felietony

Zarys historii nośników informacji. Część druga: dziś

Kompakt, twardziel i flaszka

22
21 czerwca 2008, 14:05 Andrzej Urbankowski

Dyski CD

Standardowa płyta kompaktowa, często określana jako Audio CD, dla odróżnienia od późniejszych wariantów, została opracowana wspólnie przez koncerny Philips i Sony pod koniec lat 70. Najbardziej popularne są płyty o pojemności 650 MB i 700 MB. Płyty kompaktowe wykonane są z poliwęglanowej płytki o grubości 1,2 mm i średnicy 12 cm, pokrytej cienką warstwą aluminium, w której zawarte są informacje (w postaci kombinacji mikrorowków i miejsc ich pozbawionych).

 


Odczytywane są one laserem półprzewodnikowym (AlGaAs) o długości fali około 780 nm. Powyższa fotografia przedstawia spód płyty (nagrane informacje). Natomiast poniżej pokazany jest sposób zapisu danych na płycie, który tworzy spiralną ścieżkę biegnącą od środka do brzegu płyty.

Prędkość obrotowa płyty zmienia się w taki sposób, że stała jest prędkość liniowa głowicy odczytującej względem ścieżki, i zawiera się w zakresie od 1,2 do 1,4 m/s. Odczyt płyty następuje od środka do krawędzi, a prędkość obrotowa jest tym mniejsza, im ścieżka jest bardziej odległa od środka płyty.

Częstotliwość próbkowania dźwięku zapisanego na CD to 44,1 kHz, co pozwala na odwzorowanie dźwięku o częstotliwości do 22,05 kHz. Dane zapisane są w postaci wgłębień (ang. pit) oraz pól (ang. land), czyli przerw pomiędzy wgłębieniami. Każda zmiana stanu z wgłębienia na pole jest odczytywana przez układ optyczny jako 1, brak zmiany – jako 0. Wgłębienie ma około 125 nm głębokości przy 500 nm szerokości, a jego długość waha się od 850 nm do 3,5 µm. Na płycie poza muzyką mogą być również zapisywane multimedia oraz dane komputerowe. Zapis może się odbywać w jednym z wielu standardów: CD-Audio, PhotoCD, CD-R, CD-ROM, CD-RW, VCD, SVCD, CD+G, CD-Text, CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i Bridge, CD-i. Na szczęście urządzenia odczytujące i nagrywające płyty CD, zwane napędami, rozpoznają je automatycznie, ale nie każde potrafi obsłużyć wszystkie z nich. Ewolucja napędów CD polegała głównie na zwiększaniu szybkości odczytu i zapisu danych oraz wzroście ich niezawodności. Pierwsze napędy działały z prędkością 150 kB/s. Obecnie najszybsze napędy osiągają prędkości 52 razy większe, ale dotyczy to jedynie odczytu, i to nie na całej powierzchni płyty. Większość napędów CD-ROM komunikuje się z komputerem za pomocą interfejsu SCSI lub IDE/EIDE, wykorzystując najczęściej protokoły ATAPI lub ASPI. Współczesne napędy CD wyposażone są prawie zawsze w zewnętrzne gniazdo słuchawkowe, pozwalające odtwarzać płyty Audio-CD bez konieczności użycia jakiegokolwiek oprogramowania, oraz wewnętrzne wyjście cyfrowe S/PDIF, umożliwiające czytanie ramek danych z płyt Audio CD w formie cyfrowej.

Z redaktorskiego obowiązku wspomnę jeszcze o istnieniu dysków CD w dość nietypowych formatach: 800 MB, 870 MB i 1,4 GB. W 1985 roku Philips i Sony opublikowały specyfikację tzw. CD-ROM-u, który miał służyć jako nośnik do magazynowania i archiwizowania danych. Ze względu na jego przeznaczenie zwrócono większą uwagę na korekcję błędów zapisu oraz redundancję informacji, co ogranicza pojemność CD-ROM-u do 700 MB.

4