Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика

Организация хранения данных на компакт-диске CD-ROM

Базовой единицей данных, хранящихся на компакт-диске CD-ROM, является кадр. Каждый кадр содержит 24 байта исходных данных. Один байт исходных данных занимает на диске 17 бит: 14 бит – код байта исходных данных и 3 бита слияния. Для коррекции ошибок используется 180 бит. Таким образом, один кадр на диске занимает 17 • 24 + 180 = 588 бит. Кадры объединяются в секторы. Сектор содержит 2352 байта данных (98 кадров) и 882 байта для коррекции ошибок и управления. Использование алгоритмов коррекции ошибок позволяют обеспечить качественное чтение информации с вероятностью ошибки на бит 10-10.

На рабочей поверхности компакт-диска располагается свыше 17 000 дорожек. Каждая дорожка содержит 32 сектора с порядковыми номерами (адресами) от 0 до 31. В каждом секторе хранятся данные пользователя и служебная информация часть общим объемом 9996 бит. Сектор разбивается на 49 сегментов по 204 бита каждый. Сегменты пронумерованы от 0 до 48, при этом:

  • • в нулевом сегменте располагается индекс сектора, определяющий его начало;
  • • во втором сегменте содержатся данные, обеспечивающие подстройку тактового генератора при воспроизведении (чтении диска);
  • • в третьем сегменте хранится служебная информация: тип и сторона диска, номер сектора на дорожке и др.;
  • • сегменты с 4 по 48 используются для данных.

Организация записи

Общие принципы записи/считывания

Процессы записи информации на компакт-диск (и считывания с него) базируются на явлениях геометрической (отражение, поглощение, пропускание и преломление света) и волновой (интерференция, дифракция и поляризация света) оптики. Компакт-диск содержит регистрирующий (рабочий) слой, на который при записи с помощью лазерного луча наносится сигналограмма в виде определенных чередований его состояний, соответствующих логическому нулю и логической единице. При этом происходит изменение свойств и оптических характеристик материала регистрирующего слоя. В процессе считывания лазерный луч фиксирует эти изменения и преобразует их в цифровой сигнал. Наибольшее распространение получил способ записи, приводящий к изменению коэффициента отражения материала.

При оптической записи достигается высокая плотность расположения данных на диске. Ее предел обусловлен дифракцией света и определяется минимальным размером метки. Чем меньше длина волны светового потока, излучаемого лазером, тем выше плотность записи.

Оптическая запись (и считывание) данных ведется через прозрачную основу, которая используется также для защиты диска от повреждений. Известны следующие способы записи:

  • • абляционный (ablation – отнятие, унос массы) способ однократной записи, при котором путем нагрева материала регистрирующего слоя лазерным лучом удаляются его отдельные участки;
  • • "пузырьковый" способ однократной записи, при котором образуется вспучивание регистрирующего слоя. При считывании луч, отраженный от вспученного участка (пузырька), рассеивается и поэтому имеет меньшую интенсивность по сравнению с лучом, отраженным от ровной поверхности слоя;
  • • способ многократной записи, при котором с помощью лазерного луча изменяется фазовое состояние или цвет участка регистрирующего слоя для бита данных. От фазового состояния материала регистрирующего слоя зависит коэффициент преломления либо коэффициент поглощения.

Данные на компакт-диске располагаются вдоль дорожки в виде сигналограммы, которую можно представить как совокупность впадин и площадок. Форма сигналограммы, или конфигурация меток, зависит от способа кодирования логических уровней. В качестве примера на рис. 6.11 приведены сигналограммы для двух способов кодирования логических уровней при одинаковом исходном коде данных 110101:

  • • на рис. 6.11, а логическая единица кодируется наличием импульса, логический нуль – отсутствием импульса;
  • • на рис. 6.11, б логическая единица кодируется изменением уровня сигнала, логический нуль – отсутствием изменения уровня.

Сигналограммы при кодировании единицы наличием импульса, нуля – отсутствием импульса (а) и при кодировании единицы изменением уровня сигнала, нуля – сохранением текущего уровня (б)

Рис. 6.11. Сигналограммы при кодировании единицы наличием импульса, нуля – отсутствием импульса (а) и при кодировании единицы изменением уровня сигнала, нуля – сохранением текущего уровня (б)

Различие форм сигналограмм обусловлено тем, что способ кодирования логических уровней 0 и 1 исходного кода данных влияет на форму сигнала записи.

Для записи данных на компакт-диск CD-R и CD-RW используются программы CD Creator, Easy CD, CD Publisher, Direct CD и др. Эти программы поддерживают различные способы организации, или режимы, записи.

Рассмотрим некоторые способы организации записи.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы