Kompaktní disk

CD je vyrobeno z Polykarbonátový plast o tloušťce 1,2 milimetru (0,047 palce) a váží 14–33 gramů. Od středu ven jsou komponenty: středový otvor vřetena (15 mm), první přechodová oblast (upínací kroužek), upínací oblast (stohovací kroužek), druhá přechodová oblast (zrcadlový pás), program (data) oblast a okraj. Vnitřní programová oblast zaujímá poloměr od 25 do 58 mm.

Na povrch je nanesena tenká vrstva hliníku nebo vzácněji zlata, která je reflexní. Kov je chráněn filmem laku, který se normálně točí přímo na reflexní vrstvě. Štítek je vytištěn na vrstvu laku, obvykle sítotiskem nebo ofsetovým tiskem.

Data CD jsou reprezentována jako malé prohlubně známé jako jamky, zakódované ve spirálové dráze vylisované do horní části polykarbonátové vrstvy. Oblasti mezi jámami jsou známé jako země. Každá jáma je přibližně 100 nm hluboká a 500 nm široká a pohybuje se od 850 nm do 3,5 um délky. Vzdálenost mezi stopami (rozteč) je 1,6 µm.

Při přehrávání zvukového disku CD motor v přehrávači CD roztočí disk na rychlost skenování 1,2–1,4 m / s (konstantní lineární rychlost) , CLV) – odpovídá přibližně 500 ot / min na vnitřní straně disku a přibližně 200 ot / min na vnější hraně. Skladba na disku CD začíná na vnitřní straně a spirálovitě směřuje ven, takže disk přehrávaný od začátku do konce zpomalí během přehrávání rychlost otáčení.

Programová plocha je 86,05 cm2 a délka zapisovatelné spirály je 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Při rychlosti skenování 1,2 m / s je doba přehrávání 74 minut nebo 650 MiB dat na disku CD-ROM. Disk s daty zabalenými o něco hustěji je tolerován většinou hráčů (i když některé staré selhávají). Použití lineární rychlosti 1,2 m / s a užšího rozteče stopy 1,5 µm zvyšuje dobu přehrávání na 80 minut a kapacitu dat na 700 MiB.

CD se čte zaostřením polovodičového laseru o vlnové délce 780 nm (téměř infračerveného) přes spodní část polykarbonátové vrstvy. Změna výšky mezi jámami a zeměmi má za následek rozdíl ve způsobu, jakým se světlo odráží. Protože jsou jamky odsazeny do horní vrstvy disku a jsou čteny průhlednou polykarbonátovou základnou, vytvářejí jamky při čtení hrboly. Laser dopadne na disk a vrhá kruh světla širší než modulovaná spirálová stopa, která se částečně odráží od zemí a částečně od horní části všech hrbolů, kde jsou přítomny. Jak laser prochází přes jámu (bouli), jeho výška znamená, že část světla odraženého od jeho vrcholu je 1/2 vlnové délky mimo fázi se světlem odraženým od země kolem něj. To způsobí částečné zrušení odrazu laseru od povrchu. Měřením změny intenzity odraženého světla pomocí fotodiody se z disku načte zpět modulovaný signál.

Aby se přizpůsobil spirálovému vzoru dat, laser je umístěn na mobilním mechanismu v zásuvce disku jakéhokoli přehrávače CD. Tento mechanismus má obvykle formu saní, které se pohybují po kolejnici. Sáně lze pohánět šnekovým převodem nebo lineárním motorem. , druhý lineární motor s kratším chodem, ve formě cívky a magnetu, provádí jemné nastavení polohy pro sledování výstředností na disku při vysoké rychlosti. Některé mechaniky CD (zejména ty, které společnost Philips vyrobila v 80. a na počátku 90. let) používají výkyvné rameno podobné tomu, které je vidět na gramofonu. Tento mechanismus umožňuje laseru číst informace od středu k okraji disku, aniž by bylo nutné přerušit otáčení samotného disku.

Jámy a pozemky nereprezentují přímo binární data 0 a 1.Místo toho se používá inverzní kódování, které se nevrátí na nulu: změna buď z jámy na pevninu, nebo na pevninu do jámy označuje 1, zatímco žádná změna označuje řadu 0 „s. Musí existovat alespoň 2 a žádné více než 10 0 s mezi každou 1, což je definováno délkou jámy. To je zase dekódováno obrácením modulace osm ku čtrnácti používané při zvládnutí disku a následným obrácením křížově prokládaného kódování Reed-Solomon, které nakonec odhalí nezpracovaná data uložená na disku. Tyto techniky kódování (definované v Červené knize) byly původně navrženy pro digitální audio CD, ale později se staly standardem téměř pro všechny formáty CD (například CD-ROM).

IntegrityEdit

CD jsou náchylná k poškození během manipulace a vlivu prostředí. Jamky jsou mnohem blíže ke straně štítku disku, což umožňuje, aby vady a nečistoty na světlé straně byly během přehrávání rozostřené. V důsledku toho je pravděpodobnější, že disky CD budou poškozeny na štítkové straně disku. Škrábance na čiré straně lze opravit jejich doplněním podobným refrakčním plastem nebo opatrným leštěním. Okraje CD jsou někdy neúplně utěsněny, což umožňuje, aby plyny a kapaliny vstoupily do CD a korodovaly kovovou reflexní vrstvu a / nebo interferovaly se zaostřením laseru na jamkách, což je stav známý jako hniloba disku. Bylo zjištěno, že houba Geotrichum candidum – za podmínek vysokého tepla a vlhkosti – konzumuje polykarbonátový plast a hliník nacházející se na CD.

Integritu dat kompaktních disků lze měřit pomocí skenování povrchových chyb, což je schopen měřit rychlosti různých typů chyb dat, známých jako C1, C2, CU a rozšířená (jemnější) měření chyb známá jako E11, E12, E21, E22, E31 a E32, z nichž vyšší rychlosti naznačují možné poškození nebo nečistý povrch dat, nízká kvalita média, zhoršující se média a zapisovatelná média zapisovaná do nefunkční zapisovací jednotky CD.

Skenování chyb může spolehlivě předpovědět ztráty dat způsobené zhoršením médií. Podpora skenování chyb se u různých prodejců a modelů optických diskových jednotek liší a rozšířené skenování chyb (známé jako „pokročilé skenování chyb“ v Nero DiscSpeed) je od roku 2020 k dispozici pouze u Plextoru a některých optických jednotek BenQ.

Tvary a průměry diskůUpravit

Digitální data na disku CD začínají ve středu disku a postupují směrem k okraji, což umožňuje přizpůsobení různým dostupným formátům velikosti. Standardní CD jsou k dispozici ve dvou velikostech. Zdaleka nejběžnější je průměr 120 milimetrů (4,7 palce) se zvukovou kapacitou 74 nebo 80 minut a datovou kapacitou 650 nebo 700 MiB (737 280 000 bajtů). Disky mají tloušťku 1,2 mm a středový otvor 15 mm. Oficiální historie společnosti Philips říká, že tuto kapacitu specifikoval výkonný ředitel společnosti Sony Norio Ohga, aby dokázal obsáhnout celou Beethovenovu Devátou symfonii na jednom disku. Podle Keese Imminka jde o mýtus, protože o formátu kódu EFM ještě nebylo rozhodnuto v prosinci 1979, kdy bylo rozhodnuto o přijetí 120 mm. Přijetí EFM v červnu 1980 umožnilo o 30 procent více hracího času, což by mělo za následek 97 minut pro průměr 120 mm nebo 74 minut pro disk o velikosti pouhých 100 mm Místo toho však byla hustota informací snížena o 30 procent, aby byla doba přehrávání 74 minut. Průměr 120 mm byl přijat dalšími formáty, včetně Super Audio CD, DVD, HD DVD a Blu-ray Disc. Na disky o průměru 80 mm („Mini CD“) se vejde až 24 minut hudby nebo 210 MiB.