fotoelectrónica
CD - DVD - BD - LECTOR ÓPTICO
CD
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL CD-ROM:
-Diámetro exterior12 cm
-Díametro orificio 1,5 cm.
-Capacidad 650 MB.
-Longitud de pista 6 Km.
-longitud de onda del láser 780nm.
-Anchura de pista 1,6 micras.
-Distancia entre pista 1 micra.
-Peso 20 Gramos.
"En el grosor de un pelo caben 20 pistas con la separación entre ellas"
PITS y LANDS
La capa de aluminio que contiene la información está llena de “baches”, de manera que cuando hay un hueco se llama Land y cuando hay una cresta se llama Pit. Así es como se guarda la información.
La diferencia de altura entre los pits y los land es, exactamente, de media longitud de onda de la frecuencia que incide sobre la placa de aluminio, para que el fotodiodo diferencie entre pits y
lands. La información se obtiene entre la transición de pits y lands. Al pasar de land a pit (o viceversa) se obtiene un 1. Al pasar de land a land, o de pit a pit, se obtiene un cero.
LOS DATOS EN EL CDROM
Los datos en CD-ROM se distribuyen a lo largo de una única pista en espiral, (de unos 6 Kms de longitud) divididos en sectores del mismo tamaño y con la misma densidad. Los
archivos no están fragmentados porque los datos están contenidos en sectores contiguos de la pista única .
A la hora de leer la información de la pista única, es necesario que la velocidad de lectura sea la misma para cualquier punto del disco (velocidad lineal), tanto en la zona exterior como en la
interior del disco porque hay que mantener una velocidad de lectura lineal sobre la pista. Esta velocidad lineal es de 1,3 m/sg (leerá 75 sectores en cada segundo).
Por ello, la velocidad de giro del disco debe variar según sea la zona a leer, ya que en el interior del disco hay menos pistas por “circunferencia” que en el exterior (éstas “circunferencias”
son más pequeñas, pero la dimensión de los sectores es la misma). Este ajuste de la velocidad (según la zona del disco) requiere un tiempo para estabilizarse. Después es necesario que el laser se
enfoque sobre la pista. Esta pérdida de tiempo en el ajuste de la velocidad es la razón de la lentitud de lectura respecto al disco duro.
LEAD IN - LEAD OUT
La información sobre la posición de los archivos está contenida en la path table (tabla de ruta), que contiene dicha información en forma de árbol, y en la
directory table (tabla de directorio), que contiene la dirección de cada directorio. Ambas están situadas al principio de la pista, en la zona más interior del disco, llamada
lead in.
Posteriormente se encuentra la zona de datos y al final de éstos se encuentra la zona lead out.
ESTRUCTURA DE UN SECTOR
Los datos están divididos en sectores de 3.234 bytes cada uno, aunque sólo se usan para grabar datos 2.352 bytes, ya que los demás se usan para detectar y corregir errores.
Un sector es la unidad mínima de información. Cada sector se divide de la siguiente manera:
- 12 bytes de sincronismo, para ajustar la velocidad de lectura de los datos de éste sector con el resto del disco.
- 4 bytes de encabezamiento, que proporcionan a cada sector una identificación sobre como interpretar la información.
- 2.048 bytes de datos
- 4 bytes de código de detección de errores (EDC)
- 8 bytes cero, que separan la zona EDC de la ECC
- 276 bytes de código de corrección de errores (ECC), para intentar corregir los errores detectados en la zona EDC
SECTOR
Con todo ésto, vemos que de cada 2.352 Bytes, sólo 2.048 son de información válida para el usuario (aunque 280 son de detección y corrección de errores y 8 para separarlos).
MODOS
Esta estructura corresponde al modo 1 del libro amarillo. En el modo 2 se eliminan los 280 Bytes de detección y corrección de errores, más los 8 ceros.
En el modo 2, la tasa de errores resulta unas 10.000 veces superior a la del modo 1.Pero tenemos mas espacio para la información.
En cambio en el modo 1 la tasa de error es menor pero, pero disponemos de menos capacidad.
Tenemos que pensar que 288 bytes en cada sector es una cantidad importante a lo largo de un disco.
TIPOS DE SISTEMA DE ARCHIVOS
Podemos elegir entre los siguientes sistemas de archivos:
• JOLIET desarrollado por Microsoft para Windows 95 que permite que los CD’s puedan grabarse usando nombres largos (hasta 64 caracteres). Graba
nombres de archivo DOS para que puedan ser leídos en sistemas DOS o versiones anteriores de Windows.
• ISO 9660 es una norma internacional que especifica la forma en que los datos se graban
físicamente en el CD en el árbol de directorios. Pueden leerse en varios sistemas operativos como Macintosh, DOS, Windows 95 y NT.
• UDF (Universal Disc
Format) soporta archivos más grandes, discos con más almacenamiento e información acerca de los archivos y
carpetas individuales. Incluye soporte para propiedades de archivos especiales como los tipos de archivos de
Apple
TIPOS DE DISCOS COMPACTOS
• CD-DA Compact Disc for Digital Audio. Fue el primero en aparecer como soporte para sonido en formato digital. Comunmente se le llama CD por ser el
primero.
- capacidad: 74 minutos de sonido digitalizado a 44 KHz, actualmente superada. Pueden contener hasta 99 pistas cada una de las cuales corresponderá a una pieza musical
diferente.
- Operación de lectura un fotodiodo capta la luz que emite un rayo láser tras reflejarse en la superficie del disco.
- Operación de grabación se graba sobre un disco matriz que se barniza para protegerlo de las partículas de polvo y de arañazos. No pueden borrarse ni grabar otro
contenido. La grabación se realiza en fábricas.
• CD-ROM Compact Disc Read Only Memory, memoria de sólo lectura en disco compacto. Tras conocerse el CD-DA las compañías informáticas comenzaron a pensar
en un mismo tipo de soporte para contener información.
- capacidad: 640 MB
- Operación de lectura un fotodiodo capta la luz que emite un rayo láser tras reflejarse en la superficie del disco.
- Operación de grabación se graba sobre un disco matriz que se barniza para protegerlo de las partículas de polvo y de arañazos. No pueden borrarse ni grabar otro contenido. La
grabación se realiza en fábricas.
• CD-R Compacrt Disc Recordable, discos compactos grabables. Surgieron por la necesidad de grabar de forma sencilla información sin tener que acudir a una
fábrica.
- operación de grabación un haz láser quema la superficie del disco. Esta información es imborrable y el proceso de grabación debe realizarse a velocidad constante sin
producirse pausa alguna.
• CD-RW Compact Disc Rewitable, disco compacto reescribibles. Surgen por la necesidad de borrar la información anteriormente grabada para almacenar otra
nueva.
- operación de borrado la grabación se realiza igual al formato CD-R, pero para el borrado ha de utilizarse el software suministrado con la unidad.
• CD-ROM XA CD-ROM de Arquitectura Extendida, se basa en el CD-ROM pero soporta capacidades de audio y vídeo mejoradas pudiéndose utilizar los CD-ROM más
fácilmente en aplicaciones multimedia. Son útiles para añadir datos al CD.
• CD EXTRA permite combinar audio y datos en un CD, de forma que las pistas de audio se graban en la primera sesión y se graba una pista de datos CD-ROM XA en
la segunda sesión para crear un CD multisesión.
• MODO MIXTO también permite combinar audio y datos en un CD pero a diferencia del CD EXTRA éste graba los datos en la primera pista seguidos
por una ó más pistas de audio combinándose en una sóla sesión.
• CD-I Disco Compacto Interactivo. Formato que permite combinar audio y vídeo en un solo CD. Solo pueden reproducirse en un reproductor de CD-I.
DVD
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL DVD:
-Diámetro exterior 12 cm (igual)
-Diámetro orificio 1,5 cm (igual)
-Capacidad 4,7 GB.(siete veces mayor)
-Longitud de pista ( 12 Km )
-longitud de onda del láser 650 nm.
-Anchura de pista 0,4 micras
-Distancia entre pista 0,74 micras
-Peso 20 Gramos.
CARAS Y CAPAS
- Simple cara 4,7 GB.
- Doble capa 4,7 GB + 3,8 GB = 8,5 GB.
- Doble cara 4,7GB + 4,7G B = 9,4 GB.
- Doble cara y doble capa 8,5 GB x 2 = 17 GB.
DVD-RAM
Funciona como si se tratara de un disco duro. Regrabable con acceso aleatorio.
DVD-ROM
Sólo lectura, manufacturado en prensa.
DVD+R y DVD-R
Características fundamentales:
- Sólo pueden grabarse una vez.
- No necesitan ser formateados. Es decir, se formatean a medida que se graban.
- Necesitan ser cerrados para ser leidos.
DVD +RW
-Son regrabables unas 1000 veces.
-Son multisesión.
- No necesitan ser formateados. Es decir, se formatean a medida que se graban.
- Se puede detener la grabación sin que se produzcan errores.
- Se puede grabar en CAV velocidad angular constante.
- Se puede grabar en CLV velocidad lineal constante.
- Admite formato MOONT RAINIER. Que se puede leer en cualquier reproductor.
DVD -RW
- Son regrabables unas 1000 veces.
- Deben formatearse.
- Deben cerrase para ser leidos.
- Sólo se puede grabar en CLV velocidad lineal constante.
pueden ser:
-VMC.- Video Mode Compatible. Compatible a DVD+RW pero debe cerrarse
-VRM.- Video Recording Mode. Compatible sólo con DVD-RW
DVD+R DL
Grabable a doble cara.
BD
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL BLU-RAY
-Diámetro exterior 12 cm (igual)
-Diámetro orificio 1,5 cm (igual)
-Capacidad de 25 a 120 GB
-Longitud de onda del láser 405 nm. (405x10 -9 metros)
-Longitud de pista 27 Km aprox.
-Anchura de pista 0,32 micras (0,32 x10 -6 metros)
-Distancia entre pista ?
-Velocidad de transferencia 36 Mbit/s (x1)
-Fabricado por Sony
-Utilidad principal video HD
CARAS Y CAPAS
- Simple cara 25 GB.
- Doble capa 50 GB.
- Cuatro capas 120 GB.
FORMATOS
BD-R (grabable)
BD-RE (regrabable)
BD-ROM (grabado en fábrica por estampación)
LECTOR ÓPTICO
ELEMENTOS BÁSICOS DEL LECTOR ÓPTICO
Los elementos básicos de un lector de CD-ROM son cuatro:
- Cabeza óptica
- Plato giratorio
- Controlador
- Sistema de procesamiento de la señal
CABEZA ÓPTICA
La cabeza óptica, que dirige el láser hacia la superficie del CD, va montada en una cabeza móvil (que se desplaza a través de las pistas del disco) y contiene un diodo láser
(que emite el rayo que se ha de detectar), uhna lente (que apunta y enfoca la luz láser) y un fotodetector (que es capaz de leer los reflejos emitidos por la superficie del disco).
El fotodetector a su vez contiene varios fotodiodos que ajustan el rayo láser sobre la pista del disco que se lee y, al mismo tiempo, enfoca el rayo.
PLATO GIRATORIO
El plato giratorio que soporta el disco, que gira a una velocidad que varía dependiendo de la posición del disco donde se esté leyendo los datos. La velocidad máxima es de 500
r.p.m., en las pistas exteriores, mientras que la mínima es de 200 r.p.m., sobre las pistas interiores.
CONTROLADOR
El controlador es una placa de circuitería que se dedica a controlar el enfoque del rayo, la velocidad del motor de giro del plato, el seguimiento y selección de la pista, y
las peticiones de operaciones por parte del ordenador.
SISTEMA DE PROCESAMIENTO
El sistema de procesamiento de la señal permite tratar las señales reflejadas por el disco, demodulándolas, decodificándolas y aplicando las correcciones de errores detectados.
Las variaciones de la señal detectada proporcionan los datos en forma digital, que se entregan al ordenador en un formato que éste reconoce.
VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA
La velocidad de transferencia es de 150 KB/sg., que se la mínima que garantiza un flujo continuo de datos.
Como la velocidad de lectura de los CD-ROM es de 75 sectores/seg., como se leen 75 x 2.048 Bytes/sg., el resultado es de 150 KB/sg.
SISTEMA DE LECTURA
Mientras el disco gira en la bandeja que le soporta, el rayo láser incide sobre la superficie, después de haber pasado por elementos que permiten ajustar la luz: una rejilla de difracción, un
espejo semirreflectante, una lente colimadora y una lente de enfoque.
El reflejo del rayo (que se produce al incidir sobre la placa de aluminio) rebota sobre el espejo semirreflectante, que lo dirige hacia un fotodiodo receptor, que puede leer las variaciones
emitidas y transformarlas en impulsos eléctricos.
El fotodiodo envía las señales, ya transformadas electrónicamente, a los circuitos de procesamiento de la señal, proporcionando una salida de la información que puede ser comprendida por
cualquier equipo que se adapte a la normativa ISO 9660.
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