Krotko o historii
W 1978 roku dwie firmy - Sony i Philips zaczely wspolna prace nad wyprodukowaniem pierwszej plyty kompaktowej (CD) zawierajacej cyfrowo nagrany dzwiek. Obydwie firmy mialy powazne osiagniecia w tej dziedzinie i problemem stalo sie okreslenie standardu plyty CD? Sony naciskala na 12" dysk, Philips chcial aby standardem stal sie mniejszy rozmiar, szczegolnie, iz na 12" dysku mozna bylo nagrac az 12 godzin muzyki. W 1982 roku obydwie firmy oglosily, ze osiagnely porozumienie odnosnie standardu plyt kompaktowych, czyli rozmiaru, sposobu nagrywania, odczytu, itd. Tak powstal doskonale nam znany krazek o srednicy 12cm (niecale 5"). Jak glosi legenda, rozmiar ten dobrano tak, aby na jednej plycie mozna bylo zmiescic jedna z najslynniejszych symfonii wszechczasow - IX Ludwika Van Bethovena (czas trwania okolo 72 min). Przez caly okres 80-tych lat ustalano nowe standardy zapisu i odczytu dla plyt CD, w szczegolnosci dla potrzeb komputerow osobistych.
Co to jest CD-ROM
CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory) jest to dysk optyczny - nosnik danych przeznaczony tylko do odczytu. Na plycie o srednicy 12 centymetrow mozemy zmiesc 660 Megabajtow danych (odpowiednik 500 000 stron tekstu w ksiazce) lub 74 minuty cyfrowej jakosci muzyki lub kombinacje danych, dzwieku, zdjec itd. Pojecie CD-ROM okresla zarowno plyty jak i urzadzenia, ktore je czytaja.
Dyski optyczne, ktorych odczyt dokonywany jest za pomoca wiazki promienia lasera sa coraz tansze i praktycznie obecne w kazdym komputerze. Ich wielka pojemnosc, przy stosunkowo niskim koszcie produkcji spowodowala ich zawrotna popularnosc. W latach dziewiecdziesiatych jestesmy swiadkami prawdziwego "boomu" nowej formy tzw. multimedialnej prezentacji wszelkich informacji. W praktyce oznacza to laczenie "czystej" wiedzy z wielka iloscia grafiki, dzwieku i animacji. Uzupelnieniem jest okienkowa (scislej hypertekstowa) organizacja zapisu tak zbudowanej bazy danych. Wybieranie na ekranie monitora roznego rodzaju przyciskow i ikon pozwala na dostep do kolejnych poziomow wiedzy opracowanej w postaci poszatkowanych fragmentow. Co wiecej, od osoby pragnacej skorzystac z tych prawdziwych kopalni informacji wymaga sie jedynie umiejetnosci korzystania z myszy. Od momentu pojawienia sie plyt CD czyli taniego i bardzo pojemnego nosnika danych, rozkwita handel wszelkiego rodzaju informacjami, a producenci przescigaja sie aby znalezc jak najatrakcyjniejsze formy ich prezentacji.
Technologia plyt kompaktowych.
Plyty kompaktowe uzywane w komputerach wygladaja z zewnatrz identycznie jak plyty kompaktowe audio. Urzadzenie odczytujace plyty CD w komputerze jest rowniez bardzo podobne do odtwarzaczy plyt w naszych domowych zestawach stereofonicznych. Zreszta jest ono w stanie takze odtwarzac plyty audio. Obydwa czytniki CD opieraja sie na tych samych mechanicznych zalozeniach. Same dyski sa wykonane zwykle z poliweglanu plastiku pokrytego metaliczna folia (zwykle aluminiowa) Wlasnie w tej folii umieszczone sa mikroskopine otwory, ktore omiata wiazka promienia laserowego. Oczywiscie folia ta jest zabezpieczona przed zniszczeniem poprzez plastik. Otwory tworza jedna dluga spirale biegnaca od wnetrza plyty do zewnatrz. Wiazka promienia laserowego poruszajac sie po spirali natrafia na kolejne sekwencje otworow ulegajac odbiciu, co umozliwia mikroprocesorowi wewnatrz czytnika przetworzenie tych swietlnych impulsow na informacje zrozumiale dla komputera. Czyli w momencie, w ktorym promien lasera trafia na otwor, procesor interpretuje to jako zero, brak otworu powoduje odbicie, czyli wartosc bitu rowna jest 1. Tak w systemie binarnym zapisane sa dane na plycie kompaktowej. Kazda plyta, tak jak ksiazka, ma swoj spis tresci, w ktorym zapisane sa dokladne pozycje poszczegolnych jej czesci. W wypadku plyty audio sa to pozycje, w ktorych znajduja sia poczatki i konce poszczegolnych utworow.
Wewnatrz czytnika CD-ROM
Mikroprocesor, ktory interpretuje odbicia wiazki laserowej jest podstawowa roznica pomiedzy tradycyjnym odtwarzaczem plyt audio, a napedem uzywanym w komputerach. W PC dekoduje on sygnal cyfrowy i przekazuje do cyfrowego urzadzenia czyli komputera. W odtwarzaczu audio cyfrowy sygnal jest zamieniany na analogowy zrozumialy dla wzmacniacza.
Glowne komponenty czytnika CD-ROM to:
1. Dioda laserowa, ktora emituje niskoenergetyczna spojna wiazke promienia
2. Serwo silnik, ktory na polecenie procesora umieszcza wiazke laserowa w odpowiedniem miejscu plyty poprzez przesuniecie miniaturowego lusterka.
3. W momencie w ktorym wiazka trafia na odpowiedni obszar krecacej sie plyty jest ona wzmocniona poprzez plastik pokrywajacy plyte, trafia na aluminiowa folie i ulega odbiciu trafiajac z powrotem do ukladu soczewek.
4. Uklad soczewek (beam spliter) kieruje powracajaca wiazke do soczewki wzmacniajacej
5. Ostatnia soczewka wzmacnia wiazke laserowa padajaca bezposrednio na fotodetector
6. Fotodetektor zmienia impuls swietlny na impuls elektryczny
7. Impulsy elektryczne sa dekodowane przez mikroprocesor.
W ten oto sposob dziala odtwarzacz plyt kompaktowych. Jezeli w wypadku plyty audio bledne odczytanie jednego z otworow nie spowoduje tragedii, tak w wypadku plyt zawierajacych dane moze. Jednak wspolczesne napedy sa bardzo dokladne i odporne na lekko zadrapane plyty. Oczywiscie powinnismy opierac sie na znanych i doswiadczonych producentach takich jak Toshiba, Philips, Sony, Mitsumi, NEC.
Specyfikacja CD-ROM
Specyfikacja CD-ROM daje nam uzytkownikom informacje na temat parametrow technicznych danego urzadzenia.
szybkosc transmisji danych - okresla jak duza ilosc danych podczas ciaglego czytania urzadzenie jest w stanie przeslac do komputera w ciagu sekundy. Jest ona mierzona w kilobajtach na sekunde. Umownym standardem stalo sie urzadzenie, ktore jest w stanie przeslac 150KB/s, okreslane jest ono jako pojedynczej szybkosci CD-ROM (dzisiaj takie sa juz tylko w muzeach). Podwojna szybkosc (x2) oznacza transmisje danych z szybkoscia 300KB/s, czyli wspolczesne napedy x8, x12, x16 maja mozliwosc odczytu 1,200KB/s (8 razy 150KB/s) 1,800KB/s i 2,400KB/s. Zwiekszenie szybkosci transmisji danych producenci CD-ROM uzyskuja poprzez zwiekszenie szybkosci z jaka kreci sie plyta w napedzie. Oczywiscie wiaze sie to z dokladniejszymi mechanizmami. Swoja droga ciekawe przy jak duzej szybkosci plyty zaczna sie nam rozpadac na kawalki wewnatrz napedu? Obecnie standardem staje sie powoli naped dwunastokrotny.
czas dostepu - jest on mierzony tak samo jak w wypadku dyskow twardych w milisekundach i oznacza czas od momentu wydania komendy przez procesor do momentu odczytania pierwszego bitu informacji z danego miejsca. Zwykle producenci podaja tak zwany "sredni czas dostepu". Obecnie miesci on sie gdzies pomiedzy 100 do 200 milisekund. Czyli CD-ROMy sa okolo 10 razy wolniejsze niz wspolczesne twarde dyski (sredni czas dostepu dla twardego dysku wynosi okolo 10ms)
bufor - to nic innego jak moduly pamieci podrecznej (Cache Memory) umieszczone wewnatrz napedu CD. Ich zadaniem jest czasowe przechowywanie danych przed przeslaniem ich do komputera. Pamiec ta zwykle ma pojemnosc 256KB. Glowna zaleta napedu z buforem jest fakt, ze komputer otrzymuje ciagly potok informacji.
interface - jest to standard zlacza w jakim podlaczamy CD ROM do reszty komputera. Obecnie obowiazuja dwa standardy SCSI i IDE.
Mozliwosci formatow zapisu i odczytu CD-ROM okreslane sa "kolorami ksiazek" w jakich specyfikacje tych standardow byly publikowane i tak:
• Red (czerwona) oznacza CD-ROMy przeznaczone do odczytu AUDIO
· • Yellow (zolta) oznacza CD-ROM zawierajacy dane (CD-DA)
· • Green (zielona) CD-I (Phillips), CD-ROM-XA
· • Orange (pomaranczowa) WORM (Write Once Read Many) nagrywarki CD (CD-WO, CD-R)
Obecne popularne CD-ROM uzywane w komputerach sa wedlug ksiazki zielonej. Oczywiscie zasada kompatybilnosci w dol obowiazuje i tutaj. Czyli CD-ROM spelniajace wymogi "ksiazki zoltej" zwykle spelniaja wymogi "ksiazki czerwonej".
W kolejnym artykule postaram sie przyblizyc zasady dzialania dyskow magnetoptycznych, nagrywarek CD i najnowszego rozwiazania, czyli dyskow DVD.
