Организация ЭВМ и систем: Курс лекций (Позиционные системы счисления. Процессоры семейства IA-32. Лазерные принтеры), страница 51

В любом компакт-диске каждый байт кодируется 14-битной последовательностью, которая называется символом. «Лишние» биты используются кодировкой с исправлением ошибок.

На следующем уровне 42 последовательных символа формируют фрейм из 588 бит.

В компьютерных компакт-дисках каждые 98 фреймов группируются в сектор. Каждый сектор начинается с преамбулы из 16 байт:

Номер сектора необходим, поскольку поиск на компакт-диске, где данные записаны по спирали, гораздо сложнее, чем на магнитном диске, где данные записаны на концентрических дорожках. Чтобы найти определённый сектор, приблизительно оценивается его местоположение, туда направляется считывающая головка, а затем отыскивается преамбула, чтобы определить и скорректировать положение головки.

Стандарт определяет два типа компакт-дисков. Тип 1 использует следующий сектор:

где преамбула составляет 16 байт, данные — 228 байт, код (Рида-Соломона) с исправлением ошибок — 228 байт. Тип 2 объединяет данные и код с исправлением ошибок в поле длиной 2336 байт. Второй тип применяется для приложений, которые не могут выделить время для исправления ошибок, например, аудио и видеосистемы.

Отметим, что для обеспечения высокой степени надёжности используется трёхуровневое исправление ошибок: в пределах символа, фрейма и сектора. Одиночные ошибки в битах исправляются на уровне символа. Полезная информация составляет порядка 28%.

Стандартный компакт-диск имеет ёмкость 981 984 000 байт, или примерно, 650 Мб.

Односкоростные устройства считывают 75 секторов в секунду, или 153 600 б/с при диске типа 1 и 175 200 б/с при диске типа 2. Двухскоростные устройства могут читать в два раза быстрее, и так далее. Для сравнения, скорость передачи данных диска SCSI-2 — 10 Мб/с.

Последняя проблема — совместимость файловой системы — решается с помощью стандарта ISO 9660. Стандарт предусматривает три уровня:

1.  Имена файлов — до 8 символов, расширение — до 3-х символов. Допустимые символы: прописные буквы, цифры, символ подчёркивания. Вложенность каталогов — не более 8 уровней. Все файлы должны быть смежными.

2.  Допускаются имена файлов до 32 символов.

3.  Допускается несмежное расположение файлов.

Существуют различные расширения данного стандарта.

17.3.  CD-R

[]

CD-Recordable производятся на основе поликарбонатных заготовок.

Рис. 17.1. Структура CD-R

CD-R содержат канавку шириной 600 мкм, которая имеет синусоидальную форму с амплитудой 300 мкм на частоте 22050 Гц при номинальной частоте вращения. С помощью этой канавки измеряется скорость вращения компакт-диска с целью поддержания её на номинальном значении.

Отражающий слой состоит не из алюминия, а из золота или серебра, поскольку алюминий вступает в реакцию с красителем, о котором речь идёт далее. Углублений в поликарбонате нет, зато есть слой красителя (так называемый активный слой) между поликарбонатом и отражающим слоем. Используется различные красители.

Данные записываются лазером мощностью 8-16 мВт, который разогревает краситель. В месте нагрева образуется тёмное пятно.

При чтении фотодетектор улавливает разницу между областями, где краситель повреждён, и прозрачными областями, где краситель не тронут.

В настоящее время на рынке представлены первоклассные модели CD-R с различным активным слоем. Естественно, каждый краситель обладает специфическими характеристиками. Большинство производителей использует данный факт в рекламных целях, доказывая, что применяемый данной компанией активный слой является самым активным в мире. Так, Taiyo Yuden гордится тем, что она первая применила цианин, и именно диск на его основе лёг в основу стандарта на CD-R. Ей вторит TDK, которая говорит, что только цианин хорош для Audio CD (подразумевая при этом не просто цианин, а цианин от TDK). Концерн Mitsubishi Chemical разработал краситель Metal Azo и убеждает всех, что только диски Verbatim на его основе пригодны для использования по назначению. В это время Mitsui Advanced Media, Inc. запатентовала как минимум два красителя на основе фталоцианина и утверждает, что её диски — это «диски третьего тысячелетия». Все перечисленные примеры свидетельствует лишь о ценности «информации на правах рекламы».