 GB.
De dvd maakt gebruik van een laser met een kortere golflengte, waardoor de opnamedichtheid aanzienlijk kon worden verhoogd, en bovendien impliceert dvd de mogelijkheid van een tweelaagse opname van informatie, dat wil zeggen dat er op het oppervlak van de compact er één is laag, waarop een andere, doorschijnende, wordt aangebracht, en de eerste wordt parallel door de tweede gelezen. Ook bij de vervoerders zelf zijn er meer verschillen dan op het eerste gezicht lijkt.
Vanwege het feit dat de opnamedichtheid aanzienlijk is toegenomen en de golflengte kleiner is geworden, zijn ook de vereisten voor de beschermende laag veranderd - voor dvd is dit 0,6 mm versus 1,2 mm voor conventionele cd's. Natuurlijk zal een schijf van deze dikte veel kwetsbaarder zijn dan een klassieke blanco.
Daarom wordt meestal nog een 0,6 mm aan beide zijden gevuld met plastic om dezelfde 1,2 mm te krijgen. Maar de belangrijkste bonus van zo'n beschermende laag is dat het door zijn kleine formaat op één compact mogelijk werd om informatie van beide kanten op te nemen, dat wil zeggen, de capaciteit te verdubbelen, terwijl de afmetingen bijna hetzelfde bleven.
Soorten dvd-schijven.
Enkellaagse dvd's (DVD-5). Dit is het eenvoudigste en meest voorkomende type dvd. In hun interne structuur lijken schijven op gewone cd's. Ze bevatten één informatielaag, waarop 4,7Gb aan informatie wordt geplaatst (vandaar de naam - DVD-5). Dit is bijna 7 keer het volume van een standaard-cd.
Dubbellaagse dvd's (DVD-9). Deze schijven zijn veel complexer dan DVD-5. Ze bevatten twee informatielagen. De laserstraal van de lezer, gericht op verschillende diepten van de schijf, heeft toegang tot beide lagen. De totale hoeveelheid informatie die op twee lagen wordt geplaatst is 8.5Gb (vandaar de naam - DVD-9). Dit is meer dan 12 keer het volume van een standaard-cd. De technologie voor het stempelen van deze schijven, hoewel in wezen hetzelfde, is niettemin veel complexer dan die van cd of dvd-5. In twee verschillende stukken plastic worden met behulp van twee verschillende matrices (stampers) twee informatielagen uitgeperst, die worden bedekt met bepaalde tussenlagen en vervolgens aan elkaar gelijmd. Naast de noodzaak om een tweede matrijs te vervaardigen, is de gebruikte apparatuur ook aanzienlijk complexer en duurder dan apparatuur voor het stempelen van enkellaagse schijven. Daarom zijn dvd-9-schijven aanzienlijk duurder dan dvd-5-schijven. Wat het opnemen op schijven betreft, wint dit type optische media snel aan populariteit.
Dubbelzijdige dvd (DVD-10). Dubbelzijdige schijven zijn niets meer dan twee dvd-5-schijven die aan elkaar zijn gelijmd met niet-werkende oppervlakken (uiteraard met de juiste aanpassingen aan de dikte van het plastic zodat de dvd-10-schijf dezelfde dikte heeft als de dvd-5-schijf ). Het totale volume aan informatie dat op beide zijden van een dvd-10-schijf past, is exact gelijk aan tweemaal het volume van dvd-5, d.w.z. 9.4Gb (vandaar de naam - DVD-10). Dit is bijna 14 keer het volume van een standaard-cd. Net als bij dvd-9-stempels, is het voor een dvd-10-schijf nodig om twee matrices (stempels) te maken en twee stempelcycli uit te voeren van deze matrices, dus de kosten van dvd-10 en dvd-9 zijn meestal hetzelfde. Ondanks alle nadelen (de noodzaak om de cd handmatig om te draaien, de onmogelijkheid om een volwaardig beeld aan te brengen), is dit type optische media uitstekend geschikt voor opname door middel van slicen (vanwege de grote capaciteit, tegen een relatief goedkope prijs van een schijf).
Dubbelzijdige dubbellaagse dvd (DVD-18). Dubbelzijdige dubbellaagse schijven - twee dvd-9-schijven aan elkaar gelijmd met niet-werkende oppervlakken (vergelijkbaar met dvd-10). De totale hoeveelheid informatie die op beide kanten van een DVD-18 schijf past is 17Gb!
Nieuwe formaten:
blauw- straalSchijf, BD (English blue ray - blue beam en disc - disk) - een optisch mediaformaat dat wordt gebruikt voor het opnemen en opslaan van digitale gegevens, inclusief high-definition video met verhoogde dichtheid. De Blu-ray-standaard is gezamenlijk ontwikkeld door het BDA-consortium.
Blu-ray (letterlijk "blue-ray") dankt zijn naam aan het gebruik van een korte golflengte (405 nm) "blauwe" (technisch blauw-violet) laser voor opnemen en lezen. Op de Consumer Electronics Show (CES), een internationale beurs voor consumentenelektronica die in januari 2006 werd gehouden, werd aangekondigd dat de commerciële lancering van het Blu-ray-formaat in het voorjaar van 2006 zou plaatsvinden.
De bescherming van Blu-ray werd gekraakt op 20 januari 2007. Als reactie hierop heeft de BDA de releasetijd van de in september 2008 gehackte BD-Plus (Blu-Disc+) versneld.
HD-dvd(Engelse High-Density DVD - high-capacity DVD) is een optische schijfopnametechnologie ontwikkeld door Toshiba, NEC en Sanyo. HD DVD (zoals Blu-ray Disc) gebruikt schijven van standaardformaat (120 millimeter in diameter) en een 405nm blauwe laser.
Op 19 februari 2008 kondigde Toshiba het einde aan van de ondersteuning voor HD DVD-technologie vanwege het besluit om de format-oorlog te beëindigen.
Een enkellaagse HD-dvd heeft een capaciteit van 15 NL, tweelaags - 30 GB. Toshiba kondigde ook een drielaagse schijf aan die tot 45 GB aan gegevens kan opslaan. Dit is minder dan de capaciteit van de belangrijkste rivaal Blu-ray, die 25 GB voor één laag en 100 GB voor vier lagen ondersteunt. Beide formaten gebruiken dezelfde videocompressietechnieken: MPEG-2, Videocodec 1(VC1, gebaseerd op het formaat) Windows Media 9) en H.264. Een belangrijke factor in de aantrekkelijkheid van HD-dvd ten opzichte van Blu-ray is ook het feit dat de meeste dvd-productieapparatuur kan worden aangepast voor HD-dvd-productie, aangezien dezelfde productietechnologie wordt gebruikt.
Warner Bros, eigendom van het Amerikaanse mediabedrijf Time Warner Inc., heeft aangekondigd het HD DVD-formaat geleidelijk af te schaffen ten gunste van rivaliserende Blu-ray-technologie.
Formaat oorlog
Confrontatie van twee HD DVD-formaten en Blu-ray, informeel de "Formaatoorlog" genoemd, werd in het voordeel van de laatste opgelost. Bedrijf Toshiba(een groot voorstander van HD DVD) heeft het formaat officieel verlaten en stopt met de productie. Een belangrijk argument in dit geschil was het feit dat een aantal Hollywood-filmstudio's en met name Warner Bros het HD-dvd-formaat hebben verlaten ten gunste van Blu-ray.
Ministerie van Onderwijs van de Russische Federatie
Technische Staatsuniversiteit van Irkoetsk
Afdeling AS
cursus werk
"CD's. Classificatie. Principes van lezen en schrijven»
Voltooid: Art. gr. ASU-99-1
Belyaev V.A.
Aanvaard door: Bakhvalov S.V.
Irkoetsk, 2002
Inleiding tot cd's………………3
CD-formaat…………………………4
Classificatie…………………………………….5
Het principe van het opnemen van CD-R………………………….6
Het principe van het opnemen van CD-RW………………………….7
Opnamemethoden……………………………………8
Literatuur…………………………………………11
In 1982 voltooiden Sony en Philips het werk aan het cd-audioformaat (Compact Disk), waarmee het tijdperk van digitale media op compact discs werd ingeluid. Het werkingsprincipe van deze schijven is optisch. Lezen en schrijven gebeurt met laser. Op een cd worden gegevens gecodeerd en opgenomen als een reeks reflecterende en niet-reflecterende patches. Reflectie wordt geïnterpreteerd als één, "trog" - als nul. Hier zijn enkele technische parameters van cd's. De werkgolflengte van de laser is 780 nm. Cd-diameter 120 mm. Schijfdikte 1,2 mm. Schijfgrootte 680 MB (74 min audio). Gewicht 14-33 g De reeks uitsparingen (pits) is in een spiraal gerangschikt zoals in een grammofoonplaat, maar in de richting van het midden (in feite is de CD een sequentieel toegangsapparaat met snel terugspoelen). Het interval tussen de windingen is 1,6 µm, de putbreedte is 0,5 µm, de diepte is 0,125 µm (1/4 van de golflengte van de laserstraal in polycarbonaat), de minimale lengte is 0,83 µm (Fig. 1).
Rijst. 1. Het oppervlak van de cd.
Er zijn wijzigingen in 80 minuten (700 MB), 90 minuten (791 MB) en 99 minuten (870 MB). De nominale (1x) gegevenssnelheid is 150 KB/sec (176400 bytes/sec audio of onbewerkte gegevens, 4,3 Mbps fysieke gegevens). Terwijl alle magnetische schijven met een constant aantal omwentelingen per minuut draaien, dat wil zeggen met een constante hoeksnelheid (CAV, Constant Angular Velocity), roteert de CD gewoonlijk met een variabele hoeksnelheid om een constante lineaire snelheid bij het lezen te garanderen (CLV, constante lineaire snelheid). Het aflezen van de binnenzijden wordt dus uitgevoerd met een verhoogd en de buitenste - met een verminderd aantal omwentelingen. Dit is de reden voor de vrij lage snelheid van gegevenstoegang voor cd's in vergelijking met bijvoorbeeld harde schijven.
Denk aan het cd-formaat.
Het schijfoppervlak is verdeeld in gebieden:
PCA (Power Calibration Area). Wordt gebruikt om het laservermogen door het opnameapparaat aan te passen. 100 artikelen.
PMA (Program Memory Area). De coördinaten van het begin en einde van elk nummer worden hier tijdelijk opgenomen wanneer de schijf uit de recorder wordt verwijderd zonder de sessie te sluiten. 100 artikelen.
Inloopgebied - een ring van 4 mm breed (diameter 46-50 mm) dichter bij het midden van de schijf (tot 4500 sectoren, 1 minuut, 9 MB). Bestaat uit 1 track (Lead-in Track). Bevat TOC (absolute tijdadressen van tracks en het begin van het uitvoergebied, precisie - 1 seconde).
Gegevensgebied (programmagebied, gebruikersgegevensgebied).
Uitloopgebied - ring 116-117 mm (6750 sectoren, 1,5 minuut, 13,5 MB). Bestaat uit 1 track (Lead-out Track).
Elke databyte (8 bits) wordt gecodeerd met een 14-bits teken op de media (EFM-codering). Tekens worden gescheiden door 3-bits spaties, zo gekozen dat er niet meer dan 10 opeenvolgende nullen op de media staan.
Van 24 bytes aan gegevens (192 bits) wordt een frame (F1-frame) gevormd, 588 bits media, de gaten niet meegerekend:
synchronisatie (24-bits media)
subcodesymbool (subkanaalbits P, Q, R, S, T, U, V, W)
12 gegevenstekens
4 karakters van controlecode
12 gegevenstekens
4 karakters van controlecode
Bij het decoderen kunnen verschillende strategieën worden gebruikt voor het detecteren en corrigeren van groepsfouten (detectiekans versus correctiebetrouwbaarheid).
Een reeks van 98 frames vormt een sector (2352 informatiebytes). De frames in de sector worden geschud om het effect van mediadefecten te verminderen. Sectoradressering is afkomstig van audioschijven en is geschreven in het A-Time-formaat - mm:ss:ff (minuten:seconden:fracties, fracties per seconde van 0 tot 74). Het aftellen begint vanaf het begin van het programmagebied, d.w.z. adressen van sectoren van het invoergebied zijn negatief. De subkanaalbits worden samengevoegd tot 98-bits woorden voor elk subkanaal (waarvan 2 bits synchroon zijn). Gebruikte subkanalen:
Aantal kanalen
gegevens of geluid
is het mogelijk om te kopiëren?
teken van frequentievoorbenadrukking: kunstmatige versterking van hoge frequenties met 20 dB
subkanaal gebruiksmodus
q-Mode 1: TOC wordt opgeslagen in het inloopgebied, tracknummers, adressen, indexen en pauzes worden opgeslagen in het programmagebied
q-Mode 2: Disc-catalogusnummer (zelfde als op barcode) - 13 cijfers in BCD-formaat (MCN, ENA/UPC EAN)
q-Mode 3: ISRC (International Standard Recording Code) - landcode, eigenaar, jaar en serienummer van de opname
P - markering van het einde van de baan (min 150 sectoren) en het begin van de volgende (min 150 sectoren).
Q - aanvullende informatie over de inhoud van de track:
Een reeks sectoren van hetzelfde formaat wordt gecombineerd tot een track (track) van 300 sectoren (4 seconden, zie subkanaal P) tot de hele schijf. Een disc kan maximaal 99 tracks bevatten (genummerd van 1 tot 99). Een track kan servicegebieden bevatten:
pauze - alleen subkanaalinformatie, geen gebruikersgegevens
pre-gap - het begin van de track, bevat geen gebruikersgegevens en bestaat uit twee intervallen: de eerste met een lengte van minimaal 1 seconde (75 sectoren) stelt u in staat om te "afstemmen" van de vorige track, de tweede met een lengte van minimaal 2 seconden stelt het formaat van de spoorsectoren in
post-gap - het einde van de track, bevat geen gebruikersgegevens, minstens 2 seconden lang
Het digitale inloopgebied moet eindigen met een post-gap. De eerste digitale track moet starten vanaf het tweede deel van de pregap. De laatste digitale track moet eindigen met een post-gap. Het digitale uitvoergebied bevat geen pre-gap.
Er zijn veel standaarden en formaten voor cd's, afhankelijk van de bestemming en de fabrikant. Ik zal bijvoorbeeld niet alle bestaande geven: Audio CD (CD-DA), CD-ROM (ISO 9660, mode 1 & mode 2), Mixed-mode CD, CD-ROM XA (CD-ROM eXtended Architecture, mode 2 , vorm 1 & vorm 2), Video-cd, CD-I (CD-Interactive), CD-I-Ready, CD-Bridge, Foto-cd (enkele en meervoudige sessie), Karaoke-cd, CD-G, CD-Extra , I -Trax, Enhanced CD (CD Plus), Multi-sessie CD, CD-Text, CD-WO (Write-Once). Een volledige beschrijving ervan zou te veel ruimte in beslag nemen, en dit is niet de bedoeling van het schrijven van dit artikel.
Afhankelijk van het aantal mogelijke opnamehandelingen, worden CD's onderverdeeld in: CD-ROM (alleen-lezen geheugen), CD-R (opneembare), ze zijn ook CD-WORM (write once read many), CD-RW (rewritable). Dienovereenkomstig wordt de cd-rom in de fabriek gemaakt en is verder opnemen niet mogelijk; De CD-R is ontworpen om een keer thuis opgenomen te worden; CD-RW maakt veel schrijfbewerkingen mogelijk. Cd-rom-schijven zijn aan de ene kant van polycarbonaat gecoat met een reflecterende laag (aluminium of - voor veeleisende toepassingen - goud) en aan de andere kant een beschermende lak. De verandering in reflectiviteit wordt uitgevoerd door uitsparingen in de metaallaag te stansen. In de fabriek worden ze eenvoudig uit de matrix gestempeld. Dit is niet erg interessant voor ons, en we zullen schijven die kunnen worden opgenomen op een thuiscomputer nader bekijken.
Laten we beginnen met eenmalig opnemen-schijven (CD-R).
Wat zijn interne structuur betreft, lijkt een CD-R-schijf op een laagcake, waarvan de "vulling" bestaat uit actieve, reflecterende en beschermende lagen, die achtereenvolgens worden aangebracht op een polycarbonaatbasis.
Tegelijkertijd verschilt de basis van een cd-r-schijf niet van die welke wordt gebruikt in de technologie voor het maken van cd's door gieten: de eigenschappen van het plastic moeten zodanig zijn dat de laserstraal die er doorheen gaat goed wordt gefocust en geen vernietiging van de schijf. Op de basis wordt een actieve (of registrerende) laag aangebracht, waarop in feite informatie wordt vastgelegd. Tijdens het opnemen verwarmt een krachtige laserstraal kleine delen van de actieve laag. Onder invloed van hoge temperatuur veranderen de eigenschappen van de substantie van de opnamelaag op de plaats van verwarming, waardoor het geen licht meer doorlaat. Op andere plaatsen die niet door de laser werden verwarmd, gaat het licht toch ongehinderd door de opnamelaag. Cyanine en ftalocyanine worden algemeen gebruikt als opnamelaagmaterialen.
Het blijft om te gaan met de reflecterende laag. De reflecterende laag is dus de dunste plaat van goud of zilver. Bovendien is het beter van zilver, omdat het een hogere reflectiecoëfficiënt heeft. Maar desondanks worden er nog steeds schijven met een gouden reflecterende laag geproduceerd, hoewel ze slechter en veel duurder zijn. Zoals gewoonlijk moet je de ene kwaliteit opofferen voor de andere: goud is een zeer duurzaam materiaal en zilver oxideert na verloop van tijd. Daarom worden in gevallen waar langdurige gegevensopslag vereist is, schijven met een gouden reflecterende laag gebruikt. Welnu, de laatste beschermende laag wordt aangebracht over de reflecterende laag en dient om de CD-R-schijf mechanisch te beschermen en er een label op aan te brengen. Ook hier zijn opties mogelijk: in het eenvoudigste geval is de beschermlaag een vernislaag. Niet de beste beschermingsoptie. De vernis kan loslaten en, erger nog, er kan een chemische reactie plaatsvinden tussen de vernis en verschillende stoffen die erop vallen (bijvoorbeeld met de inkt waarmee je op de achterkant van de schijf schrijft). Onlangs hebben sommige fabrikanten van CD-R-schijven echter speciale resistente vernissen gebruikt om schijven te bedekken, wat ze extra betrouwbaarheid geeft. Betrouwbaardere beschermende coatings - een extra laag speciaal plastic. Naast bescherming maakt deze methode ook het uiterlijk van de schijf aantrekkelijker in vergelijking met vernis.
Het is niet mogelijk om de transparantie van de stoffen die als actieve laag in cd-r-schijven worden gebruikt, te herstellen. Enerzijds geeft dit enige garantie dat de vastgelegde informatie veilig wordt opgeslagen. Er is inderdaad maar één manier om de plaat die op de actieve laag is aangebracht te beschadigen - door transparante gebieden ondoorzichtig te maken. Wat kan er gebeuren onder invloed van bijvoorbeeld fel zonlicht. Aan de andere kant kan een eenmaal opgenomen schijf niet worden overschreven. Helaas is deze tegenstelling nog niet opgelost. Tegenwoordig worden we gedwongen te kiezen tussen de mogelijkheid van herschrijven en de betrouwbaarheid van informatieopslag.
En als we ervoor kiezen om te overschrijven, zullen we een CD-RW-schijf moeten gebruiken. Het enige verschil tussen dergelijke schijven en cd-r's is het apparaat van de opnamelaag. Voor CD-R-schijven is de opname gebaseerd op een verandering in de optische eigenschappen van de laag onder invloed van temperatuur - bij verhitting wordt de laag troebel. Het principe van het opnemen van CD-RW-schijven is iets gecompliceerder, hier wordt het fenomeen faseovergang gebruikt. De tussenlaag van speciaal organisch materiaal kan amorf of kristallijn zijn.
Een amorfe stof, zoals bekend uit de natuurkunde, is een stof die bij verhitting niet vloeibaar wordt, maar geleidelijk zachter wordt, steeds vloeibaarder wordt. Een voorbeeld van zo'n stof kan de bekende plasticine zijn. Of lieverd. Trouwens, de gemeenschappelijke eigenschap van amorfe stoffen is duidelijk te zien aan het voorbeeld van honing - na verloop van tijd veranderen ze in een kristallijne vorm. Zet een pot transparante verse honing in een kast, raak deze 2 jaar niet aan, haal hem eruit en je zult zien dat de honing is ingedikt, of zelfs helemaal hard is geworden, "gekonfijt". En werd ondoorzichtig! Op dit principe is het opnemen op CD-RW gebaseerd. De transparantie van de CD-RW-opnamelaag hangt af van het feit of de stof in amorfe of kristallijne toestand is. En we kunnen het proces van overgang van de ene toestand naar de andere beheersen. Als de opnamelaag wordt verwarmd tot een voldoende hoge temperatuur en vervolgens abrupt wordt afgekoeld, gaat de stof over in een amorfe vorm. Dit is hoe het opnameproces werkt. Op een lege CD-RW-schijf is de opnamelaag in kristallijne vorm. Een krachtige straal van de registratielaser verwarmt een deel van het oppervlak en schakelt uit, de schijf koelt snel af en op deze plaats gaat een deel van de actieve laag over in een amorfe vorm. Om de substantie van de actieve laag terug in kristallijne toestand te brengen, wordt deze opnieuw verwarmd, maar tot een lagere temperatuur (met een minder intense bundel). En de substantie keert terug naar de kristallijne toestand. Een dergelijke bewerking kan ongeveer 1000 keer worden uitgevoerd, dit is het aantal herschrijfcycli dat CD-RW-schijven kunnen doorstaan.
En alles zou in orde zijn als het kenmerk van amorfe stoffen niet na verloop van tijd zou kristalliseren. Hoe we een cd-rw ook bewaren, na een paar jaar is het record onherstelbaar verloren. Bovendien kunnen dergelijke schijven gemakkelijk worden gewist door eenvoudig te verwarmen. Maar je kunt overschrijven.
Een ander kenmerk van CD-RW-schijven komt tot uiting tijdens het lezen. Als we bij cd- en cd-r-schijven duidelijk twee soorten oppervlakken onderscheiden - reflecterend en niet-reflecterend, dan is bij cd-rw het hele oppervlak reflecterend, zij het in verschillende mate. Daarom wordt bij het lezen van een CD-RW-schijf informatie gelezen op het moment dat de laserstraal het overgangsgebied tussen kristallijne en amorfe materie raakt. De laser die in dit hele proces wordt gebruikt, is een standaardlaser, met een golflengte van 780 nanometer. Het uitlezen wordt ook uitgevoerd door een standaard laser, maar het verschil in signaalniveaus is kleiner voor CD-RW-schijven dan voor CD-ROM.
Rijst. 2. Structuur van cd's, cd-r's, cd-rw's
Overweeg manieren om thuis cd's te branden. Om dit te doen, moet u niet alleen over een cd-brander beschikken, maar ook over speciale software. Ze worden meestal samen verzonden. Voorbeelden van dergelijke programma's zijn Easy CD, CD Creator, CD Publisher. Windows XP heeft ingebouwde ondersteuning voor het branden van cd's.
Het proces van het schrijven van één sessie is een enkele bewerking die niet kan worden onderbroken, anders wordt de schijf beschadigd. Om de uniformiteit van de informatie die naar de laser wordt geschreven te waarborgen, hebben alle schijven een buffer, de uitputting van gegevens waarbij (Underrun) leidt tot een noodonderbreking van de opname. De uitputting van gegevens in de buffer kan worden veroorzaakt door het starten van parallelle processen, de werking van het virtuele geheugensysteem (swapping), het in beslag nemen van de processor door "oneerlijke" apparaatstuurprogramma's, het bevriezen van het programma of het besturingssysteem. Mechanische schokken van de schijf leiden ook tot een schrijffout.
Er zijn twee belangrijke CD-R-opnamemodi: DAO (Disk At Once - de hele schijf tegelijk) en TAO (Track At Once - één track (sessie) tegelijk). Bij TAO-opname gaat de laser aan het begin van elk nummer aan en aan het einde uit; bij de laser aan en uit punten wordt een reeks speciale frames gevormd - run-in, run-out en link, ontworpen om sporen aan elkaar te koppelen. Het standaardinterval bevat 150 van dergelijke frames (2 seconden). Wanneer u opneemt met de DAO-methode, is de laser tijdens het opnemen van de hele schijf ingeschakeld.
Een schijf die in één keer is geschreven, is het meest veelzijdig en kan worden gelezen door elke cd-rom met elke bestandsbeheerder, maar na het branden is het onmogelijk om nieuwe gegevens aan de schijf toe te voegen en de DAO-modus wordt niet door alle opnames ondersteund rijdt. Deze modus is ook wenselijk voor het opnemen van masterschijven voor latere replicatie door stempelen - de meeste typische machines voor het maken van stansen accepteren alleen continu opgenomen originelen.
In de TAO-modus worden schijven met meerdere sessies geschreven waarmee gegevens vervolgens kunnen worden overschreven; in dit geval wordt alleen de Lead In-zone (open sessie) opgenomen voor de sessie. Bij het opnemen van elke volgende sessie wordt de vorige afgesloten door de Lead Out-zone op te nemen, gevolgd door de Lead In van de nieuwe sessie. Deze twee zones verbruiken nog eens 13,5 MB (6750 frames) schijfruimte.
Om normaal te kunnen worden gelezen in alle apparaten, moet de schijf volgens de standaard worden gesloten (Gesloten) door de leadzone te schrijven. Het sluiten van een schijf vergroot de kans dat deze met succes in andere stations wordt gelezen (de overgrote meerderheid van moderne stations let niet op het feit dat de schijf is gesloten), maar het maakt het onmogelijk om extra sessies toe te voegen.
Voordat u begint met opnemen, is het noodzakelijk om een volledige lijst van bestanden op te stellen die in de sessie zijn opgenomen; latere toevoeging van bestanden aan de schijf is alleen mogelijk in de vorm van extra sessies. Cd-rom-stations die geen multisessie ondersteunen, schrijven alleen de eerste inhoudsopgave van de schijf, zodat ze alleen bestanden van de eerste sessie kunnen lezen. Multisessie-cd-roms lezen alleen de laatste inhoudsopgave, dus de laatste inhoudsopgave op een multisessie-cd moet ook koppelingen naar bestanden van eerdere sessies bevatten. Om dit te doen, wordt bij het opnemen van de volgende sessie de optie om sessies te importeren (Import Track) gebruikt om een volledige algemene TOC te maken. De mappen met dezelfde naam worden samengevoegd, zoals bij het toevoegen aan een gewone schijf. In ieder geval wordt bestandsadressering uitgevoerd binnen de hele schijf, dus alleen TOC's worden samengevoegd. Sessiebestanden die niet werden geïmporteerd bij het maken van de volgende, zullen niet aanwezig zijn in de resulterende map en zullen niet normaal toegankelijk zijn, maar met veel CD-R-brandprogramma's kunt u selectief afzonderlijke schijfsessies lezen. Als het opnemen op een eenmalige multisessie-schijf om welke reden dan ook is onderbroken, is het in sommige gevallen mogelijk om de resterende vrije schijfruimte te gebruiken. Hiervoor is een opnameprogramma nodig dat de mogelijkheid heeft om de sessie te sluiten (Close Track/Session), waarna de benodigde gegevens door de volgende sessie worden opgenomen zonder de onderbroken sessie te importeren (de vorige sessies kunnen worden geïmporteerd).
Aangezien de uiteindelijke zichtbaarheid van elk bestand wordt bepaald door het TOC-importproces, is het mogelijk om individuele bestanden uit de catalogus uit te sluiten en selectief bestanden te vervangen door overeenkomende namen. De oude kopie van het bestand blijft in een van de vorige sessies op schijf staan, maar een link naar de nieuwe kopie wordt in de nieuwe directory geplaatst. Het selectief uitsluiten van bestanden van eerdere sessies in de map van de nieuwe sessie heeft het effect dat ze worden "verwijderd". De zichtbaarheid van op deze manier "verwijderde" bestanden kan later worden "hersteld" door ze in nieuwe sessies te importeren.
Om CD-RW's op te nemen, kan hun voorlopige formattering worden gebruikt - opgesplitst in sectoren, zoals magnetische schijven. Na het formatteren kan een cd-rw-schijf worden gebruikt als een gewone verwisselbare schijf - standaardbewerkingen voor het kopiëren, verwijderen en hernoemen van bestanden worden door het stuurprogramma van de cd-rw-drive omgezet in een reeks overschrijfbewerkingen voor de schijfsector. Als gevolg hiervan is er geen speciale software vereist om met CD-RW-schijven te werken, behalve een UDF-stationstuurprogramma en een eerste partitieprogramma.
Met sommige versies van brandsoftware kunt u opstartbare schijven branden. Het opstartbare deel van de cd-rom wordt geschreven als een opstartdiskette of een image van de harde schijf, van waaruit het systeembord-BIOS station A: emuleert tijdens het opstarten.
Literatuur
people.kstu.edu/CSN/CDR/rab.htm
kstu.kz/~yas/theory_lw/opt_70.htm
moeras.pp/hard/cdrom.html
Vergelijkbare samenvattingen:
De aanwezigheid van een actieve (opname)laag in een CD-R-schijf (leeg voor opname). Exacte waarden voor breedte, diepte en hellingshoek van de zijwanden. Vereiste laservermogen voor opname. Soorten kleurstoffen, reflecterende, beschermende en decoratieve lagen van de cd.
In de eerste starre modellen werd een materiaal op basis van ijzeroxide gebruikt als magnetische coating. Nu gebruiken fabrikanten chroomoxide, dat een grote slijtvastheid heeft.
Hoe een cd-rom-station werkt Hoe een cd-rom-station werkt, is vergelijkbaar met hoe conventionele diskettestations werken. Het oppervlak van een optische schijf (cd-rom) beweegt ten opzichte van de laserkop met een constante lineaire snelheid, en de hoeksnelheid varieert afhankelijk van de radiale positie...
