Конструкция компактдиска
Компакт-диск (CD) представляет собой диск диаметром 120 мм с внутренним отверстием диаметром 15 мм, предназначенным для крепления на магнитном узле диаметром 27 мм. На диске можно выделить 3 области.
1-я - область вводной дорожки. Предназначена для записи информации о диске, команд автозапуска, оптимальных параметров декодирования.
2-я – область программной записи. Здесь помимо основной записи имеются так называемые субканальные данные, которые могут содержать сигналы синхронизации, команды управления воспроизведением, дополнительную информацию (длительность дорожек, их название, иногда даже картинки и возможно видео).
3-я – область выводной дорожки. Здесь команды окончания воспроизведения и информация о конце диска.
В разрезе в структуре диска различают 3 слоя.
1-й – полистироловая основа, предназначенная для фокусировки лазера на дорожку записи, также обеспечивает механическую прочность.
2-й – отражающая алюминиевая поверхность.
3-й – защитная акриловая этикетка.
Информация на диске записана на единой спиральной дорожке шириной 0,6 микрона с шагом 1,6 микрона.
Информация представляет собой последовательность отражающих и неотражающих участков. Последние представляют собой углубления в алюминиевом слое глубиной ¼ длины волны считывающего лазера. Длина их для выбранного канального кода и стандартной скорости считывания 1,25 м/с составляет 0,87 – 3,48 микрона. Диаметр пятна считывающего лазера при выбранной длине волны 780 нм и числовой опертуре равной 9, составляет 0,7 – 0,9 микрона.
Запись производится лазером непрерывного излучения длиной волны либо 0,441, либо 0,46 микрона.
Процесс изготовления компакт-дисков делится на 4 этапа:
1 й – изготовление основной матрицы.
2-й – тиражирование.
3-й – нанесение этикетки.
4-й – упаковка.
1. Изготовление основной матрицы. На стеклянную заготовку наносится слой фоторезиста, затем его засвечивают лазером, записывая информацию. Далее в растворителе вымываются все участки, не засвеченные лазером. После этого рабочую поверхность покрывают тонким слоем серебра в вакуумной камере. Наносят толстый слой никеля электрохимическим способом.
После этого аналогичным образом изготавливается вторая (основная) матрица, применяемая при тиражировании.
2. Тиражирование. Сначала наносят на основную матрицу слой полистирола горячим прессованием, либо слой метилметакрилата обычной заливкой. Далее получившуюся основу диска отделяют от матрицы и в вакуумной камере наносят отражающий слой алюминия. На завершающем шаге на алюминиевую поверхность наносят защитный слой лака.
3. Нанесение этикетки. Возможен либо офсетный способ, либо похожий на него способ сетчатого изображения (наносится с помощью сетки).
4. Упаковка: транспортировочные метровые шпиндели с целлофановой оберткой (продажная упаковка).
Обработка звука при записи на компакт-диск
Для записи на компакт-диск звук оцифровывается в стереоформате, подвергается кодированию, после чего записывается лазерным лучом.
Кодирование включает в себя:
- корректирующий код (CIRC),
- блочный корректирующий код Рида-Соломона с перемещением над полем Галуа GF(28) с выбранным внешним блочным кодом С1 (24, 28) и внутренним С2 (28, 32).
Кодированию подвергается группа из 6-ти отсчетов, кодируются 8-битные слова сначала внешними, затем внутренними кодами.
В качестве канального кода выбран код 8/14. Блоки данных объединяются в группы, каждая из которых имеет слово-управление ( 8 бит) и 24-разрядное синхрослово. Общий размер группы – 588 байт.
Управляющее слово для каждой группы содержит 8 бит, каждый из которых принадлежит так называемому каналу управления. За цикл управления, равный 98 управляющим словам, в каждом канале может быть передан кусочек определенной информации. Циклы управления идут через каждые 0,5 секунды. В каждом цикле есть сигнал глобальной синхронизации, по этому сигналу проверяется правильность системы позиционирования и начинается новый цикл.