h t t p : / / c d . u q . p l
             T e c h n o l o g i a   C D   :    

   Płyta CD jest obecnie najpopularniejszym nośnikiem do trwałego przechowywania informacji. Początki tego nośnika szacuje się na datę pojawienia się na pierwowzoru płyt CD - mianowicie analogowej technologii LaserDisc (LaserVision) datowanej na rok 1977. Same dyski LD nie stały się wielkim przebojem i dostępne były praktycznie tylko w krajach zachodnich, w USA oraz Japonii - gdzie uwaga do dzisiaj się je stosuje. Krążek CD był więc rozwinięciem LaserDisc-a, niemniej jednak nie służył on jak pierwowzór do zapis filmów a do zapisu dźwięku w rewolucyjnym cyfrowym formacie. Nad projektem płyt CD pracowały dwa wielkie koncernty RTV : Philips oraz Sony. Jak się okazało srebrzyste krążki szybko wypchnęły z półek starą technologię i zastąpiły winylowe płyty. Na początku swojego istnienia w latach 80 krążki CD były bardzo drogie i wraz z samym odtwarzaczem kosztowały ówczesną wartość nowego Fiata 126P.

  Szybki rozwój technologii oraz ogromny spadek cen nośników i odtwarzaczy spowodował, że czytnik CD na dobre zadomowił się w większości gospodarstw domowych - czy to w postaci odtwarzacza CD-Audio czy też komputerowego napedu CD-ROM. Ze względu na burzliwy okres rozwoju przemysłu komputerowego oraz potrzeby taniego i pojemnego nośnika danych narodziła się właśnie płyta CD-ROM, której specyfikacja datowana jest na rok 1985. Specyfikację tą nazwano Żółtą Księgą. Nie oznacza to jednak wprowadzenia napedów CD-ROM do wszystkich komputerów.

    Co to jest wreszcie ten CD ?

  CD (Compact Disc) to krążek z przejrzystego tworzywa zwanego poliwęglanem o średnicy od 8 do 12cm i grubości 1,2 mm.

   Na jednej z powierzchni płytki znajduje się spiralna ścieżka mikroskopijnych wgłębień o szerokości 0,66 qm (jedna tysięczna milimetra). Ścieżka zaczyna się 23 mm od środka dysku i ma długość około 5000 lub 6000 metrów. (Gęstość upakowania ścieżek sięga 16000 na cal co powoduje charakterystyczne rozproszenie światła.) Na zawierającą dane ścieżkę napylono cieniuteńką warstwę aluminium, zapewniającą bardzo dobre odbijanie promienia lasera, a następnie położono warstwę zabezpieczającego lakieru. Na którym umieszcza się napisy lub kolorową okładkę wykonaną przy użyciu najczęściej sitodruku. Informacja odczytywana jest więc z drugiej strony przez przeźroczystą warstwę poliwęglanu. Warstwa poliwęglanu jest gruba - ma około 0,4/0,6 milimetra co zabezpiecza zapis przed zabrudzeniami bądź drobnymi rysami. Podczas odtwarzania prędkość wirowania dysku zmienia się po to, aby dostarczyć stałą prędkość przesuwania się względem odczytującej dane głowicy. (Prędkość ta wynosi 1,25 m/s dla czytników płyt CD-Audio oznacza to umownie prędkość x1) Taka metoda odczytu pozwala na optymalne wykorzystanie powierzchni przez równomierne rozmieszczenie informacji.

   Odczytywanie zapisanych danych

   Wszystkie dane zapisane na dysku są zkodowane w postaci ciągu pitów (wgłębień) i landów (wysepek) a całość poddana jest modulacji zwanej EFM - zapewniającą dane nadmiarowe umożliwiające wstępną korekcję błędów. Światło lasera natrafiając na land odbija się od powierzchni nośnika i wpada ponownie przez soczewkę do wnętrza głowicy, fotokomórka rejestruje natężenie światła. W przypadku Pitu światło zostaje rozproszone i wtedy ów fotokomórka rejestruje mniejsze natężenie światła - stąd większy impuls świetlny reprezentuje wartość bitu równą 1, mniejszy równą 0.

   33 bajtów zakodowanych wspomnianą metodą EFM tworzy jedną ramkę (Frame). Co ciekawe tylko 24 bajty z tych 33 zawiera użyteczną informację - 8 bajtów tworzy mechanikę korekcji błędów a pozostały 1 bajt , określa położenie ramki i pozwala czytnikowi na nawigowanie pośród innych. Wszystkie te bajty zebrane pod koniec sektora dają informacje o czasie jaki upłynął od początku utworu i dysku. 98 następujących po sobie ramek tworzy sektor zawierający 2352 bajty użytecznej informacji. Znaczenie ile danych z tego sektora będzie użytych w czasie odczytywania prawdziwych danych zależy co jest w nim nagrane - standardowo dla danych CD-Audio będą to pary szesnastobitowych próbek dźwięku, odtwarzanych z szybkością 44100 par na sekundę. W przypadku dla dysków innego typu organizacja takiego sektora może być różna i może zawierać dodatkowe dane usprawniające korekcję błędów, wyszukiwanie danych.

   Wyszukiwanie danych na CD

   W przypadku płyt CD-Audio do adresowania wykorzystuje się numer utworu i bezwzględny czas od początku całej płyty. Dane te zapisane są w tzw. TOC-u (Table of Contents ) zawartym w sektorze lead-in na początku dysku. (Obszar około 4 mm) Szukane miejsce czytnik odczytuje przy pomocy porównania danych odczytanych z TOC oraz z odpowiednich bajtów zawartych w ramkach na płycie. Dzięki takiej technice można na dysku zapisać do 99 ścieżek. (inaczej Track-ów). Dyski CD-ROM operują specjalnym hierarchicznym systemem plików z których wyróżniamy różne formaty logiczne. Dla większości formatów plik musi być nagrany jako ciągły strumień danych ! Istnieją również formaty umożliwiające zapis pakietowy (inkrementalny), jednak przy wykorzystaniu takiego zapisu pojemność nośnika zmniejsza się do około 570MB w zależności od stosowanego systemu.

   Produkcja CD

   Tworzenie płyt w tłoczni przebiega w dość prosty sposób i ma charakter maszynowy. Na samym początku jak w przypadku tworzenia kaset magnetofonowych potrzebna jest tzw. taśma matka. W przypadku krążków CD tworzona jest tzw. szklana matryca - to ona powstaje najpierw. Za pomocą specjalnej nagrywarki wypala się na jej powierzchni dane - szklana matryca pokryta jest przy tym specjalnym polimerem reagującym ze światłem lasera - tutaj faktycznie następuje 'wypalanie'. Proces ten bardzo przypomina naświetlanie polimeru podobnie jak ma to miejsce w zakładach pieczątkarskich. Następnie wypaloną już matryce poddaje się różnym procesom :

   Ostatecznie wytłoczy się kilka niklowych stęplów, które następnie umieszcza się w kilku potokach tłoczących. W ten sposób maszyna tłocząca wyrzuca w ciągu sekundy do kilku płyt na raz. Produkcja trwa więc bardzo krótko w porównaniu do innych nośników (np. dyskietek). Po wytłoczeniu płyty CD jak już wspomniałem na początku pokrywane są nadrukami i przenoszone do pakowni w której maszyny lub ludzie umieszczają je w plastikowych pudełkach.

   Koszt wyprodukowania jednej płyty CD w tłoczni kosztuje w granicach od 0,50 złotego do 6 złotych w zależności ile sztuk zamierzamy wytłoczyć. Dodatkowo do ceny należy doliczyć cenę opakowania z nadrukiem od 0,50 złotego do 3 złotych plus koszt produkcji matrycy - około 1000zł. Ceny te oczywiście mogą się wachać - powyższe ceny to zwykle wartości uśrednione spośród oferty polskich tłoczni.

      
 
copyright  by brokenweb  1999 - 2003   /   all rights  reserved  /  copy  and  reproduction   prohibited  by  international law