CD-ROM e DVD-ROM

1. Memórias SecundáriasMemórias ópticas: Definição, processo de fabricação e modo de operação: CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD

2. CD-ROM e DVD-ROM • O conceito de multimídia, que combina texto, imagens, seqüências de vídeo, animações, música e sons, requer uma grande capacidade de armazenamento. • Só uma seqüência de vídeo pode ocupar vários megabytes de espaço, quantidade que supera em muito a capacidade dos disquetes de 1,44MB. • Em resposta à necessidade de espaço para armazenamento de informação, os engenheiros da Philips decidiram mudar as especificações dos discos compactos de áudio, para que pudessem armazenar dados. Surgiu o formato CD-ROM ou disco compacto de memória de apenas leitura. • Um só disco podia armazenar até 640MB de informação e logo aumentou para 700MB, a um custo que pouco excede o de um par de disquete.

3. Em 1980, a Philips, em conjunto com a Sony, desenvolveu o CD (Compact Disk), o qual veio a substituir rapidamente os discos de vinil de 33 1/3 RPM, usados para reproduzir músicas. Os detalhes técnicos precisos sobre o projeto do CD foram publicados em um documento oficial (IS 10149), popularmente conhecido com Red Book. O CD de áudio foi a primeira mídia digital a ser um sucesso de mercado. Supõe-se que eles devem durar 100 anos. Desenvolvimento do CD-ROM

4. O CD é gravado usando-se raio laser infravermelho (Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation) de alta potência para queimar buracos (gaps) de 0,8 mícrons de diâmetro em um disco mestre coberto por uma camada de vidro. A partir do disco mestre é formado um molde com saliências onde estavam os buracos no disco mestre. Uma resina de policarbonato é inserida no molde para formar um CD com o mesmo padrão do disco mestre. Uma camada muito fina de alumínio é depositada no policarbonato, que possui em sua superfície superior uma camada protetora e por uma etiqueta de identificação. As depressões no substrato são chamadas de pits. As áreas entre os pits que não foram queimados são chamados lands.

5. Dimensões físicas de um CD

6. Dimensões físicas de um CD

7. Na reprodução , os CDs são iluminados por luz infravermelha com 0,78 mícron de comprimento de onda que incide sobre os pits e lands. • O laser está do lado do policarbonato, fazendo com que os pits se comportem nesse lado da mesma maneira que as saliências se comportam do lado contrário. • A luz refletida no pit em conjunto com a luz refletida na superfície é destrutiva e retornam menos luz para o dispositivo fotodetector do CD player do que a luz que sai de um land. • Entretanto em vez de usar o pit para 0 e o land para 1, usa-se a transição de pit-land ou land-pit para representar o bit 1 e a ausência dessa transição de 0.

8. Os pits e os lands são escritos em uma única espiral contínua, começando próximo ao furo central do CD, espiral essa que se desenvolve em direção à borda do CD, com 32 mm de distância entre duas linhas. A espiral gera 22188 revoluções em torno do disco (600 por mm) isso equivale à 5,6 km.

9. Leitura de um CD

10. CD-R Os CD-ROM são unidades apenas de leitura, gravadas somente pelos fabricantes. Este inconveniente foi superado quando, no começo da década de 90, a própria Philips desenvolveu o formato CD-R. A letra “R” indica “recordable”, isto é, gravável. Essa conquista deve-se ao fato da descoberta de alguns materiais que têm como característica particular o fato de que quando lhes é aplicado um raio laser de certa intensidade sua superfície escurece como se estivesse “queimada”. Esses materiais (telúrio, antimônio e cianeto) forma uma espécie de tinta, que no seu estado inicial é transparente e deixa passar através dela a luz emitida pelo laser, que será refletida em uma camada de ouro. Para escrever no CD-R, há necessidade de um laser de alta potência (8 a 16 mW). Quando o feixe atinge um ponto da tinta, esse ponto fica aquecido, escurecendo aquele ponto. Esse ponto ao se lido (potência de 0,5mW), faze com que o fotodetector perceba uma diferença entre os pontos negros e os claros simulando a transição entre pits e lands, permitindo que o CD-R seja lido por um leitor de CD-ROM .

11. CD-R em corte

12. CD-RW Por meio de pesquisa descobriu-se que as condições de reflexos de alguns materiais variam quando expostos à luz de um laser de certa intensidade. E quando expostos a um laser de maior intensidade, recuperam sua condição inicial. Essa descoberta permitiu o desenvolvimento dos discos CD-RW (CD-ReWritable). A tecnologia do CD-RW usam uma mistura de prata, índio, antimônio e telúrio para criar o nível de gravação. Essa mistura tem dois estados estáveis, com diferenças em grau de reflexão : Cristalino Amorfo

13. Os drivers de CD-RW usam laser com três potências diferentes. Potência alta: o laser derrete a mistura,convertendo-a do estado cristalino, com alto grau de reflexão, para o estado amorfo, para representar um pit. Potência média: o laser derrete e regenera a mistura, fazendo-a voltar a seu estado natural representado um land. Potência baixa: verifica o estado do material (para leitura).

14. Velocidade de operação A velocidade de operação de um leitor de CD se expressa como “Nx”, onde N representa o fator pelo qual se multiplica a velocidade original de leitura dos CD-ROMs (150kB/s). Isto significa que um leitor de: 2x: lê 300kB/s 20x: lê 3MB/s 58x: lê 8,7MB/s

15. DVD DVD: originalmente uma abreviatura de Digital Video Disc, mas agora oficialmente, Digital Versatile Disc. Os DVDs usam o mesmo design dos CD-ROMs, com discos de 120mm de policarbonato contendo pits e lands e que são iluminados por um diodo a laser e lidos por um fotodetector. A novidade está no uso de: Pits menores (0,4 mícron) Uma pista espiral mais apertada (0,74 mícron) Um laser vermelho e mais fino (0,65 mícron). Essas inovações fizeram com que a capacidade aumentasse sete 7x, alcançando a marca de 4,7GB. Um drive de DVD com velocidade de 1x opera a 1,4MB/s

16. O que dizer dos 4,7GB? Usando compressão MPEG-2 (padronizada na IS 13346), um DVD de 4,7GB pode conter 133 minutos de vídeo em alta resolução(720 x 480), bem como trilha sonora em até oito idiomas e legendas em 32. Cerca de 92% de todos os filmes produzidos por Hollywood demoram menos de 133minutos. Formatos de DVD Um único lado, uma única camada: 4,7GB Um único lado, duas camadas (8,5GB) Dois lados, uma única camada (9,4GB) Dois lados, duas camadas (17GB)