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CD

Este artículo trata sobre CD, Disco compacto. Para otros usos de este término, véase CD (desambiguación).
CD
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Soporte CD 01 1.jpg
Concepto:Un CD es un Disco Compacto de tecnología óptica que se utiliza para almacenar y utilizar información en medios informáticos.

Disco compacto. (en inglés Compact Disc). El CD es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (Audio, Video, Documentos, etc,.)

Un método de grabación de datos totalmente diferente, es el utilizado para los discos ópticos. Estos incluyen a varios tipos de discos: CD y DVD. Los discos ópticos son medios de almacenamiento movibles que tienen la capacidad de guardar grandes cantidades de datos en espacio reducido. Los discos ópticos son un plástico de forma circular con picos y valles, que son leídos por un rayo láser.

Definición

El CD (Compact Disc) consiste en un pequeño disco de 120 mm de diámetro con un agujero de 15 mm de diámetro en el centro y un grosor de 1,2 mm, con una densidad de 16 000 pistas por pulgadas (TPI); aunque existen los Mini Discos de tamaño más pequeño, de 80 mm de diámetro.

El disco esta constituido por una fina placa de policarbonato, recubierta con una película metálica, en general de una aleación de aluminio, sobre ella se extiende un recubrimiento de plástico que protege la superficie de metal, los datos se graban en una sola cara, mientras que en la otra se suele aplicar una etiqueta. En contraposición a un disco de vinilo, un CD comienza su reproducción desde el margen interior y no desde el exterior.

La grabación de un CD se comienza en una fábrica donde se emplea un láser muy potente para realizar las perforaciones en un disco maestro. A partir de este disco maestro se genera un molde que se utilizará para grabar las copias. Las copias se realizan a presión y no mediante un láser como en el disco maestro.

Las zonas perforadas se denominan Pits (huecos) y las zonas sin perforar se nombran Lands, las cuales se alinean a lo largo de una sola espiral que va desde adentro hacia fuera y cubre todo el CD con una longitud de 6 Km. en la que se acomodan dos billones de Pits, como se observa en las (figura 1).

Pits y Lands

En contraposición a un disco de vinilo, la reproducción de un CD comienza justo después del Lead In (la parte más interna). En los CD single la anchura de la espiral es de 0,5 micras a 0,83 micras y la separación entre ellas es de 1,6 micras. Después de las perforaciones, el bloque de policarbonato se recubre con una capa delgada de aluminio de 125 nm de espesor sobre la que se deposita una capa de acrílico transparente que sirve de protección y finalmente se imprime una etiqueta sobre esta última, como se muestra en la figura 3. Mientras se lee la parte interior, el CD gira rápidamente y más tarde, cuando el cabezal se acerca al borde externo, la velocidad disminuye.

CAV y CLV

En el almacenamiento de datos sobre medios giratorios se diferencian dos procedimientos cuyos nombres son CAV y CLV.

Corte longitudinal de un CD
Al principio los fabricantes utilizaban la tecnología de velocidad lineal constante

(CLV) con los inconvenientes que trae las variaciones de velocidad del disco en su reproducción. A partir de 1997 comenzó a utilizarse la tecnología de velocidad angular constante (CAV), como se observa en la (figura 2). La lectura de un CD consiste en la conversión de los Lands y Pits a información digital. El elemento fundamental es un láser de baja potencia que se enfoca hacia la parte inferior de éste. La luz atraviesa la capa de policarbonato e incide sobre la capa de aluminio. Si el haz de luz incide sobre un hueco (Pit) el por ciento de la luz reflejada es muy pequeña. Si por el contrario incide en una zona plana (Land), se refleja un gran por ciento de luz. La radiación luminosa reflejada se dirige hacia un fotodetector que, en función de la intensidad de luz recibida, detecta si se ha enfocado un Pit o un Land. El rayo de lectura debe ser reducido para poder desenmarañar la secuencia de pits y lands. El diámetro del rayo es de 1 µm y se estrecha por la longitud de onda de la luz que constituye el rayo.

Corte transversal de un CD
La transformación de Land y Pit en valores digitales no sigue una correspondencia

directa: un Land no significa un valor digital 0 y un Pit no significa un 1. Un Land indica mantener el estado digital anterior y un Pit, invertirlo (ver figura 3).

Breve Historia

    • 1927: John L. Baird muestra Sistema Phonovision: disco encerado con información mostrada por un scáner óptico.
    • 1935: Baird Radiovision pone a la venta seis minutos de película mostrada en video a partir de imágenes almacenadas.
    • 1961: La Compañía 3M comienza a trabajar en la grabación óptica.
    • 1965: La compañía 3M tiene varias patentes de grabación óptica.
    • Julio de 1971: Se publica el trabajo: Micromachining and Image Forming on Thin Film by Laser Bean”, precursor de los desarrollos posteriores.
    • 1974: Philips muestra una grabación a partir del láser y el sistema de reproducción.
    • 1979: Philips exhibe un sistema de discos compactos de audio: fin de los fonógrafos.
    • 1980: Philips y Sony establecen el estándar de los discos compactos (CD-DA) como alternativa a los discos de vinilo y casetes.
    • 1983: Sony introduce en el mercado el primer reproductor de CDs de audio y el primer CD que salió al mercado fue “52nd Street” de Billy Joel.
    • 1984: Philips y Sony extienden la tecnología para que sirvan en el almacenamiento y recuperación de datos. Nace el CD-ROM con extensión de 650 Mb o 74 minutos de música (curiosidad: es el tiempo que demora la 9na. Sinfonía de Beethoven)
    • 1990: Philips y Sony amplían la tecnología y crean el Compact Disc Grabable (CD-R).
    • 1997: Philips y Sony desarrollan el DVD.

Evolución histórica

En 1968, durante la "Digital Audio Disc Convention" en Tokyo, se reunieron 35 fabricantes para unificar criterios. Allí Philips decidió que el proyecto del disco compacto requería de una norma internacional, como había sucedido con su antecesor, el LP o disco de larga duración. La empresa discográfica Poligram (filial de Philips), se encargó de desarrollar el material para los discos, eligiendo el policarbonato. A grandes rasgos la norma definía:

  • Diámetro del disco: 120 mm.
  • Abertura en el centro: 15 mm.
  • Material: Policarbonato.
  • Espesor: 1.2 mm.
  • Láser para lectura: Arseniuro de galio.
  • Grabación: en forma de "pits o marcas".
  • Duración: 74 minutos.

En Marzo de 1979 este prototipo fue probado con éxito en Europa y en Japón; adoptados por la alianza de Philips y Sony.

La aplicación potencial de la tecnología de CD, como medio de almacenamiento masivo de datos a bajo costo, permitió que en 1983 se especificara un estándar para la fabricación del disco compacto para solo lectura (CD ROM).

El CD ROM logró un éxito semejante al de las grabaciones sonoras digitales, con más de 130 millones de lectores vendidos y decenas de miles de títulos disponibles. Se configuro el estándar para cualquiera de los PC que se venden actualmente en el mercado actual. Básicamente este formato es la derivación natural del CD de audio con la diferencia que en vez de grabar la información de forma que puedan interpretarlo los lectores de audio, la misma esta organizada de forma similar a un disco duro, pero de 640 Mb. Su evolución paralela produjo el CD R y CD RW, tecnología que nos permite grabar y borrar nuestros discos compactos para usarlos como respaldo de datos, música o multimedia.

Tipos

CD “Compact Disc”:Es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (audio, vídeo, documentos y otros datos).
La unidad de CD-ROM ha dejado de ser un accesorio opcional para convertirse en parte integrante de nuestro ordenador, sin la cual no podríamos ni siquiera instalar la mayor parte del software que actualmente existe, por no hablar ya de todos los programas multimedia y juegos.
Las desventajas que esta unidad tienes es que a nivel de almacenamiento una vez que se ha grabado en el disco luego se podrá solo leer del mismo, sin opción a modificar su contenido y a nivel de lectora solo se limita a leer o reproducir un CD.

CD-ROM: "Disco compacto de sólo lectura (Compact Disk-Read Only Memory)": Estos discos contienen información que es grabada desde el momento de su fabricación y esta ya no puede ser modificada. Los CD-ROM son los CD más usados para almacenar programas y datos. Dentro de esa categoría se puede incluir a los CD de audio, los interactivos y todos aquellos que ya vienen grabados de fabrica para diversos fines (Photo CD o Vídeo CD).

CD-R “Compact Disc Recordable”: Permite grabar y almacenar datos de forma permanente en un CD. Este tipo de almacenamiento viene bien para guardar presentaciones multimedia, música, películas o aplicaciones de software para tener liberar espacio en el disco duro, tener copias de seguridad o mover los datos a otro lugar diferente. Puede almacenar hasta 650 MB de datos. Se pueden grabar en varias sesiones. La desventaja más notable es que en este tipo solo se puede grabar información en cada disco solo una vez, por lo que la información agregada no puede ser borrada ni sobrescrita, en su lugar se debe usar el espacio libre que dejó la sesión inmediatamente anterior.

CD-RW “Compact Disc Rewritable”:Similar a un CD-R, pero permite sobrescribir los datos según las necesidades, por lo que funciona más o menos como un disquete pero con muchísima más información disponible.No tiene una desventaja marcada, pues de entre los otros tipos de unidades de CD es la más flexible puesto que como se dijo permite grabar y borrar la información de un disco, lo único que podemos decir es que hoy en día tecnologías como el DVD pueden desplazar o minimizar esta forma de almacenamiento, aunque su uso sigue vigente.

CD Audio: Es el conocido CD que escuchamos en un reproductor de CD para audio. Podemos escuchar la música que contiene mientras trabajamos con una PC, o bien mezclarla en usos multimedia.

Video-CD "VCD": Para películas de dicho formato.

CD-I: Son las iniciales de disco compacto interactivo. Es una variante de disco óptico, de lectura exclusivamente CD-ROM, que contiene sonido e imagen además de datos.

Photo-CD multisesion: El estándar elaborado en 1990 por Phillips y Eastman Kodak especifica el procedimiento para convertir fotografías de 35 mm en señales digitales para ser grabadas en un CD-R en una o varias sesiones. Cuando se lleva a revelar un carrete se puede pedir que se grabe en este formato.

CD-XA y CD-XA Entrelazado: CD’s con mezcla de música y datos.

DVI: Es un tipo de CD ROM que integra video, televisión, gráficos con animación, audio multicanal y textos.

Características

Las características en las que tenemos fijar a la hora de comprar una unidad de CD-ROM son las siguientes: Instalación
Las unidades de CD-ROM pueden ser de instalación interna o externa. Las ventajas de una sobre otra depende del uso que se le vaya a dar. Si se cuenta con varios ordenadores podemos tener una unidad externa para transportarla y utilizarla con todos. Si no tenemos espacio disponible en el ordenador para instalarla la solución es una instalación externa.
Interfaz
Es el tipo de conexión y modo de funcionamiento eléctrico que utilizan. El CD-ROM necesita un interfaz para transferir los datos al ordenador y hay diferentes tipos: Creative, Panasonic, Sony, E-IDE, Mitsumi, DMA/33 y SCSI. Si se quiere añadir un CD-ROM y se dispone ya de tarjeta de sonido se deben consultar las especificaciones técnicas y comprobar de qué clase es el interfaz que incorpora para poder elegir correctamente la unidad de CD. El interfaz E-IDE permite conectar el CD-ROM a la controladora de disco duro como si se tratara de un segundo disco duro.
Velocidad
Es uno de los aspectos más importantes. Está claro que cuanta mayor sea la velocidad, mejor será la respuesta del sistema a la hora de leer datos y reproducir sonido y video desde el CD. Los valores que se han ido tomando, son 1x, 2x, 3x, 4x, 6x, 8x, 10x, 12x, 14x, 16x, 18x, 24x, 28x, 32x, 36x y 40x. La x hay que sustituirla por 150 Kb/seg. Se recomienda que comprar a partir de un 32x ya que los demás casi no se fabrican y los precios de los más rápidos son cada vez más bajos.
Velocidad de acceso
Es el tiempo medio que tarda la unidad en acceder a los datos cuando se los pedimos. Los valores típicos oscilan entre 100-250 ms. Está claro que cuanto menor sea el valor, mejor.
Tamaño del buffer
El buffer es una memoria especial que se encarga de transferir la información del CD al interfaz. No se trata de una memoria caché, pero permite enviar datos en paquetes más grandes, con lo que se logran mayores transferencias. Los valores típicos van desde los 64 a los 512 Kb.
Compatibilidad
CD-XA, CD-1 (M2, F2), PhotoCD, multisesión, CD grabable y regrabable, son distintos tipos de CD-ROM que se pueden leer en una unidad que especifique qué es compatible con estos sistemas. Por ejemplo CD-XA quiere decir arquitectura avanzada; CD-I puede leer CD-I de Phillips y Video CD. PhotoCD lee el formato multisesión de discos de fotografías Kodak. Hay algunas unidades que permiten leer discos Macintosh para poder utilizarlas en este tipo de unidades.
Inserción de CD
Por bandeja y por Caddy. El Caddy es una especie de caja en la que se inserta el CD para después introducirlo en la unidad. La ventaja principal es que las unidades que utilizan Caddy cogen menos polvo y se pueden colocar en posición vertical, cosa que es imposible hacer con una unidad de bandeja. Estas últimas son con las que posiblemente nos encontremos en las tiendas.
Controladora propia
Hay algunos CD-ROM que incluyen controladora propia bien sea porque no se ajustan a los interfaces más utilizados, o bien porque utilizan interfaz E-IDE y tenemos cuatro discos duros instalados, no siendo posible su conexión a la controladora de disco duro.

Medios grabables

Los tres medios grabables que se basan en la lectura óptica son: el CD-ROM, CD-R y el CD-RW. El CD ROM y el CD-R sólo se pueden grabar una vez. Los CD-WR permiten la grabación y lectura múltiple.

Véase también

Enlaces externos

Fuentes

  • Inside the PC. Cap 9 págs: 200-234, cap 10 págs 236-265, cap 16 págs 404-414.
  • Guía del programador para el IBM PC. Peter Norton. Cap. 5 Pág. 111, cap. 10 Pág. 209, cap.

17 Pág. 334.

  • PCinterno 5, programación de sistemas. Michael Tischer y Bruno Jennrich. (Parte 2 - CD).