CD-R диски, технология изнутри. Изготовление cd
Как бы хорошо не был сделан CD или CD-R диск, ему присуще некоторое
количество ошибок, которые неизбежно будут появляться в процессе считывания
информации. Следовательно, если описать возможные ошибки, измерить их
количественные значения, то судить о качестве дисков можно совершенно объективно.
В настоящее время используются две технологии изготовления компакт-дисков:
1. Литье под давлением или инжекционное литье (часто используется термин «replication»
– «репликация»). Изготовление cd компакт-дисков происходит на специально
оборудованной фабрике с использованием сложного и дорогостоящего (сотни тысяч
USD) оборудования.
2. Запись лучом лазера или CD-R технология (часто используется термин «duplication»
– «дубликация»). В простейшем случае, для того, чтобы сделать один или несколько
компакт-дисков достаточно иметь персональный компьютер (ПК), оборудованный CD
рекордером – устройством, которое сейчас можно купить менее чем за $100. При
массовом тиражировании используются специальные устройства – дубликаторы
компакт-дисков, обеспечивающие высокое качество и производительность.
Такой технологии изготовления дисков, как «штамповка» не существует – часто, но
ошибочно употребляемый термин. Так же часто, (уже с точки зрения русской
орфографии) встречается неверное написание слов «дупликация» и «дупликатор» –
следует писать «дубликация» и «дубликатор».
В случае репликации, качество дисков определяется производителем, т.е.
используемыми материалами и технологическим процессом фабрики, где диски
изготавливаются. В случае дубликации сложнее, т.к. в этом случае качество дисков
определяется на двух принципиально разных этапах: изготовление самого CD-R диска
на фабрике (1), запись CD-R диска пользователем (2). Понятно, что если
высококачественный CD-R диск записывается на неисправном оборудовании, то
ожидать столь же высокого конечного качества не приходится. И наоборот: какое бы
хорошее оборудование не использовалось при записи, для достижения хорошего
конечного результата (как обязательное условие) требуется качественный CD-R.
Технология изготовления CD-R дисков некоторым образом напоминает технологию
изготовления обычных CD, но налагает повышенные требования на точность
оборудования и технологии; используются более дорогостоящие материалы. Запись
CD-R – очень тонкий термодинамический процесс, который осуществляется внутри
обычного на вид 5-дюймового устройства (рекордера) и происходит на активном (регистрирующем)
слое CD-R диска.
Описание изготовления CD и процесса записи CD-R выходит за рамки настоящей
статьи. Более подробную информацию по этой теме можно найти на
www.media-r-us.com/technology или на веб-сайтах оригинальных производителей
дисков и приводов.
Технология компакт-дисков (вне зависимости от метода их производства –
инжекционное литье или запись лазером) использует базовую систему коррекции
ошибок, которая называется «Перемежающийся код Рида-Соломона» (CIRC – Cross
Interleaved Reed Solomon Code). Алгоритм CIRC реализован на
программно-аппаратном уровне во всех устройствах, позволяющих читать
компакт-диски: аудио плееры, видео плееры, компьютерные приводы CD-ROM, прочие
встраиваемые приводы. При этом исполняет алгоритм коррекции специальный чип, а
микропрограмма по которой он работает называется «firmware» и обычно
записывается в ПЗУ или ППЗУ привода.
CIRC состоит из двух уровней коррекции ошибок: C1 и C2. На этих двух уровнях
могут появляться ошибки, обозначаемые как E11, E21, E31, E12, E22, E32. CIRC
использует два принципа обнаружения и коррекции этих ошибок: избыточность (redundancy)
и перемежение (interleaving).
Избыточность составляет около 25% от полезной информации. Это значит, что для
хранения, скажем, 4 Мб полезной информации используется около 5 Мб дискового
пространства. Перемежение заключается в том, что логически единая информация
делится на блоки и располагаются не подряд, а на относительно большой площади
компакт-диска. Так, например, один информационный блок (frame) из 24 байт
физически хранится в 109 блоках.
Вышеуказанные меры по коррекции ошибок предпринимаются из-за того, что, как уже
упоминалось, изготовить на 100% читаемый компакт-диск невозможно. Т.е. появление
ошибок во время считывания данных с диска является нормальным явлением и
учитывается технологией.
- September 24 2020