Co jste chtěli vědět o CD-ROMech, ale báli jste se zeptat

Optická média, to je pojem, se kterým se setkáváme v posledních letech stále častěji. Každý měl jistě v ruce něj...


Optická média, to je pojem, se kterým se setkáváme v posledních letech stále
častěji. Každý měl jistě v ruce nějaký ten CD-ROM (předplatitelé CW určitě), a
DVD již také není věcí neznámou, a to ani v našich krajích. Do budoucna se
technologie opticky snímaných dat jeví jako jediná možná, a to především díky
svým dvěma hlavním výhodám: Neuvěřitelně dlouhá životnost a obrovská kapacita.
Ale asi by bylo vhodné se nejprve na tyto klady podívat blíže.
Kompaktní disk je médium určené pro záznam digitálních dat. Původně byl určen
výhradně pro digitální záznam hudby, ale od roku 1985, kdy firmy Philips a Sony
uveřejnily tzv. Yellow Book, se stal standardem i pro záznam počítačových dat.
CD-ROM, jejž známe dnes, se zrodil v listopadu roku 1985, kdy se sešli
představitelé firem Apple Computer, Digital Equipment Corporation, Microsoft,
Hitachi, LaserData, Philips, 3M, TMS, Reference technology, VideoTools, Xebec a
Yelick v hotelu High Sierra, aby zde specifikovali logický formát pro data na
CD-ROM.
Koncepčně je CD-ROM paměť podobná dobře známému magnetickému disku a floppy
disku. Veškeré programy a data uložená a přístupná na pevném disku, mohou být
stejně tak uložena a čtena z CD-ROM. CD-ROM má označení Compact Disc Read Only
Memory, protože jakmile je disk vylisován, už se z něj dají programy a data jen
číst. CD-ROM je jako kniha: můžete si ji koupit, číst ji, ale nemůžete ji
měnit. Na CD--R se dají data nahrát pouze jednou a CD-RW se dá i mazat. S
programy PacketCD nebo DirectCD využívající packet writing se pak dá používat
jako klasický pevný disk nebo disketa. DVD-ROM zatím většího rozmachu nedoznal,
ale je velmi pravděpodobné, že CD časem nahradí a to včetně zapisovatelné i
přepisovatelné varianty.
Kolik dat se vejde
na CD-ROM?
Jistě už jste slyšeli, že se na kompaktní disk vejde něco mezi 500 až 700 MB
dat. Obě tyto hodnoty i hodnoty mezi nimi jsou nepochybně správné. Oprávněnost
tohoto tvrzení se dá vysvětlit třemi faktory ovlivňujícími kapacitu dat
uložených na CD.
Základem je definice hlavní jednotky záznamu dat na CD. Tím je sektor. Logický
sektor CD-ROM obsahuje celkem 2 352 bytů, ale ne všechny jsou využity pro
uživatelská data. Velikost těchto dat je závislá na použitém módu zápisu. O
módech se dozvíte více později. Nyní jen ve zkratce. Mód 1 se používá k záznamu
dat a programů. Pole uživatelských dat je v tomto případě dlouhé 2 048 bytů na
sektor. Právě z důvodu používání programů a dat není velikost přesně 2 kB vůbec
náhodná. Mód 2 je využíván pro zápis audia nebo pro grafické informace. Sektor
zde obsahuje 2 336 bytů (vy, co už chvíli pálíte, jistě doplníte, že myslím mód
2 Form 2, protože mód 2 Form 1 má rovněž sektor o délce 2 048, ale nevidím
potřebu ostatním čtenářům v této chvíli motat hlavu formáty). Oba tyto módy
používají zbylé místo v sektoru pro systémovou kontrolu a pro korekci chybných
dat. Prvním faktorem je tedy kapacita uživatelských dat v sektoru.
Druhým faktorem je počet sektorů, jež CD obsahuje. Délka zápisu na CD určená
pro zápis zvuku byla udávána v minutách. Klasické CD může obsahovat až 74 minut
hudby. Ovšem je možné koupit i médium pro záznam v délce až 80 minut. Při
nahrávání se pak dá nominální hodnota každého CD ještě o něco přetáhnout. Říká
se tomu overburn či oversize, česky snad přepálení? Ne každá mechanika je toho
však schopna a některé přehrávače i čtecí mechaniky s takovými médii mohou mít
problémy. Navíc ona nominální hodnota je na každém CD zapsána a opět se liší
značka od značky. Pro jednoduchost však vycházejme ze standardních hodnot.
Každý CD přehrávač (standardní) přehrává rychlostí 75 sektorů za sekundu.
Pro mód 1 tedy platí:
2 048 bytů na sektor x 75 sektorů x 60 sekund x 74 minut = = 681 984 000 bytů
Pro mód 2:
2 336 bytů na sektor x 75 sektorů x 60 sekund x 74 minut = = 777 888 000 bytů
Posledním faktorem je způsob výpočtu 1 MB. Důvodem k tomu je rozdílná
interpretace výrazu mega. Aritmetickým vyjádřením (dekadickým) je mega jeden
milion (1 000 000). Tedy:
681 984 000 / 1 000 000 = = 681,984 MB
Znamená to, že CD nahrané módem 1 při délce 74 minut obsahuje téměř 682 MB dat.
V počítačové terminologii se ale ujalo vyjádření pro 1 kB jako 1 024 bytů
(210). Jeden MB pak tedy obsahuje 1 024 000 bytů (vyjdeme-li z předpokladu, že
1 000 x x 1 kB = 1 MB). Tedy:
681 984 000 / 1 024 000 = 666 MB
To ovšem ještě není vše. Jeden MB můžeme také chápat jako 220, což je 1 048 576
bytů. Tedy:
681 984 000 / 1 048 576 = = 650,39 MB
Uvedete-li, že 74min CD má kapacitu 681,984 MB, 666 MB, 650,39 MB pro mód 1
nebo 777,888 MB, 759,65 MB či 741,85 MB pro mód 2, budete mít vždy pravdu.
Nikdy byste ale neměli zapomenout dodat, o jaký mód se jedná a jak počítáte 1
MB.
Fyzické složení kompaktního disku
Kompaktní disk se skládá ze 3 vrstev:
Dolní nepotištěná vrstva je tvořena průhledným polykarbonátem, který slouží
jako ochrana vytištěných (nebo vypálených) dat před poškozením.
Střední tenká vrstva je z reflexivního kovu, většinou hliníku.
Vrchní vrstva je ochranným lakovaným obalem. Na tuto vrstvu se CD potiskují.
Celková šíře CD je 1,2 mm. Má průměr 12 cm s centrálním otvorem 1,5 cm. CD váží
bez obalu 18 gramů. Na CD se stejně jako na klasickou vinylovou desku zapisuje
do jediné spirálovité stopy. Data jsou do této stopy zaznamenávána digitálně
pomocí stupňů (land) a děr (pit). Díra je 0,12 mmhluboká a 0,6 mm široká. Jedno
CD jich obsahuje kolem dvou bilionů. Délka díry je mezi 0,9 a 3,3 mm, což je
velikost bakterie.
Mezera mezi jednotlivými sousedními stopami je 1,6 mm. Znamená to, že CD se
záznamovou šíří 3,3 cm obsahuje:
0,6 mm šíře stopy + 1,6 mm mezi stopami = 2,2 mm
33 mm / 2,2 mm = 15 000 závitů.
Celková délka stopy je 5 km.
Na rozdíl od LP desky se CD čte od vnitřku k okraji a zatímco LP používá
konstantní rychlost otáčení (konstantní úhlová rychlost), u CD je konstantní
rychlost obvodová. Znamená to tedy, že se rychlost otáčení CD mění od 200 do
530 ot./min. podle typu mechaniky a značky. Pro zajímavost, hustota záznamu je
na CD 16 000 tpi (track per inch stop na palec). Floppy disk má hustotu 96 tpi
a pevný disk průměrně 400 tpi.
Aby čtecí (nebo vypalovací) paprsek mohl správně sledovat spirálu s daty, mají
lisované CD-R i CD-RW disky již z výroby vylisovanou tzv. vodicí spirálu, na
kterou řídicí mechanizmus čtecího (nebo zapisovacího) laseru zaostřuje.
Zde by bylo asi na místě vyvrátit často uváděný blud, že pit a land jsou
vlastně digitální nuly a jedničky. Tedy něco jako díra = "1", nedíra = "0". Ne,
opravdu tomu tak není. Nebudu zabíhat do podrobností. Věc se má asi tak, že
data z PC se nejprve překódovávají z 8 bitů do 14 (u DVD pak 8:16, což je ještě
10x robustnější než u CD) a následně se vyhodnocují pouze přechody z land na
pit a opačně.
Každá mechanika, přehrávač i vypalovačka má pak převodní tabulku, podle které
tyto informace vyhodnocuje. Dále pak na CD ještě existují místa, kde jsou
uloženy různé součty pro identifikační a samoopravné kódy (EDC/ /ECC), díky
nimž vaše mechanika dovede nahradit ztracenou informaci, která vzniká
poškrábáním, nebo znečištěním CD.
Struktura CD-R
Jak je patrné z obrázku, skládá se střední vrstva z reflexní zlaté fólie a
organického barviva. Zlato bylo vybráno proto, že nereaguje s barvivem a
koroduje mnohem méně než kterýkoliv jiný kov a navíc velmi reflexní. Používá se
24karátové zlato. Ona organická sloučenina je vlastním záznamovým médiem
(základní phtalocyniane zlaté disky licence je patentována firmou Mitsui Toatsu
Chemicals MTC, Japonsko). V polykarbonátové vrstvě CD-R média je již ve výrobě
vytvořena spirálová drážka, sloužící jako vodítko pro laser CD-R mechaniky,
čímž je umožněno velmi přesné vedení laseru při nahrávání dat na disk. Dále se
při výrobě ještě na médium zapisuje informace o výrobci, o nominální délce
(počtu sektorů) a u CD-RW i o maximální a někdy i minimální rychlosti zápisu a
ještě některé další informace.
Při vypalování se právě toto organické barvivo zahřeje, což způsobí jeho
fyzickou změnu. Vypalovací paprsek vytváří miniaturní kopečky. Přestože se
vypálený pit onen zmíněný kopeček od pitu lisovaného fyzikálně liší, i nadále
se hovoří o pitu. Kopeček zvaný pit mění odrazivost od zlatého podkladu. Rozdíl
mezi lisovaným a vypáleným pitem je důvodem, proč na některých starších CD-ROM
mechanikách není možné vypálená CD přečíst. Aby to možné bylo, museli výrobci u
mechanik upravit algoritmus ostření a vyhodnocování logických úrovní. V
současné době se s podobným problémem setkáváme u CD-RW médií.
CD-R a jeho barva
Při nákupu CD-R médií si záhy všimnete, že mají různou barvu. Původní zlatá je
stále častěji střídána různými odstíny zelené, modré a dokonce i hnědé
(existují prý i čiré CD-R). Barva je dána jednak barvou odrazového média a
jednak barvou organického barviva. Dříve často používané zlato je vystřídáno
stříbrnou odrazovou plochou. Důvod přechodu od zlata ke stříbru je nasnadě
cena. Disky používající stříbrnou odrazovou vrstvu jsou podstatně levnější.
Nese to s sebou ale určité nedostatky. Stříbro je agresivnější než zlato a je
tedy více náchylné k oxidaci. Dá se tedy říci, že zlaté disky si nahraná data
podrží déle než ta média, která používají stříbro. Tento problém může jistě
někoho znepokojit, avšak vzhledem k tomu, že předpokládaná životnost CD-R média
se počítá až na 100 let, je snížení životnosti těchto médií opravdu poměrně
nezajímavé. Uvědomme si, jak rychle jde vývoj (zvláště v hardwarové a
softwarové oblasti) kupředu. Vždyť už 2 roky staré programy a data jsou dnes v
podstatě k nepotřebě. Samozřejmě namítnete, že například archivace vašich
účetních dat bude finanční úřad zajímat ještě za 5 let, ale ani tato perioda
není, vzhledem k několika desetiletím trvající jistotě uschování dat, příliš
zajímavá. I kdyby vaše data na CD vydržela třeba jen 40 let, naprosto to stačí.
Před 40 lety ještě 99,99 % lidí nevědělo, co počítač vůbec je, a
nejdůležitějším záznamovým médiem byly děrné štítky a koho dnes zajímají data
uložená na děrných štítcích, že? Ale abychom se vrátili k oné barvě. Média,
která se jeví jako zelená, nebo tmavě zelená, používají jako barvivo cyanin.
Zlatavé disky využívají phtalocyanin a modravé disky barvivo zvané metalizované
Azo. Stálý vývoj různých výrobců této technologie dnes již smazal dříve známý
rozdíl mezi cyaninovými a phtalocyaninovými disky.
Přepisovatelné CD-RW
CD-RW médium je konstruováno podobně jako médium CD--R. Také obsahuje
polykarbonátovou vrstvu a předlisovanou vodicí spirálu pro vedení laseru. Ale
na rozdíl od CD-R má několik vrstev navíc.
Vrstva pro záznam je z obou stran obklopena vrstvou dielektrika (sloučenina
silikonu, kyslíku, zinku a síry). Tyto vrstvy mají 4 hlavní úkoly:
modifikovat odezvu optického média, aby poskytovalo čistý signál
zvýšit účinnost laseru pro dosažení žádoucí teploty na záznamové vrstvě
působí jako tepelná izolace mezi substrátem, předlisovanou drážkou a odraznou
vrstvou
slouží jako mechanická brzda záznamového média, aby nedocházelo k jeho posunu
vlivem odstředivých sil
Záznamové barvivo je však jiné než u CD-R. Při nahrávání CD--R totiž dochází k
nevratné změně tohoto barviva. CD-RW používá technologii fázové změny. Namísto
vytváření deformací v barvivu média zde dochází ke změně struktury materiálu z
krystalické do amorfní formy. Využívá speciální chemické sloučeniny (je to
4složková sloučenina stříbra, india, antimonu a teluru), které mění působením
energie svůj stav (krystalický vysoce odrazivý a amorfní s nízkou odrazivostí)
a jsou rovněž schopné se působením energie vrátit do původního stavu. Tak jako
se vlivem teploty může změnit voda v led nebo páru, existují chemikálie, které
mění svoji strukturu nejen působením tepla a jsou i teplotně relativně stálé.
Mohou se také do původního stavu vrátit působením jiného procesu. Materiál
použitý v CD-RW médiích má tu vlastnost, že když je zahřátý na jistou teplotu a
pak ochlazen, dochází k jeho krystalizaci, zatímco dojde-li k jeho vyššímu
zahřátí a opětovnému ochlazení, přejde do nekrystalického amorfního stavu (tuto
vlastnost můžeme vidět i u mnohých kovů a používá se i při zušlechťování
oceli). Krystalický stav odráží více světla než stav amorfní, a tím je docíleno
kýženého dvoustavového efektu, který je nezbytný pro přenos informace.
Krystalický stav tedy vytváří již dobře známý land a amorfní stav zase pit.
Použije-li se tedy laser se 2 energetickými stavy, máme tu nástroj pro záznam i
mazání CD. K zápisu tedy dochází již zmíněnou změnou fáze (stavu) záznamové
vrstvy. Vodicí spirála a ostatní struktura je shodná s CD-R, rozdílný je pouze
fyzický způsob zakódování jedniček a nul.
CD-RW disky mají však jednu velkou nevýhodu. Přečtou je jen nejnovější CD-ROM
mechaniky a velmi málo CD přehrávačů. Problémy při čtení těchto médií by neměly
mít mechaniky DVD. Odráží-li totiž lisované nebo CD-R médium až 70 % světelné
energie, je intenzita odraženého světla u CD-RW podstatně nižší. Je tedy nutné,
aby čtecí mechanika byla schopna změnit citlivost na nižší odrazivost. Tato
nová technologie se nazývá AGC (Auto Gain Control). Mechaniky, které jsou
schopny číst jak CD-R, tak i CD-RW disky, jsou označovány jako "MultiRead".
Mechaniky, které mají MultiRead logo (zároveň s textem) vydané firmou
Hewlett-Packard, byly testovány a vyhovují MultiRead specifikaci. Mechaniky
označené jako "multi-read" (bez loga), pravděpodobně nebyly podrobeny testu
kompatibility se standardem a nemusí být schopny číst CD-RW disky nebo
packet--writen disky!
Jak pracuje mechanika
CD-ROM
Jak už jste si všimli, informace jsou na kompaktním disku zaznamenány ve
spirále pomocí mikroskopických pits a lands. Jak se tedy z těchto informací
opět stanou binární data?
Tato odpověď se skrývá ve velmi složitém elektronickém zařízení: uvnitř
mechaniky CD-ROM (přehrávači, čtečce). Toto zařízení je velmi náročné na vývoj
i výrobu a děkujme bouřlivému rozvoji audio CD, že můžeme nyní používat CD-ROM
i v počítačích.
Laser
Kompaktní disk je čten pomocí laserového svazku, jenž se tvoří v optice
mechaniky. Speciální čočky umožňují, aby byl laser zaostřen na velmi malé místo
na disku. Protože laser proniká přes polykarbonát, refraktivní vlastnosti
materiálu jsou příčinou, že ohnisko se stává ořezané. Paprsek narazí na
aluminiovou vrstvu, která je o 1 mikrometr (jedna miliontina metru) hlouběji.
Změna v ohniskové vzdálenosti mezi vnějším povrchem disku a odrazovou plochou
je použitelný dvoustavový efekt. Malé škrábance a nečistoty v plastu jsou
jednoduše prosvíceny a ignorovány. Nezpůsobí tedy chybu.
Laser se zaostřuje na datovou spirálu a odražené světlo je snímáno podle sledu
lands a pits fotodetektorem. Když laser svítí na land, dopadá velká většina
odraženého světla přímo na fotodetektor, čímž dojde k vytvoření elektrického
signálu. Pokud svítí na pit, světlo se odrazí velmi rozptýlené a žádný
elektrický impulz se nevytvoří. Když je přečten sektor, prochází data
převodníkem Digital to Analog (DA převodník) v případě audia, nebo jdou do
počítače v případě CD-ROM.
Servomechanismus
Servomechanismus je zařízení, které provádí mechanický posun (v tomto případě
po velmi malých krocích) na základě elektrického signálu. CD mechanika
potřebuje 4 serva, aby mohla provádět základní operace. Jsou to: otáčení disku,
zaostřování paprsku, vyhledávání stopy a sledování stopy.
Servo zajišťující otáčení disku má obzvláště těžkou úlohu, mnohem složitější
než u magnetického pevného disku. Hustota záznamu je na stopě CD proměnná. CD
je totiž nahráno s konstantní obvodovou rychlostí. Znamená to, že každá část
dat na spirále musí pod čtecí hlavou probíhat stále stejnou rychlostí. Ale jak
známo, u středu se na 1 otáčku vejde méně informace než na 1 otáčku u vnějšího
okraje média. Tuto rychlost je třeba stále korigovat. Proto je rychlost otáčení
větší při čtení u středu CD, zatímco směrem k okraji se snižuje. To platí pro
tzv. CLV (Constant Linear Velocity) mechaniky. O různých typech otáčení CD si
povíme později. Čtecí hlava jde po průměru disku, až narazí na korekční stopu.
Pak čeká, až projde korekční sektor. Po každé takové operaci musí servo, řídící
otáčení disku, synchronizovat rychlost podle jednotlivého korekčního sektoru
(tato rychlost se pohybuje od 200 do 530 otáček za minutu u CD-DA).
Čas, který je nutný k nalezení správné rychlosti, je hlavním důvodem, proč
nejsou CD stejně rychlé jako pevné disky, které používají konstantní úhlovou
rychlost otáčení (od 3 000 do 7 200 ot./min podle typu). Zde je fyzická
velikost sektoru proměnná. U středu je sektor kratší a směrem k okrajům se
prodlužuje. Je tedy třeba větší plochy k uložení potřebné informace (moderní
pevné disky to dělají trošku jinak, ale zde to není hlavní téma).
Další problém je ostření: přestože se může zdát, že CD je ideálně rovné, je
vzhledem k mikroskopické velikosti bodu, ze kterého jsou data čtena, nemožné,
aby nebylo třeba laser přeostřovat. Vzhledem k této mikroskopické velikosti a
velikosti čtecí hlavy se dá drobné kolísání roviny povrchu CD přirovnat k
rozbouřenému moři. Ohniskové (zaostřovací) servo používá zpětnou vazbu, která
mu říká, zda je ohnisková vzdálenost malá nebo velká. Je zde tedy další pohyb
nahoru a dolů k pohybu otáčení CD.
Třetí pohyb je pohyb dovnitř a ven. Čtecí hlava se musí pohybovat při
vyhledávání korekční stopy od středu k okraji a zpět. Díky adrese logického
bloku (LBA) mechanika ví, kterou stopu je třeba nalézt. Trik je v tom, že čtecí
hlava musí nalézt jednu stopu z 50 000, přes poloměr celého disku.
To je práce pro servo vyhledávající track (stopu). Při blízkém hledání se
pohybuje hlava relativně pomalu, protože se počítají prošlé stopy. Při
vzdáleném vyhledávání se hlava může pohybovat rychleji a nemůže tedy správně
počítat stopy. Místo toho se počítá čas potřebný k přesunu od-do, a přesun se
provede po určený čas. Pak se zastaví, přečtou se data, aby zjistila, kde se
nachází a podle toho se donastaví. Ke konečnému nalezení správné stopy může
vést i několik takových kroků. Některé CD mechaniky ale používají nezávislý
snímač pozice, který pomáhá nalézt hlavě správnou pozici, ale ani tento způsob
neumožňuje napoprvé po dlouhém hledání nalézt stopu přesně.
Posledním problémem je, aby hlava, která nalezla stopu, také na této stopě
zůstala. Šíře datové spirály je 0,3 mm. Mezi stopami je 1 m mezera. Deformací
může také dojít k tomu, že datová stopa nesleduje ideální spirálu a odbočuje z
ní. Servo pro sledování stopy má tedy za úkol stále udržovat laserový paprsek
na datové stopě. Pro udržení laseru na stopě je několik řešení, ovšem vzhledem
k rozsahu článku se jimi nebudeme dále zabývat. Konstatujme jen, že všechny
fungují.
Rychlosti otáčení CD-ROM mechanik
U CD-ROM mechanik není rychlost otáčení disku tak jednoznačná jako u pevných
disků, nebo floppy disků. CD-ROM mechaniky ze začátku používaly výhradně
(stejně jako CD přehrávače, od kterých byly odvozeny) konstantní obvodové
rychlosti označované jako CLV (Constant Linear Velocity). To znamená, že
rychlost otáčení nebyla konstantní, ale měnila se v závislosti od vzdálenosti
hlavy od středu disku. To proto, aby pod čtecí hlavou probíhalo vždy stále
stejné množství dat.
CD na rozdíl od pevných disků má informaci zaznamenanou se stále konstantní
hustotou. Laicky řečeno, vzdálenost dvou bitů na začátku a konci CD je stále
stejná, zatímco u pevného disku jsou bity na vnitřních kruzích u sebe blíže,
než na vnějších (ve skutečnosti je to trošku jinak, ale pro pochopení to takto
postačí). Změnou rychlosti otáčení tedy CD mechanika vyrovnává to, že u středu
přečte za 1 otáčku méně dat než na vnějšku. Opět zjednošeně: je-li 1 kB na
vnitřní stopě uložen přesně v jedné otáčce, vejdou se do 1 otáčky na vnější
stopě kilobajty 3. Je-li tedy hlava na vnitřních stopách, točí se disk rychleji
než na stopách vnějších. U stolních 1x speed přehrávačů to bylo 210 až 539
ot./min, ale u mechanik s 12násobnou rychlostí již 2 520 až 6 468 ot./min Tento
obrovský rozdíl v rychlostech otáčení při středu a při okraji začal způsobovat
nadměrné opotřebení celé mechanické části a především pohonu.
Jako řešení se jevilo použít konstantní otáčení disku konstantní úhlovou
rychlost otáčení zvanou CAV (Constant Angular Velocity), které by mechaniku
tolik nezatěžovalo. Jak ale zabezpečit, aby byl datový tok (to především pro
audio, u dat to zase tak důležité není) konstantní? O tuto práci se u
takovýchto mechanik stará logika, spolu s vyrovnávací pamětí. Takové mechaniky
jsou také podstatně tišší a jejich pohon většinou vydrží déle než v CLV
mechanice. Další podstatnou výhodou CAV jsou kratší přístupové doby, protože
pohon nemusí měnit rychlost otáčení. V poslední době se již výhradně používají
CAV nebo P-CAV mechaniky (viz níže). Výjimkou je pouze značka Kenwood, která
ovšem prodává mechaniky s největší rychlostí 52x speed (pro zajímavost:
mechaniky 50x max již mají otáčky přes 10 000 za minutu!). Nejspíše se jim
podařilo vyřešit problém s brzděním a rozjížděním pohonu a díky tomu si drží
náskok před konkurencí.
Ale protože při konstantním otáčení byla přenosová rychlost mechaniky velmi
nízká (při 24x speed u vnitřku až o 60 % pomalejší než 24x speed CLV!) a
naneštěstí jsou data nahrána právě od středu, kde byla rychlost čtení nejmenší,
začala se používat kombinovaná rychlost otáčení P-CAV (Partial Constant Angular
Velocity), která kombinuje jak CLV, tak CAV. CD se po jistou dobu otáčí
konstantní úhlovou rychlostí a v jistém místě přechází na konstantní rychlost
obvodovou. Jsou mechaniky, které mají ještě složitější algoritmus pro rychlost
otáčení. U středu začínají CLV, pak přechází na CAV a ke kraji média opět
využívají. Mechaniky pracující s P-CAV jsou schopny zabezpečit větší datový
tok, než čistě CAV mechaniky se stejnou rychlostí.
Poslední novinkou je tzv. Multibeam čtení. S tímto revolučním řešením přišla
firma Zen Research a úspěšně je ve svých mechanikách uplatňuje Kenwood. Na
zvýšení datového toku jde zcela jinak. Protože rychlostí otáčení asi nebude
možné řešit větší datový tok donekonečna, nehledě na to, že nejrychlejší
mechaniky již mají zvuk nadzvukového tryskáče, přichází se čtením 7 (slovy
sedmi!) stop najednou. Celá optika se ostří jako klasická mechanika, ale po
obou stranách paprsku jsou další 3.
S touto technologií je pak možné dosáhnout velkých přenosových rychlostí bez
nutnosti zvyšovat nadměrně otáčky. Tyto mechaniky se dokonce vrátily k CLV. U
rychlosti takových mechanik už nenaleznete označení max, které označovalo
maximální, tedy ani ne průměrnou přenosovou rychlost, ale přidává pojmenování
TrueX. Tedy něco jako opravdová rychlost. Tyto mechaniky mají tedy přenosovou
rychlost po celé ploše disku takovou, jakou udávají (52 TrueX). Mimo Kenwoodu
začínají tuto technologii používat i některé mechaniky HiVal, které naleznete
třeba v počítačích Compaq.
Životnost a kapacita optických médií
Takže životnost. Je třeba nejprve odlišit média lisovaná od vypalovaných. Ta
první vydrží prakticky věčně, vypalovaná však mnohem méně. Výrobci tvrdí, že
vypálené CD (i DVD) by mělo v optimálních podmínkách vydržet desítky let.
Úmyslně nepíši 10, 20, 50 nebo 100 let, protože u každého média je to jiné.
Záleží na použitém barvivu i odrazové vrstvě a samozřejmě i na kvalitě značky.
U obou (lisovaných i vypalovaných) se automaticky nepředpokládá, že by bylo
médium mechanicky poškozeno. Čtení je samozřejmě bezkontaktní a tak každé
poškození (poškrábání) si musí uživatel připsat na vrub sám sobě. Mechanika umí
drobné škrábance většinou úspěšně opravit (díky samoopravným kódům), ale s
citlivými daty je dobré zacházet jako v bavlnce.
A zde narážíme na jedinou vážnější nevýhodu optických médií. Není problém
neopatrným zacházením definitivně a nevratně o data na takovém médiu přijít. Na
rozdíl od pevných disků, není nosič proti poškození (po vyjmutí z krabičky)
výrazně chráněn. S drobnými škrábanci si čtecí mechanika většinou poradí, ale
upuštěná tužka, nebo hrnek od kávy udělá i ze sebekvalitnějšího média ozdobu na
stromeček. Jaká škoda, že caddy je již, zdá se, zcela zapomenuto. Co je to
caddy? V podstatě je to krabička, do které se CD vložilo a spolu s ní se do
mechaniky vkládalo. CD pak vypadalo jako velká disketa. Ještě donedávna se
prodávaly některé vypalovačky s caddy (Yamaha CDR400c, Plextor PX-R412 a
další), ale nejspíše vyšší cena caddy zcela z trhu vymazala.
Velká kapacita je s rozšířením multimédií v dnešním počítačovém světě naprosto
nezbytná. Klasické CD-ROMy tak patrně brzy budou nahrazeny DVD-ROM. Lisované
DVD18 může mít kapacitu až 17 GB (481 minut videa). To platí ovšem pouze pro
DVD video. U DVD pro počítačová data je věc zatím poněkud zamotaná. Většímu
rozšíření zatím brání neexistence univerzálního formátu a to především u
vypalovaček DVD.
Není bez zajímavosti, že existují i optická média, na která je možné nahrát až
140 GB. Koncem roku ho předvedla firma C3D (USA). Na tomto médiu je zajímavé,
že je zcela průhledné a jak sami tvůrci uvádějí, první mechaniky schopné tato
média používat by měly spatřit světlo světa již v tomto roce. Budoucnost CD a
DVD může ohrozit pouze vynález magnetické karty s kapacitou desítek GB. Tato
možnost však není vůbec nereálná, protože i na takových médiích se v
laboratořích urputně pracuje. Tlak na takováto média zvětšuje bouřlivý rozvoj
digitálních fotoaparátů a také přenosných MP3 přehrávačů.
Kompatibilita cd-rom, cd-r a cd-rw
Disk vytvořený většinou rekordérů je čitelný většinou CD-ROM mechanik a CD
přehrávačů. Zakletým slovem je ono "většinou". Některé starší mechaniky mohou
mít totiž při čtení CD-R média problémy. Stejně na tom mohou být i některé CD
přehrávače. Problém může rovněž vyvstat u různých značek CD-R médií, které se
liší jak barvivem, tak i odraznou vrstvou. Neexistuje obecný předpis, který by
určil, která značka je vhodná a která nikoliv. Nezbývá, než se držet údaji
výrobce o nejvyšší rychlosti vypalování, a často o kvalitě napoví i doba,
kterou výrobce uvádí jako nejdelší dobu, po které budou data na CD čitelná
(řádově desítky až stovky let). Máte-li se čtením CD-R problémy, změňte značku!
Přehráváte-li na CD údaje ve více session, je třeba také používat CD--ROM
mechaniku, která umí číst multisession.
Je nezbytně nutné říci, že CD-RW média (na rozdíl od CD-R) nejsou zpětně
kompatibilní. CD-RW média, protože mají podstatně menší odrazivost než CD-R,
jsou zatím na mnoha klasických CD-ROM mechanikách nečitelná a na jejich
přehrávání v CD--DA přehrávačích můžete zatím většinou zapomenout. S novou
generací mechanik schopných přizpůsobovat citlivost snímání odrazivosti média
ale přichází možnost používat CD-RW média i v CD-ROM mechanikách. Tyto
mechaniky jsou označeny logem MultiRead, nebo v jejich technické dokumentaci
naleznete informaci, že používají tzv. AGC (Auto Gain Control). Některé
mechaniky s flash ROM firmwarem je možné touto vlastností "dovybavit", ale tato
nově získaná vlastnost vás bude stát rychlejší opotřebení laseru, protože jeho
konstrukce nebyla připravena na vícestavové použití, nutné pro čtení CD-RW
médií.
Naopak z CD-R disků vytvořených v CD-RW mechanice není třeba mít žádný strach.
Budou čitelná stejně, jako byste je vypálili v klasické CD-R vypalovačce. Co se
týče multisession, platí totéž, co pro CD-R. Problémem může být packet-writing.
Tak i mechanika, která je vybavena schopností číst CD-RW disky, může v tomto
případě zklamat. Nejenom CD-ROM mechaniky vyrobené v poslední době (od roku
1998), ale i drtivá většina DVD mechanik, by měla být schopna CD-RW disky číst.
Ale pozor! To, že mechanika zvládne CD-RW ještě neznamená, že bude schopna číst
veškeré CD-RW disky. Zvláště u CD-RW se totiž často používá tzv. packet writing
(DirectCD, PacketCD), který uživateli dovoluje s optickým médiem (může to být
ale i CD-R) zacházet jako s pevným diskem, nebo s disketou. Mechanika musí
proto ještě umět číst data v tomto formátu. Jinak je nutné CD-R i CD-RW
nahrávat klasickým způsobem.
0 0491 / wep









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.