Partea I

PARTEA I DISCURI OPTICE Tipuri, formate, standarde -

Laserul 1958 de Gordon Gould

Raza laser este purtătoare de energie (1000 w/mm2) şi prezintă coerenţă în frecvenţă şi în fază, ceea ce a permis focalizarea foarte puternică a razei, deci sporirea concentraţiei de energie, decelarea clasei variaţiilor în traiectoria urmărită de la sursă, separarea unui fascicol în două subfascicole cu ajutorul unei oglinzi semi-reflectorizante. Tehnologia discurilor optice a fost pusă la punct prin efortul comun ale firmelor Philips şi Sony în 1976. Rezultatul colaborării (CD-DA – Compact Disc Digital Audio) specificaţii incluse într-un document cu coperţi roşii, de unde şi denumirea de Red Book. Red Book defineşte caracteristicile şi dimensiunile suportului, formatul datelor, codurile folosite pentru depistarea şi corectarea erorilor, viteza de rotaţie a discului şi alţi parametrii pentru CD-DA. Laservision (LV). Tehnica -

• • • • •

1969 – Philips demarează planul de înregistrare optică pe disc a imaginilor, sunetului şi a datelor; - 1974 – societatea MCA este solicitată de Philips să fabrice discurile şi să conceapă programele (pentru marele public); - 1976 – MCA Discovision lucrează la un cititor numit VLP (Vide Larg Playing); - 1978 – un cititor VLP este realizat de Philips; - 1982 – sistemul LV este oficial lansat în Marea Britanie. În timp, specificaţiile au evoluat rezultând alte protocoale: Discul CD-ROM (CD – Read Only Memory) este descris în Marea Britanie (1983 norma ISO 9660), lansat 1985; extins în 1991, lansat în 1993; CD – Interactive (CD-I) – Green Book (1987) – lansat în 1991; CD – Inscriptibil – Orange Book (1991) – 1992; Bridge Disc, discuri funcţionând sub un CD-I sau CD-ROM este descris în White Book 1991 (1993); Blue Book conţine specificaţii pentru viitoarele CD-uri de 6,560 – 1994 →1996 (1997).

Videodiscul La începutul anilor ’70, videodiscul, pentru prima dată un fascicol laser este utilizat pentru înregistrarea şi citirea datelor. Deşi datele erau înregistrate sub formă analogică, tehnica folosită este cu totul novatoare şi rămâne la originea tehnologiilor actuale. Videodiscul are diametrul standard de 30 cm şi ambele feţe inscriptibile. Pentru înregistrarea datelor s-au folosit două tehnici: CLV şi CAV.

Formatul CLV (Constant Linear Velocity – viteză liniară constantă), fiecare informaţie elementară ocupă întotdeauna acelaşi spaţiu pe disc, indiferent de amplasare faţă de centrul discului. Cu alte cuvinte, densitatea de înregistrare a datelor este constantă pe toată suprafaţa suportului de stocare. În cazul citirii/scrierii cu viteză liniară constantă, rotaţia videodiscului este variabilă micşorându-se sau mărindu-se în funcţie de poziţia radială informaţiilor, astfel încât fluxul datelor să rămână constant.

Formatul CLV (utilizat la majoritatea discurilor optice CD-DA, CD-ROM, CD-I, CD-ROM), permite înregistrarea pe un videodisc a unei ore complete are conflicte de video (cu sunet), dar utilizatorul nu are posibilitatea să intervină în derularea filmului. Încetinirea sau oprirea pe o imagine sunt imposibile. Formatul CAV (Constant Angular Velocity – viteză unghiulară constantă), viteza de rotire a suportului este constantă şi ca urmare volumul ocupat de o informaţie elementară depinde de locul de amplasare pe disc a datelor. Datele situate spre exterior ocupă un spaţiu mai mare decât datele aflate spre interior. Densităţile de scriere sunt diferite pentru că viteza liniară este diferită. Videodiscurile cu format CAV (format utilizat în cazul dischetelor şi hard-discurilor) pot fi înregistrate în standardul NTSC (30 minute/faţă) sau PAL (36 min/faţă). Dacă standardul folosit este NTSC viteza de rotire este de 1800 rot/min şi sunt afişate 30 imagini/sec. Sincronizarea este excelentă ducând o imagine la fiecare rotaţie (turaţie). Imaginile sunt numerotate şi este posibilitatea de a selecţiona o imagine pentru realizarea efectelor speciale. Principiul „o imagine o turaţie” este respectat şi pentru standardul PAL, deci este simplu de aflat viteza de rotaţie în acest caz (25 imag/sec * 60sec/min * 1 turaţie/imag = 1500 turaţii/min). Capacitatea de stocare a unui LV de 30 cm diametru este de 2860, cu o densitate de înregistrare de 53 Mbiţi/cm.

Formatul CAV favorizează interactivitatea, revenirea, încetinirea, accelerarea şi oprirea pe o imagine. Ca urmare de la LV la LV interactiv (LVI) nu este decât un pas. Microsoft, spre exemplu, a realizat un driver (MCIPION) care permite pilotarea unui LV cu ajutorul calculatorului. Cititoarele profesionale sunt echipate cu o priză RS-232 şi sunt cuplate la un micro-calculator. Sistemul LVI viteză în principiu, două segmente de piaţă: amatorii de filme de calitate superioară şi profesioniştii din domeniul formării. În ambele segmente, LVI a pierdut terenul în faţa noilor concurente Video-CD şi respectiv CD-I. Deşi au fost lansate în 1976 în SUA şi în 1982 în Europa videodiscurile nu s-au impus cu adevărat niciodată. Apariţia magnetoscopului a dus la oprirea totală a vânzărilor de videodiscuri. Discurile compact audio Yece ani după apariţia videodiscului a apărut şi CD-DA. Firma Philips a propus pentru prima dată un disc optic de dimensiuni reduse (12 cm diametru) pentru înregistrarea sunetelor sub formă numerică. Sony optase la început pentru format de disc mult mai mare. Tehnologia discului compact a fost pusă la punct prin efortul comun ale celor două firme în anul 1976. Primul CD-DA a fost comercializat în 1983. Succesul a fost imens, 15 milioane de CD-DA vândute în 3 luni (CD au fost produse de uzinele Polygram – filială muzicală a firmei Philips). Industria muzicală a reacţionat fără întârziere, mai mult de o sută de fabricanţi de cititoare CD-DA şi-au cumpărat licenţa, în mai puţin de zece ani, perioadă relativ scurtă pentru un produs electronic. CD-DA învinge discul de vinilin fără drept de apel. CD-DA are un diametru de 120 mm (aproape 4,7″), un orificiu central de 15 mm, o grosime de 1,2 mm şi o greutate de 14 grame.

Ecart intre piste, 1,6 µm Largimea pistei 0,6 µm Adancimea unui pit 0,12 µm

15 mm

120 mm

CD=16.000 ture/inch Dischetă=95 ture/inch I,2 mm

Greutate 14 g

Fig. 2 CD-DA Este înregistrată o singură faţă, întrucât din raţiuni tehnologice costul a două CD-uri cu o singură faţă înregistrată este mai mic decât a unui CD cu două feţe înregistrate. Citire se face prin partea de jos, 1070 laser trecând prin stratul de policarbonat transparent. Partea inscriptibilă a CD-urilor este compusă din trei zone: a) Lead – In – conţine tabla de materii (Toc – Table of Contens) şi ocupă primele 4 min spre centrul discului; b) Zona datelor efective; c) Zona Lead – Out ocupă ultimul min de disc. Asamblul celor trei zone formează o sesiune. Durata maximă de înregistrare muzicală este de 74 min şi 33 sec, ceea ce corespunde după Philips şi legendă a duratei solicitate de Herbert Von Korojon pentru a „prezenta” Simfonia IX-a de Beethoven fără întreruperi. Discurile din prima generaţie aveau o durată de 60 min. Dar majoritatea discurilor din vinilin cu turaţia de 33 aveau o durată de 37 min pe o faţă, adică 74 min pe ambele feţe şi ca urmare nu puteau fi înregistrate pe un CD-DA. De aceea standardul a fost modificat pentru a mări capacitatea

unui CD-DA la 74 min. Progresul tehnologic a făcut posibilă înregistrarea încă a 4 mm de disc. Discul propriu zis este alcătuit dintr-un substrat de policarbonat (PPM transparent în care constructorul a presat o anumită configuraţie de cavităţi (pits) şi suprafeţe (lands). Adâncimea unei pit este de 0,12 µm, iar lăţimea de 0,6 µm. Un aluminiu reflectorizant acoperă policarbonatul, iar pe aluminiu este dat un loc protector şi este înregistrată eticheta fabricantului.

0 0 0 1 0 0 01 0 0 1

000000

1 0000

1 000000100

Fig. 3 Policarbonatul este un plastic solid utilizat la fabricarea geamurilor blindate, nu este deteriorat prin expunere la lumină. Condiţiile de stocare (temperatură, higrometria, compoziţia aerului) pot altera în timp stratul de policarbonat. Speranţa de viaţă a unui CD-DA este estimată la 25 ani. Contrar hard-discurilor şi dischetelor clasice care sunt organizate în piste circulare, concentrice, împărţite pe sectoare, discurile CD au o singură spirală precum discurile Electrocard. Spirala începe de la centru şi continuă spre exterior. Această spirală, lungă de 5,37 km este împărţită în sectoare de lungime egală 2352 octeţi utili. Fiecare secundă de sunet necesită 75 de sectoare. Rezultă o rată de transfer de 172,26 ko/sec. Lăţimea pistelor este de aproximativ 600 mm. Cu fiecare tură spirala se îndepărtează de centru cu 1600 mm ceea ce conduce la o densitate de 16.000 ture/inch (o dischetă cu 180 track/inch, track=pistă). În cazul în care un CD-DA conţin 60 min de muzică spirala este formată din 270.000 de sectoare. Capacitatea maximă de înregistrare (74 min şi 33 sec) presupune o spiră cu 333.000 sectoare. Ultimele 14 min sunt înregistrate pe o lăţime de 3 mm, iar partea cea mai excentrică a discului, zonă foarte delicată pentru înregistrare şi menţinere în stare bună. Aşa se explică faptul că adesea aceste porţiuni nu se utilizează.

Un CD-DA cu 270.000 sectoare are o capacitate de 605,6 Mo – 5080 mil. biţi, 635 mil. octeţi, 4844,8 Mbiţi, iar unul cu 333.000 sectoare = 746,9 Mo, 783,2 mil. octeţi şi 6265 mil. biţi = 5975 Mbiţi. Pe disc datele sunt înregistrate sub formă numerică. Semnalul sonor analogic este convertit în semnal numeric. Are loc diviziunea (eşantionarea) semnalului analogic în secvenţe foarte scurte. Matematicianul danez Nyquist a demonstrat că frecvenţa de eşantionare trebuie să fie de 2 ori mai mare decât cea mai mare frecvenţă a semnalului analogic ce urmează a fi digitizat pentru ca restituirea să se facă fără ambiguităţi. Deci pentru restituirea gamei de frecvenţă de 2000-20000 Hz, gamă „plăcută” urechii noastre este suficient ca eşantionarea să se facă la 40 KHz. Orice componentă care este în afara gamei de frecvenţă menţionată are efecte nefaste şi de aceea trebuie eliminate folosind filtre adecvate. La CD-DA eşantionarea este făcută la 44,1 KHz sub forma impulsurilor binare (Pulse Codeal Modulation) a căror valoare caracterizează amplitudinea semnalului analogic (sunt înregistrate 44100 valori la fiecare secundă). Valorile numerice corespunzătoare semnalului analogic sunt înregistrate pe 16 biţi (20 octeţi). Cea mai mare valoare care poate fi înregistrată este 216 = 65536 şi dinamica va fi 1/65536=15,256*106 sau 96 dB. Eşantioanele numerice de 16 biţi sunt regrupaţi în cadru (frame) cu o structură fizică normalizată astfel încât un CD-DA poate fi citit pe orice lector de CD audio. O tramă are 291 biţi grupaţi astfel: - un antet de sincronizare (27 biţi); - un octet de control (8 biţi); - de două ori câte 6 eşantioane de 16 biţi (pentru restituirea canalului stâng şi drept al liniei stereo); - caractere de paritate (2*4 octeţi)

P,Q R S T U V W Sincro 27 biţi

Control

Muzică(s)

8 biţi 6x16 biţi

Paritate

Muzică(d)

Paritate

32 biţi

6x16 biţi

32 biţi

Fig.4 Structura unui frame

EDC/ECC 2352 octeţi de date 24x98=2352 Fig. 5 Structura unui sector CD-DA

Oct. de control

1 Layer 2 Layer 392 oct. 392 oct.

98 oct

3234 octeţi

Un sector conţine 98 de frame şi deci are 98 octeţi de control, 784 octeţi pentru detectarea şi corectarea erorilor, 2352 octeţi de date. Fiecare bit de octeţi de control este identificat printr-o literă de la P la W. Asamblu biţilor care are acelaşi număr de ordine în cadrul octeţilor de control (cărora le corespunde o aceeaşi literă formează un subcanal. Astfel asamblul biţilor care acoperă prima poziţie în cei 98 octeţi de control alcătuiesc subcanalul P (P-Chanel). Toţi biţii care sunt pe a doua poziţie formează subcanalul Q (QChanel). Ultimii şase biţi de la R la W sunt reuniţi în R-Thru-W-Chanel. Canalul P serveşte de flag şi indică tipul datelor din sector (ex. Muzică sau date informatice). Canalul Q conţine informaţii referitoare la durata totală (A Time pentru întregul disc) şi durata relativă (R Time pentru o bucată muzicală). În zona Lead-in a discului 72 biţi ai subcanalului Q conţine tabla de materii, iar ceilalţi 26 biţi sunt folosiţi pentru controlul şi corecţia erorilor la octeţii de control. Canalul R la W conţine date de sincronizare precum şi date pentru controlul şi corecţia erorilor. Aceşti biţi nu sunt gravaţi ca atare pe suport ci trec mai întâi printr-o fază de prelucrare şi modelare. Fiecare secvenţă de 8 biţi este convertită (codificată) într-o secvenţă de 14 biţi şi de aceea codul folosit se numeşte modulare de la 8 la 14 sau EFM (Eight to Fourteen Modulation). În timpul lecturii viteza de rotaţie a discului CD-DA este variabilă, invers proporţională cu raza, deoarece utilizează formatul CLV. Astfel, când capul de citire este poziţionat la începutul spiralei (la centru) discul se roteşte cu 535 rot/min. Pe măsură ce capul de citire se îndepărtează de centru, sistemul de servocomandă micşorează viteza de rotaţie a discului până la 200 rot/min când capul de citire se află în partea extremă a discului. La centru sau la margine, viteza cu care capul de citire balează spirala este aceeaşi şi anume 1,25 m/sec. Fiecare bucată muzicală poate fi considerată ca o pistă şi poate fi un număr de identificare (pot fi maxim 99 piste). Deşi înregistrate secvenţial, bucăţile muzicale pot fi ascultate într-o ordine oarecare, ordine dorită şi prestabilită prin comenzi. Capul de citire se poziţionează automat la începutul pistei corespunzătoare bucăţii muzicale selectate. La citire un convertor N-A permite reconstituirea semnalului analogic original, semnal care intră apoi în blocul de amplificare. Calitatea sunetului este ireproşabilă cu performanţe superioare oricărui alt tip de înregistrare. Raportul semnal/zg este de 90 dB şi este de două ori mai ridicat decât la un disc nou de vinilin. Distorsiunea este mai mică de 0,005 % la 0 dB. Întrucât nici o componentă mecanică nu intră în contact direct cu suprafaţa discului CD uzura sa este practic nulă.

Corecţia erorilor Praful, ampretele digitale, defectele de fabricaţie pot influenţa corectitudinea datelor citite. În scopul detectării şi corectării erorilor (eventual) fiecare sector conţine pe lângă date utile şi 784 octeţi de corecţie şi detecţie a erorilor EDC/ECC (Error Detection Code/Error Corection Code). Având în vedere că datele sunt citite o singură dată de pe CD-DA şi nu există posibilitatea recitirii lor, octeţii EDC/ECC asigură reconstituirea versiunii corecte pe baza datelor rezultate din prima lectură. Semnalul de detectare şi corectare a erorilor utilizate în cazul discurilor CD-DA este recunoscut sub numele CIRC (Cross Interleave Reed – Solomon Code) întrucât foloseşte codurile liniare inventate de matematicianul Reed şi Solomon. Metoda CIRC, element central din Red Book este integrată la nivel Hard în cititoarele de discuri optice audio şi în cititoarele CD-ROM. În scopul creşterii posibilităţii de detectare şi corectare a erorilor, pentru CD-DA se folosesc două coduri Reed-Solomon încrucişate. Fiecare din cele două coduri are 4 simboluri de paritate (câte 4 octeţi după fiecare 6 eşantioane de 16 biţi (vezi .............). Decodoarele sunt montate în cascadă. Primul depistează 2 sau 3 erori şi corectează una singură. Folosind informaţiile furnizate de primul decodor, al doilea corectează până la 4 erori. Pot fi astfel reconstituiţi 4000 biţi, deci o lungime de 2,5 mm. Pentru evitarea distrugerii accidentale a unei cantităţi mari de date, datele sunt întreţesute. Astfel o secvenţă de tipul: aaaabbbbccccdddd va fi înregistrată sub forma: aabbccddaabbccdd sau abcdabcdabcdabcd în funcţie de tipul de codificare ales. Procedeul acesta permite corectarea a sute de biţi altfel ilizibil. Dacă este distrusă o zonă mai mare, recuperarea datelor se face atât cât este posibil prin interpolare. Se pot astfel reconstitui, destul de fidel 12.000 biţi pierduţi, adică 8,5 mm de pistă, chiar dacă datele reconstituite nu vor fi în totalitate conforme cu oiginalul pe plan acustic, diferenţele pot fi imperceptibile. CD-G şi CD-MIDI În Red Book sunt descrise şi alte două variante de CD-audio, CD-G, şi CD- MIDI derivate din CD-DA. Formatul CD-G (Graphics) pune la dispoziţia datelor utile 48 octeţi suplimentari pentru fiecare sector, adică 3600 octeţi pentru fiecare secundă. Cei 48 octeţi sunt preluaţi din octeţii de control şi anume biţii de la 4 la 8 din fiecare octet de control ai canalelor R la W. Acest subcanal poate conţine date de tip text (cuvintele cântecelor) sau date grafice. Acestea pot fi vizionate pe un TV care este conectat la cititorul CD-G (fig.6 structura unui sector CD-G). În Europa CD-G este puţin răspândit, are succes în Japonia (CD Karaoket). Tehnic vorbind realizarea unui soft pentru lecturarea unui CD-G pe un PC nu ridică probleme, dar este greu de crezut că lucrurile vor evolua în această direcţie. Este de aşteptat a se folosi mai degrabă CD-ROM sau CD-ROMxA.

Formatul CD-MIDI propune utilizarea de sub-canale pentru datele MIDI (Musical Instruments Digital Interface) în scopul realizării unor efecte speciale (sincronizate cu muzica). CD-Single este o variantă CD-DA cu diametru de 8 cm şi o durată a înregistrării de 21 min. Existenţa zonei Leod – Out face posibilă citirea discurilor CD-Single pe cititoare CD-DA standard. Compact Disc – Video (CD-V) CD-V este rezultatul combinării tehnologiei LV cu CD-DA, a fost introdus pe piaţă în 1987. Alături de informaţii sonore digitizate, CD-V conţine informaţii video, dar sub formă analogică, fapt pentru care face parte din categoria discurilor hibride (adeseori este confundat cu actualul video CD care are informaţii video numerică şi condensată). Informaţia analogică este materializată pe suport tot prin Pits şi Lands, dar acestea pot avea mărimi diferite şi nu sunt supuşi restricţiilor de la CD-DA. Un cititor special de CDV, conectat la un TV, va transforma secvenţele de creste şi văi în semnale video. Claitatea imaginii video este superioară standardului VHS. Sunt disponibile mai multe formate CD-V de 12,20 şi respectiv 30 cm diametru. Un CD-V cu diametru de 12 cm înregistrează 5-6 minute video analogic şi 20 minute de sunet numeric. Partea sonoră este întotdeauna înregistrată spre centrul discului. De aceea el poate fi citit pe un lector CD-DA sau CD-ROM, dar numai pentru recuperarea părţii special pentru realizarea clipurilor muzicale. Discul CD-VEP (Extended Play) are un diametru de 20 cm cu ambele feţe active şi poate conţine 80 minute (2*40 minute) de muzică şi video. Este ideal pentru realizarea filmelor de scurt metraj sau a filmelor documentare. Discul CD-VLP (Long Play) pentru filme de lung metraj denumite şi Laser Disc, are diametru de 30 cm şi poate înregistra 60 minute pe o faţă. Viitorul său este ameninţat de video CD. CD-ROM În 1985 Philips + Sony + Hitachi au lansat CD-ROM. Discul CD-ROM constituie o dezvoltare informatică a CD-DA, are o spirală care conţine peste 6 G cavităţi (pits). Cititorul de CD-ROM utilizează un fascicol de laser care reperează cavităţile de pe spirala discului şi transmite calculatorului semnale numerice corespunzătoare. Utilizările discului CD-ROM sunt definite prin specificările cuprinse în Yellow Book în anul 1983. Deşi tehnologia este aceeaşi cu cea de la CD-DA, pe un CD-ROM datele trebuie să aibă un grad foarte mare de integritate (deci mai mulţi octeţi alocaţi părţii EDC/ECC), şi fiecare sector trebuie să poată fi accesat direct (deci să aibe un antet dedicat acestui scop). Datele sunt reprezentate pe pista la fel ca la CD-DA prin pits mici cavităţi de mărimi variabile plasate între spaţii plate numite londs sau suprafeţe. Cavităţile şi suprafeţele sunt citite de capul de citire al CD-ROM-ului, un ansamblu optic cu un laser de putere slabă pe bază de arsenură de galiu şi un detector foto. Fascicolul laser dirijat de asamblul optic trece printr-o oglindă reflectorizantă unidirecţională spre suprafaţa discului. Oglinda redirijează apoi lumina spre o fotodiodă. Dacă ambele raze

laser ajung pe un pit sau pe un land ele vor reflecta simultan şi fotodioda va interpreta reflexia slabă ca „1” logic. Pe un CD-ROM fiecare bit necesită 300 nm lungime pe pista spirală. Entităţile de informaţie de bază sunt denumite „Channel-Bits”. Contrar aşteptărilor suprafeţele şi cavităţile nu reprezintă cifrele binare 0 şi 1. Raţiunea pentru care nu s-a ales o astfel de strategie este de natură tehnologică. Fie exemplul: Presupunem un sector de 2048 octeţi compus numai din „0” sau numai din „1”. Respectivul sector va ocupa o cavitate sau o suprafaţă de 4915200 nm. În aceste condiţii cititorul ar trebui să aibă un orologiu extrem de precis care să se declanşeze exact la intervalul corespunzător parcurgerii celor 300 nm pentru ca bitul următor să poată fi citit corect. Acest lucru este imposibil la stadiul actual al tehnologiei. S-a propus altă soluţie:

EDC/ECC 2352 octeţi de date 24x98=2352 Fig. 5 Structura unui sector pentru CD-G

Oct. de control

1 Layer 2 Layer 392 oct. 392 oct.

50 oct

3234 octeţi

Structura unui sector pentru CD-G prin limitarea lungimii cavităţilor şi a suprafeţelor. Prin această limitare a lungimii trecerea de la o stare la alta se va face suficient de frecvent pentru a permite perifericului să-şi utilizeze orologiu cu deplină încredere. Orologiu foloseşte la numărarea biţilor reprezentaţi într-o cavitate sau pe o suprafaţă în funcţie de lungimea ocupată. Biţii sunt înregistraţi pe disc cu formatul RLL (Run Lengh Limited) format întâlnit la cea mai mare parte a hard-discurilor. Fiecare tranziţie de la o cavitate la o suprafaţă (sau invers) corespunde unei cifre binare 1 şi fiecare netranziţie corespunde cifrei binare 0. Deci şi un Pit şi un land conţine numai zerouri. Dar câte zerouri poate conţine? Au fost introduse două restricţii tehnologice: lungimea minimă a unei cavităţi sau a unei suprafeţe este de 3 biţi (900 nm) iar lungimea maximă este de 11 biţi (3300 nm). Din aceste limitări putem deduce următoarele observaţii: - este imposibil de înregistrat 2 biţi succesivi cu valoarea 1 (două tranziţii pe 600 nm); - între doi biţi cu valoarea 1 se vor găsi cel puţin 2 biţi cu valoarea 0 şi cel mult 10 cu valoarea 0. Într-un octet avem o combinaţie oarecare de 8 cifre binare, combinaţie care s-ar putea să nu respecte restricţiile anterioare (11010110). Pentru a rezolva acest conflict se foloseşte un algoritm de codificare prin care un octet este codificat pe 14 biţi. Un cod binar cu lungimea de 14 biţi oferă 16.384 de combinaţii posibile (cu mult peste cele 256 de combinaţii posibile pe un octet). Metoda numită EFM sau Scrambling necesită

Date 48oct

prezenţa în memorie a unei tabele care face corespondenţa între cele 256 combinaţii valide de conversie a cuvintelor pe 8 biţi în cuvinte pe 14 biţi. Pentru ca două secvenţe de cod EFM succesive să nu se deranjeze reciproc (ex. dacă prima se termină cu 1 şi a doua să înceapă cu 1 deoarece ar avea doi biţi de succesivi) trei biţi suplimentari sunt (Merge-Bits) inseraţi după fiecare cuvânt de 14 biţi. Cei trei biţi nu sunt luaţi în considerare la prelucrarea datelor. Oricum rezultă că pentru reprezentarea unui octet pe discul compact se folosesc 17 biţi în loc de 8. Aşa cum s-a văzut la CD-DA o tramă conţine 24 octeţi de date utili, un octet de control, 8 octeţi de paritate şi 27 biţi de sincronizare. Cu excepţia biţilor de sincronizare toate celelalte secvenţe sunt după metoda EFM. Făcând calculele necesare rezultă că în final o tramă are 588 biţi – 408 biţi pentru datele utilizator (24x17) 180 biţi suplimentari pentru control şi sincronizare (9x17x27). Deci pentru reprezentarea a 24 octeţi se folosesc 588 biţi în loc de 192 biţi. Interesant este faptul că această creştere a numărului de biţi permite o creştere a densităţii datelor înregistrate pe suport. Fiind derivaţi din standardul CD-DA rezultă că sectorul unui CD-ROM ar trebui să aibă o structură asemănătoare cu a discului CD-DA, asemănătoare dar nu identică deoarece a trebuit să fie adoptată pentru a satisface două cerinţe esenţiale: accesul direct la fiecare sector şi perfecţionarea sistemului de detectare şi corectare a erorilor. Întrucât sectoarele nu sunt separate fizic pe CD, fiind unele după altele pe o pistă continuă, pentru accesul direct la sector s-a impus folosirea unor octeţi de sincronizare şi identificare. Octeţii de sincronizare, în număr de 12 au un conţinut predefinit: primul şi ultimul octet au toţi biţii pe 0, iar cei 10 octeţi din mijloc au toţi biţii 1 (FF). Această secvenţă permite lectorului să identifice începutul unui nou sector. Urmează 4 octeţi de antet (vezi fig. 9). Primii 3 octeţi din antet conţin adresa sectorului, iar al patrulea octet defineşte modul de înregistrare a datelor din sector (octet de mod).

Rata de transfer (ko/sec)

CD-ROM Modul 1 150

CD-ROM Modul2 171

Rata erorilor Octeţi utili Octeţi EDC/ECC Biţi de sincro sector+antet 882+280=1102

10-12 2048 1162+8 neutili 16

109 2336 882 16

Fig. 9 Valorile unor caracteristici pentru CD-ROM, Modul 1 şi Modul 2

0 11 12 15 16 2053 2054 Sincro Antet Date EDC neutile 2048 o 4 o 12 o 4o 8o

2351 2352 ECC EDC/ECC 276 o 392 o 392 o

2352

3233 Control 98 o

882

Fig. 9 Structura unui CD-ROM – Modul 1 Rata de eroare de 10-9 asigurată de metoda CIRC pentru CD-DA nu este satisfăcătoare pentru datele informatice importante. Pentru ameliorarea acestei rate, se introduce la CD-ROM Modul 1 un al doilea nivel pentru corecţia erorilor. În acest sens sunt alocaţi încă 280 octeţi pentru EDC/ECC. Procedura de corecţie LEC (Layerd Error Correction) bazată pe CIRC este suportată de driverul lectorului CD-ROM sau de softul furnizat cu lectorul. Rata de eroare devine în acest caz de 10-12. Sectorul unui disc CD-ROM standard (numit şi Modul 1) conţine 2352 octeţi şi are structura din figura 9. Sunt situaţii în care nu este obligatorie asigurarea unei integrităţi sporite datelor (ex. sectoare care conţin imagini, sunet, secvenţe vide). Pentru astfel de date mai puţin importante se foloseşte un alt Modul 2 de structurare a sectorului (fig.10). 0 11 12 Sincro Antet 12 o 4o

15 Date necorectate 2336 o

2351 2352 EDC/ECC 392 o

2352

392 o

3233 Control 98 o

882

Fig. 10 Structura unui CD-ROM – Modul 2 În Modul 2 octeţii suplimentari EDC/ECC folosiţi în Modul 1 sunt alocaţi datelor utilizator şi astfel un sector are 2336 octeţi de date dar cu un factor de eroare mai mare.

Rata de transfer este de 150 ko/sec în Modul 1 (2 ko/sector x 75sectoare/sec) şi de 171 ko/sec în Modul 2. Cititoarele care au viteză de rotaţie dublă, triplă sau quatriplă asigură o rată de transfer de 2, 3, 4 ori mai mare decât standardul (ex Pionner DR x 104 are o rată de transfer de 612 ko/sec, modelele Plextor PX – 4XCS şi PX – 4XCH au 600 ko/sec) – X6 – de şase ori = 900 ko/sec. Deşi mai puţin folosit Modul 2 necesită un driver special pentru a fi citit. Pentru CD-DA fiecare bucată muzicală constituie o plajă şi pot fi 99 plaje. Şi un CD-ROM are tot 99 plaje. O plajă nu poate conţine decât sectoare de acelaşi tip sau Modul 1 sau Modul 2. Pe acelaşi CD-ROM pot fi întâlnite combinaţii de plaje (unele în Modul 1, altele în Modul 2). Astfel pe un CD-ROM standard citit în Modul 1 putem avea mai multe plaje audio (Modul 2) amestecate cu plaje ce conţin date informatice (Mod 1) prima plajă fiind întotdeauna o plajă în Modul 1. În utilizarea unor CD-mixte se pot ivi următoarele probleme: din momentul în care datele dintr-o plajă audio încep să fie citite se atinge rata maximă: de transfer şi nu mai pot fi încărcate datele din plaja informatică. Pentru a le încărca şi pe acestea trebuie mai întâi să se oprească transferul datelor analogice (deci se întrerupe muzica). Eliminarea acestui neajuns se face prin copierea pe hard disc sau în memoria centrală în prealabil a unui pilot pentru datele audio ale unui CD-mixt. Sistemul de fişiere după norma ISO 9660 Prin Rainbow Book sunt precizate specificaţiile fizice ale standardelor CD. Rămâne de definit modul în care fişierele sunt organizate pe suport. Întrucât la apariţia primului CD-ROM pe piaţă nu exista un sistem de fişiere care să-i fie dedicat, constructorii au început să-şi dezvolte sisteme proprii (ex. HPS – Hierarchical File System – pentru Apple). Urmare firească a fost dependenţa discurilor CD-ROM de sistemele de operare (un CD-ROM cu sistemul HFS nu poate fi citit sub MS-DOS). În scopul asigurării independenţei discurilor CD-ROM faţă de sistemele de exploatare, încă în 1986 a fost pus la punct standardul High Sierra (numele hotelului din California unde s-a numit grupul de experţi pentru definirea standardului). Un CD-ROM care respectă standardul HS (High Sierra) poate citi la fel de bine pe un mini-calculator, pe un PC, pe un Macintosh, pe un Next sau pe un ATARI ST. Numai partea de cod care autorizează accesul la date va rămâne propriu fiecărui sistem. Documentul High Sierra Group Proposal a fost ulterior îmbogăţit şi prezentat la ISO pentru normalizare (sub un nume Working Paper for Information Proccesing Volume and File Structure of Compact Read Only Optical Disc for Information Interchange). După ce a suferit mici modificări documentul devine standardul ISO 9660. El defineşte un sistem unic de fişiere cu două formate posibile: Interchange Lever 1 şi Interchange Lever 2. Diferenţa între cele două formate este dată în principiu de lungimea numelor de fişiere (8 caractere pentru a satisface restricţiile MS-DOS sau 30 caractere). Formatele sunt incompatibile între ele dacă un CD-ROM conţine nume fişier după norma Lever 2 (30 caractere) nu poate fi utilizat pe un sistem ce nu acceptă decât fişiere cu nume pe 8 caractere (şi invers). Când se vorbeşte de standardul ISO 9660 ca regulă generală formatul Lever 1 este presupus. Pentru Lever 2 trebuie făcută precizarea explicită a formatului.

8 biţi

14 biţi

zecimal

000000000 000000001 000000010 000000011

01001000100000 10000100000000 10010000100000 10001000100000

0 1 2 3

000000100 000000101 000000110 000000111

01000100000000 00000100010000 00010000100000 00100100000000

4 5 6 7

000001000

01001001000000

8

000001001

10000001000000

9

000001010

10010001000000

10

Fişierele sunt organizate într-o structură ierarhică de directoare şi subdirectoare (max. 8 nivele). Numele directorelor respectă acelaşi reguli ca numele fişierelor, dar nu este unic. Norma ISO 9660 care stă la baza organizării datelor pe un CD-ROM, are în vedere numai organizarea fişierelor nu şi conţinutul acestora. În consecinţă un CD-ROM care respectă această normă poate fi citit pe un PC, pe un Macintosh sau pe o staţie sub UNIX, dar nu poate fi exploatat dacă nu dispunem de aplicaţii capabile să citească fişierele respective. Softul care permite sub MS-DOS accesul la sistemul de fişiere ISO 9660 este MSCDEX EXE (Microsoft Compact Disc Extension). Pentru Unix mai multe societăţi au

definit la începutul anilor ’90 un document (Rock Ridge Interchange Protocol sau RRIP) pentru a asigura un suport complet pentru norma ISO 9660, cu nume de fişiere de tipul Interchange Lever 1. Ca orice periferic , cititorul CD-ROM trebuie conectat la sistem. Pentru realizarea acestei legături, sub MS-DOS avem nevoie de următoarele elemente: 1. o placă de interfaţă specifică sistemului PC sau PS (numai dacă nu se foloseşte o interfaţă SCSI) care permite dialogul între calculator şi cititor. 2. extensia MSCDEX a sistemului de operare MS-DOS, extensie plasată în directorul sistemului de operare (de regulă /DOS). 3. un driver care pilotează placa de interfaţă. Driver-ul este precizat în Config.sys iar extensia MSCDEX este dată în Atoexec.bat . Pentru un Mitsumi (viteză quatruplă instalat pe un Gateway Pentium – 100 MHz) se foloseşte un program de emulare MT-MCDAI.SYS (suportă până la 8 terminale). Linia din config.sys arată astfel: DEVICEHIGH = C:\ MITSUMI\ MTMCDAI.SYS/ D:MTMIDEO1/ P:170,15/ L:FR Parametrii care apar sunt următorii: /D: MTMIDEO1- numele aparatului (maxim 8 caractere); aceasta trebuie să fie identic cu numele specificat în parametrii MSCDEX.EXE; /P: 170,15 – precizează parţial IDE la care se conectează lectorul CD-ROM şi întreruperea folosită (în cazul de faţă adresa este 170h (channel 2) şi IRQ=15 (channel 2); /L:FR – se foloseşte limba franceză (alte posibilităţi: US – engleză, GR – germană, SP – spaniolă , IT – italiană, JP – japoneză). În autoexec.bat linia aferentă lectorului CD-ROM (pentru configuraţia anunţată) este: LHC:\DOS\MSCDEX.EXE/S/D:MTDMIDEO1/M:10 Versiunea 2.22 a extensiei MSCDEX:EXE acceptă partajarea de repetoare pe unitatea de CD-ROM sub WINDOWS for Workgroups. Dacă se doreşte utilizarea acestei facilităţi se specifică obţinerea /S pe linia de comandă. /M permite specificarea numărului de zone tampon folosite (10 în exemplul dat). Microcalculatoarele PCXT/AT sau PS trebuie să posede un minim de 512 ko de memorie RAM şi un disc dur care să dispună de minim 2 Mo. Pentru PC-uri şi pentru anumite PS-uri, versiunea sistemului de operare trebuie să fie cel puţin 3.1 . Sub Macintosh un conector SCSI dispus pe placa de bază permite conectarea directă a cititorului CD-ROM la calculator. Driver-ul este inclus în sistemul de operare System 7 standard. Configuraţia minimală pentru utilizarea CD-ROM-ului sub Macintosh este un Macintosh Classic, cu 2 Mo liberi. Opţional un ecran de 13’’ cu extensia de 256 culori este recomandabil. Fiecare CD-ROM are un soft specific realizat de editorul discului. Acest soft numit soft de exploatare, soft de căutări, soft de integrare sau soft de pilotare, permite regăsirea informaţiei prezente pe disc şi gestionează simultan text, sunet şi imagine. Perifericul CD utilizează un sistem binar de semnale electrice pentru citirea datelor. După introducerea unui CD în cititor, fascicolul laser baleiază suprafaţa suportului astfel încât reflexia obţinută să fie maximă. Capacitatea teoretică a unui CD-ROM este de aproximativ 750 Mo. Constructorii anunţă adesea capacităţi foarte diferite pentru discurile CD-ROM. Capacitatea discurilor

depinde de numărul sectoarelor folosite (între 270.000 şi 333.000) şi de modul de scriere (Modul 1 sau Modul 2). Astfel un CD-ROM cu 270.000 sectoare, cu 2048 octeţi de date pe sector (sector în Modul 1, cu date corectate) are o capacitate de 552,96 Mo. Mulţi constructori rotunjesc la 552 Mo sau împart la 1024 şi rotunjesc la 540 Mo. Metoda corectă este să împărţim prin 1 Mo (1024=1048576) şi se obţine 527 Mo de date. Dacă sectoarele sunt în Modul 2 (2336 octeţi pe sector cu o singură corecţie) capacitatea urcă la 601 Mo. Un CD-ROM cu 333.000 de sectoare poate stoca 650 Mo de date cu corecţie şi 742 Mo de date necorectate. Care sunt diferenţele între CD-ROM şi CD-DA? În ceea ce priveşte presarea (gravarea cavităţilor şi a suprafeţelor nu există nici o diferenţă între cele două tipuri de discuri, ele fiind realizate pe aceeaşi maşină. După citire, informaţiile numerice ale unui CD-DA sunt convertite de către un convertor numeric – analogic integrat de cititor, în semnale analogice înainte de a ajunge la blocul de amplificare şi apoi la boxe. Dacă se încearcă a se citi un CD-ROM cu un lector CDDA, semnalul analogic rezultat în urma conversiei nu are nici un semn şi nu vom obţine decât zgomot, un zgomot nociv pentru linia HI-FI. Un lector CD-ROM poate fără probleme citi un CD-DA. Componentele unui lector CD-ROM sunt net superioare faţă de cele ale unui CDDA. În primul rând este vorba de partea electronică destinată depistării şi corectării erorilor la citire. Pe de altă parte, motorul de antrenare trebuie să ajusteze rotirea discului în funcţie de poziţia capului de citire. La CD-DA viteza de rotire este mare la început (spre interior) şi descreşte progresiv pe măsură ce capul de citire se apropie de partea exterioară a discului. La CD-ROM schimbările de viteză sunt mult mai frecvente şi trebuie făcute cu mare viteză. Acest lucru este valabil şi pentru sistemul de baleiere a capului de citire. Dacă la un CD-DA, lentila se deplasează încet dinspre interior spre exterior, la CD-ROM deplasările sunt sacadate şi schimbările de poziţie sunt mai bruşte şi mai rapide, deci sistemul trebuie să fie mult mai mobil. Utilizarea unui caddy pentru CDROM implică anumite restricţii tehnice, fără să mai vorbim de mecanismul de încărcare. CD-Plus Tipul de CD-ROM Mixed Mod cu programe executabile şi date informatice pe prima pistă (în modul 1) şi muzică de calitate CD-DA înregistrată începând de la a doua pistă (în modul 2) a cunoscut o anumită popularitate înainte de apariţia formatelor standard în care sunetul şi imaginea sunt interactive. Deşi sunt mai apreciate de public, oferind o interactivitate sporită şi o varietate de informaţii, totuşi numărul CD-ROMurilor cu muzică este mic faţă de CD-DA vândute. Casele de discuri realizează astfel de produse multimedia doar pentru artiştii consacraţi, deoarece în general, „consumatorii” de muzică nu dispun (încă) de echipament informatic necesar produselor CD-ROM. În al doilea rând, preţul unui CD-ROM este încă mare pentru mulţi cumpărători interesaţi iar costurile unui CD-ROM de calitate sunt destul de ridicate. Un astfel de CD-ROM Mixed Mod poate fi citit pe un lector CD-audio, dar numai începând cu a doua pistă. Prima pista fiind în modul 1 şi conţine date informatice, poate produce daune echipamentului audio, dacă este citit (multe procese pentru traume auditive sau deteriorarea echipamentului HI-FI).

Pentru evitarea pistei 1 s-a propus o prima soluţie antizonală de către firma Lipstick Records prin avertizarea clienţilor printr-o notiţă imprimată pe disc şi pe cutie să nu se citească pista 1. O soluţie mai serioasă propune utilizarea de discuri multisesiune. Un comitet reunind reprezentanţii marilor case de discuri a propus realizarea unei noi generaţii de CD (enhanced CDs) care să combine posibilităţile unui CD-audio cu cele ale unui CD-ROM. Conceptul CD-Plus (denumire propusă de Sony - nu există încă o denumire oficială) este seducător. Cumpărătorii de CD-DD îţi vor procura produsul prin reţele obişnuite. Prezenţa datelor multimedia pe disc îi vor incita pe unii să-şi cumpere un calculator echipat cu cititor CD-ROM, ceea ce va accelera tendinţa de deplasare a calculatorului dinspre birou spre locuinţă. CD-Plus va impune mici modificări la nivel de soft (Windows 95 acceptă CD-Plus). Argumente în favoarea CD-ROM sunt numeroase: fiabilitate, compatibilitate, capacitate mare de stocaj, preţ (un CD-ROM costă în medie 11 $, un lector CD-ROM dublu viteză costă 70 $). Parcul mondial de cititoare CD-ROM, de 20 milioane de bucăţi, va creşte în 1995 la 35 milioane de unităţi. Tendinţa actuală este de a include în configuraţia de bază un lector CD-ROM. După estimările făcute în SUA, 45% din microcalculatoare sunt livrate cu lector CD-ROM integrat. Din studiile realizate rezultă că 37% din titlurile CD-ROM sunt enciclopedii, dicţionare, bănci de date, 29% jocuri sau produse destinate muncii la birouri şi domiciliu, 23% pentru informatica .......(pag 16) A 13-a ediţie a anuarului CD-ROM (CD-ROM 95 TFPL publishing) inventariază aproape 6000 de societăţi implicate în această industrie şi 9500 de titluri CD-ROM comercializate în lume. Un studiu al firmei britanice Inteco arată că piaţa CD-ROMurilor va creşte de la 100 milioane $ pe 1995 la 1 miliard $ în 1998, o creştere de 1000% în trei ani. CD-I Philips şi Sony au vizat de la început multimedia pentru marele public, propunând în 1991 CD-Interactive (CD-I). Discul CD-I combină imagini video, imagini animate şi sunt de calitate superioară, texte şi date. Având o capacitate de cca 650 Mo, un CD-I poate stoca aproximativ 250000 pagini de text la un format A4, 7000 de imagini sau 19 ore de muzică la o calitate medie (74 de minute pe canal). Lectorul CD-I este un sistem autonom care se conectează la o linie Hi-Fi şi la un televizor. Cu ajutorul unei telecomenzi utilizatorul deplasează cursorul pe ecran pentru efectuarea selecţiei. Poate asculta un CD-DA, poate „citi” un CD-ROM cu standard High Sierra, poate viziona imaginile stocate pe un CD-Photo sau poate profita de veleităţile educative şi distractive ale discurilor CD-I. Specificaţiile pentru standardul CD-I au fost stabilite prin Green Book (martie 1987). Spre deosebire de lectorul CD-ROM care este un periferic pentru un calculator, lectorul CD-I este un sistem autonom (citeşte şi decodifică simultan conţinutul discului), deci nu necesită o conectare la un calculator. De fapt, cititorul CD-I conţine în interior un micro-calculator cu un microprocesor puternic (Motorola 68070 la 10 Mhz, 1Mo memorie RAM, un sistem de operare CD-RTOS (Compact Disc Real Time Operating System). Sistemul de operare CD-RTOS constituie una din cauze privind incompatibilitatea cu sistemele MS-DOS.

Principalele două obiective urmărite în specificările din cartea verde (Green Book) pentru CD-I sunt: - o compatibilitate totală cu CD-DA - o compatibilitate cu cea mai mare parte a bunurilor electronice (pentru a facilita integrarea sa in universul familiei). Pentru codificarea imaginii se folosesc diverse metode: Delta YUV, RVB (5,5,5) sau RVB grafic; CLUT (Color Look-up Table); RLE (Run Lengh Encoding). În funcţie de rezoluţia imaginii (384x280, 768x280, 768x560) şi de metoda de compresare folosită, mărimea unei imagini variază de la 1 ko la 150 ko. Sunt prevăzute două planuri de afişare a imaginilor astfel încât să poată fi folosite efectele de suprapunere ....(pag17) sau de titraj între imaginile cu formate diferite. Diversele efecte speciale de trecere de la o imagine la alta sunt disponibile. Pentru datele audio sunt propuse mai mult formate de numerizare cu niveluri de calitate diferită şi o compresie de tip ADPCM (Adoptive Diferential Pulse Code Modulation). Sunt folosite patru niveluri de calitate a sunetului în funcţie de frecvenţa de eşantionare şi de numărul de biţi utilizaţi: - CD-DA (codificare PCM) – stereo 44,1 khz (16 biţi), un canal; - Modul Hi-Fi (ADPCM-A); 37,8 khz (8 biţi), 2 canale stereo sau 4 canale mono; - Modul MID-FI SAU FM (ADPCM-B); 37,8 khz (4 biţi); 4 canale stereo sau 8 mono; - Modul AM (ADPCM-C); 18,9 khz (4 biţi); 8 canale stereo sau 16 mono. Formatul sectorului CD-I are la bază standardul CD-ROM Mod 2. Pornind de la acest format au fost definite alte două formate pentru CD-I: 0 11 12 15 16 23 24 2071 2072 Sincro Antet SubDate EDC header 4o 2048 o 12 o 4o 8o

2351 2352 ECC EDC/ECC 276 o 392 o 392 o

2352 octeţi

3233 Control 98 o

882 octeţi

Fig. 12 Structura unui sector CD-I Format 1 0 11 12 15 16 23 24 Sincro Antet SubDate header necorectate 12 o 4o 8o 2324 o 2352

EDC 4o

2351 2352 EDC/ECC 392 o 392 o

octeţi

Fig. 13 Structura unui sector CD-I Format 2

882 octeţi

3233 Control 98 o

Format 1 pentru date informatice, echivalentul standardului CD-ROM Mod 1, dar cu un identificator suplimentar în antetul de sector. Cei 8 octeţi inutilizaţi la CD-ROM şi aflaţi între octeţii EDC şi ECC (fig. 12) sunt „mutaţi” imediat după octeţii de header (antet) constituindu-se într-un sub-header şi sunt utilizaţi pentru identificarea tipului de sector. În felul acesta pot fi imbricate cele două tipuri de sectoare (Format 1 şi Format2). Format 2 pentru datele audio, video sau imagini compresate – echivalentul standardului CD-ROM Mod 2, cei 276 octeţi ECC sunt folosiţi pentru înregistrarea datelor utile astfel încât un sector conţine 2324 o de date utile (fig. 13). În sub-header cei 8 o sunt structuraţi astfel: primul octet conţine un numîr de fişiere; al doilea octet este rezervat canalului de date, al treilea este pentru sub-mod, al patrulea pentru informaţiile de control, următorii patru repetă valorile primilor patru octeţi din motive de securitate. Numărul fişierului (primul octet) este cuprins între 0 şi 255. 0 – semnifică un fişier ne-imbricat (non-interleaved), fişier care va fi deci citit în mod continuu. Pentru a permite citirea separată sau combinată a mai multor sectoare şi selecţionarea lor în timp real, sunt prevăzute informaţii suplimentare cum ar fi numărul de canal. Astfel pentru datele audio codificate după metoda ADPCM sunt rezervate canalele de la 0 la 15. Pentru sectoarele video şi pentru sectoarele de date sunt utilizate numerele de canal până la 31. Octetul de sub-mod permite înregistrarea mai multor parametri şi în primul rând desigur, sub-modul, adică tipul de sector de date video sau ADPCM. Informaţiile de control înregistrate în al patrulea octet se referă la modul de înregistrare (mono sau stereo) sau la nivelul ADPCM. 2. CDRTOS Sistemul de operare CD-RTOS, derivat din OS-9 dezvoltat de societatea americană Microwave Systems este un sistem multitask implementat într-o memorie ROM. El permite: - controlul sincronizării datelor înregistrate pe disc; - afişarea corectă a textelor, imaginilor şi animaţiilor; - exploatarea simultană a datelor grafice sonore şi informaţiilor. Principalele componente ale sistemului CD-RTOS sunt nucleul (kernel); bibliotecile; utilitarele; gestionarea procesoarelor audio şi video. Nucleul conţine modulul de iniţializare (INIT) şi el redirijează intrările/ieşirile spre gestionarele de fişiere. Acestea sunt: - Compact Disc File Manager (CDFM) – gestionează fişierele aflate pe CD-I; - User Communication Manager (UCM) – gestionează interfaţa cu utilizatorul (video, audio, tastatură, cursor); - Random Block File Manager (RBF) – gestionează fişierele aflate înregistrate pe o memorie externă (CD; disc dur; disc virtual; dischetă); - Sequential Character File Manager (SCF) – gestionează perifericele orientate caracter cum ar fi: modem, imprimantă, terminal... - Network File Manager (NFM) – permite realizarea unei reţele între diverse calculatoare cu sisteme de operare OS-9 sau CD-RTOS.

Elaborarea unui CD-I presupune o fază de programare, fază în care se foloseşte un limbaj auster specific sistemului CD-I. Formatarea datelor şi a fişierelor este făcută de prestatori abilitaţi. Contrar anticipărilor făcute de Philips şi Sony care s-au gândit să abordeze mai întâi marele public, segmentul profesional şi instituţional au fost primele sensibilizate la CD-I, pentru aplicaţii din domeniul educării şi formării. Full Motion Video (FMV) Se utiliza un standard (MPEG) pentru compresia secvenţelor video numerice (se consideră ca o revoluţie în video). Standardul a fost aprodat în anul 1992. În 1993 Philips a scos pe piaţă sistemul FMV sau CD-Movie care permite restituirea imaginilor video compresate şi înregistrate pe un disc optic. Redarea se face în format video Full Motion (25 imagini/sec) şi Full Screen (ecran plin). Pe suportul optic sunt înregistrate secvenţele video compresate cu standardul MPEG 1. Spre exemplu „Top Gun” a fost înregistrat pe un CD-I, dar cu elemente de interactivitate neiniţializate ceea ce conduce la o citire continuă a discului. Pentru gestionarea independentă a celor 74 minute de video şi sunet stereofonic, cititorul CD-I trebuie să aibă o placă specială de decompresie MPEG. Primele cititoare CD-I au fost vândute fără această placă, dar ea poate fi procurată separat şi integrată ulterior (există loc special rezervat pentru blocul care conţine placa). Noile cititoare sunt livrate din start cu opţiune FMV. Calitatea unui film înregistrat astfel este superioară celor obţinute cu un magnetoscop VHS familial dar inferioară calităţii unui Laser Vision (video analogic, sunet digital). Odată cu FMV a fost declanşată inversia imaginilor video MPEG pe discurile optice. Principiile codificării MPEG Digitizarea secvenţelor audio şi video solicită resurse considerabile de memorie, spre exemplu pentru o secundă de video numeric necompresat (25 imag/sec, rezoluţie 640x480 pixeli; 24 biţi/pixel) sunt necesare 22 Mo de memorie la care trebuie să se adauge 5 Mo pentru sunet (eşanionare la 44 Khz, cuantificare pe 16 biţi). Deci 27 Mo pentru o singură secundă. Un CD-ROM poate înregistra în aceste condiţii circa 24 de secvenţe video. La citire, imaginile nu vor fi afişate cu o frecvenţă de 24 imag/sec şi nici nu se poate vorbi de sincronizare între imagine şi sunet. Acest lucru se datorează faptului că rata de transfer a unui CD-ROM este limitată la 150 ko/sec pentru cititoarele simplă viteză. Pentru a folosi un CD-ROM ca suport pentru video numeric se impune compresarea secvenţelor video astfel încât debitul de transfer necesar să nu depăşească rata de transfer a unui CD-ROM (o compresie de circa 200:1) ISO (International Standardization Organization) şi IEC (International Electrotechnical Commision) a reunit în 1988 Moving Picture Expert Group (MPEG), o echipă de experţi având ca obiectiv dezvoltarea unui standard de codificări a imaginilor animate pentru suporturile numerice de stocaj (în principal CD-ROM, DAT şi discurile dure) la un debit de cca 1,5 Mbiţi/sec.

Aplicaţiile vizate de ISO (spre exemplu băncile de imagini, enciclopediile multimedia, videotext, multimedia) au impus restricţii specifice asupra algoritmilor de codificare: funcţiile avans rapid-retur rapid şi acces aleator impus ca de regulă, imagini şi să nu fie codificate în mod predictiv. Formatul sursei de imagini este relativ flexibil, permiţând vizualizarea pe Tv cu 525 sau 625 de linii, pe microcalculatoare sau pe staţii de lucru. Tehnicile de reducere a debitului numeric necesar tranformării imaginilor animate se bazează pe existenţa unor putenice corelaţii spaţio-temporale în video (codificare statistică) şi pe posibilităţile de modificare a semnalului ţinându-se seama de percepţia sa vizuală (codificarea psiho-vizuală). Pentru codificările cu debite joase (sub 2 Mbiţi/sec) performanţele de atins sunt dependente de factorul de compresie sau numărul de biţi pe punct, implică utilizarea unui asamblu de tehnici diverse. Bazate pe structura normei H.261, lucrările grupului MPEG s-au concretizat într-o primă etapă la sfârşitul anului 1992, prin publicarea normei ISO 11172 recunoscută sub denumirea MPEG – 1 . Debitul numeric al imaginilor video compresate după standardul MPEG – 1 a fost fixat la 1,5 Mbiţi/sec (1,15 Mbiţi/sec pentru video propriu-zis şi diferenţa până la 1,5 Mbiţi/sec pentru alte medii, ca de exemplu sunetul pentru MUSICAM). Aceste limită a fost făcută din dorinţa de a asigura compatibilitatea cu rata de transfer a cititoarelor CD-ROM, putându-se astfel dezvolta aplicaţii multimedia cu stocarea secvenţelor video. Principiul de compresie este acelaşi ca la standardul JPEG, transformata prin cosinus discret (DCT), dar în loc să se compreseze fiecare imagine ca o entitate unică pentru fiecare bloc de 8x8 pixeli se transmit numai diferenţele faţă de blocul corespondent din imaginea precedentă. De aceea codificarea se numeşte „interframe”. Pentru a fi şi mai eficient, algoritmul MPEG – 1 foloseşte o tehnică de compresare a mişcării (motion compensation) prin care o imagine predictivă este definită pe baza vectorilor de deplasare a blocurilor cu 8x8 pixeli evaluaţi pentru imaginile precedente. Chiar cu această tehnică de compresare a mişcării debitul numeric obţinut este încă foarte ridicat. Au fost definite trei tipuri de imagini: - imagine de tip I (intro picture), imagine puţin compresată (după un algoritm identic cu standardul JPEG); .....(pag 21). Într-o secvenţă MPEG prima imagine este întotdeauna o imagine „intro”, deci o imagine de referinţă care constituie descrierea completă a imaginii sursă. Ea va servi de referinţă pentru calculul altor imagini şi în timpul acceselor aleatoare într-o lectură rapidă de tip magnetoscop (similar noţiunii „keyframe” pentru QuickTime) o imagine I apare la 10-15 imagini. - imagine de tip P (predicted picture), imaginea codificată pornind de la o imagine intro precedentă pe baza vectorilor de deplasare a blocurilor de 8x8 pixeli şi cu o corecţie de eroare asupra conţinutului din bloc. Sunt luate în considerare numai diferenţele faţă de imaginea de referinţă. O imagine P va servi la rândul ei ca referinţă pentru codificarea unei alte imagini P. În general se foloseşte o imagine P la trei imagini. - imagine de tip B (bi-directionelle) imagine reconstituită de sistemul de decodificare, pornind de la imaginile de tip I şi P precedente şi următoare, prin interpolarea deplasării (se mai numesc şi imagini interpolate). Sunt imaginile

cele mai puternic compresate şi conţinutul lor nu este transmis pe reţea. De aceea este imposibil de accesat o imagine B înaintea decompresării unei imagini I şi a unei imagini P. - trebuie remarcat faptul că ordinea de transmitere a imaginilor nu respectă ordinea lor normală de afişare. Astfel pentru o compresie care foloseşte o imagine intro la 12 imagini şi o imagine de tip P la 3 imagini, ordinea de transmitere este I(1), P(4), B(2), B(3), P(7), B(5), B(6), P(10), B(8), B(9), I(13), B(11), B(12). Imaginile 1 şi 13 sunt imagini de tip I codificate independent. Nu este nevoie de predicţia imaginilor vecine pentru a fi decodificate imaginile de tip I şi prin urmare, accesul la aceste imagini pe unitatea de stocaj va fi imediat. Imaginile 4, 7, 10 sunt imagini de tip P, imagini prezise pe seama imaginilor intro sau pe seama imaginilor prezise anterior. Imaginea 4 poate fi decodificată folosind diferenţa dintre imaginile 4 şi 1. Imaginea 7 poate fi codificată folosind diferenţa dintre imaginile 7 şi 4. Pentru a ajunge la imaginea 7, pe suport va trebui să căutăm imaginea 1, apoi imaginea 4 şi în sfârşit imaginea 7. Celelalte imagini sunt interpolate, deci calculate în raport cu imaginile prezise (P) sau intro (I) vecine. De exemplu, imaginea 2 poate fi calculată utilizând una din diferenţele: a) 2-1; b) 2-4; c) 2-(1+4)/2. Pentru imaginea 9 este nevoie să fie decodificate mai întâi imaginile 1,4,7,10 şi apoi va putea fi decodificată imaginea 9 (trebuie decodificate 5 imagini înainte de a fi decodificată şi afişată imaginea 9). Algoritmul MPEG – 1 este un algoritm de tip asimetric: codificarea este mult mai complexă (şi ca urmare puţin mai lungă în timp) decât decodificarea. Metoda de codificare care folosită la MPEG-1 face parte din clasa generală a algoritmilor înscrişi de predicţie – transformare. Acest tip de codificare este cel mai bun între cele cunoscute azi pentru reducerea debitului numeric al imaginilor. Formatul de imagine pentru care s-a optat, un format SIF (Standard Image File) cu o rezoluţie de 288 de linii cu 352 puncte video neîntreţesate pentru PAL, respectiv 240x352 pixeli pentru NTSC, permite chiar o reducere importantă a debitului păstrând în acelaşi timp o rezoluţie suficientă. Prin interpolare, ulterior se face afişare pe întregul ecran. Pentru efectuarea calculelor imaginea de referinţă este împărţită în pătrate de 16x16 pixeli numite macro-blocuri. Toate celelalte imagini sunt şi ele divizate în macroblocuri. La codificarea imaginilor P sau B, sistemul compară macro-blocurile acestora cu macro-blocurile corespunzătoare imaginii de referinţă. Tabelul 2. Evoluţia parcului de cititoare CD-ROM (în minibucăţi) sursa Euroco 1993 Anii 1990 1991 1992 1993 1994 Franţa 10 20 40 120 500 Germania 12 25 60 250 800 Marea Britanie 30 80 150 250 650 Europa 100 200 500 1200 3500 SUA 650 1250 3500 7000 15000

1995 800 2000 1500 7000 20500

Numai macro-blocurile care prezintă diferenţe sunt luate în considerare la codificare (pentru un interviu, de exemplu, fundalul este mereu acelaşi, el va fi codificat pentru imaginea intro, iar pentru imaginile următoare se pot lua în calcule numai diferenţele). 2700000 sectoare Modul 1 527 Mo Modul 2 601 Mo Fig. 11 Capacitatea unui CD-ROM

330000 sectoare 650 Mo 742 Mo

Predicţie predicţie

B P

predicţie

B

B

P

B

B

P

B

B

B

I

bB

I

1 I

2 3 4 5 6 B B P B B

7 8 9 10 11 12 P BB P B B

13 I

14 B

I –imagine mixtă P – imagine predictivă B – imagine interpolată Fig. 14 Tipuri de maşini MPEG

Secvenţele video compensate HPE pot fi ulterior înregistrate pe CD-ROM pe CDI sau pe Video-CD (a nu se confunda cu CD-video). Specificaţiile de codificare depind de tipul de suport ce va fi utilizat. Astfel pentru aplicaţiile pe CD-ROM la codificarea MPEG se va ţine seama de caracteristicile plăcii de decompresie şi de viteza de lectură a cititorului CD-ROM. În schimb pentru un video-CD este nevoie de respectarea specificaţiilor White-Book.

În iulie 1994, ISO a omologat standardul MPEG – 2. El este destinat teledifusiunii în principal prin satelit, cu o calitate „Broadcost”. Din start exigenţele sunt diferite, formatul pentru MPEG-2 este 720x480 pixeli (CCIP601); debitul de transfer este superior (până la 40 Mbiţi/sec). Nu se pune problema comparării echităţii celor două standarde întrucât ele au destinaţii diferite: MPEG-1 pentru video numeric pe CD, MPEG-2 pentru televiziune. CD-ROM Extended Architecture (CD-ROM/XA) Este un standard extins a CD-ROM. Cum se ştie CD-ROM poate conţine piste cu date audio (conform Red Book) şi piste cu date informatice (Yellow Book). Imbricarea celor două tipuri de date se poate face numai la nivel de pistă şi lectura lor poate pune mari probleme. Pentru a permite imbricarea la nivel de sector şi o lectură corectă a datelor de diverse tipuri se impune redefinirea formatului de sector. Prin standardul CDROM/XA s-a urmărit exact realizarea acestui obiectiv: sunet, imagini fixe, imagini video şi module de programare care să fie difuzate concomitent fără a se incomoda între ele. În plus au fost integrate şi anumite elemente specifice pentru CD-I, cum ar fi codificarea ADPCM pentru datele audio. Ca urmare formatul de sector este acelaşi ca la CD-I, iar compatibilitatea ridicată între CD-ROM/XA, CD-I permite realizarea unor Bridge-Disc, conţinând aplicaţii care funcţionează pe ambele standarde. Prima definire a standardului CD-ROM/XA a fost făcută de Philips, Sony şi Microsoft (First Release, 1989). Au fost aduse îmbunătăţiri propunerii iniţiale, iar documentul final (Final System description sau Extended Yellow Book) a fost dat în martie 1991. Sunt avute în vedere inclusiv extensii noi ale standardului cu includerea unui sistem de compresie MPEG pentru imaginile video. Formatul de sector pentru standardul CD-ROM/XA este cel prezentat la CD-I: Forma 1 şi Forma 2 (fig. 12, 13). Oferta actuală de discuri XA veritabile, deci de CD-ROM cu informaţii audio ADPCM şi sectoare imbricate este relativ limitată, dar în creştere. O placă specială integrată cititoarelor CD-ROM/XA facilitează decompresia datelor în timp real. Pe un astfel de cititor pentru a fi citite discuri CD-DA, CD-ROM, Photo-CD, CD-ROM/XA. Video CD Derivat din CD Karaoke pe care sunt înregistrate atât secvenţe audio numerice cât şi imagini grafice animate, discul Video-CD stochează 74 min de video numerice compresate după standardul MPEG-1 (ISO 11172). La iniţiativa firmei Philips, specificaţiile pentru Video-CD au fost definite în White Book. Formatul datelor este identic celui folosit pentru secvenţele video numerice înregistrate pe un CD-I (sistemul FMV). Fişierul video numeric MPEG conţine în plus şi comenzile de navigare similare celui unui magnetoscop: citire normală; avans rapid; revenire înapoi; pauză; căutare vizuală; etc. Pentru realizarea de Video CD pot fi folosite diverse softuri (ex. Video Toolkit şi Video Pock). Aceste fişiere conţinând video numeric sunt recunoscute sub numele de Digital Video, pot fi citite pe un lector CD care poartă sigla CD Digital Video. Astfel ele pot fi citite pe sistemele 3 DO. Deşi au acelaşi format cu CD-I FMV, cititoarele Video CD nu pot lectura discul CD-I, întrucât acestea din urmă au fişiere grafice şi audio

cu format propriu şi folosesc un mod particular de navigare. Este totuşi posibilă lectura secvenţial Digital Video de pe un CD-I pe un video CD, dar numai cu modul de navigare de tip magnetoscop. Discurile Video CD pot fi citite fără probleme pe un lector CDROM/XA instalat pe un calculator care are o placă de decompresie MPEG-1. Secvenţele video sunt afişate pe ecranul calculatorului. Există deja o largă diversitate de plăci pentru decompresia MPEG-1 (Real Magic Lite-Sigma, MP400 – Creative Labs, G Vision Dx – Genoa, Video & Graphics – Miro, Kelvin MPEG – Orchid, MPEG Master, Trust Multimedia, MPEG Player – Video logic, Marvell-Matrox...) şi la un preţ abordabil (sub 500 $). În iunie 1993, Philips, Sony, Matsuashita şi JVC au semnat un acord de cooperare în vederea realizării cititoarelor Video CD destinate numai lecturii discurilor Video CD. Editarea unui catalog de filme cu formatul Video CD a fost anunţată cu aceeaşi ocazie. Oferta de titluri Video-CD se îmbogăţeşte de la o zi la alta, iar preţurile sunt accesibile marelui public (un Video-CD în Franţa costă 180 F). Sunt încă de aşteptat progrese semnificative în domeniul Video-CD. Astfel actualul format Video-CD are o rată de transfer scăzută ceea ce impune o rată de compresare ridicată şi deci un timp de compresie ridicată şi deci un timp de compresie semnificativ (tehnicienii de la Philips au avut nevoie de 3 luni pentru digitizarea şi compresarea filmului Star Trek). Fără îndoială că succesul video discului este condiţionat de creşterea raportului calitate-imagine/timp de compresie. Pe de altă parte se impune creşterea duratei unui Video-CD (un lung metraj durează mai mult de 74 minute). Două propuneri au fost făcute în acest sens. Prima propunere aparţine firmelor Philips şi Sony: un Video-CD cu o capacitate de 3,7 Go. A doua propunere este susţinută de Toshiba, Time Warner Thomson şi Pioneer (4,8 Go pe un CD → generat DVD – Digital Versatile Disc – 4,7 GB o faţă, 8,4 GB o faţă cu 2 straturi). În martie 1995 Sony şi Philips au făcut pentru prima dată demonstraţia cu un nou format de CD de înaltă densitate (High Definition CD). HD-CD este versiunea dublu strat a videodiscului propus anterior de Sony şi Philips. Folosind procedeul stratului dublu pe o singură faţă a discului pot fi înmagazinate 7,4 Go de date (3,76 ox2), adică echivalentul a 4 ore şi 30 min de film. Unul din argumentele avansate de Sony şi Philips în favoarea formatului HD-CD îl constituie simplitatea fabricării acestor discuri (pot fi utilizate unităţile de producţie existente). Formatul concurent lansat de Toshiba, deşi iniţial mai promiţător, folosind un singur strat, dar pe ambele feţe, are nevoie de două lasere în timp ce modelul Philips – Sony nu solicită decât unul. Pentru multimedia se pune problema alegerii între CD-ROM şi Video-CD. Răspunsul nu poate fi numai tehnic. În spatele competiţiei tehnologice pentru creşterea calităţii celor două formate are loc o serioasă bătălie economică între firmele electronice pentru marele public şi caloşii informaticii. Primi încearcă să revoluţioneze o piaţă deja saturată: după lansarea cu aproape 20 de ani în urmă a casetei video, apoi a camerei video, nici o inovaţie majoră nu s-a produs în domeniu. Ceilalţi ar dori să folosească dinamica micro-informaticii pentru a se investi în electronica pentru marele public. Televizorul se va transforma în terminal de calculator sau calculatorul va controla televizorul? Greu de anticipat un răspuns (Sony furnizează 25% din cititoarele CD-ROM instalate pe micro-calculatoare, JVC a semnat un contract cu C-Cube Micro systems pentru plăcile de compresie MPEG; Matsushita, Sony, Hitachi, Sanyo, Pioneer, Samsung,

Daewoo, Goldstar, Philips şi Thomson intenţionează să asigure sistemului Video-CD un succes comercial asemănător discului compact audio). PHOTO – CD La 18 septembrie 1990 Kodak a prezentat simultan la New York, Londra şi Tokio, Photokin, un procedeu în totalitate nou pentru înregistrarea şi arhivarea fotografiilor tradiţionale pe un disc compact. Pornind de la un film de format normal (36 poziţii), în locul developării chimice obişnuite, pe hârtie fotografică, fotografiile pot fi numerizate cu ajutorul unui scaner special şi apoi înregistrate pe un CD-R. Procedeul este mult mai ieftin decât procedeul prin presare ceea ce permite realizarea unor discuri compact într-un tiraj mic şi cu un conţinut personalizat. Este o soluţie de înregistrare şi de difuzare adoptată atât întreprinderilor, dar în mod egal şi particularilor. Discurilor Photo-CD sunt similare discurilor inscriptibile, dar Kodak a adăugat, peste stratul de lac un strat de protecţie împotriva razelor ultraviolete (UV) pentru a le prelungi durata de viaţă. Structura de fişiere este cea utilizată la CD-I şi CD-ROM/XA. Deci discurile Photo-CD pot fi citite pe un lector CD-ROM/XA (normă pe care o au majoritatea cititoarelor recente) şi pe un CD-I. Kodak şi Philips propun cititoare speciale pentru Photo-CD conectabile la un TV. Realizarea unui Photo-CD se face sub forma de prestări de servicii. Utilizatorul trimite documentele fotografice (filme şi copii de diverse formate) unei firme care dispune de un sistem de înregistrare a discurilor Photo-CD şi primeşte în schimb discul său personal. Un scaner de film de foarte mare rezoluţie (Kodak PCD-4045) conectat la o staţie de lucru Sun Microsystems numerizează imaginile. Gestionarul de date Kodak PCD 9200 tratează datele furnizate de scaner în scopul adoptării formatelor, stabilirii corecţilor calorimetrice, formatării fişierelor şi pilotării sistemului de transfer în asamblu. Datele sunt apoi gravate de citire-înregistrare discuri WORM fabricate de Philips. Deci suportul pentru imaginile numerizate este un WORM, un disc compact inscriptibil o singură dată. Pe lângă fotografii pot fi inserate bucăţi muzicale, comentarii sau indecşi. Capacitatea unui Photo-CD este de 100 imagini cu formatul 24x36. Imaginile sunt memorate într-un format propriu (YCC), dar pot fi utilizate ulterior de programele de tratare a imaginii (ex: Coral DRAW 4.0, Image In sau Photoshop). Rezoluţia oferă satisfacţie şi utilizatorilor cei mai exigenţi de la 128x192 la 2048x3072 pixeli. Este astfel depăşită cu mult rezoluţia televiziunii actuale (625x... PAL, 512x768 pixeli la SECAM, NTSC), dar şi televiziunii viitoare (HDTV cu 6-8 mil de pixeli). O imagine CD-Photo este cel puţin teoretic, la fel de precisă în privinţa granulaţiei ca un dispozitiv sau un negativ color 100 ISO (C21 DIN). Teoretic, deoarece rezoluţia de bază este 2048x3072 pixeli codificaţi pe 24 biţi. Imaginea însă va fi prezentată pe un TV familiar care oferă, aşa cum s-a văzut, o rezoluţie mult mai slabă. Este important de reţinut că Photo-CD utilizează tehnologia CD-R, dar imaginile pot fi stocate în mai multe sesiuni. Putem vorbi astfel de un hibrid CD-R. Pe un CD multi-sesiune sunt atâtea Lead-in, zone de date şi Lead-out câte sesiuni are discul. În schimb nu există decât o singură tabelă de conţinut (TOC). Gravarea unui CD multi-

sesiune necesită modificarea tabelei de conţinut. Începând de la a doua sesiune TOC deja gravat poate fi vizualizat şi actualizat cu elementele noii sesiuni. Photo-CD lansat de Kodak în 1992 este un Bridge-Disc întrucât poate fi citit la fel de bine de un lector CD-I sau CD-ROM/XA. Specificaţiile pentru Bridge-Disc sunt făcute în White-Book (Philips şi Sony, în 1991). Sectoarele unui Photo-CD respectă standardul CD-ROM/XA, Modul 2 Forma 1, iar sistemul de fişiere este în conformitate ci norma ISO 9660 (Interchange Level 1). Iniţial Kodak viza domeniul fotografic. Aşa se explică faptul că pe un Photo-CDMaster (Photographic Quality Images sau Masterdisk) fiecare imagine este înregistrată sub 5 rezoluţii diferite: - 16* Base: 2048x3072; calitate fotografică; rezoluţie utilizabilă pe monitoare de foarte înaltă rezoluţie sau pe imprimantă de 600 dpi; - 4* Base: 1024x1536; pentru afişaj normal (TV, monitor) sau pe o imprimantă de 300 dpi; - Base: 512x768 pentru TV - Base/4: 256x384; pentru previzualizări sau afişarea pe un TV. - Base/16: 128x192; pentru afişarea rapidă a conţinutului imaginii (Index Print). Pentru primele două rezoluţii (16*Base şi 4*Base) datele sunt compresate. În final Photo – CD nu s-a inpus în domeniul fotografic ci în cel informatic fiind un excelunt suport de imagini pentru aplicaţiile multimedia. Au apărut astfel mai multe formate Photo – CD. Formatul Portofolio Photo – CD este destinat realizării de diaporan consultabile numai pe un TV sau pe un monitor informatic. De aceea formatele 4* Base şi 16* Base nu sunt folosite; conţin imagini la rezoluţia de bază şi eventual muzică şi text. Capacitatea de înregistrare este de 800 imagini sau o oră de muzică. Norma CD – ROM/XA permite înregistrarea fişierelor audio pe un Photo CD (calitatea CD-DA). Cu alte cuvinte se pot realiza diopalame sonore dar spaţiul ocupat de fişierele audio va diminua spaţiul pentru imagini. Cunoscând rezoluţia la care sunt stocate fotografiile pe un Portofolio Photo CD nu se recomandă imprimarea sau multiplicarea acestora pe hârtie. Formatul Catalog Photo CD înregistrează fotografiile numai cu rezoluţia Base/4 sau Base/16 permiţând astfel înmagazinarea a 6000 de clişee 24x36. acest formateste folosit pentru realizarea de fototeci sau cataloage de consultare şi alegere a unor documente transmise şi difuzate prin alte filiere tehnice. Un catalog Photo CD este , de regulă, însoţit de un sistem de consultare de tip Browser şi/sau de un soft de indexare care uşurează căutarea şi navigarea. Există şi formate profesionale: Pro – Photo – CD pentru stocarea imaginilor la o rezoluţie foarte mare (4096x6144) acceptând în intrare clişee de la 24x36mm până la 4x5 inch; Medical Photo CD sau Diagnostic-Disk destinat domeniului medical (imagine medicală). Un disc Photo CD poate fi citit pe un lector CD – ROM /XA (sau un lector CD – ROM standard cu un soft specific, Generic – Photo – CD – Treibar) iar imaginile pot fi exploatate folosind softuri adecvate (Acess Plus, Photo Edg, Shoe Box, CorelRaw, PaintShop, etc). Pe un lector CD – ROM /XA pot fi citite numai discurile Photo CD menosesiune (înregistrate o singură dată). Înregistrarea multisesiune necesită rescrierea catalogului (TOC) pentru a se ţine cont de noile clişee adăugate. Datorită principiului de înregistrare ”WORM” catalogul va putea fi reînregistrat numai într-un alt loc decât cel obişnuit. Ca urmare pentru un Photo CD multisesiune lectorul trebuie să fie capabil să

citească tabele de conţinut aflată în diverse locuri pe disc. Acest lucru este posibil numai cu un lector CD – ROM de tipul XA2. Un ultim element de strategie propus de Kodak: realizarea unei reţele mondiale de consultare a fotografiilor prin reţeaua teleinformatică. Imaginile diverţilor fotografi sau agenţi care vor adera la acest proiectvor fi stocate pe un calculator central şi vor putea fi consultate de la un micro-calculator prin legătură telefonică. Imaginile sunt afişate pe ecranul utilizatorului într-un format mic pentru a limita durata de transfer şi pentru a putea evita folosirea lor în aplicaţiile utilizatorului. Pe baza informaţiilor care însoţesc imaginea (cu drepturi de folosire), clientul va face o comandă care se va face autorului sau deţinătorului dreptului de actor. Acesta din urmă va trimite clişeul prin poştă sau prin reţea. De remarcat că în formatul Photo CD, Kodak a prevăzut câmpuri de date pentru indicarea nivelului de acces şi drepturile aferente documentului. Fabricarea discurilor CD – ROM Producţia CD – ROM – urilor este bazată pe tehnologia pusă la punct pentru fabricarea discurilor CD-DA. Diferenţele sunt la faza de premastering şi la exigenţele de calitate. Există mai multe faze care sunt parcurse pentru fabricarea unui CD – ROM. O parte dintre aceste faze sunt nestandard iar altele sunt standard. Astfel pregătirea informaţiilor, care presupune conversia tehnică a datelor informatice, softuri speciale de Retrieval, cheile de acces şi interfaţa utilizată precum şi configuraţia de amsamblu a sistemului, este o fază nestandard. Această fază este o destul de complexă chiar complicată pentru discurile CD – ROM/XA şi CD – i, caz în care trebuie făcută compresia sunetului înainte de procedura de Interleaving (datele şi secvenţele sonare sunt îmbrăcate într-un mod specific). Informaţiile astfel pregătite sunt înregistrate pe o bandă magnetică (9 piste) având blocuri de 2K????. Sunt firme care acceptă să facă duplicate pornind de la informaţiile pregătite şi salvate pe un disc dur cu interfaţă SCSI, pe benzi DAT, pe discuri CD – WO sau chiar pe dischete (în acest caz costul operaţiei este proporţional cu numărul dischetelor ). Urmează fazele standard: Premastering – ul şi fabricarea în serie. Dacă nu se cere formatarea fişierelor la formatul ISO9660 sau High Sierra, datele sunt preluate de la client sub forma lor originală ce vor intra în faza de Premastering. Trebuie remarcat că pe toată durata producţiei datele clientului rămân neschimbate, chiar şi ordinea de prezentare este conservată. O singură excepţie: datele audio la standardul CD – DA, furnizate de client pe o bandă digitală specială, sunt tratate printr-o prea dură separată şi înregistrate într-o zonă predifinită de client în FAT (nu este FAT-ul din MS-DOS; este vorba de un tabel în care clientul completează manual poziţia diverselor informaţii pe disc). Obiectivul esenţial al fazei Premastering îl constituie calculul biţilor pentru detectarea şi corectarea erorilor (EDC/ECC). După fiecare bloc de 2Ko de informaţii sunt inseraţi cei 288 o EDC/ECC. În faţa blocului informatic de sincro (12 o) şi antetul (4 o) Procedura prezentată mai sus este realizată on-line, în timpul citirii datelor clientului de către sistemul de premastering şi durează între 5 şi 6 ore. În funcţie de sistem, procedura de corecţie poate fi realizată folosind un soft sau un dispozitiv hard. Dacă se foloseşte un dispozitiv hard timpul necesar este cu 70% mai scurt decât la procedura soft (se pot câştiga 5 ore pentru un disc de 650 de Mo).

Tot sistemul de premastering completează informaţia de Timecode, informaţie pentru Q-channel (TOC,ATime, RTime…).Totul se înregistrează pe o bandă 3/4-u-Matic. După Premastering on sau off-line, informaţiile sunt trimise sistemului de Mastering.

Red Book (1982)

Green book (1987)

CDDA

CD-I

CD-ROM Yellow Book 1983

CD-ROM XA Extended Yellow Book 1991 Fig. 15 Geonologia standardului CD-RAM/XA Tabel 3: Preţurile de fabricare în scrierea discurilor CD-ROM Interval de librare 8 zile 5 zile Mastering pornind de la : 6500 7150 -disc dur, bandă CD-MO 5500 6150 -CD-ROM, sau CD-WO Presaj - sub 100CD (fără Booklet) 1500 1650 - între 100-249 (fără Booklet) 15/bucăţi 16,5/bucăţi

3 zile 8450 7450 1950 19,5/bucăţi

- 250-499 (fără Booklet) - 660-999 (fără Booklet) . - peste 5000 CD (cu Booflet)

14/bucăţi 13/bucăţi . 9/bucăţi

15,4/bucăţi 14,3/bucăţi . 9,9/bucăţi

18,2/bucăţi 16,9/bucăţi . nu se face

Etichetă compoziţie film etichetă 2 culori etichetă 4 culori Booklet (sub 100 Cd) 2-4 pag 8pag Tip de CD

CD – ROM CD – I CD – DA Photo - CD

300 F 0,2 F/buc 0,8 F/buc 750 F 1100 F

Modul de citire PC+CDROM PC+CDROM/XA CD – I Placă MPEG

Da Da Nu Nu Nu Da Da Da Da Simplă Da Da sesiune Video CD Nu Da Nu Tabel 4. Compatibilitatea cititoarelor de CD

CD – I + Placă MPEG Nu Da Da Da

Photo CD

Video CD

Nu Nu Da Da

Nu Nu Da Nu

Da

Nu

Da

Faza de Mastering au drept scop transformarea datelor de pe banda 3/4 – U – Matic pe un Master de sticlă numit Glass – Master (24cm în diametru şi 6mm grosime). Se pleacă de la un disc de sticlă acoperit de un strat de Photorezist, un strat de răşină fotosensibilă cu grosime egală cu adâncimea viitoarelor Pits (0,12μm). Cu ajutorul unui laser tip beam – recorder, stratul fotosensibil este luminat cu o rază laser exact acela unde vor fi amplasate viitoarele Pits. Raza laser este activată sau dezactivată în ritmul info care vin de pe banda 3/4 - U- Matic. Marcajul plăcii de sticlă se face dinspre centru spre exterior în formă de spirală, formă după care viitorul CD va fi citit. O baie de developare creează mici cavităţi în locurile care au fost luminate; se obţin astfel adânciturile sub forma de Pits. Developarea este controlată optic şi este automat oprită atunci când volumul obţinut pentru adâncitură este cel corespunzător unui Pit. În cursul acestei operaţiuni se verifică şi forma pentru Pits. După urmarea Masterului, acesta este vaporizat, sub vid, cu un strat de argint (0,1μm). La acest stadiu, pentru prima dată discul poate fi citit. Citirea se face într-un lector special numit DiscMasterPlayer. Deoarece de masterul obţinut depinde calitatea viitoarelor CD – uri, Master –ul este controlat şi testat cu scrupulozitate. Un EDC Datachecker verifică octeţii EDC şi recunoaşte erorile intervenite în cursul transferului. La un interval de 48 de ore după această operaţie, discul Master trebuie supus operaţiei de galvanizare.

Masterul în sticlă este sensibil la operaţiile mecanice. De aceea, pornind de la Master, prin galvanizare, se obţine o matriţă de producţie care este suficient de rezistentă pentru imprimarea structurilor de Pits în discul de plastic pentru toată producţia. În acest scop discul Master se cufundă într-o baie de galvanizare cu un anod de nichel şi cu stratul de argint al Masterului de sticlă ca şi catod. Curentul astfel creat antrenează o deplasare a ionilor de nichel de catod, acoperind treptat placa de sticlă cu un strat de nichel (300μm). Orice separare a stratului de nichel de placa de sticlă duce la distrugerea ireparabilă a acesteia din urmă. Dacă, la acest stadiu al procesului, normele de calitate nu sunt atinse, se reface tot procesul de la faza de Mastering. Matriţa de producţie (stampa) obţinută se mai numeşte şi „tată” sau „original”. „Originalul” este de fapt un negativ al viitorului CD – ROM: ceea ce pentru el este londs pe CD – ROM va fi Pits şi invers. Pentru securitate, de regulă, fabricantul creează copii ale acestei matriţe. Se realizează un al doilea original numit „mamă” care nu poate fi utilizat ca matriţă de producţie, deoarece este un pozitiv (exact ca un CD – ROM ). O a treia galvanizare va permite obţinerea celei de a doua matriţe de producţie (fiu). Matriţa de producţie permite transferul structurilor de Pits pe discuri de policarbonat. Transferul poate fi făcut prin mulajul direct al unui plastic lichid sau prin presarea unui disc injectat. După răcire discul de policarbonat este acoperit, prin atomizare sub vid (∼10 Ton), cu un strat de aluminiu de 0,04 – 0,05 μm. Atomizarea este obţinută la cald sau la rece, printr-un procedeu de pulverizare catodică numit Sputtering. Peste aluminiu se adaugă un strat protector care îl fereşte oxidare şi-l protejează mecanic. Stratul protector este uniform; de 10μm, obţinut printr-un procedeu de centrifugare numit Spincoating. Pentru identificarea discului se serigrafiază apoi titlul, drepturile de autor, etc. Discurile vor fi livrate fie în cutii, fie în anvelope (trays). Pentru discurile livrate în cutii se adaugă o copertă (Booklet) şi o contocopertă (inlay – card ). Fiecare fază de fabricaţie, Premastering, Mastering, galvanizarea şi tirajul în serie, este însoţit de o baterie întreagă de teste şi controale. Măsurători optice şi electronice sunt făcute pe fiecare CD – ROM. Costul de fabricare în serie a unui CD – ROM este prezentat, orientativ, fără (TVA) pentru societatea MPO din Franţa (preţuri în franci tabel 3 ) nr.1 cu peste 250 000 de discuri presate pe zi. Pentru fabricarea în serie foarte mici sau pentru realizarea unor modele care vor fi ulterior multiplicate în serii mari se poate folosi o altă metodă: gravarea unui CD-R. Dacă se dispune de echipament Hard şi soft se poate realiza de către utilizator. Un CD-R negravat costă 60-130 FF (depinde de calitatea şi numărul exemplarelor). Firma MPO percepe pentru premastering şi înregistrarea unui CD-R 3000F în 24h sau 2000F în 3zile. Pentru un exemplar suplimentar 1500-1000F.

Compatibilitatea cititoarelor de CD Toate suporturile de informaţii bazate pe discuri compact folosesc acea tehnologie de lectură prin laser şi au anumite caracteristici comune.

CD-ROM Yellow

CD-I Green

CD-ROM/XA

CD-R Book

Book

Extended Yellow

Orange Book Book CD-DA Red book

Mod1 CD-Audio CD-Grafică

Mod 2 CD-audio

Forma1

Forma1

Forma1

Forma 2

Forma2

Forma2

CD-Audio

CD-Audio

CD-Audio

Compresie ABPCM

Compresie ADPCM

Compresie ADPCM Mod Multisesiune

Grafică Structură logică ISO 9660

Structură logică proprie

Structură logică ISO 9660

Figura 16. Descendenţa discurilor optice CD-DA

Structură logică ISO 9660

Gravarea datelor numerice şi primul lor nivel de formatare (organizare în sectoare şi în transe) garantează un minut de compatibilitate între cititoarele de CD. Natura, informaţiile şi organizarea lor logic diferenţiază diferitele sisteme existente. Există deci diverse niveluri de compatibilitate (figura 15) între numerele modelului de cititoare şi diversele tipuri de discuri (tabel 4).

Discurile optice reinscriptibile Cea mai mare parte a discurilor optice sunt de tip ROM cu acces numai în citire. Pentru a face din discurile optice un suport de stocare perfect nu-i lipseşte decât posibilitatea de rescriere a datelor. Realizarea practică a unui CD inscriptibil a ridicat rapid câteva probleme. Astfel raza laser folosită pentru scriere nu putea fi aceiaşi cu raza folosită la înregistrare. Pentru scriere este nevoie de un laser puternic care să ”sape” cavităţile în stratul de policarbonit al discului. Această idee a fost rapid abandonată deoarece energiei sale puternice, fascicolul de laser ar fi avut un diametru mai mare decât lăţimea pistei (0,6μm), ar fi fost greu de controlat şi poate chiar distructiv. Pentru a evita gravarea directă a policarbonitului, un strat subţire, uşor modificat cu laser de scriere, este impus între policarbonit şi stratul reflectorizant. Procedeul tehnologic cel mai folosit pentru discurile inscriptibile a fost propus de japonezul Taiyo Yaden. Suportul de carbonit este acoperit cu un strat de materie argonică, numit Dye, de culoare albăstruie. În momentul în care laserul de scriere ajunge pe stratul de Dye, se formează mici bule care modifică proprietăţile de reflexie în acel loc. Deasupra stratului de Dye este un strat aurit care joacă rolul de reflectorizant. Acesta asigură o reflexie mai bună decât stratul de aluminiu de la CD clasic. Lectura se face cu un laser mai slab, incapabil să modifice structura stratului argonic. Plecând de la procedeul Yuden au fost dezvoltate mai multe tipuri de CD-uri. Pentru a asigura o minimă compatibilitate între diversele modele, societăţile Sony şi Philips au stabilit în 1991 anumite specificaţii (Orange Book). Două clase de suporturi optice sunt prevăzute în Orange Book: discuri inscriptibile (o singură dată) şi discuri reinscriptibile. În discurilor inscriptibile intră CDWO sau CD-WORM (Write once Read Menu) şi CD-R (Recordable). Care este diferenţa dintr-un CD-WO şi un CD-R? Discul CD-WO este închis într-un cartuş şi necesită cititoare speciale pentru a fi lecturat în timp ce CD-R este simplu (ca un CD-ROM) şi poate fi citit pe un lector CD-ROM standard. În clasa discurilor reinscriptibile intră CD-MO (Magneto-Optice). O tehnologie termo – magnetică – optică face posibilă scrierea repetată pe un acelaşi suport. Cea mai frecventă eroare este de a considera că este vorba de un disc în întregime optic când de fapt este o combinaţie de magnetism şi optică: magnetism pentru scriere şi optică pentru citire. Suportul CD-MO este plasat într-un cartuş special; poate fi folosit numai într-un lector MO şi asigură un cost de stocaj mult mai bun decât discul magnetic.

Pentru a înţelege mai bine despre ce este vorba, este util să ne întoarcem puţin în timp şi să ne amintim câteva concepte şi fenomene fizice. Mai întâi despre magnetism. Magnetul este o substanţă care în absenţa unui câmp magnetic îşi conservă propria sa magnitudine. Suprafaţa unui disc magnetic poate fi considerată ca o mulţime de magneţi mici, numiţi dipoli, plasaţi longitudinali unii după alţii orientaţi într-un sens sau altul în funcţie de natura bitului pe care îl reprezintă (”1” sau ”0”). O altă noţiune importantă, coercivitate este valoarea câmpului magnetic ce trebuie aplicat unui dipol sau magnet pentru a-i schimba sensul de magnetizare. Cu cât această coercivitate este mai mare cu atât este mai dificil de a inversa un dipol şi deci de a transforma ”1” în ”0” sau invers. Este o constatare pe care se bazează de fapt tehnologia termo – magneto – optică. Un CD-MO este format dintr-un suport magnetic cu o coercivitate ridicată (de ordinul 2000 Oe), plasat într-un câmp permanent de operaţii 10x200 Oe. Suportul este premagnetizat în uzină, toţi dipolii sunt orientaţi în acelaşi sens, sens opus faţă de al câmpului magnetic înconjurător. Fiind slab sub nivelul de coercivitate al nivelului câmpul magnetic înconjurător nu poate modifica secvenţele scrise (este inactiv). Pentru modificarea unui bit, capul de citire/scriere focalizează laserul pe dipolul magnetic aferent bitului în cauză. Brusc temperatura acestuia creşte rapid. Coercivitatea, asemănătoare altor parametrii magnetici este funcţie de temperatură: scade când temperatura creşte şi se anulează la o anumită temperatură (punctul curie). Creşterea temperaturii suficient (aproximativ 2000 0 C) pentru scăderea coercivităţii dipolului sub valoarea câmpului magnetic înconjurător care astfel devine activ şi inversează dipolul. Citirea informaţiei scrise se face cu raza laser şi se bazează pe un alt fenomen cunoscut în fizică sub numele de efect Kerr. El evidenţiază rotaţia planului de polarizare a razei laser incidente, după cum acesta balciază un dipol ”1” sau ”0”. Variaţia planului de polarizare, cu câteva grade depinde de natura şi compoziţia magnetului. Un CD-MO este deci un hibrid: optic pentru citire şi magnetic pentru scriere, motiv pentru care suportul este sensibil la mediile electromagnetice perturbatoare. Deşi relativ rapid, cu un timp de acces de 50 – 100 ms nu înlocuieşte discurile magnetice standard pentru aplicaţii cu ”fişiere” tradiţionale. Marile avantaje pe care le prezintă sunt capacitatea mare a sa de stocare (de ordinul a 600Mø) şi faptul că este amovibil. Este deci un candidat excelent pentru configuraţiile multimedia care au nevoie de un spaţiu mare de memorie pentru conservarea fişierelor cu secvenţe sonore dar mai ales animate. Tehnologia MO permite o creştere explosivă a capacităţii de stocare. Astfel, dacă în 1993 capacitatea unui CD-MO era de 1,3Gø în 1995 s-a dublat (2,6Gø) şi se aşteaptă să atingă 10,4Gø în 1998. Saltul de la 650Mø la 1,3Gø a fost asigurat prin implementarea metodelor ZBR (zone – bit – recording) sau ZCAV (zone – constant – angular – velociti). ZBR este o metodă de înregistrare a mai multor sectoare pe aceiaşi rază de disc prin maximizarea densităţii biţilor. A fost metoda utilizată cu predicţie în domeniul suportului magnetic în ultimii 3-4 ani. Pentru un suport de 650Mø sau 1,3Gø în mod curent se utilizează o metodă de înregistrare cunoscută sub numele de PPM (Pulse Position Modulation). Principala sursă de sporire a capacităţii unui CD-MO de la 1,3 la 2,6Gø o reprezintă schimbarea metodei de înregistrare şi anume folosirea metodei PWM (Pulse Width Modulation). Mişcarea distanţei dintre 2 piste adiacente (track pitch) este altă sursă de sporire a capacităţii.

Prima generaţie de discuri optice (650Mø) a avut un track pitch de 1,3μm, iar următoarea generaţie (2,6Gø) va avea un track pitch de 1,15μm. Mărirea spaţiului de laser este dependentă de lungimea de undă a laserului şi de deschiderea lentilei (NA - Numeric Aperture) definită frecvent ca inversul distanţei fecale (f number). Un lector CD-Mø de 1,36ø are, de regulă, un laser cu lungimea de undă de 780mm iar NA=0,55. P Pentru un CD-Mø de 2,66ø lungimea de undă este de 760mm şi NA=0,60. Extrapolând evoluţia celor doi parametrii se aşteaptă ca în 1998 lungimea de undă a laserului să fie 640mm iar NA=0,65. Spre anii 97-98 vor fi comercializate diodele cu laser albastru şi verde care ai o lungime de undă şi mai mică. Sunt şi alte căi de perfecţionare a discurilor Mo cum ar fi superrezoluţia magnetică (MSR – Magnetic – Super – Rezolution); scriere într-o fază (DOW - Direct Overwrite) şi nu în două (erase – then – write). Furnizorii propun cititoare CD-MO, de regulă cu interfaţă SCSI, la preţuri care continuă să scadă. Pentru moment sunt singurele discuri ”optice” reinscriptibile până când, eventual un proces în totalitate optice le va înlocui. De o bună perioadă de timp se vorbeşte de o tehnologie bazată pe cristale lichide, cu modificarea fazei cristaline prin lasero - logie bazată pe cristale lichide, cu modificarea prin laser (trecerea de la starea o marfă de starea cristalină şi reciproc),în particular firma Matsushita, dar pentru moment nimic sigur. formatul CLV este utilizat la majoritatea discurilor optice (CD-DA, CD-ROM, CD-I, CD-ROM/XA) Formatul CAV este utilizat în cazul dischetelor şi hard-discurilor. Firma Philips îi revenea 0,03$SUA pentru fiecare disc vândut în lume. Succesul muzicii numerice a generat sistemul DAB (Digital Audio Broadcasting)-o normă pentru radio numeric, adoptată de ţările europene şi de Canada. Receptoarele DAB comerciabile în anul 2000, pot duce la paralizarea industriei discului.High Sierra- numele hotelului californian unde s-a reunit grupul de experţi pentru definirea standardului. Microsoft Encarta-o enciclopedie multimedia realizată după lucrările editorului Fank& Wagnalls permite accesul la 25000 articole şi 17000 elemente multimedia (sunet, imagini fixe şi animate) George Lucas, realizatorul filmului ”Războiul Stelelor” după care a facut 7 jocuri interactive, este pe cale să producă CD-ROM-uri educative.În 1989 Matoral se asociază proiectului CD-I în scopul producerii C.I de compresie/decompresie, necesare gestionării imaginilor animate şi a secvenţelor audio.

-

Karaoke – descoperit în Japonia

-

3DO (3-dimensional–optics) o consolă de joc cu un lector CD integiat, propusă de Sega (1993). Pentru a da un plus de realism jocurilor dezvoltate pe aceste sisteme se folosesc imagini înregistrate pe CD iar pentru afişarea rapidă, sistemele sunt dotate cu procesoare Risc şi procesoare grafice din noua generaţie. Durata analizării unui clişeu în RVB este de 45 dau 90 secunde făcute de mărimea clişeului. Condiţiile de mediu, pentru fabricarea CD-Photo sunt foarte drastice. Astfel în încăpere aerul climatizat trebuie să fie de o puritate absolută. Limita de toleranţă este de 100 particule pentru 28litri de aer, cu o mărime de 0,5μm. Se foloseşte numai lumina galbenă deoarece materialele de Photo resist este sensibil sterilă şi dionizată. Ploaia după spălare devine un izolant puternic peste 18 Mø. Laserul este o lumină cu o energie puternică, polarizată, în sensul vectorului său vibrant vibrează într-un singur plan, planul de polarizare.

-

-