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.