Informatika 1 - primjer

CD-ROM disk (medij) je drugačije uređen od magnetskih diskova. Kao što smo već napomenuli, umjesto više staza uređenih u koncentrične krugove kao što je to slučaj kod magnetskih diskova, kod CD-ROM medija se svi podaci nalaze u jednoj stazi koja izgleda poput spirale, a proteže se od središta medija prema vanjskom rubu. Staza je podijeljena na sektore, ali je svaki sektor fizički iste veličine, dok kod magnetskih medija to nije slučaj. Koristeći tehnologiju konstantne linearne brzine (engl. CLV, Constant Linear Velocity) mijenja se broj okretaja medija, ovisno o položaju sektora kojem se želi pristupiti. Ako je sektor bliže središtu, tada će disk rotirati brže i obrnuto. Brzina vrtnje kod CD-ROM uređaja iznosi od 200 do 4000 okretaja/min ovisno o vrsti CD-ROM uređaja i udaljenosti glave za čitanje od središta diska.

Za razliku od magnetske diskete, CD-ROM mediji ne dolaze u posebno izrađenim kučištima za zaštitu, te su stoga podložni raznim oštećenjima poput ogrebotina i sl. Za sitna oštećenja postoji zaštitna prevlaka koja štiti reflektirajuću površinu diska. Trajnost zapisa procjenjuje se na 10 – 20 godina. U tom razdoblju se dolazi do fizičkih promjena u reflektirajućem sloju te više nije omogućeno jednoznačno čitanje sadržaja s diska ("prepoznavanje udubljenja i ispupčenja").

Standardni 74-minutni CD-ROM sadrži 333 000 blokova ili sektora, a svaki sektor je drugačije strukture (tablica 1) što zapravo ovisi o namjeni CD-ROM medija. Neovisno o tehnologiji realizacije, svaki je sektor veličine 2 352 bajta, a sadrži 2 048 bajta podataka (Mode 1), 2 336 bajta video sadržaja (Mode 2) ili 2 352 bajta audio sadržaja. Razlike u veličini sektora iskoristivoj za podatke proizlaze iz metode za ispravljanje pogrešaka (engl. ECC, Error Correction Code), te opisa sektora. Naime, kod digitalnog audio sadržaja ECC kodova i opisa sektora nema jer nisu potrebni. Kod metode upisa podataka s osobnog računala (Mode 1) potreban je niz bitova za sinkronizaciju, te opis zaglavlja, kao i niz bitova za otkrivanje i ispravljanje pogreške. Za snimanje video sadržaja (Mode 2) potrebni su samo bitovi za sinkronizaciju i opis sektora.

Tablica 1. Struktura jednog sektora (bloka) na CD-ROM mediju

Brzina CD-ROM uređaja je određena faktorom brzine koji je relativan glazbenom CD-ju (1x ili 1-brzinski CD-ROM omogućuje prijenos podataka od 150 KB/s).  Kako se brzina CD-ROM-a povećavala i prešla granicu od 12x događali su se problemi s grijanjem i vibracijom, pa je stoga CLV zamijenjen s CAV-om (engl. Constant Angular Velocity) odnosno konstantnom kutnom brzinom. Danas je najčešća brzina CD-ROM uređaja od 32x do 48x, ponegdje i 52x i svi koriste CAV tehnologiju za postizanje najvećih brzina čitanja.

CD-ROM mediji su mediji na koje se sadržaj upisuje samo jednom.

CD-R (eng. CD-recordable) je optički disk koji se isporučuje prazan i na kojeg korisnik može jednokratko upisati podatke uz pomoć odgovarajućeg pogona – pisača. Da bi to bilo moguće, CD-R ima u odnosu na CD-ROM dodatni organski sloj plave ili zelene boje, na koji se prilikom pisanja djeluje snažnom laserskom zrakom, pri čemu se on zagrijava i trajno mjenja boju a time i refleksivnost. Zbog tog zagrijavanja diska prilikom snimanja, postupak se popularno naziva prženje, a snimač pržilica.

CD-RW (engl. CD-rewritable) odnosno izbrisivi optički disk je ekvivalent CD-ROM mediju samo što se na njega može više puta zapisati neki sadržaj. CD-RW medij presvučen je slojem sačinjenim od različitih vrsta metala koji mogu imati dva stanja: kristalno i amorfno. U svojem originalnom stanju ovaj sloj ima čvrstu, polikristalnu strukturu. Prilikom upisa podataka, jaka laserska zraka temperaturom 480C-700C grije površinu medija, te zagrijani dijelovi prelaze u amorfno stanje i stvaraju se "udubine" po disku. Za čitanje se isto kao i kod CD-ROM-a koristi laserska zraka slabijeg intenziteta koja ne može promijeniti strukturu medija. Dijelovi medija koji su u amorfnom stanju(udubine) relektiraju manje svijetlosti od dijelova u kristalnom stanju, te se na taj način interpretira logička nula ili jedinica. Za brisanje podataka ili mijenjanje zapisa koristi se laserska zraka koja grije udubljenu odnosno amorfnu površinu temperaturom od 200C i time omogućuje da se čestice vrate u svoje prvobitno stanje.

Osnovne karakteristike ovog medija su duljina spirale od 5m, razmak između staza od 1.6 μm, udubljenja na disku veća od 0.83 μm, podaci se zapisuju samo s jedne strane kompaktnog diska, kapacitet od 650 MB ili standardniji 700 MB.

Debljina CD–a je 1.2 mm. Disk je u svojoj suštini napravljen od polikarbonske plastike težine oko 20 grama. Na samoj površini diska nalazi se sloj aluminija ili zlata koji mediju daje reflektirajuća svojstva. Nakon toga sve je premazano slojem laka neznatne debljine koji štiti medij od većih oštećenja. Dijelovi kompaktnog diska vidljivi su na slikama 2 i 3.

Slika 2. Dijelovi CD-a

Vidljivo je da se on sastoji od nekoliko već prije opisanih slojeva. Sloj A predstavlja polikarbonski sloj; sloj B reflektirajući sloj s aluminijem; sloj C predstavlja zaštitni sloj laka dok sloj D predstavlja poseban površinski sloj na kojem je moguće otisnuti sliku na vanjskoj strani diska. Točka E predstavlja laserski snop zraka.

Slika 3. Presjek slojeva CD medija

Najpoznatije vrste CD–ova danas su: CD-ROM, CD-R, CD-RW, PhotoCD, Video CD (VCD), SVCD, CD+G, itd.