Основи технології CDROM

Товщина компакт-диску складає 1.2 мм, а діаметр - 120 мм. Диск виготовляється з полікарбонату, покритого з одного боку тонким металічним шаром (алюмінію, рідше - золота) і захисною плівкою спеціального прозорого лаку. Інформація на диску записана у вигляді чергування заглиблень в поверхні металічного шару. Двійковий 0 представляється на диску у вигляді заглиблення, або у вигляді основної поверхні, а двійкова одиниця - у вигляді границі між ними. При кодуванні 1 байта (8 біт) інформації на диску записується 14 біт + 3 біти злиття (merge bits). Базова інформаційна одиниця - це кадр (frame), що містить 24 кодованих байти або 588 біт (24х(14+3)+180 біт для корекції помилок). Кадри утворюють сектори і блоки. Сектор містить 3234 кодованих байти (2352 інформаційних байти і 882 байти для корекції помилок і керування). Така організація зберігання даних на компакт-диску та використання алгоритмів корекції помилок дозволяють забезпечити якісне читання інформації з імовірністю помилки на біт, рівній 10-10.

Поверхня диску ділиться на 3 області:

§ Вхідна директорія (Lead In) - область у формі кільця, найближчого до центру диску (ширина 4 мм). Читання інформації з диску починається саме з вхідної директорії, де містяться зміст (Volume Table of Contents, VTOC), адреси записів, кількість заголовків, сумарний час запису (об’єм), назва диску (Disk Label).

§ Область даних.

§ Вихідна директорія (Lead Out), що містить мітку кінця диску.

CD бувають трьох типів:

§ CDROM - диски, виготовлені промисловим методом (методом штампування),

§ CD-R (CD-Recodable) - CD, що можна записувати,

§ CD-RW (CD-Rewritable) - CD, що можна перезаписувати.

Для однократного запису використовуються “чисті” диски, що являють собою звичайний компакт-диск, відбиваючий шар якого виконаний, як правило, з золотої або срібної плівки, а між ним і полікарбонатною основою розташований реєструючий шар із органічного матеріалу, що темніє при нагріванні. Довжина хвилі лазерного променя (як і при читанні) складає 780 нм, а його інтенсивність більш ніж в 10 разів вища, ніж звичайного CDROM-драйва.

В процесі запису лазерний промінь нагріває окремі ділянки реєструючого шару, які темніють і розсіюють світло, утворюючи ділянки, подібні пітам (pits). Однак відбиваюча здатність дзеркального шару і чіткість пітів у CD-R нижча, ніж у CDROM. Тому деякі CDROM-драйви можуть не читати ці диски.

CD-RW реєструючий шар виконаний з матеріалу, що змінює під впливом променя свій фазовий стан з аморфного на кристалічний і навпаки, в результаті чого міняється прозорість шару. При нагріванні лазерним променем вище критичної температури матеріал реєструючого шару переходить в аморфний стан і залишається в ньому після остигання, що дозволяє витирати інформацію з таких дисків. CD-RW витримують до декількох десятків тисяч циклів перезапису. Але їх відбиваюча здатність значно нижче CDROM і CD-R. Тому для їх читання необхідний спеціальний CDROM-драйв з автоматичним регулюванням підсилення фотоприймача.