CDs und CD-ROM-Laufwerke. Neue Paketaufzeichnungstechnologie im CD-UDF-Format. Funktionsprinzip eines CD-ROM-Laufwerks

ist ein Gerät zum Lesen von Daten, die auf einer optischen CD aufgezeichnet sind.

Das Speichermedium auf der CD ist Relief-Polycarbonat-Substrat 120, 80 mm, auf das eine dünne Schicht aus lichtreflektierendem Metall (Aluminium, manchmal Gold) aufgetragen wird. Beim Aufzeichnen einer CD-Matrix „brennt“ ein Laserstrahl winzige Löcher – Pits – in die Matrix und hinterlässt reflektierende Oberflächen der Metallplatte – Lands. Danach wird die Matrize (Masterplatte) in die Produktionswerkstatt geschickt, wo daraus viele Polycarbonat-Kopien gestanzt werden. Anschließend wird der Reliefgrund metallisiert und zum Schutz der Metallschicht eine weitere, dünnere Lackschicht aufgetragen.

Beim Lesen einer Disc wird ein unterschiedlicher Lesestrahl von den Pits und Lands auf unterschiedliche Weise reflektiert. Genauer gesagt wird es nicht von den Grübchen reflektiert – die Grübchen absorbieren den Strahl und lassen ihn nicht reflektieren. Somit gibt Pit ein „Null“-Signal und Land ein „Eins“-Signal. Und die Kombination aus Nullen und Einsen ist die Essenz eines jeden Computerinformationen. Von der Mitte bis zum Rand der CD wird eine 0,4 µm breite Spur spiralförmig mit einer Steigung von 1,6 µm aufgetragen.

Die gesamte Oberfläche der CD ist in drei ringförmige Abschnitte unterteilt, die von der Mitte bis zum Rand reichen. Der Lead-In-Bereich liegt näher an der Mitte der Platte. Wenn die Festplatte initialisiert wird persönlicher Computer Der Lead-In-Bereich wird zuerst gelesen. Dieser Bereich enthält den Datenträgertitel, das Inhaltsverzeichnis, das Adressverzeichnis aller Datensätze, das Datenträgeretikett und einiges mehr Service Information. Der mittlere Bereich enthält die Hauptinformationen der CD und nimmt den größten Teil der CD ein. Der Lead-Out-Disc-Bereich enthält die End-of-Disc-Markierung.

Woraus besteht eine CD-ROM?

Das CD-ROM-Laufwerk besteht aus den Hauptkomponenten:

ein Elektromotor, der die Scheibe dreht;
ein optisches System, das aus einem Lasersender, optischen Linsen und Sensoren besteht und dazu dient, Informationen von der Oberfläche einer CD zu lesen,
Mikroprozessoren, die die Mechanik des Laufwerks, das optische System und die Dekodierung der gelesenen Informationen in Binärcode steuern.

Die CD wird von einem Elektromotor gedreht. Der Strahl des Lasersenders wird mithilfe eines optischen Antriebssystems im gewünschten Bereich positioniert. Der Strahl wird von der Oberfläche der Scheibe reflektiert und gelangt durch ein Prisma zu einem speziellen Sensor. Der Strahlenstrom wird vom Sensor in ein elektrisches Signal umgewandelt und verarbeitet.

CD-ROM-Kapazität. Die Kapazität einer CD-ROM beträgt 650–700 MB (auf Datenträgern mit einem Durchmesser von 80 mm – 180–210 MB). Dieser Disc-Typ kann 74 Minuten Audio oder bis zu 2 Stunden Video in Fernsehqualität im MPEG-4-Format aufnehmen.

CD-ROM-Übertragungsgeschwindigkeit. Die Datenübertragungsrate ist ein Wert, der die maximale Geschwindigkeit charakterisiert, mit der das Laufwerk von einer CD gelesene Daten überträgt RAM. Die Datenübertragungsrate steigt von den Anfangssektoren zu den Endsektoren. Die Übertragungsgeschwindigkeit des inneren Scheibenrings wird als „Innere Datenübertragungsrate“ und die des äußeren Rings als „Äußere Datenübertragungsrate“ bezeichnet. Das technische Datenblatt gibt die externe Geschwindigkeit an. Somit ist das Sony 52x-Laufwerk ein 52-fach-Diskettenlaufwerk Sony. Daten werden 52-mal schneller gelesen als bei Festplatten (oder einem herkömmlichen Audioplayer), deren Lesegeschwindigkeit 150 kB/s beträgt. Das heißt, wenn wir 52 mit 150 multiplizieren, erhalten wir eine Datenübertragungsgeschwindigkeit des Sony 52x-Laufwerks von 7800 kB/s.

CD-ROM-Schnittstelle. Eine CD-ROM kann entweder über eine Standardschnittstelle zum Anschluss an einen IDE-Anschluss (E-IDE) oder über SCSI (Small Computer System Interface) verfügen.

Aber CD-ROM-Laufwerke werden bereits im Namen als schreibgeschützte Geräte bezeichnet. Heutzutage gibt es jedoch Geräte, mit denen Sie solche Discs selbst brennen können – das sind CD-R- und CD-RW-Laufwerke.

Jede Computerhardware oder -software verwendet einen Prozessor. Die CPU-Auslastung ist die Zeit, die der Prozessor mit der Ausführung einer bestimmten Aufgabe verbringt. Eine geringe CPU-Auslastung beim Ausführen einer Aufgabe bedeutet, dass andere Geräte und Programme schneller darauf zugreifen. Bei CD/DVD-ROM-Laufwerken beeinflussen drei Faktoren die Prozessorlast: die Laufwerksgeschwindigkeit CAV, Puffergröße und Schnittstellentyp.

Direkter Speicherzugriff

Derzeit ist auf fast allen Computern ein Controller installiert Bus-Master-IDE, wodurch Daten unter Umgehung des Prozessors direkt im RAM abgelegt werden können. Bei Verwendung solcher Controller reduziert sich die Prozessorlast eines CD/DVD-ROM-Laufwerks (unabhängig vom Schnittstellentyp) auf 11 %.

Fast alle modernen CD-ROM-Laufwerke (12x und höher) und Motherboards unterstützen die direkte Übertragung von Daten in den Speicher. Um festzustellen, ob Ihr System DMA unterstützt, klicken Sie auf das Symbol System im Fenster Bedienfeld. In der Registerkarte Geräte (Gerätemanager) Klicken Sie auf das „+“-Zeichen neben der Gerätegruppe Festplatten-Controller. Wenn ein Gerät in der Liste vorhanden ist Busmeister, das bedeutet, dass Ihr System den direkten Speicherzugriff unterstützt. Um einen direkten Speicherzugriff zu installieren, reicht es nicht aus, einen Controller zu haben Bus-Master-IDE benötigen Sie außerdem Geräte (Festplatten und CD-ROM-Laufwerke), die diesen Modus unterstützen. Informieren Sie sich über die Art der in Ihrem System installierten Laufwerke und erkundigen Sie sich bei den Herstellern nach den unterstützten Funktionen. Festplatten und CD-ROM-Laufwerke, die Modi unterstützen MultiWord DMA-Modus 2 (16,6 MB/s), UltraDMA-Modus 2 (33 MB/s), UltraDMA-Modus 4 (66 MB/s) oder schnellere können direkten Speicherzugriff verwenden.

Um den direkten Speicherzugriff zu ermöglichen Festplatte oder CD-ROM-Laufwerk, doppelklicken Sie darauf im Geräte Dialogbox Eigenschaften: System und im erscheinenden Eigenschaftenfenster dieses Geräts in der Registerkarte Einstellungen) Aktivieren Sie das Kontrollkästchen DMA.

Schnittstelle

Unter Schnittstelle CD-ROM-Laufwerk bezieht sich auf die physische Verbindung des Laufwerks mit dem Erweiterungsbus. Da es sich bei der Schnittstelle um den Kanal handelt, über den Daten vom Laufwerk zum Computer übertragen werden, ist ihre Bedeutung äußerst groß. Die folgenden Arten von Schnittstellen werden verwendet, um ein CD-ROM-Laufwerk an einen Computer anzuschließen:

SCSI/ ASPI (Small Computer System Interface/Advanced SCSI Programming Interface) ;
IDE/AT API (Integrated Device Electronics/AT Attachment Packet Interface) ;
Parallelport;
USB-Anschluss;
Feuerdraht (IEEE-1394).

Lademechanismus

Es gibt drei grundsätzlich unterschiedliche Arten des Ladens von CDs: in Laufwerksbehälter, in ausziehbare Schubladen und Autolademechanismen.

Ausziehbare Tabletts

Die meisten einfachen CD-Laufwerke verwenden ausziehbare Tabletts. Um eine Festplatte auszutauschen, müssen Sie das Fach aus dem Laufwerk herausziehen, die Festplatte herausnehmen, sie in eine transparente Plastikbox legen und herausnehmen neue Festplatte aus einer anderen ähnlichen Schachtel, legen Sie es in das Fach und schieben Sie es zurück.

Behälter

Dieser Disc-Lademechanismus wurde einst in den meisten hochwertigen CD-Laufwerken sowie CD-R- und CD-ROM-Laufwerken verwendet DVD-RAM. Die Scheibe ist in einem speziellen, dicht verschlossenen Gehäuse eingebaut Container mit beweglicher Metallklappe. Es verfügt über einen Deckel, der nur geöffnet werden kann, um die Disc in den Behälter einzulegen oder daraus zu entnehmen. die restliche Zeit bleibt der Deckel geschlossen. Beim Einbau des Behälters in das Laufwerk wird die Metallklappe durch einen speziellen Mechanismus zur Seite bewegt und öffnet so den Weg für den Laserstrahl zur Oberfläche der CD.

Autoload-Mechanismus

Einige Laufwerksmodelle verwenden einen Autoloading-Mechanismus, d. h. Sie legen die CD in den Schlitz an der Vorderseite und der automatische Lademechanismus „saugt“ sie automatisch hinein. Dieser Mechanismus ermöglicht jedoch nicht die Verwendung von 80-mm-Discs oder anderen Discs mit veränderten physikalischen Formaten oder Formen.

Weitere Funktionen von CD-Laufwerken

Natürlich werden die Vorteile von Geräten in erster Linie durch ihre technischen Eigenschaften bestimmt, aber es gibt noch andere wichtige Faktoren.

Neben Designqualität und Zuverlässigkeit müssen bei der Auswahl eines Antriebs folgende Eigenschaften berücksichtigt werden:

Staubschutz;
automatische Linsenreinigung;
Laufwerkstyp (extern oder intern).

Automatische Linsenreinigung

Wenn die Linsen des Lasergeräts verschmutzt sind, verlangsamt sich das Lesen der Daten, da viel Zeit für wiederholte Such- und Lesevorgänge aufgewendet wird (im schlimmsten Fall werden die Daten möglicherweise überhaupt nicht gelesen). In einer solchen Situation sollten spezielle Reinigungsscheiben verwendet werden. Einige moderne Modelle mit hochwertigem Antrieb verfügen über eine integrierte Linsenreinigungseinrichtung.

CD-Aufnahmemedien

Es gibt zwei Haupttypen von beschreibbaren CDs und Speichermedien: CD-R (beschreibbar) und wiederbeschreibbar. CD-RW (wiederbeschreibbar).

Die meisten CD-ROM-Aufnahmemedien sind Geräte WURM(einmal schreiben, viele lesen) zur Langzeitspeicherung vorgesehen. CD-R-Laufwerke sind zum De-facto-Standard für diese Art von Geräten geworden. Sie eignen sich ideal für Systemsicherungen und ähnliche Vorgänge. Allerdings mit häufigem Sicherung oder Archivierung, trotz der geringen Kosten der Medien, wird der Einsatz von CD-R-Geräten unrentabel. In diesem Fall sollten Sie auf wiederbeschreibbare Geräte achten CD-RW.

CD-R-Laufwerke

CD-R-Discs, auf denen bereits einige Daten geschrieben sind, können von fast jedem Standard-CD-ROM-Laufwerk abgespielt oder gelesen werden. Festplatten dieses Typs eignen sich sehr gut zum Speichern von Archivdaten und zum Erstellen von Master-Disketten, die repliziert und an Mitarbeiter kleiner Unternehmen verteilt werden können.

CD-R-Discs funktionieren nach den gleichen Prinzipien wie Standard-CD-ROMs: Sie reflektieren einen Laserstrahl von der Oberfläche der Disc und verfolgen Änderungen im Reflexionsvermögen, wenn Übergänge von Pit zu Pad oder von Pad zu Pit auftreten. Bei normalen CDs ist die Spiralspur in die Polycarbonatmasse extrudiert oder eingestanzt. Wiederum, CD-R-Discs enthalten ein Muster aus Vertiefungen, die in einen erhabenen Spiralpfad eingebrannt sind. Somit sind Vertiefungen dunkle (verbrannte) Bereiche, die weniger Licht reflektieren. Im Allgemeinen bleibt das Reflexionsvermögen der Vertiefungen und Pads das gleiche wie bei gestempelten Discs, sodass herkömmliche CD-ROM-Laufwerke und Musik-CD-Player sowohl gestempelte Discs als auch CD-Rs lesen.

Das Brennen einer CD-R beginnt, bevor Sie die CD überhaupt in das Laufwerk einlegen. Der Herstellungsprozess für CD-R-Medien und Standard-CDs ist nahezu identisch. In beiden Fällen wird die geschmolzene Polycarbonatmasse mithilfe einer Formmatrize gepresst. Doch anstatt Vertiefungen und Bereiche einzuprägen, bildet die Matrize eine spiralförmige Rille auf der Scheibe (genannt: Originalnut (Vor-)Groove)). Vom Lese- (und Schreib-)Laser unter der Platte aus gesehen ist diese Rille eher ein spiralförmiger Vorsprung als eine Vertiefung.

Die Grenzen des Spiralvorsprungs (der ursprünglichen Rille) weisen gewisse Abweichungen von der Längsachse auf (sog. Schwingungen). Die Schwingungsamplitude im Verhältnis zum Abstand zwischen den Gleiswindungen ist recht gering. Der Abstand zwischen den Windungen beträgt 1,6 Mikrometer und die seitliche Abweichung des Vorsprungs beträgt nur 0,03 Mikrometer. Die Vibrationen der CD-R-Rille modulieren einige zusätzliche Informationen, die vom Laufwerk gelesen werden. Das durch die Vibrationen der Spur bestimmte Synchronisationssignal wird zusammen mit dem Timecode und anderen Daten moduliert und aufgerufen absolute Zeit des Originaltitels ( Absolute Zeit im Pre-Groove – ATIP). Der Zeitcode wird im Format „Minuten:Sekunden:Frame“ ausgedrückt und in die Q-Subcodes der auf der Disc aufgezeichneten Frames eingegeben. Das ATIP-Signal ermöglicht es dem Laufwerk, die erforderlichen Bereiche auf der Festplatte zuzuweisen, bevor Frames tatsächlich aufgezeichnet werden. Technisch gesehen ist das Positionierungssignal eine Frequenzdrift und wird durch eine Trägerfrequenz von 22,05 kHz und einen Offset von 1 kHz definiert. Änderungen der Schwingungsfrequenz werden zur Informationsübertragung genutzt.

Der CD-R-Herstellungsprozess wird durch das Auftragen einer gleichmäßigen Schicht organischen Farbstoffs im Spin-Coating-Verfahren abgeschlossen. Anschließend entsteht eine goldene Reflexionsschicht. Anschließend wird die Oberfläche der Scheibe mit Acryllack beschichtet, der durch ultraviolette Strahlen aushärtet und zum Schutz der zuvor erzeugten Gold- und Lackschichten der Scheibe dient. Untersuchungen haben gezeigt, dass Aluminium, das mit organischem Farbstoff verwendet wird, anfällig für starke Oxidation ist. Aus diesem Grund verwenden CD-R-Discs eine Vergoldung, die äußerst korrosionsbeständig ist und das höchstmögliche Reflexionsvermögen aufweist. Auf die lackierte Oberfläche der Disc wird im Siebdruckverfahren eine Farbschicht aufgetragen, die der Identifizierung und dem weiteren Schutz der Disc dient. Der beim Lesen und Beschreiben einer Disc verwendete Laserstrahl durchdringt zunächst eine transparente Polycarbonatschicht, eine Schicht aus organischem Farbstoff und durchdringt, nachdem er von der Goldschicht reflektiert wurde, erneut die Farbstoffschicht und die Polycarbonatmasse, von der er eingefangen wird Der optische Sensor des Laufwerks.

Die reflektierende Schicht und die organische Farbstoffschicht haben die gleichen optischen Eigenschaften wie unbeschriftet CD. Mit anderen Worten: Ein Titel auf einer unbeschriebenen (leeren) CD-R-Disc wird von einem CD-Leser als ein langer Block wahrgenommen. Laserstrahl CD-R-Laufwerk hat die gleiche Wellenlänge (780 nm), die Laserleistung zur Aufnahme, insbesondere zur Erwärmung der Farbschicht, ist jedoch um den Faktor 10 höher. Der im gepulsten Modus arbeitende Laser erhitzt die Schicht aus organischem Farbstoff auf eine Temperatur von 250–300 °C. Bei dieser Temperatur verbrennt die Farbstoffschicht regelrecht und wird undurchsichtig. Dadurch erreicht der Laserstrahl die Goldschicht nicht und wird nicht zurückreflektiert, wodurch der gleiche Effekt erzielt wird, wie wenn das reflektierte Lasersignal beim Lesen gestempelter CDs ausgelöscht wird.

Beim Lesen einer Diskette liest das Laufwerk nicht vorhandene Vertiefungen, also Bereiche mit geringem Reflexionsvermögen. Diese Bereiche entstehen, wenn ein organischer Farbstoff erhitzt wird, weshalb der Vorgang oft als Beschreiben einer Disc bezeichnet wird Verbrennung. Die verbrannten Bereiche des Farbstoffs verändern ihre optischen Eigenschaften und werden reflexionsfrei. Diese Eigenschaften können nur einmal geändert werden, weshalb CD-Rs einmal beschreibbare Medien genannt werden.

Fährt CD-RW sind abwärtskompatibel mit CD-R-Geräten und ermöglichen das Lesen oder Schreiben von Daten auf CD-R-Medien.

CD-RWs haben die folgenden Eigenschaften::

sie können überschrieben werden;
haben höhere Kosten;
unterscheiden sich in der niedrigeren Aufnahmegeschwindigkeit;
haben ein geringeres Reflexionsvermögen.

Zusätzlich zu den hohen Kosten und der Möglichkeit des Überschreibens von Daten sind die Medien CD-RW Sie unterscheiden sich auch durch eine niedrigere (zwei- oder mehrfache) Aufnahmegeschwindigkeit. Dies liegt daran, dass es beim Aufnehmen länger dauert, bis der Laser jeden Bereich der Disc bearbeitet. Scheiben CD-RW haben auch ein geringeres Reflexionsvermögen, was ihre Lesbarkeit einschränkt. Träger CD-RW sind beispielsweise von vielen Standard-CD-ROM- und CD-R-Laufwerken nicht lesbar. Aus Gründen der Aufnahme von Musik-Discs oder der Kompatibilität mit verschiedenen Laufwerkstypen ist es daher besser, CD-R-Discs zu verwenden. Es ist zu beachten, dass die MultiRead-Technologie, die derzeit von fast allen Laufwerken mit Geschwindigkeiten von 24x und höher unterstützt wird, das Lesen von Datenträgern ermöglicht CD-RW ohne Probleme. Das Vorhandensein dieser Funktion wird durch das auf dem Gehäuse des CD-ROM-Laufwerks aufgedruckte MultiRead-Logo festgestellt.

Um Vertiefungen auf der Oberfläche der Disc zu erzeugen, verwenden Laufwerke und CD-RW-Medien einen Zustandsphasenänderungsprozess. Die Scheiben werden auf einem Polycarbonatsubstrat hergestellt, das eine vorgeformte spiralförmige Rille mit Wellenform enthält, deren Vibrationen Positionierungsinformationen bestimmen. Oberer Teil Die Basis wird mit einer speziellen dielektrischen Schicht (Isolierung) bedeckt, woraufhin eine Aufzeichnungsschicht, eine weitere dielektrische Schicht und eine reflektierende Aluminiumschicht aufgebracht werden. Anschließend wird die Oberfläche der Scheibe mit einem unter ultravioletten Strahlen aushärtenden Acryllack überzogen, der zum Schutz der zuvor erzeugten Schichten der Scheibe dient. Die über und unter der Aufzeichnungsschicht befindlichen dielektrischen Schichten sollen das Polycarbonatsubstrat und die reflektierende Metallschicht vor der starken Hitze schützen, die während des Phasenwechsel-Aufzeichnungsprozesses entsteht.

Aufzeichnen CD-R-Discs Dies geschieht durch Erhitzen bestimmter Bereiche des organischen Farbstoffs (d. h. der Aufzeichnungsschicht). Im Gegenzug die Aufnahmeschicht CD-RW ist eine Legierung aus Silber, Indium, Antimon und Tellur (Ag-In-Sb-Te), die die Möglichkeit von Phasenumwandlungen aufweist. Als reflektierender Teil der Aufzeichnungsschicht wird eine Aluminiumlegierung verwendet, die sich nicht von der bei herkömmlichen geprägten Discs unterscheidet. Während eines Datenlese- oder Schreibvorgangs Lasergerät befindet sich auf der Unterseite der Festplatte. Vom Laser aus gesehen erscheint die spiralförmige Rille als Vorsprung, auf dessen oberer Ebene sich die Aufzeichnungsschicht der Disc befindet.

Die als Aufzeichnungsschicht verwendete Ag-In-Sb-Te-Legierung weist eine polykristalline Struktur mit einem Reflexionsvermögen von 20 % auf. Während Daten auf die Festplatte geschrieben werden CD-RW Der Laser kann in zwei Modi betrieben werden: P-Schreiben und P-Löschen. Im P-Write-Modus erhitzt der Laserstrahl das Aufzeichnungsschichtmaterial auf eine Temperatur von 500–700 °C (932–1229 °F), was zu seinem Schmelzen führt. Im flüssigen Zustand beginnen sich die Legierungsmoleküle frei zu bewegen, wodurch das Material seine kristalline Struktur verliert und sich in verwandelt amorph(chaotischer) Zustand. Das Reflexionsvermögen eines im amorphen Zustand gefrorenen Materials wird auf 5 % reduziert. Beim Lesen einer Disc werden Bereiche mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften genauso wahrgenommen wie die Vertiefungen einer normal gepressten CD-ROM.

Im Löschmodus wird die aktive Materialschicht auf etwa 200 °C (392 °F) erhitzt, was deutlich unter dem Schmelzpunkt liegt, aber ausreicht, um das Material zu erweichen. Wenn die aktive Schicht auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und anschließend langsam abgekühlt wird, verändert sich die Struktur des Materials auf molekularer Ebene, d. h. Übergang vom amorphen in den kristallinen Zustand. Gleichzeitig erhöht sich die Reflektivität des Materials auf 20 %. Die stärker reflektierenden Bereiche erfüllen die gleiche Funktion wie die Bereiche einer gepressten CD.

Obwohl dieser Lasermodus P-Erase genannt wird, werden die Daten nicht direkt gelöscht. Stattdessen wird Technologie eingesetzt direktes Überschreiben von Daten, wann welche Bereiche genutzt werden CD-RW, die ein geringeres Reflexionsvermögen haben, werden nicht gelöscht, sondern einfach überschrieben. Mit anderen Worten: Während der Datenaufzeichnung ist der Laser ständig eingeschaltet und erzeugt Impulse unterschiedlicher Leistung, wodurch Bereiche amorpher und polykristalliner Struktur mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften entstehen.

Laufwerkskompatibilität: MultiRead-Spezifikationen

Um die Kompatibilität eines bestimmten Laufwerks anzuzeigen, hat die OSTA (Optical Storage Technology Association) einen Industriestandard, ein Testsystem und ein Logo entwickelt, die bestimmte Kompatibilitätsgrade garantieren sollen. Diese werden alle als MultiRead-Spezifikationen bezeichnet. Derzeit gibt es folgende Spezifikationsstufen:

MultiRead für CD-ROM-Laufwerke;
MultiRead2 für DVD-ROM-Laufwerke.

Darüber hinaus wurde ein ähnlicher Standard MultiPlay entwickelt, der sich an Gerätebesitzer richtet DVD-Video Und CD-DA.

MultiRead- und MultiRead2-Standards für CD/DVD-Laufwerke

Träger	MultiRead	MultiRead2
CD-DA (Digital Audio)	X	X
CD-ROM	X	X
CD-R	X	X
CD-RW	X	X
DVD-ROM	-	X
DVD-Video	-	X
DVD-Audio	-	X
DVD-RAM	-	X

x – das Laufwerk liest von diesem Medium.

Das Vorhandensein eines dieser Logos gewährleistet die entsprechende Kompatibilität. Wenn Sie ein CD-ROM- oder DVD-Laufwerk kaufen und wiederbeschreibbare oder beschreibbare Discs lesen möchten, stellen Sie sicher, dass das Laufwerk das MultiRead-Logo trägt. Bei DVD-Laufwerken wird die MultiRead-Version aufgrund der zusätzlichen Kosten der Dual-Laser-Mechanismen deutlich teurer sein. Fast alle in Computersystemen verwendeten DVD-ROM-Laufwerke verfügen über einen Dual-Lesemechanismus, der das Lesen von Daten von CD-Rs und CD-Rs ermöglicht CD-RW.

Shape-CD (Shaped Compact Disc) – ein optischer Träger digitaler Informationen wie eine CD-ROM, jedoch nicht streng rund, sondern mit einem äußeren Umriss in Form verschiedener Objekte, wie Silhouetten, Autos, Flugzeuge, Herzen, Sterne , Ovale, in Form von Kreditkarten usw.

Wird normalerweise im Showbusiness als Träger von Audio- und Videoinformationen verwendet. Die Schallplatte wurde 1995 vom Produzenten Mario Koss in Deutschland patentiert. Typischerweise werden Discs mit einer anderen als der runden Form nicht für die Verwendung in Computer-CD-ROM-Laufwerken empfohlen, da die Disc bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten platzen kann, was zum Totalausfall des Laufwerks führen kann.

Wiederbeschreibbare und DVD-Standards

Kompatibilität von Laufwerken und DVD-Medien

Fährt	CD-ROM	CD-R	CD-RW	DVD-Video	DVD-ROM	DVD-R	DVD-RAM	DVD-RW	DVD+RW	DVD+R
DVD-Video-Player	R	?	?	R	-	R	?	R	R	R
DVD-ROM-Laufwerk	R	R	R	R	R	R	?	R	R	R
DVD-R-Laufwerk	R	R/W	R/W	R	R	R/W	-		R	R
DVD-RAM-Laufwerk	R	R	R	R	R	R	R/W	R	R	R
DVD-RW-Laufwerk	R	R/W	R/W	R	R	R/W	-	R/W	R	R
DVD+R/RW-Laufwerk	R	R/W	R/W	R	R	R	R	R	R/W	R/W
DVD-Multi-Laufwerk	R	R/W	R/W	R	R	R	R/W	R/W	R	R
DVD+/-R/RW-Laufwerk	R	R/W	R/W	R	R	R/W	R	R/W	R/W	R/W

Die Geschichte wiederbeschreibbarer Geräte und DVDs begann im April 1997, als Unternehmen der DVD-Forum-Gruppe Spezifikationen für wiederbeschreibbare DVDs einführten.

Bei der Disc-Aufzeichnung wird eine Phasenwechselmethode verwendet, bei der Daten in einen Bereich geschrieben werden, der von einem Hochleistungslaser selektiv erhitzt wird. Speicherlaseraufzeichnung DVD-RAMÜberführt einen Abschnitt der Scheibenoberfläche durch Erhitzen der Oberfläche von einem kristallinen in einen amorphen Zustand. Kristalline und amorphe Oberflächen weisen unterschiedliche Reflexionsgrade auf. Das Signal wird aufgrund der unterschiedlichen Reflexion des Laserstrahls von der kristallinen und der amorphen Oberfläche abgelesen.

Technische Eigenschaften DVD+RAM-Laufwerke Autorisierung). Im Gegensatz zu Authoring-Discs verfügen Allzweck-DVD-Rs über einen integrierten Schutz gegen illegales Kopieren. Allzweck-Discs können auf einem normalen DVD-Recorder aufgezeichnet werden. Für die Aufnahme von Authoring-Discs werden spezielle Rekorder verwendet. Auf diese Weise aufgezeichnete Discs enthalten keinen Schutz gegen illegales Kopieren und werden nur für die spätere Vervielfältigung in Fabriken verwendet. Die Kapazität der Allzweck-DVD-R beträgt 4,7 GB. Die DVD-R-Technologie verwendet eine organische Beschichtung.

Um die Positionierungsgenauigkeit zu gewährleisten, verwendet DVD-R die Wellenrillenmethode, bei der spezielle Rillen werkseitig in die Disc geätzt werden. Daten werden nur in die Rillen geschrieben. Die Abweichungsfrequenz der Rillen synchronisiert sich beim Lesen von Informationen von der Platte. Die Rillen liegen dichter als in

Speicherkapazität, GB	2,6 (für einseitige Disc), 5,2 (für zukünftige doppelseitige Disc)
Scheibendurchmesser, mm	0,293
Spurabstand, µm	0,80
Titelformat	wellenförmige Rillen

4. CD/DVD-ROM-Laufwerk

Heutzutage ist ein CD/DVD-ROM-Laufwerk unverzichtbar Bestandteil Computer, da fast die gesamte Software mittlerweile auf CDs verteilt wird, und individuelle Programme multimedial - auf DVD. DVD-Laufwerke Unterstützt sowohl normale CDs als auch DVDs und macht sie dadurch vielseitiger. IN moderne Systeme Das Booten von CD-ROM/DVD-ROM-Laufwerken ist schon lange möglich.

Um den gewünschten Effekt bei der Verwendung einer CD-ROM zu erzielen, empfiehlt es sich, ein Laufwerk mit einer EIDE-Schnittstelle von mindestens 32x oder 40x oder eine DVD-ROM mit einer Geschwindigkeit von 8x zu wählen.

Ich würde empfehlen, sowohl eine CD-RW als auch eine DVD-ROM zu kaufen. Das sind zwar noch nicht die günstigsten Geräte, aber sobald Sie sie kaufen, erleben Sie sofort die Vorteile ihrer Nutzung: Brennen eigener CDs, 4,7-17 GB Daten auf DVDs und vieles mehr. Ein weiterer Grund, gleichzeitig ein CD-RW-Laufwerk und ein CD-ROM/DVD-Laufwerk zu installieren, ist die Möglichkeit, Inhalte zu speichern optische Platte ohne es kopieren zu müssen Festplatte.

Durch das Brennen eigener CDs können Sie Ihre Daten mit minimalem Aufwand speichern. CD-RW-Laufwerke werden zum Beschreiben von CD-RW-Medien (mehrmals beschreiben) und CD-R-Medien (einmal schreiben) verwendet. Beachten Sie, dass viele ältere CD-ROM-Laufwerke (nicht mit MulliRead gekennzeichnet) keine CD-RW-Discs unterstützen, während praktisch alle CD-ROM-Laufwerke mit dem CD-R-Standard kompatibel sind.

Beratung. Um eine maximale Aufnahmezuverlässigkeit auf CD-RW-Discs zu gewährleisten, ist eine Technologie erforderlich, die Pufferüberläufe verhindert. Zu den Technologien, die die Möglichkeit einer fehlerhaften Aufnahme (und damit einer Beschädigung) von Discs ausschließen, gehören BURN-Proof, JustLink oder Waste-Proof.

5. Tastatur und Maus

Natürlich benötigt ein Computer eine Tastatur und ein Gerät zur Cursorpositionierung, beispielsweise eine Maus. Die Wahl einer bestimmten Modifikation dieser Geräte hängt direkt von den persönlichen Vorlieben des Benutzers ab. Verschiedene Benutzer mögen es verschiedene Typen Daher müssen Sie viele Modelle ausprobieren, bevor Sie das finden, das am besten zu Ihnen passt. Manche Leute mögen Tastaturen mit federnden Tasten, die man gut „fühlen“ kann, während andere „weiche“ Tastaturen bevorzugen, die ein leichtes Drücken der Tasten ermöglichen.

Es gibt zwei Arten von Tastaturanschlüssen. Achten Sie daher beim Kauf darauf, dass der Tastaturanschluss mit dem auf dem Motherboard installierten Anschluss übereinstimmt. Die ursprünglichen 5-poligen DIN-Anschlüsse und die neueren 6-poligen Mini-DIN-Anschlüsse sind elektrisch kompatibel, sodass Sie einen Tastaturanschlusstyp an Ihre vorhandene Tastatur anpassen können. Die modernste Tastaturschnittstelle ist der USB-Bus; USB-Anschlüsse haben eine weite Verbreitung gefunden, nicht zuletzt dank „Legacy-freier“ Computer, die ausschließlich USB-Anschlüsse enthalten USB-Anschlüsse.

Bei Verwendung einer USB-Tastatur ist wie bei jedem anderen Gerät dieser Art USB-Unterstützung auf der BIOS-Ebene (Basic Input Output System) erforderlich. Wenn Sie eine USB-Tastatur außerhalb der Windows-GUI verwenden möchten, muss das System-BIOS eine Technologie namens Legacy USB oder USB Keyboard and Mouse unterstützen. Diese Funktion wird von fast allen modernen BIOS unterstützt. Versuchen Sie gleichzeitig, ein Modell zu finden, das mit herkömmlichen Tastaturanschlüssen funktioniert, sodass Sie eine USB-Tastatur sowohl in neueren als auch in älteren Systemen verwenden können.

Das Gleiche gilt auch für andere Geräte zur Cursorpositionierung (z. B. eine Maus). Jeder kann aus vielen verschiedenen Modifikationen die für ihn am besten geeignete Option auswählen. Bevor Sie sich endgültig für den Kauf entscheiden, probieren Sie mehrere Optionen aus. Wenn Ihr Motherboard über einen integrierten Mausanschluss verfügt, stellen Sie sicher, dass der von Ihnen ausgewählte Anschluss dazu passt. Eine Maus mit diesem Anschluss wird üblicherweise als PS/2-Maus bezeichnet, da dieser Mausanschlusstyp erstmals auf IBM PS/2-Systemen verwendet wurde. Viele Computer nutzen für die Verbindung eine Maus serielle Schnittstelle, aber wenn Sie die Möglichkeit haben, den im Motherboard integrierten Mausanschluss zu verwenden, ist es besser, ihn zu verwenden. Manche USB-Mäuse Sie funktionieren problemlos mit dem PS2-Anschluss, grundsätzlich sind Mäuse dieser Art aber nur für gedacht USB-Anschluss. Ich denke, die akzeptabelste Option ist eine Dual-Mode-Maus, die auf jedem System funktioniert. Vergessen Sie auch nicht, dass es kabellose Versionen der Maus gibt.

Tipp: Sparen Sie nicht an Tastatur und Maus! Eine „unbequeme“ Tastatur und Maus kann krank machen! Persönlich empfehle ich hochwertige Tastaturen mit kapazitiven Sensoren.

Der Universal Serial Bus (USB) ersetzt nach und nach alle anderen Standard-I/O-Ports. Die USB-Schnittstelle unterstützt die PPR-Technologie und ermöglicht den Anschluss von bis zu 127 Geräten an einem Port. Externe Geräte, und die Datenübertragungsgeschwindigkeit des USB-Busses beträgt etwa 60 MB/s. Der Anschluss erfolgt in der Regel über einen im Mainboard integrierten USB-Port USB-Hub, und alle Geräte sind direkt daran angeschlossen. Derzeit sind in fast allen USB-Anschlüsse vorhanden Motherboards.

Das Spektrum der über USB angeschlossenen Geräte ist ungewöhnlich groß. Dazu gehören Modems, Tastaturen, Mäuse, CD-ROM-Laufwerke, Lautsprecher, Joysticks, Band- und Diskettenlaufwerke, Scanner, Videokameras, MP3-Player und viele andere. Wenn jedoch mehrere Geräte an ein Gerät angeschlossen werden, ist die Geschwindigkeit niedrig USB-Anschluss 1.1 können bestimmte Probleme auftreten, mit denen Sie fortfahren sollten USB-Schnittstelle 2,0. Zum Zeitpunkt des Kaufs neues System Achten Sie besonders auf das Vorhandensein von USB 2.0-Anschlüssen.

Batch-Modus, der es Ihnen ermöglicht, eine ganze Reihe von Tests ohne Bedienereingriff durchzuführen. Sie können ein automatisiertes Diagnoseprogramm erstellen, das am effektivsten ist, wenn Sie mögliche Fehler identifizieren oder die gleiche Testsequenz auf mehreren Computern durchführen müssen. Diese Programme überprüfen alle Arten von Systemspeicher: Basis (Basis), erweitert (erweitert) und ...

Verschiedene Möglichkeiten. Eine solche Aufteilung der RS könnte nicht nur grundsätzlich verwirren normale Benutzer, sondern auch Spezialisten für den technischen Support. Allerdings ist auch eine solche Klassifizierung immer noch besser als keine. Heutzutage gibt es fünf Klassen von Computern, wobei mobile Computer zu einer eigenen Gruppe gehören: Die Anforderungen an solche Geräte sind sehr spezifisch. Die Unterteilung in Kategorien ermöglicht...

... (Wide Area Information Server) Server; Nachrichten – Usenet-Newsgroup; Telnet – Zugriff auf Telnet-Netzwerkressourcen; ftp – Datei auf einem FTP-Server. Gastgeber. Domain – Domainname im Internet. port – eine Nummer, die angegeben werden muss, wenn die Methode eine Portnummer erfordert. Beispiel: http://support. vrn.ru/archive/index.html. Das Präfix http:// gibt an, dass das, was folgt, die Adresse der Webseite ist, / ...

N OS-6). Es ist zu beachten, dass der Austausch von Computerteilen als Upgrade nicht rentabel ist. Für einen Buchhalter ist das zusätzliche Arbeit. Durch die Modernisierung der Buchhaltung müssen die Anschaffungskosten des Computers erhöht werden. Das bedeutet, dass Modernisierungskosten nicht sofort, sondern schrittweise über die Berechnung der Abschreibung abgeschrieben werden müssen. Daher ist in der Praxis die Aufrüstung eines Computers, wenn möglich...

Wie ist eine CD aufgebaut?

Eine Standard-Disc besteht aus drei Schichten: einem Polycarbonat-Träger, auf dem das Relief der Disc eingeprägt ist, einer darauf aufgesprühten reflektierenden Beschichtung aus Aluminium, Gold, Silber oder einer anderen Legierung und einer dünneren Schutzschicht aus Polycarbonat oder Lack, auf der Beschriftungen und Zeichnungen werden angewendet. Einige Discs von „Underground“-Herstellern haben eine sehr dünne oder gar keine Schutzschicht, wodurch die reflektierende Beschichtung leicht beschädigt werden kann.
Das Informationsrelief der Scheibe besteht aus einer spiralförmigen Bahn, die von der Mitte zur Peripherie verläuft und entlang der sich Vertiefungen (Pits) befinden. Informationen werden durch abwechselnde Vertiefungen und Zwischenräume dazwischen kodiert.

Welche Aufnahmeformate werden bei CD-ROMs verwendet?

CD-ROM nutzt die gleiche Technologie wie ein herkömmliches CD-DA-Soundsystem. Die von Philips und Sony veröffentlichten Standards zum Aufzeichnen beliebiger Daten auf CDs heißen Gelbes Buch("gelbes Buch") Grünes Buch("grünes Buch") Oranges Buch(„orangefarbenes Buch“), Weißes Buch(„Whitepaper“) und Blaues Buch("Blaues Buch"); All dies ergänzt den in beschriebenen CD-DA-Kernstandard Rotes Buch("Rotes Buch").
Zur Aufzeichnung der Daten werden separate „Tonspuren“ verwendet. Die genannten Standards gelten nicht für die Festplatte als Ganzes, sondern nur für das Format einzelner Titel, und Titel unterschiedlichen Formats können auf derselben Festplatte nebeneinander vorhanden sein. Um sie lesen zu können, benötigen Sie einen Player, der entweder alle auf der Festplatte angezeigten Formate unterstützt oder unbekannte Formate überspringt (viele Player und CD-ROM-Laufwerke können Titel unbekannter Formate nicht überspringen).
Yellow Book definiert die grundlegenden Formate zum Aufzeichnen von Daten auf Datenträgern: CD-ROM-Modus 1 und CD-ROM-Modus 2. In beiden Formaten sind in jedem Frame einer 2352-Byte-Spur, auch Sektoren genannt, 12 Bytes Synchronisation und 4 Bytes enthalten Sektor-Header werden zugewiesen und 2336 Bytes für die Datenaufzeichnung. Dank des Vorhandenseins von Synchronisationsbytes und eines Headers ist es möglich, den gewünschten Datensektor genau zu finden, was bei einer normalen Audioplatte äußerst schwierig ist.
Im Modus-1-Format, das in den meisten CD-ROMs verwendet wird, werden 288 Bytes aus dem Datenbereich zum Schreiben von EDC/ECC-Codes (Error Detection Code/Error Correction Code) zugewiesen, wodurch Daten-Discs viel zuverlässiger gelesen werden als Sound-Discs mit die gleiche Fertigungsqualität. Die restlichen 2048 Bytes sind für die Datenspeicherung reserviert.
Im Modus-2-Format werden keine Korrekturcodes verwendet und alle 2336 Bytes der Sektordaten werden für die Aufzeichnung von Informationen reserviert. Es wird davon ausgegangen, dass die aufgezeichneten Informationen entweder bereits Korrekturcodes enthalten oder unempfindlich gegenüber kleineren Fehlern sind, die nach der Korrektur durch den Low-Level-Reed-Solomon-Code verbleiben. Dieses Format ist in erster Linie für die Aufzeichnung komprimierter Audiosignale und Bilder gedacht.
Eine Disc im Modus 1-Format, auf der Audioprogramme und Daten kombiniert sind, wird Mixed Mode Disk genannt. In diesem Fall werden Daten auf der ersten Spur und Audioinformationen auf allen folgenden Spuren aufgezeichnet. Die meisten Audioplayer unterscheiden nicht zwischen Titelformaten und versuchen, wenn Daten auf einen Titel treffen, diesen abzuspielen, was zu Schäden an Verstärkern und Lautsprechersystemen führen kann.
Das Mode-2-Format wird in seiner reinen Form praktisch nicht verwendet – auf seiner Basis wurden CD-ROM/XA-Formate (eXtended Architecture) in zwei Varianten (Green Book) entwickelt. Bei der ersten Option werden aus einem Datenblock von 2336 Bytes 8 Bytes Unterüberschrift, 4 Bytes EDC und 276 Bytes ECC zugewiesen, sodass 2048 Bytes für Daten übrig bleiben, wie im „Modus 1“-Format; Bei der zweiten Option wird ECC nicht verwendet und es verbleiben 2324 Bytes für Daten. Auf einer Spur des XA-Formats können Sektoren sowohl der ersten als auch der zweiten Option vorhanden sein. Der Vorteil dieses Ansatzes ist die Möglichkeit, Daten sowie Audio- und/oder Videoinformationen gleichzeitig in Echtzeit zu lesen, ohne unnötige Bewegungen zwischen den Spuren.
Das im Orange Book beschriebene CD-I-Format (CD-Interactive – interaktive CD) ermöglicht die Aufnahme eines Videobildes auf Spuren im XA-Format und die parallele Wiedergabe mit einem speziellen CD-I-Player auf einem Haushaltsfernseher ein Audioprogramm. Titel im CD-I-Format sind nicht im Inhaltsverzeichnis (TOC) der Disc enthalten und daher auf Geräten, die dieses Format nicht unterstützen, nicht sichtbar.
Aus Gründen der Kompatibilität mit Standard-Audioplayern wurde das CD-I Ready-Format („bereit zur Wiedergabe auf einem CD-I-Player“) vorgeschlagen, bei dem eine längere Pause vor dem ersten Audiotitel, die von den meisten herkömmlichen Playern ignoriert wird, zur Aufnahme verwendet wird das Bild.
Aus Gründen der Kompatibilität mit Geräten zum Lesen von Datenträgern im XA-Format wurde das CD-Bridge-Format („CD-Bridge“) vorgeschlagen, bei dem es sich um Titel im CD-I-Format handelt, die im allgemeinen Inhaltsverzeichnis der Datenträger enthalten sind und Adressmarkierungen beider Formate enthalten - CD-I und XA.
Orange Book definiert auch das Format beschreibbarer CD-R-Discs (CD-Recordable), die in mehreren Schritten (Sessions) aufgezeichnet werden können und bei deren Produktion auch eine erste Session gestempelt wird (die sogenannte Hybrid Disk). Jede Sitzung enthält einen Einführungsdatensatz (Lead In), die eigentlichen Daten und einen Ausgabedatensatz (Lead Out).
Das White Book beschreibt das VideoCD-Format, das auf CD-Bridge basiert und zum Speichern bewegter Bilder in den Codierungen AVI, MPEG und dergleichen verwendet wird. Blue Book beschreibt das CD-Xtra-Format als aus zwei Sitzungen bestehend – einer Audiositzung und einer Datensitzung.
Die Organisation des Dateisystems auf einer CD-ROM wird durch die Norm ISO 9660 beschrieben. Stufe 1 dieser Norm umfasst die Dateisystemformate MS-DOS und HFS (Apple Macintosh). Die Verschachtelung von MS-DOS-Verzeichnissen darf 8 nicht überschreiten und die Namenslänge darf 8+3 Zeichen nicht überschreiten. Level 2 beschreibt das Dateisystem mit lange Namen und Verschachtelungsebene bis zu 32. Die Rock Ridge-Erweiterung beschreibt das UNIX-Dateisystemformat.
Ein Sonderfall der CD-R ist das Kodak Photo CD-Format, das für die Aufzeichnung von Fotosammlungen in mehreren Sitzungen verwendet wird. Foto-CDs verwenden das CD-Bridge-Format, formatiert im ISO 9660-Dateisystem. Foto-CDs können von speziellen Playern auf einem Haushaltsfernseher abgespielt oder von Computer-CD-ROM-Laufwerken gelesen werden.

Wie funktioniert ein CD-ROM-Laufwerk?

Ein typisches Laufwerk besteht aus einer Elektronikplatine, einem Spindelmotor, einem optischen Lesekopfsystem und einem Plattenladesystem.
Die Elektronikplatine enthält alle Antriebssteuerkreise, die Schnittstelle zur Computersteuerung, die Schnittstellenanschlüsse und den Audiosignalausgang. Die meisten Antriebe verwenden eine Elektronikplatine, bei einigen Modellen sind jedoch separate Schaltkreise auf kleinen Zusatzplatinen untergebracht.
Der Spindelmotor wird verwendet, um die Platte mit konstanter oder variabler linearer Geschwindigkeit in Rotation zu versetzen. Um eine konstante lineare Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, muss die Winkelgeschwindigkeit der Platte abhängig von der Position des optischen Kopfs geändert werden. Bei der Suche nach Fragmenten kann sich die Festplatte mit einer höheren Geschwindigkeit drehen als beim Lesen, daher ist eine gute Dynamik des Spindelmotors erforderlich; Der Motor dient sowohl zum Beschleunigen als auch zum Bremsen der Scheibe.
An der Achse des Spindelmotors ist ein Ständer angebracht, an den die Platte nach dem Laden gedrückt wird. Die Oberfläche des Ständers ist meist mit Gummi oder weichem Kunststoff überzogen, um ein Verrutschen der Disc zu verhindern. Die Scheibe wird mit einer Unterlegscheibe auf der anderen Seite der Scheibe an den Ständer gedrückt; Der Ständer und die Unterlegscheibe enthalten Permanentmagnete, deren Anziehungskraft die Unterlegscheibe durch die Scheibe hindurch an den Ständer drückt.
Das optische Kopfsystem besteht aus dem Kopf selbst und seinem Bewegungssystem. Der Kopf enthält einen Lasersender auf Basis einer Infrarot-Laser-LED, ein Fokussiersystem, einen Fotodetektor und einen Vorverstärker. Das Fokussiersystem ist eine bewegliche Linse, die von einem elektromagnetischen Schwingspulensystem angetrieben wird, ähnlich dem beweglichen Lautsprechersystem. Änderungen der magnetischen Feldstärke führen dazu, dass sich die Linse bewegt und der Laserstrahl neu fokussiert. Dank seiner geringen Trägheit verfolgt ein solches System den Höhenschlag der Scheibe auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten effektiv.
Das Kopfbewegungssystem verfügt über einen eigenen Antriebsmotor, der über ein Zahnrad oder Schneckengetriebe den Schlitten mit dem optischen Kopf antreibt. Um Spiel zu vermeiden, wird eine Verbindung mit Vorspannung verwendet: bei einem Schneckengetriebe - federbelastete Kugeln, bei einem Zahnrad - in entgegengesetzte Richtungen federbelastete Zahnradpaare.
Das Disc-Ladesystem wird in zwei Versionen ausgeführt: mit einer speziellen Hülle für die Disc (Caddy), die in das Aufnahmeloch des Laufwerks eingesetzt wird, und mit einem ausziehbaren Fach (Tray), auf das die Disc selbst gelegt wird. In beiden Fällen enthält das System einen Motor, der das Tablett oder Gehäuse antreibt, sowie einen Mechanismus zum Bewegen des Rahmens, auf dem das gesamte mechanische System zusammen mit dem Spindelmotor und dem Antrieb des optischen Kopfes montiert ist, in die Betriebsposition, wenn Die Scheibe liegt auf dem Spindelmotorständer.
Bei Verwendung eines normalen Einschubs kann das Laufwerk nicht in einer anderen als der horizontalen Position installiert werden. Bei Laufwerken, die den Einbau in vertikaler Position ermöglichen, umfasst das Design des Fachs Riegel, die die Festplatte halten, wenn das Fach ausgefahren ist.
Auf der Vorderseite des Laufwerks befinden sich normalerweise eine Auswurftaste zum Laden/Entnehmen einer Disc, eine Laufwerkszugriffsanzeige und eine Kopfhörerbuchse mit elektronischer oder mechanischer Lautstärkeregelung. Einige Modelle verfügen über eine Play/Next-Taste, um die Wiedergabe von Audio-Discs zu starten und zwischen Audio-Tracks zu wechseln. Die Auswurftaste wird normalerweise verwendet, um die Wiedergabe zu stoppen, ohne die Disc auszuwerfen. Bei einigen Modellen mit mechanischem Lautstärkeregler in Form eines Griffs erfolgen Wiedergabe und Übergang durch Drücken des Endes des Reglers.
Die meisten Laufwerke verfügen außerdem über ein kleines Loch in der Frontplatte, das für die Notentnahme der Festplatte in Fällen vorgesehen ist, in denen dies auf übliche Weise nicht möglich ist – beispielsweise wenn das Laufwerksfach oder die gesamte CD-ROM ausfällt, falls vorhanden Stromausfall usw. Sie müssen eine Nadel oder eine aufgebogene Büroklammer in das Loch einführen und leicht drücken – dadurch wird die Verriegelung des Fachs oder der Festplattenhülle gelöst und es kann manuell herausgezogen werden.

Über welche Schnittstellen funktionieren CD-ROMs?

SCSI, IDE – CD-ROM wird direkt an den SCSI- oder IDE (ATA)-Bus angeschlossen, indem die Gerätenummer für SCSI oder Master/Slave – für IDE angegeben wird. IDE-CD-ROMs arbeiten normalerweise mit dem ATAPI-Standard (ATA Packet Interface).
Sony, Mitsumi, Panasonic sind die drei gängigsten Schnittstellen, die von vielen Soundkarten und einzelnen Adaptern unterstützt werden. Mitsumi und Panasonic verwenden ein 40-poliges Anschlusskabel, ähnlich wie bei IDE, während Sony ein 34-poliges Anschlusskabel verwendet, ähnlich wie bei Diskettenlaufwerken.
Es gibt auch CD-ROMs mit dem sogenannten Proprietary Interface – der herstellereigenen Schnittstelle, die komplett mit Adapter und Verbindungskabel geliefert wird.
Derzeit sind CD-ROMs nur mit SCSI- und IDE-Schnittstellen erhältlich.

Warum dreht sich das CD-ROM-Laufwerk unterschiedlich schnell?

Informationen auf einer CD werden mit konstanter linearer Dichte aufgezeichnet. Um eine konstante Lesegeschwindigkeit zu erreichen, ändert sich daher die Rotationsgeschwindigkeit abhängig von der Bewegung des Lesekopfes. Die Standardrotationsgeschwindigkeit der Festplatte beträgt 500 U/min beim Lesen aus internen Zonen und 200 U/min beim Lesen aus externen Zonen (Informationen werden von innen nach außen geschrieben).

Was bedeutet „n-Geschwindigkeit“-CD-ROM?

Bei normaler Rotationsgeschwindigkeit beträgt die Datenübertragungsrate etwa 150 kb/s. Bei CD-ROMs mit zwei oder höheren Geschwindigkeiten dreht sich die Platte mit einer proportional höheren Geschwindigkeit und die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht sich proportional (z. B. 1200 kb/s für eine 8-Geschwindigkeit).
Aufgrund der Tatsache, dass die physikalischen Parameter der Platte (Heterogenität der Masse, Exzentrizität usw.) auf die Hauptrotationsgeschwindigkeit standardisiert sind, kommt es bei Geschwindigkeiten über 4-6 bereits zu erheblichen Schwankungen der Platte und insbesondere der Lesesicherheit bei illegal hergestellten Datenträgern kann es noch schlimmer werden. Bei manchen CD-ROMs kann die Rotationsgeschwindigkeit der Festplatte verringert werden, wenn Lesefehler auftreten. Bei den meisten CD-ROMs kann die Geschwindigkeit jedoch erst nach einem Datenträgerwechsel wieder auf die maximale Geschwindigkeit zurückgeführt werden.
Bei Geschwindigkeiten über 4000-5000 U/min wird ein zuverlässiges Lesen fast unmöglich, daher begrenzen die neuesten Modelle von CD-ROMs mit 10 Geschwindigkeiten oder höher die Obergrenze der Rotationsgeschwindigkeit. Gleichzeitig erreicht die Übertragungsgeschwindigkeit auf externen Gleisen den Nennwert (z. B. 1800 kb/s für 12-Gang-Modelle) und sinkt bei Annäherung an die internen Gleise auf 1200-1300 kb/s.

Warum werden „illegale“ Datenträger oft schlechter gelesen als „Markendatenträger“?

Der CD-Standard definiert ihre physikalischen und optischen Parameter: Dicke und Reflexionsvermögen der Aluminiumschicht, Tiefe und Form der Pits (Aufnahmeelemente), Abstand zwischen den Spuren, Transparenz der Schutzschicht, Exzentrizität usw. Führende Unternehmen, die CDs herstellen, verfügen über bewährte Technologien und zuverlässige Geräte, die es ihnen ermöglichen, diese Parameter einzuhalten; Die Geräte und Technologien illegaler Hersteller bieten dies oft nicht.
Die Mechanik und Optik verschiedener CD-ROM-Modelle weist unterschiedliche Toleranzen und Einstellmöglichkeiten auf, weshalb einige Modelle problemlos Discs lesen können, die für andere Modelle praktisch nicht lesbar sind. Außerdem verschlechtern sich die Laufwerksparameter im Laufe der Zeit durch betriebsbedingten Verschleiß, was zu einer Verschlechterung der Lesbarkeit von Discs führt, die auf einem neuen Laufwerk sicher gelesen werden könnten.

Ist es möglich, die Qualität einer Disc visuell zu bestimmen?

Ungefähr - es ist möglich. Sie müssen die Arbeitsfläche der Festplatte sorgfältig untersuchen – sie sollte glatt sein und es dürfen keine Kratzer, trüben Stellen, Ausbuchtungen oder Vertiefungen sowie „Flecken“ auf der reflektierenden Schicht vorhanden sein. Halten Sie dann die Scheibe gegen das Licht (mit der Arbeitsseite zu Ihnen) – sie ist möglicherweise leicht transparent, aber ohne offensichtliche Löcher in der reflektierenden Schicht. Je transparenter die Festplatte ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie unsicher gelesen wird.
Billige Discs (insbesondere solche aus China) haben in der Regel keine schützende Lackschicht auf der Rückseite – schon ein kleiner Kratzer auf dieser Seite kann dazu führen, dass der entsprechende Bereich der Disc komplett nicht gelesen werden kann.

Wie gut ist die Wiedergabequalität von Audio-Discs auf CD-ROM?

Das Abspielen von Audio-Discs ist eine Nebenfunktion von CD-ROMs und erfolgt normalerweise „nach dem Restprinzip“ – einem einfachen (oft 12- oder 14-Bit-) DAC und einem einfachen Ausgangsverstärker. Massenproduzierte CD-ROMs sind stationären Hi-Fi-Playern deutlich unterlegen, einige Modelle liegen eher an günstigen tragbaren Playern. Auf jeden Fall ist die Signalqualität am Kopfhörerausgang (Vorderseite) schlechter als am Line-Ausgang (Rückwand) – bedingt durch zusätzliche Verzerrungen bei der Verstärkung.
Zusätzlich zur Qualität des DAC führen die meisten CD-ROMs keine Überabtastung des digitalen Signals durch, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern, noch Interpolation und Maskierung, um die Kurve zu glätten und unkorrigierte Fehler teilweise zu kompensieren. Das Fehlen von Interpolation und Maskierung führt bei fehlerhaftem Lesen von Discs zu spürbaren Verzerrungen und Klickgeräuschen, während bei einem Audioplayer Lesefehler nicht so auffällig sind.
Viele moderne CD-ROMs verfügen über einen zusätzlichen digitalen Audioausgang an der Rückwand (S/PDIF – Sony/Philips Digital Interface Format), der an Studio- oder Heimgeräte angeschlossen werden kann, die über S/PDIF oder AES/EBU verfügen Sie können den Ton einer Disc nahezu verzerrungsfrei wiedergeben (der CD-ROM-Decoder kann zu Verzerrungen führen).

Was ist die maximale Kapazität einer CD?

Ungefähr 650 MB (* 1024 * 1024 Bytes) – 74 Minuten Aufnahme, Datenfluss – 153600 Bytes/s. Diese Aufnahmedauer wird durch den Standard vorgegeben, jedoch kann durch eine dichtere Anordnung der Spuren bzw. Pits selbst auf der Platte eine größere Spieldauer bzw. Datenmenge erreicht werden. Solche Discs mit Abweichungen vom Standard können von einigen Laufwerken instabil oder überhaupt nicht gelesen werden.

Was sind CD-R und CD-E?

System zur Einzel- (CD-Recordable – beschreibbare CD) und Mehrfachaufzeichnung (CD-Erasable – löschbare CD) von CDs. Die Begriffe CD-R und CD-E beziehen sich sowohl auf Aufnahmegeräte als auch auf die Discs selbst.
Für die einmalige Aufnahme werden üblicherweise sogenannte „Gold“-Discs verwendet, bei denen es sich um normale CDs handelt, bei denen die reflektierende Schicht aus Goldfolie besteht und die unmittelbar daneben liegende transparente Kunststoffschicht aus einem Material besteht verdunkelt sich beim Erhitzen. Während des Aufnahmevorgangs erhitzt der Laserstrahl Bereiche des Kunststoffs, die sich verdunkeln und kein Licht mehr an die reflektierende Schicht weiterleiten, wodurch eine „Lücke“ zwischen den „Vertiefungen“ entsteht – unveränderte transparente Bereiche des Kunststoffs.
Um die Verfolgung der Informationsspur während des Aufnahmevorgangs zu erleichtern, werden CD-R-Discs mit Hilfsmarkierungen hergestellt. Beim Auslesen erfolgt die Verfolgung wie gewohnt entlang der aufgezeichneten Grubenspur.
Einige Versionen der Software (z. B. CDR Publisher) ermöglichen das Brennen bootfähiger Discs. Um von solchen Festplatten zu booten, muss das BIOS des Computers diese Funktion unterstützen (die neuesten Versionen von AWARD und Phoenix BIOS).

Warum tritt beim Aufnehmen von reinem WAV auf CD-R Rauschen auf?

Vielleicht liegt der Grund darin, dass einige Soundeditoren (z. B. Cool Edit und Sound Forge) ihre Serviceinformationen am Ende der WAV-Datei platzieren und sie als zusätzlichen Datensatz in voller Übereinstimmung mit dem RIFF-Format formatieren. Einige CD-R-Programme ignorieren jedoch das Feld für die Länge des Audiofragments und behandeln den gesamten Rest der Datei nach dem Titel als ein einzelnes Audiofragment, wodurch die Dienstinformationen im digitalen Audioformat auf der Festplatte landen und reproduziert werden B. Geräusche oder Klickgeräusche am Ende des Programms. Um dieses Phänomen zu beseitigen, ist es notwendig, Sound-Editoren entweder zu verbieten, Dienstinformationen in einer WAV-Datei zu speichern, oder sie mit anderen Programmen zu entfernen.
Bei der Multisession-Aufnahme einzelner Audiospuren werden zu Beginn und am Ende jeder Session Ein- und Ausgabezonen gebildet, deren Eingabe während der Wiedergabe dazu führt, dass ein Zufallssignal erscheint. Es wird empfohlen, Audio-Discs in einer Sitzung aufzunehmen und im Voraus eine vollständige Audiodatei zu erstellen, wenn die CD-R-Software das Zusammenführen von Dateien während des Aufnahmevorgangs nicht zulässt.
Darüber hinaus können Störungen auf aufgezeichneten Audio-Discs aufgrund von Instabilität des Datenstroms in der CD-R (interner Pufferüberlauf oder Stream-Unterbrechung), Abweichungen von den normalen Parametern des aufgezeichneten Signals, Laserbetriebsmodus oder Disc-Rotation auftreten Geschwindigkeit, Herstellungsfehler der Disc sowie aufgrund des Verschuldens von Spielern, die bestimmte Kopien der Discs nicht zuverlässig lesen können. Bei minderwertiger Aufnahme von Datenträgern wird die Situation oft durch große Mengen an Korrekturcodes gerettet, die in CD-ROM-Formaten bereitgestellt werden.

Ist es möglich, einen Treiber eines anderen Modells mit einer IDE-CD-ROM zu verwenden?

In den meisten Fällen – ja, wenn die CD-ROM im ATAPI-Standard arbeitet. Einige Treiber funktionieren jedoch möglicherweise nicht ordnungsgemäß mit anderen CD-ROM-Modellen.

Um Video-Discs lesen zu können, benötigen Sie Unterstützung vom Laufwerk selbst und seinem Treiber sowie vom Programm zum Entpacken des Videoformats (Player). Einige Kombinationen aus Laufwerk, Controller, Treiber und Entpackprogramm sind untereinander nicht kompatibel. Sie können versuchen, den Treiber zu ändern oder das Programm zu entpacken. Es gibt auch Fälle, in denen Video-Discs viel langsamer abgespielt werden, wenn eine CD-ROM auf demselben Kanal wie die Festplatte installiert wird.

Das ist möglich – dazu benötigen Sie eine CD-ROM, die den Read Long-Befehl unterstützt und in der Lage ist, Audiosektoren im Direktzugriffsmodus zu finden (z. B. viele Laufwerke mit SCSI-Schnittstelle, die meisten Panasonic-Modelle) und ein spezielles Programm - Grabber – zum Lesen kompletter Audiosektoren, zum Beispiel CDGRAB, CDDA, CDT usw. Oft wird solchen Programmen eine Liste von CD-ROM-Modellen beigefügt, die den Long-Read-Befehl unterstützen. Aufgrund geringfügiger Unterschiede bei den Schnittstellen funktionieren einige Laufwerke mit einigen dieser Programme nicht, mit anderen jedoch möglicherweise.
Eines der Hauptprobleme beim Lesen von Audio-Discs sind Synchronisationsfehler zwischen Sektoren. Sie treten auf, wenn das Festplattenleseprogramm keine Zeit hat, einen Lesebefehl für den nächsten Sektor zu erteilen, bevor der interne CD-ROM-Puffer überläuft und Daten vom Anfang des Sektors verloren gehen. In diesem Fall ist die CD-ROM gezwungen, eine Positionierung durchzuführen, und die Frame-für-Frame-Struktur von Audio-Discs ermöglicht es nicht, genau an der richtigen Stelle mit dem Lesen zu beginnen. Als Folge solcher Fehler kommt es zu Aussetzern oder dem Auftreten mehrerer zusätzlicher Signalproben in der vom Programm generierten Datei. Zur Bekämpfung von Synchronisationsfehlern verfügen einige Programme über einen Modus, in dem die korrekte Verbindung benachbarter Sektoren überprüft wird. Bei Verwendung einer CD-ROM mit größerer Pufferkapazität verringert sich die Fehlerwahrscheinlichkeit.
Synchronisationsstörungen aufgrund der Positionierung werden fälschlicherweise oft als „Jitter“ bezeichnet. Tatsächlich wird der Begriff Jitter normalerweise verwendet, um den Jitter der Phase eines digitalen Signals zu bezeichnen, der auf schnelle Schwankungen der Durchflussrate zurückzuführen ist, die durch Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit der Platte und ihres vertikalen Rundlaufs erzeugt werden. Synchronisationsfehler sind gewissermaßen auch Phasenfehler höherer Ebene, es ist jedoch nicht ganz korrekt, sie mit dem Begriff Jitter zu bezeichnen.

Was sind die Gründe für die schlechte Leistung von Samsung-631 CD-ROM-Laufwerken?

Neben der geringen Qualität des Mechanismus selbst und des Lesesystems kommt es bei diesen Laufwerken zu einem unzureichenden Anpressen der Scheibe an die Spindel, weshalb die Scheiben beim Beschleunigen und Bremsen durchrutschen. Der Grund für die schwache Klemmung ist der große Spalt zwischen dem Spindelmagneten und der Metallscheibe, die vom Magneten angezogen wird. Michael Svechkov (2:460/140@FidoNet) empfiehlt, eine 1-2 mm dicke Stahlscheibe auf den Magneten zu kleben und diese so zu wählen, dass der Spalt zwischen Magnet und Metallscheibe minimal ist, bei den dünnsten Scheiben sollte dies jedoch nicht der Fall sein einander berühren, andernfalls wird die Funktion des Tablettauswurfsystems gestört.

Als Sony und Philips Anfang der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts Sound herausbrachten CDs(Compact Disc - CD) konnte niemand ahnen, was für ein wertvoller Informationsträger sie in naher Zukunft sein würden. Die Haltbarkeit, die Direktzugriffsfähigkeit und die hohe Klangqualität von CDs haben große Aufmerksamkeit und breite Akzeptanz erregt. Das erste CD-ROM-Laufwerk für PCs kam 1984 auf den Markt, doch es dauerte mehrere Jahre, bis es zu einem nahezu obligatorischen Bestandteil von High-End-PCs wurde. Mittlerweile werden Spiele, Softwareanwendungen, Enzyklopädien und andere Multimediaprogramme auf CD-ROMs vertrieben (bildlich gesprochen: „Aus einem teuren Luxus ist ein CD-ROM-Laufwerk mittlerweile zu einer billigen Notwendigkeit geworden“). Tatsächlich ist die „Multimedia-Revolution“ zu einem großen Teil auf billige CD-ROMs mit hoher Kapazität zurückzuführen. Wenn die Audio-CD für die Wiedergabe in hoher Qualität konzipiert wurde digitaler Ton Für 74 Minuten kann die Computer-CD-ROM 660 MB Daten und mehr als 100 Fotos speichern höchste Qualität oder ein 74-minütiger Fernsehfilm. Viele Datenträger speichern alle diese Arten von Informationen sowie andere Informationen.

CD-ROM-Laufwerke spielen in den folgenden Aspekten eines Computersystems eine wichtige Rolle:

Unterstützung Software : Am meisten wichtiger Grund dass der moderne PC mussüber ein CD-ROM-Laufwerk verfügen, gibt es eine Vielzahl von Softwareanwendungen, die auf CDs verteilt sind. Heutzutage werden Disketten dafür praktisch nicht mehr verwendet.
Leistung: Da viele Programme mittlerweile das CD-ROM-Laufwerk verwenden, wird die Leistung des Laufwerks wichtig. Natürlich ist sie nicht so kritisch wie die Leistung der Festplatte und der PC-Komponenten wie Prozessor und Systemspeicher, aber dennoch wichtig.

Dank der Massenproduktion sind moderne CD-ROM-Laufwerke schneller und günstiger als früher. Die überwiegende Mehrheit der Softwareanwendungen wird heute auf CD-ROM verteilt, und viele Programme (z. B. Datenbanken, Multimediaanwendungen, Spiele und Filme) können direkt von der CD-ROM ausgeführt werden, oft über das Netzwerk. Der heutige Markt für CD-ROM-Laufwerke bietet interne, externe und tragbare Laufwerke, Single-Disc- und Multi-Disc-Laufwerke, SCSI- und EIDE-Laufwerke sowie eine Vielzahl von Standards.

Die meisten CD-ROM-Laufwerke verfügen über benutzerfreundliche Bedienelemente auf der Vorderseite, mit denen Sie das Laufwerk zum Abspielen und Anhören von Audio-CDs verwenden können. Typischerweise gibt es die folgenden Kontrollen:

Stereo-Kopfhörerausgang: Eine kleine Klinkenbuchse zum Anschließen von Kopfhörern und zum Hören einer Audio-CD.
Drehknopf zur Lautstärkeregelung: Zum Anpassen der Audioausgabelautstärke.
Start- und Stopp-Tasten: Wird zum Starten und Stoppen der Wiedergabe einer Audio-CD verwendet. Bei einigen Laufwerken sind diese Tasten die einzigen Bedienelemente.
Schaltflächen „Nächster Titel“ und „Vorheriger Titel“.: Mit diesen Tasten wechseln Sie zum nächsten und vorherigen Titel einer Audio-CD.

CD-ROM-Laufwerke entstanden nach der Standardisierung der PC-Laufwerksschächte und sind daher so konzipiert, dass sie in einen Standard-5,25-Zoll-Laufwerksschacht passen. Die Höhe eines CD-ROM-Laufwerks beträgt 1,75 Zoll, was einem Standardlaufwerk mit halber Höhe entspricht Bucht. Die meisten Laufwerke verfügen über ein Metallgehäuse mit Löchern für Befestigungsschrauben, sodass das Laufwerk einfach im Schacht montiert werden kann. Zum Einlegen einer Disc wird normalerweise ein ausziehbares Fach verwendet.

CD-ROM-Festplattenstruktur

Ein CD-ROM-Laufwerk kann mit einem Diskettenlaufwerk verglichen werden, da beide Laufwerke verwendet werden abnehmbar(Wechsel-)Medien. Es kann auch mit einem Speichergerät verglichen werden Festplatte x, da beide Laufwerke eine große Kapazität haben. Allerdings ist eine CD-ROM weder eine Diskette noch eine Festplatte. Wenn Disketten- und Festplattenlaufwerke verwendet werden magnetisch(magnetische) Medien, dann wird es in CD-ROM verwendet Optik(optisches) Medium. Die Basis-CD-ROM hat einen Durchmesser von 120 mm (4,6 Zoll) und ist eine Art 1,2 mm dickes „Sandwich“ aus drei Schichten: einer Rückschicht aus transparentem Polycarbonat-Kunststoff, einer dünnen Aluminiumfolie und einer Lackschicht zum Schutz der Disc vor äußeren Kratzern und Staub.

Im traditionellen Herstellungsprozess werden Millionen winziger Vertiefungen genannt Pitami(Pits), auf einer Spirale, die sich von der Mitte der Scheibe nach außen entfaltet. Anschließend werden die Pitas mit einer dünnen Aluminiumfolie überzogen, die der Scheibe ihre charakteristische silberne Farbe verleiht. Ein typisches Loch ist 0,5 µm breit, 0,83 bis 3 µm lang und 0,15 µm tief. Abstand zwischen den Gleisen ( Gleisabstand- Pitch) beträgt nur 1,6 Mikrometer. Die Spurdichte beträgt mehr als 16.000 Spuren pro Zoll (Tracks Per Inch – TPI); Zum Vergleich: Ein Diskettenlaufwerk hat einen TPI von 96 und eine Festplatte einen TPI von 400. Die Länge der entfalteten und ausgefahrenen Spirale beträgt etwa vier Meilen.

Selbstverständlich muss mit CDs vorsichtig umgegangen werden. Die Arbeitsseite der Scheibe ist am empfindlichsten gegenüber Beschädigungen. Obwohl die Aluminiumschicht durch eine Lackschicht vor Beschädigung und Korrosion geschützt ist, beträgt die Dicke dieser Schutzschicht nur 0,002 mm. Unachtsame Handhabung oder Staub können zu kleinen Kratzern und winzigen Rissen führen, durch die Luft eindringen und die Aluminiumbeschichtung oxidieren kann, wodurch die Disc unbrauchbar wird.

Funktionsprinzip eines CD-ROM-Laufwerks

Mit Ausnahme einer sehr aufwändigen Fehlerprüfung ist die Funktionsweise eines CD-ROM-Laufwerks der eines Audio-CD-Players sehr ähnlich. Die Datenspeicherung erfolgt auf die gleiche Weise wie auf allen CDs. Informationen werden in 2-KB-Sektoren auf einer spiralförmigen Spur gespeichert, die in der Mitte der Festplatte beginnt und sich bis zum äußeren Rand der Festplatte „abwickelt“. Sektoren können unabhängig voneinander gelesen werden.

Der Spieler liest Informationen aus Boxen und landet(Landungen) einer spiralförmigen CD-Spur, beginnend in der Mitte der CD und sich zum äußeren Rand bewegend. Zum Auslesen wird ein Infrarot-Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 780 nm verwendet, der von einem Galliumarsenid-Halbleiter geringer Leistung erzeugt wird. Der Strahl gelangt durch eine transparente Beschichtung auf einen Metallfilm. Obwohl der Laser eine geringe Leistung hat, kann er die Netzhaut schädigen, wenn er in ein ungeschütztes Auge eindringt. Wenn sich die Scheibe mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 500 Umdrehungen pro Minute (Rotations Per Minute – RPM) dreht, wird der Strahl von den Vertiefungen reflektiert und die Frequenz des Lichts ändert sich.

Die Bereiche rund um die Gruben, genannt landet, sind auch am Leseprozess beteiligt. Das reflektierte Licht gelangt durch ein Prisma zu einem Fotosensor, dessen Ausgabe proportional zur empfangenen Lichtmenge ist. Das von den Gruben reflektierte Licht ist gegenüber dem von den Landflächen reflektierten Licht um 180 Grad phasenverschoben, und die Intensitätsunterschiede werden von Photovoltaikzellen gemessen und in elektrische Impulse umgewandelt. Infolgedessen wird eine Folge von Pits und Lands variabler Länge, die in die Oberfläche der Disc eingeprägt sind, als Folge von Einsen und Nullen interpretiert, aus denen die auf der Disc gespeicherten Daten rekonstruiert werden (unter Verwendung eines Digital-Analog-Wandlers). die digitalen Daten einer Audio-CD werden in Audiosignale umgewandelt). Da nur der Laserstrahl die Oberfläche des Mediums direkt „berührt“, kommt es zu keinem Verschleiß des Mediums.

Alles wäre relativ einfach, wenn die Oberflächen von CD-ROM-Platten völlig flach wären und sich ohne horizontale Abweichung drehen könnten. Tatsächlich erforderte das Laufwerk komplexe elektronische Schaltkreise, um sicherzustellen, dass der Laserstrahl auf die Oberfläche der Platte fokussiert und genau auf die zu lesende Spur gerichtet wurde.

Für die radiale Spurverfolgung wurden mehrere Methoden entwickelt, am gebräuchlichsten ist jedoch die Dreistrahlmethode. Der Laserstrahl wird nicht einfach auf die Oberfläche der Scheibe gerichtet, sondern wird von einem Halbleiterbauelement emittiert und durchläuft ein Beugungsgitter, das auf jeder Seite des Hauptstrahls zwei zusätzliche Lichtquellen erzeugt. Beim Durchgang durch Kollimatorlinsen werden die drei Strahlen parallel und passieren dann ein sogenanntes Prisma polarisierender Strahlteiler(polarisierter Strahlteiler). Der Splitter lässt die einfallenden Strahlen durch und die zurückkehrenden reflektierten Strahlen werden um 90 Grad gedreht zu einer Fotodiode geleitet, die das Signal interpretiert.

Gemessen werden die Intensitäten der beiden Seitenstrahlen, die gleich sein sollten, solange die Strahlen auf beiden Seiten der Strecke verbleiben. Jede seitliche Bewegung der Scheibe führt zu einer Unwucht und der Servomotor korrigiert die Linse. Der vertikale Versatz wird dadurch berücksichtigt, dass die Empfangsfotodiode in vier Quadranten unterteilt und in der Mitte zwischen den horizontalen und vertikalen Brennpunkten des Strahls platziert wird. Jede Auslenkung der Scheibe führt dazu, dass der Fleck elliptisch wird, was zu einem Ungleichgewicht der Ströme zwischen gegenüberliegenden Quadrantenpaaren führt. In diesem Fall bewegt sich die Linse nach oben oder unten und sorgt so für eine kreisförmige Punktform.

Die Compact-Disc-Technologie verfügt über integrierte Fehlerkorrektursysteme, die die meisten Fehler korrigieren können, die durch physische Partikel auf der Oberfläche der Disc verursacht werden. Jedes CD-ROM-Laufwerk und jeder Audio-CD-Player nutzt eine Fehlererkennung. kreuzverschachtelter Reed-Solomon-Code(Cross Interleaved Reed Solomon Code – CIRC), und der CD-ROM-Standard bietet eine zweite Korrekturebene unter Verwendung des Layered Error Correction Code-Algorithmus. Im CIRC-Code fügt der Encoder 2D-Paritätsinformationen hinzu, um Fehler zu korrigieren, und verschachtelt außerdem Daten auf der Festplatte, um sie vor Burst-Fehlern zu schützen. Es ist möglich, Burst-Fehler bis zu 3500 Bit (Länge 2,4 mm) zu korrigieren und Burst-Fehler bis zu 12.000 Bit (Länge 8,5 mm) zu kompensieren, die durch kleine Kratzer verursacht werden.

Digitaler Ton

Auf Schallplatten und Tonbandkassetten wird das Tonsignal als aufgezeichnet Analogsignal. Daher hören wir alle Unvollkommenheiten in der Aufnahme als Störungen (Rauschen und Pfeifen) oder andere Mängel. Um diese Mängel zu beseitigen, verwenden CDs digitale Methoden zum Speichern von „Samples“ als Nummern. Umwandlungsprozess Analogsignal im digitalen heißt es Probenahme(Probenahme), oder Digitalisierung(Digitalisierung). Das analoge Signal wird viele Male pro Sekunde abgetastet und bei jeder Messung wird die Amplitude gemessen und auf den nächsten darstellbaren Wert gerundet. Offensichtlich umso höher Abtastfrequenz(Abtastrate) und je genauer die den Amplituden zugeordneten Werte sind ( Dynamikbereich- (Dynamikbereich), desto besser ist die Darstellung des Originals.

Für CD werden eine Abtastrate von 44,1 kHz und ein 16-Bit-Dynamikbereich verwendet. Dies bedeutet, dass 44.100 Abtastwerte pro Sekunde erfasst werden und die Amplitude des Signals bei jedem Abtastwert durch eine 16-Bit-Zahl beschrieben wird, was 65.536 mögliche Werte ergibt. Diese Abtastrate bietet einen Frequenzgang, der für Töne mit einer Tonhöhe von 20 kHz ausreichend ist. Einige „Audiophile“ glauben jedoch, dass dies nicht ausreicht, um psychoakustische Effekte zu vermitteln, die außerhalb des menschlichen Hörbereichs auftreten. Der Ton wird auf zwei Spuren aufgezeichnet, um einen Stereoeffekt zu erzielen.

Einfache Berechnungen zeigen (44.100 Samples pro Sekunde * 2 Bytes * 2 Kanäle), dass eine Tonsekunde durch 176.400 Bytes beschrieben wird, mit einer entsprechenden Datenübertragungsrate von 176,4 KB/s. Ein Single-Speed-CD-ROM-Laufwerk überträgt Daten mit dieser Geschwindigkeit, ein Teil des Datenstroms enthält jedoch Fehlerkorrekturinformationen, wodurch die effektive Datenübertragungsrate auf 150 KB/s sinkt. Auf einer CD können 74 Minuten codierter Stereo-Audiodaten gespeichert werden, was nach Hinzurechnung des Fehlererkennungs- und -korrekturaufwands eine Standard-CD-Kapazität von 680 MB ergibt. Die Tabelle zeigt alle berücksichtigten Parameter.

Drehzahl

Konstante lineare Geschwindigkeit

Die erste Generation von Single-Speed-CD-ROM-Laufwerken basierte auf dem Design von Audio-CD-Playern. Es wurde Technologie verwendet, um die Scheibe zu drehen konstante lineare Geschwindigkeit(Constant Linear Velocity – CLV), d.h. Die Festplatte drehte sich wie eine Audio-CD und ermöglichte eine Datenübertragungsrate von 150 KB/s. Die Datenspur muss am inneren und äußeren Teil der Platte mit der gleichen Geschwindigkeit unter dem Lesekopf hindurchlaufen. Dazu müssen Sie die Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe je nach Position des Kopfes ändern. Je näher an der Mitte der Festplatte, desto schneller muss sich die Festplatte drehen, um einen konstanten Datenfluss zu gewährleisten. Die Rotationsgeschwindigkeit der Disc in Audio-CD-Playern liegt zwischen 210 und 540 U/min.

Da sich am äußeren Rand der Platte mehr Sektoren befinden als in der Mitte, verwendet die CLV-Technologie einen Servomotor, der die Rotationsgeschwindigkeit der Platte verlangsamt, während sie sich zu den äußeren Spuren bewegt, um eine konstante Datenübertragungsrate vom Laserlesekopf aufrechtzuerhalten . Der interne Pufferspeicher des Laufwerks steuert die Rotationsgeschwindigkeit, indem er einen Quarzoszillator verwendet, um die Datenausgabe des Puffers mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu takten und den Puffer beim Einlesen von Daten zu 50 % voll zu halten. Wenn Daten zu schnell gelesen werden, wird der Schwellenwert von 50 % des Arbeitszyklus überschritten und ein Befehl zum Verlangsamen der Spindelmotorgeschwindigkeit gesendet.

Wenn Audio-CDs mit einer konstanten Geschwindigkeit gelesen werden müssen, ist diese Anforderung für CD-ROM-Discs nicht erforderlich. Grundsätzlich gilt: Je schneller die Daten gelesen werden, desto besser. Mit der Verbesserung der CD-ROM-Technologie stiegen die Geschwindigkeiten kontinuierlich an und 1998 kamen Laufwerke mit der 32-fachen Datenübertragungsgeschwindigkeit von 4,8 MB/s auf den Markt.

Beispielsweise muss ein Viergang-Laufwerk mit CLV-Technologie den Plattenteller beim Lesen interner Titel mit etwa 2120 U/min und beim Lesen externer Titel mit 800 U/min drehen. Auch beim Lesen von Audiodaten ist eine variable Rotationsgeschwindigkeit erforderlich, die unabhängig von der Datenübertragungsgeschwindigkeit des Computers immer mit einer konstanten Geschwindigkeit (150 KB/s) gelesen wird. Die wichtigsten Faktoren bei Antrieben mit variabler Geschwindigkeit sind die Qualität des Spindelmotors, der den Antrieb dreht, und der Software, die den Antrieb steuert, sowie das Positionierungssystem, das den Lesekopf schnell und genau an die gewünschte Position bewegen muss, um auf die Daten zuzugreifen . Eine einfache Erhöhung der Drehzahl reicht nicht aus.

Ein weiterer Faktor ist die Auslastung der CPU-Zeit: Mit zunehmender Drehzahl und damit der Datenübertragungsrate steigt auch die Zeit, die der Prozessor für die Verarbeitung der Daten vom CD-ROM-Laufwerk aufwenden muss. Wenn andere Aufgaben gleichzeitig Prozessorzeit erfordern, verfügt das CD-ROM-Laufwerk über eine geringere Datenverarbeitungskapazität und die Datenübertragungsgeschwindigkeit wird reduziert. Ein ordnungsgemäß konzipiertes CD-ROM-Laufwerk sollte die Prozessorzeit bei einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit und Datenübertragungsrate minimieren. Es ist klar, dass die interne Leistung eines schnellen Laufwerks größer sein sollte als die eines langsamen.

Bei CD-ROM-Laufwerken ist immer die Datenpufferkapazität angegeben. Natürlich ist ein 1-MB-Puffer hinsichtlich der Datenübertragungsgeschwindigkeit definitiv besser als ein 128-KB-Puffer. Ohne ein gutes Laufwerksverwaltungsprogramm sind die geringfügigen Leistungssteigerungen die Kosten für zusätzlichen Pufferspeicher jedoch kaum wert.

Konstante Winkelgeschwindigkeit

Die CLV-Technologie blieb die dominierende CD-ROM-Laufwerkstechnologie, bis Pioneer, das das erste Laufwerk mit vier Geschwindigkeiten herausbrachte, 1996 das Zehngeschwindigkeitslaufwerk DR-U10X herausbrachte. Dieser Antrieb arbeitete nicht nur im üblichen Modus mit konstanter linearer Geschwindigkeit, sondern auch im konstante Winkelgeschwindigkeit(Konstante Winkelgeschwindigkeit – CAV). In diesem Modus überträgt das Laufwerk Daten mit variabler Geschwindigkeit und der Spindelmotor dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit, wie bei einer Festplatte.

Die Gesamtleistung wird stark beeinflusst von Zugriffszeit(Zugriffszeit). Mit zunehmender Geschwindigkeit eines CLV-Laufwerks werden die Zugriffszeiten häufig schlechter, da es aufgrund der Trägheit des Laufwerks selbst schwieriger wird, die plötzlichen Änderungen der Spindelmotorgeschwindigkeit zu berücksichtigen, die erforderlich sind, um eine konstante und hohe Datenübertragungsrate aufrechtzuerhalten. Das CAV-Laufwerk behält eine konstante Rotationsgeschwindigkeit bei, was die Datenübertragungsgeschwindigkeit erhöht und die Suchzeit verkürzt, wenn sich der Kopf zum äußeren Rand bewegt. Betrug die Zugriffszeit bei den ersten CLV-Antrieben noch 500 ms, ist sie bei modernen CAV-Antrieben auf 100 ms gesunken.

Das revolutionäre Antriebsdesign von Pioneer ermöglichte den Betrieb im CLV- und CAV-Modus sowie im gemischten Modus. Im gemischten Modus wurde der CAV-Modus zum Lesen in der Nähe der Plattenmitte verwendet, und wenn sich der Kopf dem äußeren Rand näherte, wechselte das Laufwerk in den CLV-Modus. Das Laufwerk von Pioneer markierte das Ende der Ära der reinen CLV-Laufwerke und den Übergang zu den sogenannten Partial-CAV-Laufwerken als Haupttyp der Cd-ROM-Laufwerke.

Diese Situation blieb bis zur Entwicklung einer neuen Generation bestehen digitale Signalprozessoren(Digital Signal Processor – DSP), der eine 16-fache Datenübertragungsgeschwindigkeit ermöglichen konnte, und im Herbst 1997 brachte Hitachi das erste CD-ROM-Laufwerk auf den Markt, das ausschließlich CAV-Technologie (Full CAV) nutzte. Es überwindet viele der Probleme mit Partial-CAV-Laufwerken, insbesondere die Notwendigkeit, die Kopfposition zu steuern und die Rotationsgeschwindigkeit zu variieren, um eine konstante Datenübertragungsrate und eine annähernd konstante Zugriffszeit aufrechtzuerhalten. Mit dem neuen Antrieb musste zwischen den Übergängen nicht darauf gewartet werden, dass sich die Drehzahl des Spindelmotors beruhigt.

Die meisten Full-CAV-CD-ROM-Laufwerke mit 24 Geschwindigkeiten verwendeten Ende 1997 eine konstante Plattengeschwindigkeit von 5000 U/min mit Datenübertragungsraten von 1,8 MB/s in der Mitte und einem Anstieg auf 3,6 MB/s am äußeren Rand. Bis zum Sommer 1999 wurde eine 48-fache Datenübertragungsrate von einer externen Spur mit 7,2 MB/s bei einer Plattenrotationsgeschwindigkeit von 12.000 U/min erreicht, was der Rotationsgeschwindigkeit vieler Hochgeschwindigkeitsfestplatten entsprach.

Das Drehen des Laufwerks bei so hohen Geschwindigkeiten verursachte jedoch Probleme mit übermäßigem Lärm und Vibrationen, häufig in Form eines Pfeifgeräuschs, das durch aus dem Laufwerksgehäuse entweichende Luft verursacht wurde. Da die CD-ROM-Disc in der Mitte eingespannt ist, treten die stärksten Vibrationen am äußeren Rand der Disc auf, d. h. wo die Datenübertragungsrate maximal ist. Da nur wenige CD-ROMs Daten am äußeren Rand speichern, erreichen die meisten Hochgeschwindigkeitslaufwerke in der Praxis selten ihre theoretischen maximalen Datenübertragungsraten.

Anwendungen

Bald stellte sich die Frage, welche Anwendungen die Geschwindigkeit der CD-ROM-Speicherung nutzten. Die meisten Medienlaufwerke wurden für die Verwendung von 2-Gang- und bestenfalls 4-Gang-Laufwerken optimiert. Wenn das Video zur Wiedergabe in Echtzeit mit einer Datenübertragungsrate von 300 KB/s aufgezeichnet wird, muss die doppelte Geschwindigkeit nicht überschritten werden. Manchmal konnte ein schnelleres Laufwerk Informationen schnell in den Puffercache einlesen, wo sie dann wiedergegeben wurden, wodurch das Laufwerk für andere Arbeiten frei wurde, aber diese Technik wurde selten verwendet.

Das Lesen großer Bilder von PhotoCDs erweist sich als idealer Einsatzzweck für ein schnelles CD-ROM-Laufwerk, aber das Dekomprimieren der Bilder beim Lesen von der Festplatte erfordert nur die vierfache Datenübertragungsgeschwindigkeit. Tatsächlich ist die einzige Anwendung, die wirklich hohe Datenübertragungsraten erfordert, das Kopieren serieller Daten auf eine Festplatte – also die Installation von Softwareanwendungen.

Schnelle CD-ROM-Laufwerke sind nur bei der sequenziellen Übertragung von Daten wirklich schnell, nicht bei wahlfreiem Zugriff. Die ideale Anwendung für hohe kontinuierliche Bitraten sind hochwertige digitale Videos, die mit einer entsprechend hohen Bitrate aufgezeichnet werden. MPEG-2-Video implementiert in Digital Versatile Disks(Digital Versatile Disc – DVD) erfordert eine Übertragungsrate von ca. 580 KB/s, während der MPEG-1-Standard laut White Paper für VideoCD eine Übertragungsrate von nur 170 KB/s erfordert. Somit wird eine Standard-660-MB-CD-ROM in nur 20 Minuten gelesen, sodass qualitativ hochwertige Videos nur für praktisch interessant sind DVDs mit deutlich größerer Kapazität.

Schnittstellen

Auf der Rückseite von CD-ROM-Laufwerken befinden sich drei Hauptanschlüsse: Strom, Audioausgang zur Soundkarte und eine Datenschnittstelle.

Heutzutage verwenden die meisten CD-ROM-Laufwerke eine IDE-Datenschnittstelle, die theoretisch an den IDE-Controller angeschlossen werden kann, der in fast jedem PC zu finden ist. Die ursprüngliche IDE-Festplatte wurde für den AT-Bus und die alten Modelle entwickelt IDE-Schnittstelle erlaubt den Anschluss zweier Festplatten – einer Master- und einer Slave-Festplatte. Anschließend ermöglichte die ATAPI-Spezifikation, dass eines davon ein IDE-CD-ROM-Laufwerk wurde. Die EIDE-Schnittstelle ging noch einen Schritt weiter und fügte einen zweiten IDE-Kanal für zwei weitere Geräte hinzu, bei denen es sich um Festplatten, CD-ROM-Laufwerke und Bandlaufwerke handeln konnte.

Die Arbeit an einem dieser Geräte muss abgeschlossen sein, bevor auf ein anderes Gerät zugegriffen werden kann. Wenn Sie ein CD-ROM-Laufwerk an denselben Kanal wie die Festplatte anschließen, verringert sich die PC-Leistung, da das langsamere CD-ROM-Laufwerk den Zugriff darauf blockiert Festplatte. Im PC mit zwei Festplatten IDE-Laufwerke Das CD-ROM-Laufwerk sollte isoliert werden, indem es an den sekundären IDE-Kanal angeschlossen wird, und die Festplatten sollten als Master und Slave an den primären Kanal angeschlossen werden. Die Festplatten konkurrieren miteinander, jedoch ohne Beteiligung des langsamen CD-ROM-Laufwerks. Der Nachteil der EIDE-Schnittstelle besteht darin, dass die Anzahl der angeschlossenen Geräte auf vier begrenzt ist und alle Geräte intern montiert werden müssen, sodass die Erweiterung möglicherweise durch die Größe des PC-Gehäuses begrenzt ist.

Der SCSI-2-Standard ermöglicht den Anschluss von bis zu 12 internen oder externen Geräten an einen Host-Adapter. SCSI ermöglicht die gleichzeitige Aktivität aller Geräte am Bus, obwohl nur ein Gerät Daten übertragen kann. Die physische Lokalisierung von Daten in Geräten ist relativ zeitaufwändig. Während also ein Gerät den Bus nutzt, kann jedes andere Gerät die Köpfe positionieren, um Lese- und Schreibvorgänge auszuführen. Die neueste Fast Wide SCSI-Spezifikation unterstützt eine maximale Datenübertragungsrate von 20 MB/s im Vergleich zu 13 MB/s bei EIDE, und dank der integrierten Intelligenz erfordern SCSI-Geräte weniger Prozessoraufmerksamkeit als IDE-Geräte.

Die Vorteile der SCSI-Schnittstelle gegenüber IDE zeigen sich auch bei der Nutzung von PC-Ressourcen, insbesondere IRQ-Interrupt-Request-Leitungen. Aufgrund der Vielzahl zusätzlicher Karten und Geräte stellen moderne PCs erhöhte Anforderungen an die Nutzung von IRQ und lassen kaum Spielraum für weitere Erweiterungen. Der primären EIDE-Schnittstelle ist normalerweise IRQ 14 und der sekundären EIDE-Schnittstelle IRQ 15 zugewiesen, sodass vier Geräte über zwei Interrupt-Leitungen hinzugefügt werden. Die SCSI-Schnittstelle ist weniger ressourcenintensiv, da unabhängig von der Anzahl der Geräte am Bus nur eine IRQ-Leitung für den Host-Adapter erforderlich ist.

Im Allgemeinen, SCSI-Schnittstelle Bietet ein größeres PC-Erweiterungspotenzial und eine bessere Leistung, ist jedoch deutlich teurer als die IDE-Schnittstelle. Die moderne Vorliebe für interne EIDE-Laufwerke erweist sich als praktischer und kostengünstiger als technische Exzellenz, daher wird nur die SCSI-Schnittstelle gewählt externe Laufwerke CD-ROM.

Vergleich von DMA- und PIO-Modus

Traditionell wurden CD-ROM-Laufwerke zur Datenübertragung verwendet. programmierbare I/O(Programmierbarer Eingang/Ausgang – PIO), nicht direkter Speicherzugriff(Direkter Speicherzugriff – DMA). Dies wurde in frühen Entwicklungen damit begründet, dass die Hardware-Implementierung einfacher und für Geräte mit niedriger Datenrate geeignet war. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass die Datenübertragung vom Prozessor gesteuert wird. Da die Datenübertragungsgeschwindigkeiten von CD-ROM-Laufwerken zunahmen, stieg auch die Belastung des Prozessors, sodass 24- und 32-Geschwindigkeitslaufwerke im PIO-Modus den gesamten Prozessor belegten. Die Prozessorlast hängt von mehreren Faktoren ab, darunter dem verwendeten PIO-Modus, dem IDE/PCI-Brückendesign im Computer, der Kapazität und dem Design des CD-ROM-Laufwerkpuffers und dem Gerätetreiber des CD-ROM-Laufwerks.

Die Datenübertragung per DMA ist immer effizienter und nimmt nur wenige Prozent der Prozessorzeit in Anspruch. Hier steuert ein spezieller Controller die Datenübertragung direkt an Systemspeicher und der Prozessor muss nur über eine anfängliche Speicherzuweisung und ein Minimum verfügen Wissen(Händeschütteln). Allerdings hängt die Leistung vom Gerät ab, nicht vom System. DMA-Geräte müssen unabhängig vom System, mit dem sie verbunden sind, die gleiche Leistung erbringen. DMA ist auf den meisten SCSI-Systemen seit langem Standard, wird aber erst seit Kurzem auch für IDE-Schnittstellen und -Geräte weit verbreitet.

TrueX-Technologie

Damit Benutzer Anwendungen direkt von einer CD ausführen können, ohne sie auf eine Festplatte zu übertragen, verfolgte Zen Research bei der Entwicklung der TrueX-Technologie einen originellen Ansatz zur Verbesserung der Leistung von CD-ROM-Laufwerken: Verbesserung der Datenübertragungsgeschwindigkeiten und Zugriffszeiten, anstatt sie einfach zu drehen Festplatte schneller. Eine typische CD-ROM verwendet einen einzelnen fokussierten Laserstrahl, um ein digitales Signal zu lesen, das durch Spuren winziger Vertiefungen auf der Oberfläche der CD kodiert ist. Die Zen-Forschungsmethode verwendet spezialisiert groß Integrierter Schaltkreis (Application-Specific Integrated Circuit – ASIC), um mehrere Spuren zu beleuchten, sie gleichzeitig zu erkennen und parallel von den Spuren zu lesen. Der ASIC enthält analoge Schnittstellenelemente wie einen digitalen Phasenregelkreis (DPLL), einen digitalen Signalprozessor, einen Servomotor-Controller, einen Parallel-Seriell-Wandler und eine ATAPI-Schnittstelle. Bei Bedarf können Sie eine externe SCSI- oder IEEE 1394-Schnittstellenschaltung anschließen.

Ein geteilter Laserstrahl beleuchtet und erkennt in Verbindung mit einem Mehrstrahl-Detektorarray mehrere Spuren. Ein herkömmlicher Laserstrahl wird durch ein Beugungsgitter geleitet, das ihn in sieben diskrete Strahlen (sogenannte Akkumulatoren) aufteilt mehrstrahlig- Multibeam), die sieben Spuren beleuchtet. Sieben Strahlen werden durch einen Spiegel zur Linse und dann zur Oberfläche der Scheibe geleitet. Die Fokussierung und Nachführung erfolgt über den Zentralstrahl. Drei Strahlen auf jeder Seite der Mitte werden vom Detektorarray gelesen, wenn der mittlere Strahl auf der Spur liegt und fokussiert ist. Die reflektierten Strahlen kehren auf dem gleichen Weg zurück und werden von einem Spiegel zum Detektorarray gelenkt. Der Mehrstrahldetektor verfügt über sieben Detektoren, die auf reflektierende Spuren ausgerichtet sind. Zur Fokussierung und Nachführung sind herkömmliche Detektoren vorgesehen.

Obwohl die mechanischen Elemente des CD-ROM-Laufwerks leicht modifiziert sind (die Drehung der Platte und die Bewegung des Lesekopfes bleiben gleich), folgt das Format des Datenträgers dem CD- oder DVD-Standard und es wird der übliche Ansatz verwendet zum Suchen und Verfolgen. Die TrueX-Technologie kann in CLV- und CAV-Laufwerken verwendet werden, Zen Research zielt jedoch auf CLV ab, um konsistente Datenübertragungsraten über das gesamte Laufwerk hinweg zu gewährleisten. In beiden Fällen werden höhere Übertragungsgeschwindigkeiten bei niedrigeren Plattengeschwindigkeiten erreicht, was Vibrationen reduziert und die Zuverlässigkeit verbessert.

Kenwood Technologies brachte im August 1998 das erste 40-Gang-TrueX-CD-ROM-Laufwerk auf den Markt und entwickelte sechs Monate später ein 52-Gang-Laufwerk. Je nach Betriebsumgebung und Medienqualität bietet das Kenwood 52X TrueX CD-ROM-Laufwerk Datenübertragungsraten von 6,75 – 7,8 MB/s (45x – 52x) über das gesamte Laufwerk. Zum Vergleich: Ein typisches CD-ROM-Laufwerk mit 48 Geschwindigkeiten bietet 19-fache Geschwindigkeit auf den internen Spuren und erreicht 48-fache Geschwindigkeit nur auf den äußeren Spuren. Gleichzeitig ist seine Rotationsgeschwindigkeit mehr als doppelt so hoch wie beim Antrieb von Kenwood Technologies.

CD-ROM-Standards

Um CDs selbst zu verstehen und zu verstehen, welche Laufwerke sie lesen können, müssen Sie sich zunächst mit den Disc-Formaten vertraut machen. Typischerweise werden CD-Standards in Form von Büchern mit farbigem Einband herausgegeben und der Standard selbst ist nach der Farbe des Einbands benannt. Alle CD-ROM-Laufwerke sind mit den Standards Yellow Book und Red Book kompatibel und verfügen außerdem über integrierte Digital-Analog-Wandler(Digital-Analog-Wandler – DAC), mit dem Sie Red Book-Audio-Discs über Kopfhörer oder Audioausgabe anhören können.

Rotes Buch

Das Red Book ist der am weitesten verbreitete CD-Standard und beschreibt die physikalischen Eigenschaften einer CD und der digitalen Audiokodierung. Es definiert:

Audiospezifikation für 16-Bit-Pulscodemodulation (PCM).
Festplattenspezifikation, einschließlich ihrer physikalischen Parameter.
Optische Stile und Parameter.
Abweichungen und Blockfehlerraten.
Modulations- und Fehlerkorrektursystem.
Steuerungs- und Anzeigesystem.

Jedes auf einer CD aufgenommene Musikstück entspricht dem Red-Book-Standard. Grundsätzlich sind 74 Minuten Audio möglich und die Informationen werden aufgeteilt Spuren(Spuren - Spuren). Ein späterer Nachtrag zum Red Book beschreibt die CD-Grafikoption unter Verwendung der Subcode-Kanäle R bis W. Der Nachtrag beschreibt verschiedene Anwendungen der Subcode-Kanäle, einschließlich Grafiken und MIDI.

Gelbes Buch Das Yellow Book wurde 1984 veröffentlicht und beschreibt eine Erweiterung der CD zur Speicherung von Computerdaten, d. h. CD-ROM (Compact-Disc Read-Only Memory). Diese Spezifikation enthält Folgendes:

Disc-Spezifikation, die eine Kopie eines Teils des Red Book ist.
Modulations- und Fehlerkorrektursystem (aus dem Red Book).
Optische Stile und Parameter (aus dem Red Book).
Steuerungs- und Anzeigesystem (aus dem Roten Buch).
Eine digitale Datenstruktur, die die Sektor-, ECC- und EDC-Struktur einer CD-ROM beschreibt.

CD-ROM XA

Als separate Erweiterung des Yellow Book enthält die CD-ROM-XA-Spezifikation Folgendes:

Disc-Format, einschließlich Q-Kanal und Sektorstruktur bei Verwendung von Modus-2-Sektoren.
Datenabrufstruktur basierend auf dem ISO 9660-Format, einschließlich Datei-Interleaving, das im Datenmodus 2 nicht verfügbar ist.
Audiokodierung mit den Ebenen B und C der ADPCM-Modulation.
Codierung von Videobildern, d.h. Standbilder.

Die einzigen derzeit verfügbaren CD-ROM-XA-Formate sind die CD-I Bridge-Formate für die Photo CD VideoCD plus des Sony Playstation-Systems.

Grünes Buch

Das Green Book beschreibt die CD-Interactive (CD-I)-Disc, den Player und das Betriebssystem und enthält Folgendes:

CD-I-Disc-Format (Spur- und Sektorstruktur).
Datenabrufstruktur basierend auf dem ISO 9660-Format.
Audiodaten mit den Ebenen A, B und C der ADPCM-Modulation.
Echtzeit-Encoding, Decoder und visuelle Effekte für Standbilder.
Compact Disc Real Time Operating System (CD-RTOS).
Grundlegende (mindeste) Systemspezifikation.
Filmerweiterung (MPEG-Cartridge und Software).

Auf einer CD-I-Disc können 19 Stunden Audio, 7.500 Standbilder und 72 Minuten Vollbild-Full-Motion-Video (MPEG) im Standard-CD-Format gespeichert werden. CD-I-Discs sind mittlerweile veraltet.

Oranges Buch

Das Orange Book identifiziert CD-Recordable-Discs mit Multisession-Fähigkeit. Teil I definiert magnetooptisch wiederbeschreibbare CD-MO (Magneto Optical)-Discs; Teil II definiert CD-WO (Write Once)-Discs; Teil III definiert wiederbeschreibbare CD-RW-Discs (wiederbeschreibbar). Alle drei Teile enthalten die folgenden Abschnitte:

Disc-Spezifikation für unbespielte und bespielte Discs.
Pre-Groove-Modulation.
Daten organisieren, inklusive Verlinkung.
Multisession- und Hybrid-Discs.
Empfehlungen zur Reflektivitätsmessung, Leistungsregelung usw.

Weißes Buch

Disc-Format einschließlich Titelverwendung, VideoCD-Informationsbereich, Segmentwiedergabebereich, Audio-/Videotitel und CD-DA-Titel.
Datenabrufstruktur gemäß ISO 9660-Format.
MPEG-Kodierung von Audio-/Videospuren.
Kodierung von Wiedergabesegmentelementen für Videosequenzen, Standbilder und CD-DA-Titel.
Wiedergabesequenzdeskriptoren für programmierte Sequenzen.
Benutzerdatenfelder für das Scannen von Daten (schnelles Vorwärts- und Rückwärtsscannen ist zulässig).
Beispiele für Wiedergabesequenzen und Wiedergabesteuerungen.

Bis zu 70 Minuten Full-Motion-Video werden im MPEG-1-Standard mit Datenkomprimierung kodiert. Das White Paper wird auch Digital Video (DV) genannt. Eine VideoCD-Disc enthält einen im CD-ROM XA Mode 2 Form 2 aufgezeichneten Datentrack. Dies ist immer der erste Track auf der Disc (Track 1). Dieser Track zeichnet die ISO 9660-Dateistruktur und -Anwendung auf CD-I-Programm sowie den VideoCD-Informationsbereich, der allgemeine Informationen zur VideoCD-Disc enthält. Nach der Datenspur wird das Video während derselben Sitzung auf einer oder mehreren nachfolgenden Spuren aufgezeichnet. Diese Titel sind auch in aufgenommen Modus 2 Form 2. Die Sitzung wird geschlossen, nachdem alle Tracks aufgezeichnet wurden.

Blaues Buch

Das Blue Book definiert die Enhanced Music CD-Spezifikation für Multisession-Pressed-Discs (d. h. nicht beschreibbare Discs), die Audio- und Datensitzungen enthalten. Die Discs können auf jedem Audio-CD-Player und PC abgespielt werden. Das Blaue Buch enthält Folgendes:

Disc-Spezifikation und Datenformat, einschließlich zwei Sitzungen (Audio und Daten).
Verzeichnisstruktur (ISO 9660), einschließlich Verzeichnissen für CD-Zusatzinformationen, Bilder und Daten. Das CD Plus-Informationsdateiformat, Bilddateiformate und andere Codes und Dateiformate werden ebenfalls definiert.
MPEG-Standbilddatenformat.

CDs, die der Blue-Book-Spezifikation entsprechen, werden auch CD-Extra oder CD-Plus genannt. Sie enthalten eine Mischung aus Daten und Audio, die in separaten Sitzungen aufgezeichnet wurden, um die Wiedergabe von Datenspuren und mögliche Schäden an hochwertigen Heimstereoanlagen zu verhindern.

CD-I-Brücke

CD-I Bridge ist eine Spezifikation von Philips und Sony für Discs, die für die Wiedergabe auf CD-I-Playern und PCs vorgesehen sind. Es enthält Folgendes:

Das Disc-Format, das CD-I-Bridge-Discs als der CD-ROM-XA-Spezifikation entsprechend definiert.
Datenabrufstruktur gemäß ISO 9660. Das CD-I-Anwendungsprogramm ist erforderlich und wird im CDI-Verzeichnis gespeichert.
Audiokodierung, die ADPCM und MPEG umfasst.
Videokodierung für CD-I- und CD-ROM-XA-Kompatibilität.
Festplattenstruktur für mehrere Sitzungen, einschließlich Sektoradressierung und Volume-Speicherplatz.
Daten für CD-I, da alle CD-I-Player CD-I-Bridge-Daten lesen müssen.

Foto-CD

Die Photo-CD-Spezifikation wird von Kodak und Philips auf der Grundlage der CD-I-Bridge-Spezifikation definiert. Es enthält Folgendes:

Allgemeines Festplattenformat, einschließlich Programmbereichslayout, Indextabelle, Volume-Deskriptor, Datenbereich, Q-Kanal-Subcode-Skew, CD-DA-Clips und vom Mikrocontroller lesbare Sektoren.
Datenabrufstrukturen, einschließlich Verzeichnisstruktur, INFO.PCD-Datei und mikrocontrollerlesbares Sektorsystem.
Bilddatenkodierung, einschließlich Beschreibung der Bildkodierung und Bildpakete.
ADPCM-Dateien zur gleichzeitigen Wiedergabe von Ton und Bild.

Auf der Website finden Sie zahlreiche Informationen zu CD-ROM-Laufwerken http://www.cd-info.com/.

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