Компакт диски . Подробно обо всём.
Компакт диски в сегодняшнем виде появились благодаря двум японским фирмам Panasonic и Sony, которые «немного модернизировали» существовавшие на тот момент в безальтернативном виде грампластинки как носители звуковой информации. Официальный релиз прошёл в 1982 году. Качество звука улучшилось, так как теперь воспроизведение стало цифровым, а главное – количество проигрываний диска на качестве музыки никак не отражалось. Но разработчики удивили заявлением, что на дисках можно хранить не только музыку, но и другую информацию. Так появились новые носители информации, которые получили название Compact Disks. Компактные диски то бишь. Разработчики подготовились основательно и с течением времени технология совершенствовалась. Появились компакт диски с возможностью записи CD-R, а также перезаписи – CD-RW. Параллельно устройства для работы с такими носителями появились в обиходе компьютерных пользователей. Стандарт оставался нетронутым долгое время, затем объёмы носимой и передаваемой информации возросли и на свет появляются диски DVD-формата с увеличенной ёмкостью. Их развитие пошло по тому же пути, позволяя пользователям компьютеров записывать и перезаписывать информацию. Стали появляться двуслойные диски с ещё более увеличенным объёмом. Финалом (уже можно сказать) на сегодня в развитии оптических дисков стало появление форматов BlueRay, которые позволяют записывать огромные по сравнению со своими родоначальниками объёмы данных.
В своё время появление компакт дисков стало панацеей в проблеме физического перемещения данных. Сегодня дисководы в компьютере одно из самых безотказных и дешёвых устройств, которое пользователем используется, впрочем, всё реже по причине появления других переносных устройств.
Как устроены компакт диски ?
Круглая подложка из поликарбоната изначально формируется с одной из сторон как некое плато, то есть выглядит как неровная поверхность с углублениями, которые, впрочем, имеют строгую последовательность. Это и есть способ хранения информации, но о нём ниже. После того, как холмистая поверхность готова, её покрывают тонким слоем из алюминия, от которого будет отражаться лазерный луч дисковода. Затем накладывают защитный слой из лака, который будет предохранять данные от воздуха и пальцев. Финишная заливка – слой для маркировки. Компакт диски готовы.
Как записывается и хранится информация на диске?
Данные в дисководе на компакт диски записываются по спирали от центра до внешнего края. То есть информация на диске выглядит как закрученная тонкая нить толщиной всего 0,6 мкм. Шаг спирали (расстояние между витками) – 1,6 мкм. Лазерный луч от линзы дисковода падает на поверхность диска, отражается или не отражается от алюминиевого слоя, работая по принципу «сильный сигнал – переход – слабый сигнал». Подробно принцип работы понятен по рисунку
Подвижная каретка с лазером и фотодатчиком отслеживают информационную дорожку. Сигнал с лазера в виде луча падает на покрытую алюминием разнородную поверхность и возвращается на фотодатчик. Но благодаря этим выбоинам и плато сигнал также возвращается неоднородным. Фотодатчик генерирует на выходе сигналы разного напряжения. Но конечный смысл сигнала на выходе фотодатчика состоит не в количестве углублений, а в наличие переходов между возвышенностями и впадинами на поверхности диска. И только потом сигнал превращается в последовательность «есть сигнал – нет сигнала», то есть 1 (переход от впадины к возвышенности) или 0 (обратный переход).
Компакт диски . Запись и чтение.
Теперь стоит немного напрячься, ибо приступаем к описанию самого сложного процесса – процесса декодирования полученных сигналов. Сложен он потому, что детально в нём разобраться можно только зная далеко не основы информатики. Но мы попробуем на пальцах и в общих чертах. Основное понятие здесь – это комплексный подход к принципу EFM-модуляции. В переводе с английского эта аббревиатура – сокращение от словосочетания Еight_to_Fourteen modulation. EFM-модуляция – преобразование 8-разрядного кода в 14-разрядный код с целью снижения плотности углублений на нашем диске и повышения уровня помехоустойчивости. Такое резкое увеличение объёма кода производится за счёт введения в этот код так называемой избыточности. Избыточность кода – явление в радиотехнике и электронике массовое. Чтобы было понятно, можно сказать так, что кодирование — это добавление к изначальной информации дополнительной, которая будет играть роль проверочной, информации, с целью, чтобы приёмное устройство поняло, информация пришла корректной или всё-таки вкралась ошибка. Такого никогда не было при записи на кассету магнитофона, ибо на него запись и считывание производились с помощью лишь 0 и 1. Можно спросить – а зачем же и можно ли так резко увеличивать объём записываемой на диск информации? На самом деле EFM-модуляция, а точнее комплексный подход в EFM-кодировании, включает в себя процесс сжатия данных, позволяющий утроить количество помещаемой на дорожку информации.
Компакт диски , то есть попросту CD, способны вместить в себя до 80 мин информации или до 700 Мб данных. К дискам с повышенной ёмкостью моё поколение сразу стало относиться с подозрением, так как эти дополнительные десятки мегабайт записывались за счёт корректирующих кодов, так что все данные в любую минуту все данные на диске могли быть потеряны. CD в приводе крутится, в отличие от дисков винчестера, не с постоянной угловой скоростью. Скорость вращения – около 400 – 500 оборотов в мин. Чтобы считывание информации на таких высоких кратных (до 52-х) скоростях проходило корректно, сам оптический дисковод стал снабжаться встроенным буфером промежуточного кэширования данных.
Как продлить жизнь компакт диску?
Производители дисков заявляли, что срок службы дисков может длиться десятилетиями, то есть на наш с вами век диска должно хватить. Но главное, как правильно хранить и обращаться с диском, чтобы пользоваться им годами. Главные правила таковы:
- Естественно, не ломать, не гнуть, не царапать
- На солнце и на печке компакт диски не оставлять и не сушить (болванка имеет пластмассовую основу) – расплавится
- Мыть компакт диски даже водой не рекомендуется. Используйте для этой цели только изопропиловый спирт. Он нередко продаётся в специализированном магазине в виде спрея со специальной тряпочкой. Бензин, нашатырь или даже спирт медицинский диск, скорее всего, убьёт.
- Протирать компакт диски необходимо от внутреннего радиуса к внешнему, избегая круговых движений. Эти же движения повторяются в одном из аварийных способов восстановления компакт-диска, описанного в этой статье.
