Compact disc registrabile

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Un compact disc registrabile (o CD-R per Compact Disc registrabile ) è un compact disc di dimensioni standard per supporti ottici (120  mm di diametro) che può essere registrato senza reale possibilità di invertire i dati scritti. È una tecnologia intermedia tra il CD-ROM non registrabile e il compact disc riscrivibile ( CD-RW ).

Storico

Il CD-R è apparso per la prima volta nel 1988 , poi si è diffuso alla fine degli anni '90 per un prezzo ancora molto alto. Essendo sceso drasticamente il suo prezzo per arrivare a un prezzo indicativo di pochi centesimi per unità, è stato accessibile al grande pubblico per un decennio.

Questa tecnologia è tuttavia in forte declino nel settore dell'informatica pubblica in generale, il CD-R sta cedendo il passo al DVD-R, a sua volta minacciato di fronte al significativo aumento delle chiavi USB e dei contenuti digitali smaterializzati. Declino visibile anche nel settore audio in cui lettori di musica digitale e smartphone hanno investito totalmente il mercato. Il suo utilizzo rimane comunque abbastanza comune per le autoradio e per le radio-CD.

uso

A volte viene utilizzato per archiviare i dati , ma la durata della memorizzazione è limitata: la durata di un CD-R è stimata tra 5 e 100 anni in condizioni di conservazione normali.

Il CD-R poteva inizialmente contenere 650  MB di dati o 74 minuti di audio, che corrispondevano quando era stato progettato per il desiderio degli ingegneri di ospitare la Nona Sinfonia di Beethoven in Re minore , con campionamento a 16 bit a 44,1  kHz .

Seguì una versione mondiale che divenne lo standard di 700  MB , corrispondenti a 80 minuti di audio. Altri CD-R meno comuni possono contenere fino a 790 o 870  MB di dati per 90 o 99  minuti di audio, rispettivamente, ma la masterizzazione di questi dischi a piena capacità può causare problemi a seconda dei masterizzatori o del software di masterizzazione utilizzato.

Quando vengono utilizzati per l' archiviazione , devono essere conservati in condizioni speciali, tra cui oscurità, umidità ridotta e intervallo di temperatura dovuto alla loro costituzione.

Materiale del disco

I compact disc registrabili sono generalmente costituiti da 5 strati:

Formato e compressione dei dati

I dati presenti su un disco sono caratterizzati da una successione di cavità (nelle fosse inglesi ) separate da superfici piane (nelle terre inglesi ). Possiamo contare da 4 a 5 miliardi di cavità che sono disposte su una spirale virtuale di 6  km di lunghezza, ogni giro di questa spirale è distanziato di 1,6  μm . Una cavità ha una lunghezza da 0,833 a 3,56  µm e una larghezza di 0,6  µm .

Principio di funzionamento

La luce laser viene riflessa dalle parti cave e dalle parti piatte. La profondità delle fosse è pari a un quarto della lunghezza d' onda della luce (0,12  µm ). Ciò provoca uno sfasamento della luce riflessa che non viene quindi rilevato dal lettore. Queste modifiche vengono interpretate dal lettore come impulsi. La luce viene quindi riflessa sulla parabola come sulla cavità, ma la riflessione viene praticamente annullata ad ogni attraversamento di una cavità o di una lastra.

La generazione degli impulsi non è causata dalle pianure e dalle valli ma dal passaggio dall'una all'altra (bordo di salita e di discesa). Il valore logico 1 è rappresentato dal passaggio tra piani e depressioni.

Aree dati

Un CD-ROM contiene almeno tre aree dati:

L'atto di masterizzare file su un CD-R è chiamato sessione. Possono essere multipli sullo stesso supporto.

La realizzazione di più sessioni è detta modalità multisessione  : i file possono essere nascosti o aggiunti da una sessione all'altra, tuttavia i file nascosti saranno sempre presenti e leggibili sul supporto come parte di una selezione manuale di riproduzione specifica sessione, oppure un lettore limitato alla lettura della prima sessione.

Il disco si dirà finalizzato, senza possibilità di tornare alla / e sessione / e inserendo il TOC finale, secondo le opzioni scelte dall'utente e la velocità di riempimento del disco, quest'ultimo che si finalizza automaticamente al momento dell'intaso è 680  MB su un CD-R di 700  MB .

È possibile masterizzare in overcapacity in modo moderatamente eccedente qualche megabyte su un CD-R, questa tecnica è chiamata in inglese overburning , compatibilità a seconda del modello di masterizzatore, del supporto e del software utilizzato.

Codifica e decodifica dei dati

Per scrivere informazioni a 8  bit su un CD-ROM, sono necessari 14 bit ( codifica da otto a quattordici modulazioni ) per le ragioni che discuteremo in questo articolo, le informazioni lette sul davanti.

Infatti, ogni transizione dall'una all'altra rappresenta un 1 logico, la ciotola o il piatto rappresenta uno 0 logico. Queste entità di informazioni di base sono chiamate Channel Bits . Per motivi tecnici legati alla produzione, una ciotola o un piatto ha una lunghezza compresa tra 2 e 11 bit di canali . Al più presto dopo due e al massimo dopo 11 zeri logici, deve apparire un 1 logico. Inoltre, non possono esserci due 1 consecutivi senza almeno due 0 tra di loro. Il motivo va ricercato nella risoluzione a livello delle microcuvette, limitata ad una certa dimensione dalla lunghezza d'onda dell'emissione laser e dall'apertura dell'obiettivo laser di lettura: non si leggono transizioni troppo ravvicinate.

Pertanto, 8 bit di canale non sono sufficienti per rappresentare un byte. Occorre quindi utilizzare la codifica EFM per poter rappresentare le 256 possibili combinazioni di un byte.

Estratto dalla codifica EFM: modulazione da otto a quattordici

Bits de données Bits générés 0 00000000 01001000100000 1 00000001 10000100000000 2 00000010 10010000100000

eccetera.

Questa modulazione a 14 bit risolve il problema della transizione minima per i bit all'interno di un simbolo a 14 bit. Tuttavia, un 1 alla fine di un simbolo potrebbe essere troppo vicino all'1 all'inizio del simbolo successivo. Questo problema viene risolto inserendo tre bit separatori tra ciascuno dei simboli.

I dati sono raggruppati in trame aventi le seguenti caratteristiche: Una trama comprende 24 simboli (parole) di 17 bit, preceduti da un codice di sincronizzazione a 17 bit, un codice di controllo e otto codici di correzione degli errori anch'essi comprendenti ciascuno otto bit. Un frame di 24 byte utili (cioè 192 bit) è quindi rappresentato da 588 bit. I frame sono raggruppati in blocchi di 98 frame (settori).

Le differenze tra il compact disc registrabile e il compact disc classico

La principale differenza tra compact disc registrabile (CD-R) e compact disc masterizzato in fabbrica (CD) è costituita dalle loro tecniche di produzione fondamentalmente diverse, incluso il metodo di scrittura dei dati, che influenza fortemente la differenza nella durata di servizio. Pertanto, in normali condizioni di conservazione, un CD masterizzato in fabbrica ha una durata media stimata di un minimo di 50 anni contro un minimo di 5 anni per il CD-R. Tuttavia, con materiali di qualità, entrambi possono raggiungere una durata media di 100 anni.

Vengono premuti CD già scritti, come CD audio o CD-ROM. Dalla copia originale, denominata "  Master  ", creiamo il "  Glassmaster  ", un negativo che sembra uno stampo. In questo si introduce il policarbonato che costituisce la base di tutti i CD pressati, che viene poi ricoperto con vari strati protettivi.

Per quanto riguarda i CD-R, hanno uno strato chimico, molto spesso a base di cianine, che conferisce loro il loro colore che va dall'argento al bluastro.

Questo composto è sensibile alla luce . Quindi, per scrivere il CD, il laser del masterizzatore segnerà (o brucerà) semplicemente questo strato chimico.

La pressatura è una tecnica veloce e molto affidabile per la creazione di substrati durevoli, ma che è conveniente solo dalla produzione di massa, poiché deve essere eseguita di serie in fabbrica. L'individuo deve quindi limitarsi al CD-R.

CD auto-masterizzante

Il salvataggio dei dati su un CD-R richiede l'uso di un software di masterizzazione .

Tuttavia, nel 2005, sono apparsi sul mercato i cosiddetti CD auto-masterizzanti. Si tratta di CD-R con una capacità di circa 680  MB contenenti software di masterizzazione integrato. Questo dispositivo elimina la necessità di software di terze parti, che spesso è a pagamento, soprattutto perché è generalmente più facile da usare: l'utilità di masterizzazione viene eseguita automaticamente non appena il disco viene inserito in un'unità . L'utente seleziona i file che desidera masterizzare trascinandoli e rilasciandoli e la masterizzazione richiede molto meno o nessuna regolazione. Questo tipo di CD-R è quindi ben indicato per i principianti . Tuttavia, non possono essere utilizzati con tutti i sistemi operativi (l' eseguibile deve essere compatibile ) e non consentono la copia di CD audio o immagini disco . Inoltre, sono normalmente venduti a un prezzo superiore a quello dei CD-R convenzionali. Il loro marketing e il loro utilizzo sarebbero stati aneddotici.

Riferimenti

  1. "  Può un CD-R essere utilizzato come supporto di memorizzazione a lungo termine?"  » , Sul sito web ufficiale del governo del Canada ,22 settembre 2017(visitato il 22 giugno 2020 ) .
  2. Sébastien, "  Test CDSoft-R Photo  " , su BHmag.fr ,3 luglio 2007(visitato il 18 agosto 2008 ) .

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