Unidad de disco óptico
 | Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . ( diciembre de 2016 ) |
| Discos ópticos |
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En informática , una unidad de disco óptico ( ODD ) es una unidad de disco que utiliza luz láser u ondas electromagnéticas dentro o cerca del espectro de luz visible como parte del proceso de lectura o escritura de datos hacia o desde discos ópticos . Algunas unidades solo pueden leer de ciertos discos, pero las unidades recientes pueden leer y grabar, también llamadas grabadoras o escritoras (ya que queman físicamente el tinte orgánico en discos CD-R, DVD-R y BD-R LTH de una sola escritura). Los discos compactos , DVD y discos Blu-ray son tipos comunes de medios ópticos que pueden leerse y grabarse con dichas unidades.
Tipos de unidad
A partir de 2020 [actualizar], la mayoría de las unidades de disco óptico en el mercado son unidades de DVD-ROM y unidades de BD-ROM que leen y graban desde esos formatos, además de tener compatibilidad con versiones anteriores de discos CD, CD-R y CD-ROM ; Las unidades de disco compacto ya no se fabrican fuera de los dispositivos de audio. También se fabrican unidades de DVD y Blu-ray de solo lectura, pero se encuentran con menos frecuencia en el mercado de consumo y se limitan principalmente a dispositivos multimedia como consolas de juegos y reproductores multimedia de discos. Durante los últimos diez años, las computadoras portátiles ya no vienen con unidades de disco óptico para reducir costos y hacer que los dispositivos sean más livianos, lo que requiere que los consumidores compren unidades ópticas externas.
Electrodomésticos y funcionalidad
Las unidades de disco óptico son una parte integral de dispositivos independientes como reproductores de CD , reproductores de DVD , reproductores de Blu-ray Disc, grabadoras de DVD , ciertas consolas de videojuegos de escritorio, como Sony PlayStation 4 , Microsoft Xbox One , Nintendo Wii U , Sony PlayStation 5 y Xbox Series X y también en consolas más antiguas, como Sony PlayStation 3 y Xbox 360 , y ciertas consolas de videojuegos portátiles, como Sony PlayStation Portable (utilizando UMD patentados ahora descontinuados). También se utilizan con mucha frecuencia en las computadoras para leer software y medios distribuidos en disco y para grabar discos con fines de archivo e intercambio de datos. Las unidades de disquete , con una capacidad de 1,44 MB, se han vuelto obsoletas: los medios ópticos son baratos y tienen una capacidad mucho mayor para manejar los archivos grandes utilizados desde los días de los disquetes, y la gran mayoría de las computadoras y gran parte del hardware de entretenimiento para el consumidor tienen dispositivos ópticos. escritores. Las unidades flash USB , de alta capacidad, pequeñas y económicas, son adecuadas cuando se requiere capacidad de lectura / escritura.
La grabación de disco está restringida al almacenamiento de archivos reproducibles en dispositivos de consumo ( películas , música, etc.), volúmenes de datos relativamente pequeños (por ejemplo, un DVD estándar tiene capacidad para 4,7 gigabytes ; sin embargo, existen formatos de mayor capacidad, como los discos Blu-ray multicapa. ) para uso local y datos para distribución, pero solo a pequeña escala; La producción masiva de grandes cantidades de discos idénticos presionando (replicación) es más barata y rápida que la grabación individual (duplicación).
Los discos ópticos se utilizan para realizar copias de seguridad de volúmenes de datos relativamente pequeños, pero la copia de seguridad de discos duros completos, que a partir de 2015 [actualizar]normalmente contienen muchos cientos de gigabytes o incluso varios terabytes, es menos práctica. Las copias de seguridad grandes a menudo se realizan en discos duros externos, ya que su precio ha bajado a un nivel que lo hace viable; en entornos profesionales también se utilizan unidades de cinta magnética .
Algunas unidades ópticas también permiten escanear de manera predictiva la superficie de los discos en busca de errores y detectar una mala calidad de grabación. [1] [2]
Con una opción en el software de creación de discos ópticos , los grabadores de discos ópticos pueden simular el proceso de escritura en CD-R , CD-RW , DVD-R y DVD-RW , lo que permite realizar pruebas como observar las velocidades y los patrones de escritura ( por ejemplo , velocidad angular constante , velocidad lineal constante y variantes P-CAV y Z-CLV ) con diferentes configuraciones de velocidad de escritura y probando la capacidad más alta de un disco individual que se podría lograr usando sobregrabación , sin escribir ningún dato en el disco. [3]
Pocas unidades ópticas permiten simular una unidad flash FAT32 a partir de discos ópticos que contienen sistemas de archivos ISO9660 / Joliet y UDF o pistas de audio (simuladas como archivos ), [4] para compatibilidad con la mayoría de los dispositivos multimedia USB . [5].wav
Componentes clave
Factores de forma
Las unidades ópticas para computadoras vienen en dos factores de forma principales: media altura (también conocida como unidad de escritorio ) y tipo delgado (utilizado en computadoras portátiles y computadoras de escritorio compactas ). Existen tanto como variantes internas como externas.
Las unidades ópticas de media altura miden alrededor de 4 centímetros de altura, mientras que las unidades ópticas de tipo delgado miden alrededor de 1 cm de altura.
Las unidades ópticas de media altura operan a más del doble de velocidad que las unidades ópticas de tipo delgado , porque las velocidades en las unidades ópticas de tipo delgado están limitadas a las limitaciones físicas de la velocidad de rotación del motor de accionamiento (alrededor de 5000 rpm [6] ) en lugar del rendimiento del sistema de captación óptica .
Debido a que las unidades ópticas de media altura requieren mucha más energía eléctrica y un voltaje de 12 V CC, mientras que las unidades ópticas delgadas funcionan con 5 voltios, las unidades ópticas externas de media altura requieren una entrada de energía externa separada, mientras que las de tipo delgado externas generalmente pueden funcionar completamente con la energía entregada. a través del puerto USB de una computadora . Las unidades de media altura también son más rápidas que las unidades Slim debido a esto, ya que se requiere más potencia para hacer girar el disco a velocidades más altas.
Las unidades ópticas de media altura mantienen los discos en su lugar desde ambos lados, mientras que las unidades ópticas de tipo delgado sujetan el disco desde la parte inferior.
Los accionamientos de media altura sujetan el disco mediante 2 ejes que contienen un imán cada uno, uno debajo y otro encima de la bandeja del disco. Los husillos pueden estar revestidos con flocado o con un material de silicona texturizado para ejercer fricción sobre el disco y evitar que se resbale. El eje superior se deja ligeramente suelto y es atraído por el eje inferior debido a los imanes que tiene. Cuando se abre la bandeja, un mecanismo accionado por el movimiento de la bandeja tira del eje inferior alejándolo del eje superior y viceversa cuando la bandeja está cerrada. Cuando la bandeja está cerrada, el eje inferior toca la circunferencia interior del disco y eleva ligeramente el disco de la bandeja al eje superior, que es atraído por el imán del disco inferior, sujetando el disco en su lugar. Solo el husillo inferior está motorizado.Las bandejas en unidades de media altura a menudo se abren y cierran por completo mediante un mecanismo motorizado que se puede empujar para cerrar, controlar mediante la computadora o controlar con un botón en la unidad. Las bandejas en unidades de media altura y delgadas también se pueden bloquear con cualquier programa que las esté utilizando, sin embargo, aún se pueden expulsar insertando el extremo de un clip en un orificio de expulsión de emergencia en la parte frontal de la unidad. Los primeros reproductores de CD, como el Sony CDP-101, utilizaban un mecanismo motorizado independiente para sujetar el disco al eje motorizado.Los primeros reproductores de CD, como el Sony CDP-101, utilizaban un mecanismo motorizado independiente para sujetar el disco al eje motorizado.Los primeros reproductores de CD, como el Sony CDP-101, utilizaban un mecanismo motorizado independiente para sujetar el disco al eje motorizado.
Las unidades delgadas utilizan un eje especial con pernos de forma especial cargados por resorte que se irradian hacia afuera, presionando contra el borde interno del disco. El usuario debe ejercer una presión uniforme sobre la circunferencia interior del disco para sujetarlo al eje y tirar de la circunferencia exterior mientras coloca el pulgar en el eje para retirar el disco, flexionándolo ligeramente en el proceso y volviendo a su forma normal. después de la remoción. El borde exterior del eje puede tener una superficie de silicona texturizada para ejercer fricción y evitar que el disco se deslice. En las unidades delgadas, la mayoría, si no todos, los componentes están en la bandeja del disco, que se abre mediante un mecanismo de resorte que puede ser controlado por la computadora. Estas bandejas no pueden cerrarse solas; deben empujarse hasta que la bandeja se detenga. [7]
Láser y óptica
Sistema de captación óptica
La parte más importante de una unidad de disco óptico es una ruta óptica , que se encuentra dentro de un cabezal de recogida ( PUH ). El PUH también se conoce como captador láser, captador óptico, captador, conjunto de captación, conjunto de láser, conjunto óptico de láser, cabezal / unidad de captación óptica o conjunto óptico. [8] Por lo general, consta de un diodo láser semiconductor , una lente para enfocar el rayo láser y fotodiodos para detectar la luz reflejada desde la superficie del disco. [9]
Inicialmente, se utilizaron láseres tipo CD con una longitud de onda de 780 nm (dentro del infrarrojo). Para los DVD, la longitud de onda se redujo a 650 nm (color rojo), y para los discos Blu-ray, esto se redujo aún más a 405 nm (color violeta).
Se utilizan dos servomecanismos principales , el primero para mantener la distancia adecuada entre la lente y el disco, para garantizar que el rayo láser se enfoque como un pequeño punto láser en el disco. El segundo servo mueve el cabezal de recogida a lo largo del radio del disco, manteniendo el rayo en la pista , una ruta de datos en espiral continua. Los discos ópticos se 'leen' comenzando en el radio interior hasta el borde exterior.
Cerca de la lente láser, las unidades ópticas generalmente están equipadas con uno a tres potenciómetros diminutos (generalmente separados para CD , DVD y generalmente un tercero para discos Blu-ray si es compatible con la unidad [10] ) que se pueden girar usando un destornillador fino. El potenciómetro está en un circuito en serie con la lente láser y se puede usar para aumentar y disminuir manualmente la potencia del láser con fines de reparación . [11] [12] [13] [14] [15] [16]
El diodo láser utilizado en las grabadoras de DVD puede tener potencias de hasta 100 milivatios , potencias tan elevadas que se utilizan durante la escritura. [17] Algunos reproductores de CD tienen control automático de ganancia (AGC) para variar la potencia del láser y asegurar una reproducción confiable de discos CD-RW. [18] [19]
La legibilidad (la capacidad de leer discos sucios o dañados físicamente) puede variar entre las unidades ópticas debido a las diferencias en los sistemas de captación óptica, firmwares y patrones de daño. [20]
Medios de solo lectura
En los medios de solo lectura (ROM) prensados en fábrica , durante el proceso de fabricación, las pistas se forman presionando una resina termoplástica en un estampador de níquel que se hizo chapando un vidrio 'maestro' con 'protuberancias' elevadas en una superficie plana, creando así hoyos y aterriza en el disco de plástico. Debido a que la profundidad de los hoyos es aproximadamente de un cuarto a un sexto de la longitud de onda del láser, la fase del haz reflejado se desplaza en relación con el haz entrante, lo que provoca una interferencia destructiva mutua y reduce la intensidad del haz reflejado. Esto es detectado por fotodiodos que crean las señales eléctricas correspondientes.
Medios grabables
En esta sección falta información sobre la potencia del láser para leer y escribir en tipos de medios individuales. ( Agosto de 2020 ) |
Una grabadora de disco óptico codifica (también conocida como grabación, ya que la capa de tinte se quema permanentemente) datos en un disco CD-R , DVD-R , DVD + R o BD-R grabable (llamado blanco ) calentando selectivamente (quemando ) partes de una capa de tinte orgánico con un láser. [ cita requerida ]
Esto cambia la reflectividad del tinte, creando así marcas que se pueden leer como los hoyos y las tierras de los discos prensados. En el caso de los discos grabables, el proceso es permanente y solo se puede escribir una vez en los medios. Mientras que el láser de lectura no suele ser más potente que 5 mW , el láser de escritura es considerablemente más potente. [21] Los láseres de DVD funcionan a voltajes de alrededor de 2,5 voltios. [22]
Cuanto mayor sea la velocidad de escritura, menos tiempo tiene un láser para calentar un punto en el medio, por lo que su potencia debe aumentar proporcionalmente. Los láseres de las grabadoras de DVD a menudo alcanzan un máximo de aproximadamente 200 mW, ya sea en onda continua o en pulsos, aunque algunos se han impulsado hasta 400 mW antes de que falle el diodo.
Medios regrabables
Para CD-RW , DVD-RW , DVD + RW , DVD-RAM o BD-RE regrabables , el láser se utiliza para fundir una aleación de metal cristalino en la capa de grabación del disco. Dependiendo de la cantidad de energía aplicada, se puede permitir que la sustancia se vuelva a fundir (cambie la fase de nuevo) en forma cristalina o se deje en forma amorfa , permitiendo que se creen marcas de reflectividad variable.
Soportes de doble cara
Se pueden usar soportes de doble cara , pero no se puede acceder fácilmente a ellos con una unidad estándar, ya que deben estar físicamente volteados para acceder a los datos del otro lado.
Medios de doble capa
Los medios de doble capa o de doble capa (DL) tienen dos capas de datos independientes separadas por una capa semirreflectante. Ambas capas son accesibles desde el mismo lado, pero requieren que la óptica cambie el enfoque del láser. Los medios de escritura tradicionales de una sola capa (SL) se producen con una ranura en espiral moldeada en el policarbonato protectorcapa (no en la capa de grabación de datos), para dirigir y sincronizar la velocidad del cabezal de grabación. Los medios grabables de doble capa tienen: una primera capa de policarbonato con una ranura (poco profunda), una primera capa de datos, una capa semirreflectante, una segunda capa de policarbonato (espaciadora) con otra ranura (profunda) y una segunda capa de datos. La primera ranura en espiral generalmente comienza en el borde interno y se extiende hacia afuera, mientras que la segunda ranura comienza en el borde externo y se extiende hacia adentro. [23] [24]
Impresión fototérmica
Algunas unidades admiten Hewlett-Packard 's LightScribe , o la alternativa LabelFlash impresión fototérmica tecnología para marcar los discos con un recubrimiento especial.
Accionamientos multihaz
Zen Technology y Sony han desarrollado unidades que utilizan varios rayos láser simultáneamente para leer discos y escribir en ellos a velocidades más altas de lo que sería posible con un solo rayo láser. La limitación con un solo rayo láser proviene del bamboleo del disco que puede ocurrir a altas velocidades de rotación; a 25.000 RPM, los CD se vuelven ilegibles [18] mientras que los Blu-ray no se pueden escribir a más de 5.000 RPM. [25] Con un solo rayo láser, la única forma de aumentar las velocidades de lectura y escritura sin reducir la longitud del hoyo del disco (lo que permitiría más hoyos y, por lo tanto, bits de datos por revolución, pero puede requerir una luz de longitud de onda más pequeña si hay superlentesno se utilizan) es aumentando la velocidad de rotación del disco que lee más hoyos en menos tiempo, aumentando la velocidad de datos; de ahí por qué las unidades más rápidas hacen girar el disco a velocidades más altas. Además, los CD a 27.500 RPM (por ejemplo, para leer el interior de un CD a 52x) pueden explotar y causar daños importantes en el entorno del disco, y los discos de mala calidad o dañados pueden explotar a velocidades más bajas. [26] [18]
En el sistema de Zen (desarrollado en conjunto con Sanyo y con licencia de Kenwood), se usa una rejilla de difracción para dividir un rayo láser en 7 rayos, que luego se enfocan en el disco; Se utiliza un rayo central para enfocar y rastrear la ranura del disco dejando 6 rayos restantes (3 a cada lado) que están espaciados uniformemente para leer 6 porciones separadas de la ranura del disco en paralelo, aumentando efectivamente las velocidades de lectura a RPM más bajas. reduciendo el ruido de la unidad y la tensión en el disco. Luego, los rayos se reflejan en el disco, se coliman y se proyectan en una matriz de fotodiodos especial para ser leídos. Las primeras unidades que usaban la tecnología podían leer a 40x, luego aumentaban a 52x y finalmente a 72x. Utiliza una sola pastilla óptica. [27] [28] [29] [30] [31] [32]
En el sistema de Sony (utilizado en su sistema patentado Optical Disc Archive que se basa en Archival Disc , que a su vez se basa en Blu-ray), la unidad tiene 4 pastillas ópticas, dos a cada lado del disco, y cada pastilla tiene dos lentes para un total de 8 lentes y rayos láser. Esto permite que se lean y escriban ambas caras del disco al mismo tiempo, y que se verifique el contenido del disco durante la escritura. [33]
Mecanismo de rotacion
Comparación de varias formas de almacenamiento en disco que muestran pistas (no a escala); el verde denota el inicio y el rojo denota el final.
* Algunas grabadoras de CD-R (W) y DVD-R (W) / DVD + R (W) funcionan en los modos ZCLV, CAA o CAV.A media altura unidad de CD-ROM (sin el caso)
El mecanismo de rotación de una unidad óptica se diferencia considerablemente del de una unidad de disco duro en que esta última mantiene una velocidad angular constante (CAV), es decir, un número constante de revoluciones por minuto (RPM). Con CAV, generalmente se puede lograr un rendimiento más alto en el disco externo en comparación con el interno.
Por otro lado, las unidades ópticas se desarrollaron con el supuesto de lograr un rendimiento constante, en unidades de CD inicialmente igual a 150 KiB / s. Era una característica importante para la transmisión de datos de audio que siempre tienden a requerir una tasa de bits constante . Pero para garantizar que no se desperdiciara la capacidad del disco, un cabezal también tenía que transferir datos a una velocidad lineal máxima en todo momento, sin disminuir la velocidad del borde exterior del disco. Esto llevó a que las unidades ópticas, hasta hace poco tiempo, operaran con una velocidad lineal constante (CLV). La ranura en espiraldel disco pasó bajo su cabeza a una velocidad constante. La implicación de CLV, a diferencia de CAV, es que la velocidad angular del disco ya no es constante, y el motor del husillo debe diseñarse para variar su velocidad entre 200 RPM en el borde exterior y 500 RPM en el interior, manteniendo los datos. tarifa constante.
Las unidades de CD posteriores mantuvieron el paradigma CLV, pero evolucionaron para lograr velocidades de rotación más altas, descritas popularmente en múltiplos de una velocidad base. Como resultado, una unidad 4 × CLV, por ejemplo, rotaría a 800-2000 RPM, mientras transfiere datos de manera constante a 600 KiB / s, que es igual a 4 × 150 KiB / s.
Para DVD, la velocidad base o 1 × es 1.385 MB / s, igual a 1.32 MiB / s, aproximadamente nueve veces más rápida que la velocidad base del CD. Para las unidades de Blu-ray, la velocidad base es de 6,74 MB / s, equivalente a 6,43 MiB / s.
Debido a que mantener una tasa de transferencia constante para todo el disco no es tan importante en la mayoría de los usos contemporáneos de CD, se tuvo que abandonar un enfoque CLV puro para mantener la velocidad de rotación del disco baja de manera segura mientras se maximiza la tasa de datos. Algunas unidades funcionan en un esquema CLV parcial (PCLV), cambiando de CLV a CAV solo cuando se alcanza un límite de rotación. Pero el cambio a CAV requiere cambios considerables en el diseño del hardware, por lo que la mayoría de los variadores utilizan la velocidad lineal constante zonificada.(Z-CLV) esquema. Esto divide el disco en varias zonas, cada una con su propia velocidad lineal constante. Una grabadora Z-CLV con una clasificación de "52 ×", por ejemplo, escribiría 20 × en la zona más interna y luego aumentaría progresivamente la velocidad en varios pasos discretos hasta 52 × en el borde exterior. Sin velocidades de rotación más altas, se puede lograr un mayor rendimiento de lectura leyendo simultáneamente más de un punto de un surco de datos, también conocido como multihaz , [34] pero las unidades con tales mecanismos son más caras, menos compatibles y muy poco comunes.
Límite
Se sabe que tanto los DVD como los CD explotan [35] cuando se dañan o giran a velocidades excesivas . Esto impone una restricción a las velocidades máximas de seguridad (56 × CAV para CD o alrededor de 18 × CAV en el caso de DVD) a las que pueden funcionar las unidades.
Las velocidades de lectura de la mayoría de las unidades de disco óptico de media altura lanzadas desde alrededor de 2007 están limitadas a × 48 para CD, × 16 para DVD y × 12 ( velocidades angulares ) para discos Blu-ray. [a] Las velocidades de escritura en los soportes de escritura única seleccionados son más altas. [7] [36] [37]
Algunas unidades ópticas también regulan la velocidad de lectura en función del contenido de los discos ópticos, como máx. 40 × CAV (velocidad angular constante) para la extracción de audio digital ( “DAE” ) de pistas de CD de audio , [36] 16 × CAV para contenido de Video CD [37] e incluso limitaciones más bajas en modelos anteriores como 4 × CLV ( constante velocidad lineal ) para CD de vídeo . [38] [39]
Mecanismos de carga
Carga de bandeja y ranura
Unidades ópticas actuales utilizan ya sea una bandeja de carga mecanismo, donde se carga el disco en una motorizado (tal como se utiliza por medio de la altura , "escritorio" unidades) de la bandeja, una bandeja de accionamiento manual (tal como se utiliza en un portátil ordenadores, también llamado de tipo delgado ) , o un mecanismo de carga por ranura , donde el disco se desliza en una ranura y es arrastrado por rodillos motorizados. Las unidades ópticas de carga por ranura existen en factores de forma de altura media (escritorio) y tipo delgado (computadora portátil). [7]
Con ambos tipos de mecanismos, si se deja un CD o DVD en la unidad después de apagar la computadora, el disco no se puede expulsar mediante el mecanismo de expulsión normal de la unidad. Sin embargo, las unidades de carga por bandeja tienen en cuenta esta situación al proporcionar un pequeño orificio donde se puede insertar un clip para abrir manualmente la bandeja de la unidad y recuperar el disco. [40]
Las unidades de disco óptico de carga por ranura se utilizan de forma destacada en consolas de juegos y unidades de audio de vehículos . Aunque permiten una inserción más conveniente, tienen la desventaja de que normalmente no pueden aceptar los discos más pequeños de 80 mm de diámetro (a menos que se utilice un adaptador de disco óptico de 80 mm) o cualquier tamaño no estándar, por lo general no tienen orificio de expulsión de emergencia ni botón de expulsión y, por lo tanto, debe desmontarse si el disco óptico no se puede expulsar normalmente. Sin embargo, algunas unidades ópticas de carga por ranura se han diseñado para admitir discos en miniatura. La Nintendo Wii , debido a la compatibilidad con versiones anteriores de los juegos de Nintendo GameCube , [41] [42] yLas consolas de videojuegos PlayStation 3 [43] pueden cargar tanto DVD de tamaño estándar como discos de 80 mm en la misma unidad de carga por ranura. Sin embargo, la unidad de ranura de su sucesora, la Wii U , carece de compatibilidad con discos en miniatura. [44]
También hubo algunas unidades de CD-ROM para PC de escritorio en las que el mecanismo de carga de la bandeja se expulsa ligeramente y el usuario tiene que sacar la bandeja manualmente para cargar un CD [ cita requerida ] , similar al método de expulsión de la bandeja utilizado en óptica interna unidades de disco de las computadoras portátiles modernas y unidades de disco ópticas portátiles delgadas externas modernas. Al igual que el mecanismo de carga superior, tienen rodamientos de bolas con resorte en el eje.
Carga superior
Un pequeño número de modelos de unidades, en su mayoría unidades portátiles compactas, tienen un mecanismo de carga superior donde la tapa de la unidad se abre manualmente hacia arriba y el disco se coloca directamente en el eje [45] [46] (por ejemplo, todas las consolas PlayStation One, PlayStation 2 Slim, PlayStation 3 Super Slim, Nintentendo Game Cubes, la mayoría de los reproductores de CD portátiles y algunas grabadoras de CD independientes cuentan con unidades de carga superior). A veces, estos tienen la ventaja de utilizar cojinetes de bolas con resorte para mantener el disco en su lugar, lo que minimiza el daño al disco si la unidad se mueve mientras se gira.
A diferencia de los mecanismos de carga de bandeja y ranura de forma predeterminada, las unidades ópticas de carga superior se pueden abrir sin estar conectadas a la alimentación.
Carga de cartucho
Algunas de las primeras unidades de CD-ROM utilizaban un mecanismo en el que los CD tenían que insertarse en cartuchos especiales o caddies , algo similar en apariencia a un micro disquete de 3,5 pulgadas . Esto tenía la intención de proteger el disco de daños accidentales encerrándolo en una carcasa de plástico más resistente, pero no obtuvo una amplia aceptación debido al costo adicional y las preocupaciones de compatibilidad; tales unidades también requerirían inconvenientemente que los discos "desnudos" se inserten manualmente en un Caddy que se puede abrir antes de su uso. Óptica de ultradensidad ( UDO ), unidades magnetoópticas , Universal Media Disc ( UMD ), DataPlay , Professional Disc ,MiniDisc , Optical Disc Archive , así como los primeros discos DVD-RAM y Blu-ray utilizan cartuchos de discos ópticos.
Interfaces informáticas
Todas las unidades de disco ópticas utilizan el protocolo SCSI en un nivel de bus de comando, y los sistemas iniciales utilizaban un bus SCSI con todas las funciones o, dado que estos eran prohibitivos en cuanto a costos para vender a aplicaciones de consumo, una versión patentada del bus con un costo reducido. . Esto se debe a que los estándares ATA convencionales en ese momento no admitían ni tenían disposiciones para ningún tipo de medio extraíble o conexión en caliente de unidades de disco. La mayoría de las unidades internas modernas para computadoras personales , servidores y estaciones de trabajo están diseñadas para caber en un compartimiento de unidad estándar de 5 + 1 ⁄ 4 pulgadas (también escrito como 5.25 pulgadas)y conectarse a su host a través de una interfaz de bus ATA o SATA , pero comunicarse usando los comandos del protocolo SCSI a nivel de software según el estándar ATA Package Interface desarrollado para hacer que las interfaces Parallel ATA / IDE sean compatibles con medios extraíbles. Algunos dispositivos pueden admitir comandos específicos del proveedor, como densidad de grabación (" GigaRec "), configuración de potencia del láser (" VariRec "), capacidad para limitar manualmente la velocidad de rotación de manera que anule la configuración de velocidad universal (por separado para lectura y escritura ) y el ajuste de la velocidad de movimiento de la lente y la bandeja donde una configuración más baja reduce el ruido , como se indica en algunos Plextor.unidades, así como la capacidad de forzar la grabación a exceso de velocidad, es decir, más allá de la velocidad recomendada para el tipo de medio, con fines de prueba, como se implementa en algunas unidades Lite-ON . [47] [48] [49] [50] Además, puede haber salidas digitales y analógicas para audio. Las salidas se pueden conectar a través de un cable de cabecera a la tarjeta de sonido o la placa base o a los auriculares o un altavoz externo con un cable de conexión AUX de 3,5 mm con el que están equipadas muchas unidades ópticas antiguas. [51] [52] Al mismo tiempo, los programas informáticos que se asemeja reproductores de CD controlan la reproducción del CD. [53] [54] Hoy se extrae la información del disco como datos digitales, para reproducirlos o convertirlos a otros formatos de archivo.
Algunas de las primeras unidades ópticas tienen botones dedicados para los controles de reproducción de CD en su panel frontal, lo que les permite actuar como un reproductor de discos compactos independiente . [51]
Las unidades externas fueron populares al principio, porque las unidades a menudo requerían componentes electrónicos complejos para su instalación, rivalizando en complejidad con el sistema informático Host en sí. Existen unidades externas que utilizan interfaces SCSI , puerto paralelo , USB y FireWire , y la mayoría de las unidades modernas son USB . Algunas versiones portátiles para laptops se alimentan por sí mismas con baterías o directamente desde su bus de interfaz.
Unidades con SCSILa interfaz era originalmente la única interfaz del sistema disponible, pero nunca se hizo popular en el mercado de consumidores de gama baja sensible a los precios, que constituía la mayor parte de la demanda. Eran menos comunes y tendían a ser más costosos, debido al costo de sus conjuntos de chips de interfaz, conectores SCSI más complejos y un pequeño volumen de ventas en comparación con las aplicaciones patentadas de costo reducido, pero lo más importante es que la mayoría de los sistemas informáticos del mercado de consumo no lo hicieron. tienen algún tipo de interfaz SCSI en ellos, el mercado para ellos era pequeño. Sin embargo, la compatibilidad con una multitud de diversos estándares de bus de unidades ópticas patentados y económicos se integraba generalmente con tarjetas de sonido que a menudo se incluían con las unidades ópticas en los primeros años. Algunos paquetes de tarjetas de sonido y unidades ópticas incluso incluían un bus SCSI completo.Los modernos conjuntos de chips de control de unidades ATA y Serial ATA en paralelo compatibles con IDE / ATAPI, y su tecnología de interfaz es más compleja de fabricar que una interfaz de unidad SCSI tradicional de 8 bits y 50 Mhz, porque presentan propiedades tanto del bus SCSI como del bus ATA, pero son más baratos de fabricar. a las economías de escala.
Cuando se desarrolló por primera vez la unidad de disco óptico, no fue fácil agregarla a los sistemas informáticos. Algunos equipos, como el IBM PS / 2 fueron estandarizando en la 3 + 1 / 2 disquete pulgadas y 3 + 1 / 2 disco duro pulgadas y no incluyeron un lugar para un dispositivo interno grande. Además, las PC y los clones de IBM al principio solo incluían un único ATA (paralelo)interfaz de la unidad, que en el momento en que se introdujo el CD-ROM, ya se estaba utilizando para admitir dos discos duros y eran completamente incapaces de admitir medios extraíbles, una unidad que se caía o se retiraba del bus mientras el sistema estaba activo, causaría un error irrecuperable y colapsar todo el sistema. Las primeras computadoras portátiles de consumo simplemente no tenían una interfaz de alta velocidad incorporada para admitir un dispositivo de almacenamiento externo. Los sistemas de estaciones de trabajo de alta gama y las computadoras portátiles presentaban una interfaz SCSI que tenía un estándar para dispositivos conectados externamente.
Esto se resolvió mediante varias técnicas:
- Las primeras tarjetas de sonido podrían incluir una interfaz de unidad de CD-ROM. Inicialmente, estas interfaces eran propiedad de cada fabricante de CD-ROM. Una tarjeta de sonido a menudo puede tener dos o tres interfaces diferentes que puedan comunicarse con la unidad de CD-ROM.
- En algún momento se desarrolló un método para usar el puerto paralelo para usar con unidades externas. Esta interfaz se usaba tradicionalmente para conectar una impresora, pero a pesar del mito popular, no es su único uso y existen varios dispositivos auxiliares externos diferentes para el bus IEEE-1278, que incluyen, entre otros, unidades de copia de seguridad en cinta, etc. para portátiles de gama baja a media sin SCSI integrado o con bus de extensión PCMCIA conectado.
- Un PCMCIA interfaz de la unidad óptica también fue desarrollado para ordenadores portátiles.
- Se podría instalar una tarjeta SCSI en PC de escritorio para adaptarse a un gabinete de unidad SCSI externa o para ejecutar unidades de disco duro y unidades ópticas SCSI montadas internamente, aunque SCSI generalmente era algo más costoso que otras opciones, y algunos OEM cobran una prima por ello.
Debido a la falta de asincronía en las implementaciones existentes, una unidad óptica que encuentra sectores dañados puede hacer que los programas de computadora que intenten acceder a las unidades, como el Explorador de Windows , se bloqueen .
Mecanismo interno de una unidad
Las unidades ópticas en las fotos se muestran con el lado derecho hacia arriba; el disco se asentaría encima de ellos. El sistema óptico y láser escanea la parte inferior del disco.
Con referencia a la foto superior, justo a la derecha del centro de la imagen está el motor de disco, un cilindro de metal, con un centro de centrado gris y un anillo de transmisión de goma negra en la parte superior. Hay una abrazadera redonda en forma de disco, sujeta sin apretar dentro de la cubierta y libre para girar; no está en la foto. Una vez que la bandeja del disco deja de moverse hacia adentro, a medida que el motor y sus partes adjuntas se elevan, un imán cerca de la parte superior del conjunto giratorio entra en contacto y atrae fuertemente la abrazadera para sostener y centrar el disco. Este motor es un motor de CC sin escobillas de estilo "outrunner" que tiene un rotor externo: cada parte visible gira.
Dos varillas de guía paralelas que se extienden entre la parte superior izquierda y la inferior derecha en la foto llevan el " trineo ", el cabezal óptico de lectura y escritura móvil. Como se muestra, este "trineo" está cerca o en la posición donde lee o escribe en el borde del disco. Para mover el "trineo" durante las operaciones continuas de lectura o escritura, un motor paso a paso hace girar un tornillo de avance para mover el "trineo" a lo largo de su rango de recorrido total. El motor, en sí mismo, es el cilindro gris corto justo a la izquierda del amortiguador más distante; su eje es paralelo a las varillas de soporte. El husillo es la varilla con detalles más oscuros espaciados uniformemente; estas son las ranuras helicoidales que enganchan un pasador en el "trineo".
Por el contrario, el mecanismo que se muestra en la segunda foto, que proviene de un reproductor de DVD de fabricación económica, utiliza motores de CC con escobillas menos precisos y menos eficientes para mover el trineo y hacer girar el disco. Algunos variadores más antiguos usan un motor de CC para mover el trineo, pero también tienen un codificador rotatorio magnético para realizar un seguimiento de la posición. La mayoría de las unidades en computadoras usan motores paso a paso.
El chasis de metal gris está montado contra golpes en sus cuatro esquinas para reducir la sensibilidad a los golpes externos y para reducir el ruido de la unidad debido al desequilibrio residual cuando se ejecuta rápido. Los ojales de amortiguación suave están justo debajo de los tornillos de color bronce en las cuatro esquinas (el de la izquierda está oculto).
En la tercera foto, los componentes debajo de la cubierta del mecanismo de la lente son visibles. Se pueden ver los dos imanes permanentes a cada lado del soporte de la lente, así como las bobinas que mueven la lente. Esto permite que la lente se mueva hacia arriba, hacia abajo, hacia adelante y hacia atrás para estabilizar el enfoque del haz.
En la cuarta foto, se puede ver el interior del paquete óptico. Tenga en cuenta que, dado que se trata de una unidad de CD-ROM, solo hay un láser, que es el componente negro montado en la parte inferior izquierda del conjunto. Justo encima del láser se encuentran la primera lente de enfoque y el prisma que dirigen el rayo hacia el disco. El objeto alto y delgado en el centro es un espejo medio plateado que divide el rayo láser en múltiples direcciones. En la parte inferior derecha del espejo está el fotodiodo principal que detecta el rayo reflejado en el disco. Sobre el fotodiodo principal hay un segundo fotodiodo que se utiliza para detectar y regular la potencia del láser.
El material naranja irregular es una lámina de cobre grabada flexible sostenida por una lámina de plástico delgada; estos son " circuitos flexibles " que conectan todo a la electrónica (que no se muestra).
Historia
El primer disco láser, demostrado en 1972, fue el disco de video Laservision de 12 pulgadas . La señal de video se almacenó en formato analógico como un videocasete. El primer disco óptico grabado digitalmente fue un disco compacto (CD) de audio de 5 pulgadas en un formato de solo lectura creado por Sony y Philips en 1975. [55]
Las primeras unidades de disco óptico borrables fueron anunciadas en 1983 por Matsushita (Panasonic), [56] Sony y Kokusai Denshin Denwa (KDDI). [57] Sony finalmente lanzó la primera unidad de disco óptico comercial borrable y regrabable de 5 + 1 ⁄ 4 pulgadas en 1987, [55] con discos de doble cara capaces de contener 325 MB por cara. [56]
El formato de CD-ROM fue desarrollado por Sony y Denon , introducido en 1984, como una extensión de Compact Disc Digital Audio y adaptado para contener cualquier forma de datos digitales. El formato de CD-ROM tiene una capacidad de almacenamiento de 650 MB. También en 1984, Sony introdujo un formato de almacenamiento de datos LaserDisc , con una mayor capacidad de datos de 3,28 GB . [58]
En septiembre de 1992, Sony anunció el formato MiniDisc , que se suponía que combinaba la claridad de audio de los CD y la comodidad del tamaño de un casete. [59] La capacidad estándar tiene 80 minutos de audio. En enero de 2004, Sony reveló un formato Hi-MD actualizado , que aumentó la capacidad a 1 GB (48 horas de audio).
El formato de DVD , desarrollado por Panasonic , Sony y Toshiba , fue lanzado en 1995 y era capaz de contener 4,7 GB por capa; con los primeros reproductores de DVD enviados el 1 de noviembre de 1996 por Panasonic y Toshiba en Japón y las primeras computadoras compatibles con DVD-ROM que fueron enviadas el 6 de noviembre de ese año por Fujitsu . [60] Las ventas de unidades de DVD-ROM para computadoras en los Estados Unidos comenzaron el 24 de marzo de 1997, cuando Creative Labs lanzó al mercado su kit de PC-DVD. [61]
En 1999, Kenwood lanzó una unidad óptica de haz múltiple que alcanzaba velocidades de combustión de hasta 72 ×, lo que requeriría velocidades de giro peligrosas para alcanzar con la combustión de un solo haz. [27] [62] Sin embargo, adolecía de problemas de fiabilidad. [29]
El primer prototipo de Blu-ray fue presentado por Sony en octubre de 2000, [63] y el primer dispositivo de grabación comercial se lanzó al mercado el 10 de abril de 2003. [64] En enero de 2005, TDK anunció que habían desarrollado un dispositivo ultraduro. revestimiento de polímero muy fino (" Durabis ") para discos Blu-ray; Este fue un avance técnico significativo porque se deseaba una mejor protección para el mercado de consumo para proteger los discos desnudos contra rayones y daños en comparación con los DVD. Técnicamente, el Blu-ray Disc también requería una capa más delgada para el rayo más estrecho y el láser "azul" de longitud de onda más corta. [65] Los primeros reproductores de BD-ROM ( SamsungBD-P1000) se enviaron a mediados de junio de 2006. [66] Sony y MGM lanzaron los primeros títulos de Blu-ray Disc el 20 de junio de 2006. [67] La primera unidad regrabable de Blu-ray Disc del mercado masivo para el PC fue el BWU-100A, lanzado por Sony el 18 de julio de 2006. [68]
A partir de mediados de la década de 2010, los fabricantes de computadoras comenzaron a dejar de incluir unidades de disco óptico integradas en sus productos, con la llegada de unidades baratas, resistentes (los rayones no pueden causar datos corruptos, archivos inaccesibles o saltos de audio / video), rápidas y de alta capacidad. Unidades USB y video a pedido a través de Internet. La exclusión de una unidad óptica permite que las placas de circuitos de las computadoras portátiles sean más grandes y menos densas, requiriendo menos capas, lo que reduce los costos de producción y al mismo tiempo reduce el peso y el grosor, o que las baterías sean más grandes. Los fabricantes de carcasas de computadoras también comenzaron a dejar de incluir bahías de 5 + 1 ⁄ 4 pulgadas para instalar unidades de disco óptico. Sin embargo, todavía hay nuevas unidades de disco óptico (a partir de 2020) disponibles para su compra. Los OEM notables de unidades de disco óptico incluyenHitachi , LG Electronics (fusionada con Hitachi-LG Data Storage ), Toshiba , Samsung Electronics (fusionada con Toshiba Samsung Storage Technology ), Sony , NEC (fusionada con Optiarc ), Lite-On, Philips (fusionada con Philips y Lite-On Digital Solutions ), Pioneer Corporation , Plextor , Panasonic , Yamaha Corporation y Kenwood . [69]
Compatibilidad
La mayoría de las unidades ópticas son compatibles con versiones anteriores de sus antepasados hasta CD, aunque los estándares no lo exigen.
En comparación con la capa de policarbonato de 1,2 mm de un CD, el rayo láser de un DVD solo tiene que penetrar 0,6 mm para alcanzar la superficie de grabación. Esto permite que una unidad de DVD enfoque el haz en un tamaño de punto más pequeño y lea hoyos más pequeños. La lente de DVD admite un enfoque diferente para medios de CD o DVD con el mismo láser. Con las unidades de disco Blu-ray más nuevas, el láser solo tiene que penetrar 0,1 mm de material. Por lo tanto, el conjunto óptico normalmente tendría que tener un rango de enfoque aún mayor. En la práctica, el sistema óptico de Blu-ray está separado del sistema de DVD / CD.
| Unidad de disco óptico | Disco óptico o soporte óptico | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CD prensado | CD-R | CD-RW | DVD prensado | DVD-R | DVD + R | DVD-RW | DVD + RW | DVD + R DL | CAT BD presionado | BD-R | BD-RE | BD-R DL | BD-RE DL | BD-R XL | BD-RE XL | |
| Reproductor de CD de audio | Leer | Leer 1 | Leer 2 12 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Unidad de CD-ROM | Leer | Leer 1 | Leer 2 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabadora de CD-R | Leer | Escribir | Leer | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador de CD-RW | Leer | Escribir | Escribir | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Unidad de DVD-ROM | Leer | Leer 3 | Leer 3 | Leer | Leer 4 | Leer 4 | Leer 4 | Leer 4 | Leer 5 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador de DVD-R | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Leer 6 | Leer | Leer 6 | Leer 5 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador de DVD-RW | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Leer 7 | Escribe 8 | Leer 6 | Leer 5 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador de DVD + RW | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Leer 6 | Leer 9 | Leer 6 | Escribir | Leer 5 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador de DVD + R | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Leer 6 | Escribir | Leer 6 | Escribir | Leer 5 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador de DVD ± RW | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer 5 | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| Grabador DVD ± RW / DVD + R DL 13 | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Escribe 10 | Escribir | Escribe 10 | Escribir | Escribir | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno | Ninguno |
| BD-ROM | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Ninguno | Ninguno |
| Grabadora BD-R | Leer 11 | Escribir 11 | Escribir 11 | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Leer | Leer | Leer | Ninguno | Ninguno |
| Grabadora BD-RE | Leer 11 | Escribir 11 | Escribir 11 | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Escribir | Leer | Leer | Ninguno | Ninguno |
| Grabadora BD-R DL | Leer 11 | Escribir 11 | Escribir 11 | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Ninguno | Ninguno |
| Grabadora BD-RE DL | Leer 11 | Escribir 11 | Escribir 11 | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Ninguno | Ninguno |
| BD-ROM XL | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer | Leer |
| Grabadora BD-R XL | Leer 11 | Escribir 11 | Escribir 11 | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer |
| Grabadora BD-RE XL | Leer 11 | Escribir 11 | Escribir 11 | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Leer | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir | Escribir |
- ^ 1 Algunos tipos de soportes CD-R con tintes menos reflectantes pueden causar problemas.
- ^ 2 Puede que no funcione en unidades que no sean compatibles con MultiRead.
- ^ 3 Puede que no funcione en algunos modelos anteriores de unidades de DVD-ROM. El CD-R no funcionaría en ninguna unidad que no tuviera un láser de 780 nm. La compatibilidad con CD-RW varió. [70]
- ^ 4 Los discos DVD + RW no funcionaban en los primeros reproductores de video que reproducían discos DVD-RW. Esto no se debió a ninguna incompatibilidad con el formato, sino que fue una característica deliberada incorporada en el firmware por uno[ ¿cuál? ]fabricante de la unidad.
- ^ 5 La compatibilidad de lectura con unidades de DVD existentes puede variar mucho según la marca del soporte DVD + R DL utilizado. Además, las unidades anteriores a los medios no tenían el código de libro para los medios DVD + R DL en su firmware (esto no era un problema para DVD-R DL, aunque algunas unidades solo podían leer la primera capa).
- ^ 6 Los primeros grabadores de DVD + RW y DVD + R no podían escribir en soportes DVD-R (W) (y viceversa).
- ^ 7 Funcionará en todas las unidades que lean DVD-R ya que el byte de ID de compatibilidad es el mismo.
- ^ 8 El firmware de la grabadora puede incluir en la lista negra o negarse a grabar en algunas marcas de soportes DVD-RW.
- ^ 9 El formato DVD + RW se lanzó antes que DVD + R. Todas las unidades de solo DVD + RW se pueden actualizar para escribir discos DVD + R mediante una actualización de firmware.
- ^ 10 A partir de abril de 2005, todas las grabadoras de DVD + R DL del mercado sonsúpermulticapa.
- ^ 11 A partir de octubre de 2006, las unidades de BD lanzadas recientemente pueden leer y escribir CD.
- ^ 12 Los modelos de reproductores de CD más antiguos pueden tener problemas con la baja reflectividad de los soportes CD-RW.
- ^ 13 También conocido como"Grabador múltiple de DVD"
Rendimiento de grabación
Durante la época de las unidades grabadoras de CD, a menudo se marcan con tres clasificaciones de velocidad diferentes. En estos casos, la primera velocidad es para operaciones de escritura única (R), la segunda velocidad para operaciones de reescritura (RW) y la última velocidad para operaciones de solo lectura (ROM). Por ejemplo, una unidad grabadora de CD de 40 × / 16 × / 48 × es capaz de escribir en medios CD-R a una velocidad de 40 × (6.000 kbit / s), escribir en medios CD-RW a una velocidad de 16 × (2400 kbit / s) y lectura de un CD-ROM a una velocidad de 48 × (7.200 kbit / s).
Durante los tiempos de las unidades combinadas (CD-RW / DVD-ROM) , se designa una clasificación de velocidad adicional (por ejemplo, 16 × en 52 × / 32 × / 52 × / 16 ×) para las operaciones de lectura de soportes de DVD-ROM.
Para las unidades grabadoras de DVD, unidades combinadas de Blu-ray Disc y unidades grabadoras de Blu-ray Disc, la velocidad de escritura y lectura de sus respectivos medios ópticos se especifica en su caja de venta al público, manual del usuario o folletos o panfletos incluidos.
A fines de la década de 1990, la insuficiencia de datos en el búfer se convirtió en un problema muy común a medida que comenzaron a aparecer grabadoras de CD de alta velocidad en las computadoras del hogar y la oficina, que, por una variedad de razones, a menudo no podían reunir el rendimiento de E / S para mantener el flujo de datos a la grabadora se alimentó de manera constante. La grabadora, si se quedara corta, se vería obligada a detener el proceso de grabación, dejando una pista truncada que normalmente inutiliza el disco.
En respuesta, los fabricantes de grabadoras de CD comenzaron a enviar unidades con "buffer protección contra el empotramiento" (con diversos nombres comerciales, tales como Sanyo 's 'BURN-Proof' , Ricoh ' s 'JustLink' y Yamaha 's 'sin pérdida de Enlace'). Estos pueden suspender y reanudar el proceso de grabación de tal manera que la brecha que produce la interrupción pueda ser tratada por la lógica de corrección de errores incorporada en los reproductores de CD y unidades de CD-ROM. La primera de estas unidades [ ¿cuál? ] se calificaron en 12 × y 16 ×.
La primera unidad óptica que admitió la grabación de DVD a una velocidad de 16 × fue la Pioneer DVR-108, lanzada en la segunda mitad de 2004. En ese momento, sin embargo, ningún soporte de DVD grabable admitía esa alta velocidad de grabación. [71] [72] [73]
Mientras que las unidades están grabando DVD + R, DVD + RW y todos los formatos de Blu-ray, no requieren ninguna recuperación de corrección de errores, ya que la grabadora puede colocar los nuevos datos exactamente al final de la escritura suspendida produciendo efectivamente una pista continua. (esto es lo que logró la tecnología DVD +). Aunque las interfaces posteriores pudieron transmitir datos a la velocidad requerida, muchas unidades ahora escriben en una ' velocidad lineal constante por zonas ' ( "Z-CLV" ). Esto significa que la unidad tiene que suspender temporalmente la operación de escritura mientras cambia de velocidad y luego reiniciarla una vez que se alcanza la nueva velocidad. Esto se maneja de la misma manera que una insuficiencia de datos del búfer.
El búfer interno de las unidades de grabación de discos ópticos es: 8 MiB o 4 MiB al grabar soportes BD-R, BD-R DL, BD-RE o BD-RE DL; 2 MiB al grabar discos DVD-R, DVD-RW, DVD-R DL, DVD + R, DVD + RW, DVD + RW DL, DVD-RAM, CD-R o CD-RW.
Esquemas de grabación
La grabación de CD en computadoras personales era originalmente una tarea orientada a lotes, ya que requería un software de autor especializado para crear una " imagen " de los datos para grabar y grabarlos en un disco en una sola sesión. Esto era aceptable para fines de archivo, pero limitaba la conveniencia general de los discos CD-R y CD-RW como medio de almacenamiento extraíble .
La escritura de paquetes es un esquema en el que la grabadora escribe de forma incremental en el disco en ráfagas cortas o paquetes. La escritura secuencial de paquetes llena el disco con paquetes de abajo hacia arriba. Para que sea legible en unidades de CD-ROM y DVD-ROM, el disco se puede cerrar en cualquier momento escribiendo una tabla de contenido final al comienzo del disco; a partir de entonces, el disco ya no se puede escribir en paquetes. La escritura de paquetes, junto con el soporte del sistema operativo y un sistema de archivos como UDF , se puede utilizar para imitar el acceso de escritura aleatorio como en medios como la memoria flash y los discos magnéticos.
La escritura de paquetes de longitud fija (en soportes CD-RW y DVD-RW) divide el disco en paquetes acolchados de tamaño fijo. El relleno reduce la capacidad del disco, pero permite que la grabadora inicie y detenga la grabación en un paquete individual sin afectar a sus vecinos. Estos se asemejan al acceso de escritura en bloque que ofrecen los medios magnéticos lo suficientemente cerca como para que muchos sistemas de archivos convencionales funcionen como están. Sin embargo, estos discos no se pueden leer en la mayoría de las unidades de CD-ROM y DVD-ROM o en la mayoría de los sistemas operativos sin controladores adicionales de terceros. La división en paquetes no es tan confiable como parece, ya que las unidades de CD-R (W) y DVD-R (W) solo pueden ubicar datos dentro de un bloque de datos. Aunque quedan espacios generosos (el acolchado mencionado anteriormente) entre los bloques,no obstante, la unidad puede fallar ocasionalmente y destruir algunos datos existentes o incluso hacer que el disco sea ilegible.
El formato de disco DVD + RW elimina esta falta de confiabilidad al incrustar sugerencias de sincronización más precisas en el surco de datos del disco y permitir que los bloques de datos individuales (o incluso bytes) sean reemplazados sin afectar la compatibilidad con versiones anteriores (una característica denominada "vinculación sin pérdida"). El formato en sí fue diseñado para hacer frente a la grabación discontinua porque se esperaba que fuera ampliamente utilizado en grabadoras de vídeo digitales . Muchos de estos DVR utilizan esquemas de compresión de video de velocidad variable que requieren que graben en ráfagas cortas; algunos permiten la reproducción y grabación simultáneas alternando rápidamente entre la grabación al final del disco mientras se lee desde otra parte. El sistema Blu-ray Disc también incluye esta tecnología.
Mount Rainier tiene como objetivo hacer que los discos CD-RW y DVD + RW escritos en paquetes sean tan convenientes de usar como los medios magnéticos extraíbles al hacer que el firmware formatee los nuevos discos en segundo plano y administre los defectos de los medios (mapeando automáticamente las partes del disco que tienen desgastado por ciclos de borrado para reservar espacio en otra parte del disco). A partir de febrero de 2007, la compatibilidad con Mount Rainier se admite de forma nativa en Windows Vista . Todas las versiones anteriores de Windows requieren una solución de terceros, al igual que Mac OS X .
Identificador único del registrador
Debido a la presión de la industria de la música, representada por la IFPI y la RIAA , Philips desarrolló el Código de identificación de grabadora (RID) para permitir que los medios se asocien de forma única con la grabadora que los ha escrito. Este estándar está incluido en los Rainbow Books . El código RID consta de un código de proveedor (por ejemplo, "PHI" para Philips), un número de modelo y la identificación única de la grabadora. Citando a Philips, el RID "permite rastrear cada disco hasta la máquina exacta en la que se hizo utilizando información codificada en la grabación. El uso del código RID es obligatorio". [74]
Aunque el RID se introdujo con fines de la industria de la música y el video, el RID se incluye en cada disco escrito por cada unidad, incluidos los discos de datos y de respaldo. El valor del RID es cuestionable ya que (actualmente) es imposible localizar una grabadora individual debido a que no existe una base de datos.
Código de identificación de fuente
El código de identificación de fuente (SID) es un código de proveedor de ocho caracteres que el fabricante coloca en los discos ópticos. El SID identifica no solo al fabricante, sino también a la fábrica individual y la máquina que produjo el disco.
Según Phillips, el administrador de los códigos SID, el código SID proporciona una instalación de producción de discos ópticos con los medios para identificar todos los discos masterizados o replicados en su planta, incluido el procesador de señal o molde específico Laser Beam Recorder (LBR) que produjo un sello o disco particular. [74]
Uso de RID y SID juntos en medicina forense
El uso estándar de RID y SID significa que cada disco escrito contiene un registro de la máquina que produjo un disco (el SID) y qué unidad lo escribió (el RID). Este conocimiento combinado puede ser muy útil para las fuerzas del orden, las agencias de investigación y los investigadores privados o corporativos. [75]
Ver también
- Hardware de la computadora
- Cue sheet (software de música)
- Floptical
- Imagen ISO
- Lista de software de creación de discos ópticos
- Grabación multinivel
- Creación de discos ópticos
- Tecnologías de grabación de discos ópticos
- Jukebox óptico
- Doble cambio de fase
- Receptor (radio)
- Excelente
Notas
- ^ Las velocidades angulares de disco de × 48 en CD, × 16 en DVD y × 12 en discos Blu-ray se refieren a la velocidad lineal equivalenterequerida para este múltiplo de las respectivas velocidades originales , si se accede en el borde más externo del disco, y asciende a velocidades de rotación físicas similares.
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En esta etapa temprana, anticipar cualquier cosa es simplemente una especulación, pero es posible hacer algunas predicciones informadas.
Desde una perspectiva práctica, girar un disco óptico a 10,000 RPM ha demostrado durante mucho tiempo el límite realista para unidades de media altura y 5,000 RPM para tipos delgados.
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enlaces externos
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con unidades de disco óptico . |
- Cómo funcionan los CD en HowStuffWorks
- Cómo funcionan las grabadoras de CD en HowStuffWorks
- Comprensión de CD-R y CD-RW
- Invenciones americanas
- Almacenamiento de audio
- Almacenamiento de computadora óptica
- Optoelectrónica
- Inventos japoneses
- Almacenamiento de video
