Nagrywanie płyt CD

Jeszcze rok temu trudno byłoby wyobrazić sobie komputer bez stacji dyskietek 1.44MB, teraz komputery bez nich są już codziennością. Przez pewien czas wydawało się, że dyskietki zostaną zastąpione przez dyski magnetooptyczne takie jak IOmega ZIP Drive. Jednakże życie poszło w innym kierunku. Okazuje się, że produkcja nośników magnetycznych jest znacznie droższa niż nagrywalnych płyt kompaktowych i te pierwsze musiały odejść do "lamusa". Dlatego też przyjrzymy się dzisiaj napędom CD-RW. Przedstawię też w skrócie, w jaki sposób wykorzystać je efektywnie i jak nagrać sobie kopie bezpieczeństwa ze swojego zabezpieczonego oryginalnego dysku CD.

Czym jest CD (Compact Disk) nie trzeba chyba nikomu tłumaczyć. Jest z nami już od ponad 20 lat i skutecznie wyparł najpierw płyty winylowe, następnie masowo pojawił się w komputerach jako pojemny nośnik danych (czy ktoś jeszcze pamięta instalacje programów z dyskietek). Obecnie już jako nagrywarka płyt CD jest nieoddzownym komponentem każdego kompu­tera, a wkrótce zostanie wyparty przez pojemniejsze nagrywarki płyt DVD. No cóż - ewolucja. Nie będę zanudzał na temat historii i perypetii CD-ROM i przej­dę do konkretów.

W ogólnym zarysie płyty CD-ROM możemy podzielić na te tłoczone w milionach egzemplarzy i na te nagrywane w domowym zaciszu. Tematem artykułu są te drugie, czyli wypalane w domowym komputerze. Odczyt każdej z tych płyt polega na odbiciu lub braku odbicia wiązki lasera od powierzchni lustrzanej samej płyty. Jednakże efekt odbicia jest uzyskiwany w różny sposób w wypadku tych trzech typów płyt. Na rysunku 1 możemy zobaczyć przekrój płyty CD tłoczonej komercyjnie. Płyta zbudowana jest z warstwy przezroczystego plastiku z wytłoczonymi na prasie mikroskopijnymi otworami ułożonymi w długą spiralę. Następna warstwa - to cie­niutka warstwa metalu odbijająca światło lasera. Warstwa ta przykryta jest kolejną warstwą ochronnego plastiku, na którym znajduje się wierzchni nadruk informacyjny. Płyta CD-R (jednokrotnego zapisu) charakteryzuje się podobną konstrukcją, jedynie zamiast tłoczeń w plastiku znajduje się dodatkowa warstwa barwnika organicznego (rys. 2). Ta dodatkowa warstwa zmienia swoje właściwości optyczne po potraktowaniu wiązką laserową o odpowiedniej mocy podczas zapisywania danych. Płyty CD-RW (wielokrotnego zapisu) zamiast barwnika organicznego, który zmienia swoje właściwości jednokrotnie, posiadają specjalną światłoczułą warstwę. Zmienia ona swoje właściwości pod wpływem silnego światła lasera, może stać się matowa lub przezroczysta, co umożliwia kasowanie poprzednich zapisów.

Znając budowę płyty powinniśmy poznać jeszcze w jaki sposób działa mechanizm zapisu płyty w nagrywarce CD (rys. 4). Jak wcześ­niej zauważyliśmy, wiąz­ka lasera porusza się od środka do zewnątrz po spirali. Światło lasera zmieniając swoje natężenie wypala mikroskopijne "dziurki" w substancji organicznej. W wypadku CD-R są to zmiany nieodwracalne (zapis jednorazowy), a w CD-RW zmienia się przezroczystość substancji światłoczułej. Prześledzimy teraz jak przebiega sam proces wewnątrz urządzenia nagrywającego. Na rysunku 4 zobaczycie Państwo ogólny schemat przebiegu procesu nagrywania. Z głowicy (1) wysyłana jest wiązka światła z lasera podczerwonego, która odbita od układu luster (2, 3) jest ogniskowana przez ruchomą soczewkę (4) na odpowiedniej ścieżce i sektorze płyty (5). Soczewka jest precyzyjnie ustawiana przez dwa elektromagnesy, które sterują jej położeniem, a tym samym położeniem skupionej wiązki lasera. Soczewka zmienia kształt wiązki na podobną do stożka, czyli na powierzchni płyty wiązka jest cieńsza niż u podstawy soczewki. Dzięki temu otrzymujemy perfekcyjne nakierowanie na żądany punkt i omijamy zanie­czyszczenia i rysy na powierzchni płyty. Odbite światło (podczas odczytu) powraca tą samą drogą, jego część przechodzi przez półprzepuszczalne zwierciadło (2) i pada na matryce z fotodiodami (6). Tam następuje kontrola ogniskowania oraz detekcja sygnału podczas odczytu. Wygląda prosto; teraz musicie Państwo wyo­bra­zić sobie, że proces ten od­bywa się niemal bez­błęd­nie przy płycie obracającej się z szybkością kilkuset razy na sekundę i zapisu­jąc/odczytując odbicie wiąz­ki lasera od płyty kilkaset tysięcy razy na sekundę.

Do niedawna wybierając nagrywarkę braliśmy pod uwagę szybkość zapisu. Obecnie osiągnęły one maksimum możliwości szybkości gdzieś w pobliżu 50x, a w rzeczywistości tak zwaną skuteczną szybkość nagrywania gdzieś w pobliżu 32x. Szybsze nagrywanie oznacza mniej dokładne wypalanie nośnika i późniejsze problemy z odczytem. Reasumując, wszystkie nowe urzą­dzenia na rynku mają możliwość działania znacznie szybciej niż jest to optymalne. Wszystkie napędy czytają też bez problemu dostępne na rynku nośniki. Ozna­czenie szybkości nagrywarek w postaci na przykład 32x mówi nam ile kilobajtów na sekundę może zostać wypalone przez dane urządzenie. Na przykład 4x oznacza szybkość 4 x 150KB/s. Szybkość nagry­wa­nej płyty nie ma związku z późniejszą szybkością jej odtwarzania. Wręcz przeciwnie: jeżeli chcemy mieć pewność, że płyta będzie po­prawnie odtworzona, nagrywamy ją z szybkością 16x, co gwarantuje bardzo dokładny zapis (dokładne wypalone "dziurki"). Na rynku przyjęto standard oznaczania szybkości zapisu w sposób następujący: w pierwszej kolejności podaje się szybkość zapisu płyt CD-R, następnie zapisu płyt CD-RW i ostatnia cyfra określa szybkość odczytu płyt CD. Czyli oznaczenie 32 24x48 oznacza zapis CD-R z szybkością 4.8MegaBajta/sekundę (32x150KB), czyli nagranie płyty 700MB zajmie około 3-4 minut, następnie zapis płyt CD-RW z szybkością 3,6MB i odczyt płyt z CD szybkością 7.2MB. Przyznacie Państwo, że są to zawrotne szybkości. Reasumując - szybkość każdej nagrywarki dostępnej na rynku jest większa niż konieczna do optymalnej pracy, tak więc ten parametr możemy sobie darować.

Coraz częściej producenci komputerów instalują urządzenia nazywane powszechnie "Combo Drive". Jest to połączenie nagrywarki płyt CD z odtwarzaczem DVD w jedną całość. Do niedawna technologiczne problemy powodowały dosyć dużą usterkowość tych urządzeń, obecnie z czystym sumieniem mogę je polecać. Połączenie nagrywarki płyt kompaktowych z odtwarzaczem DVD oszczędza nam miejsce w komputerze i pieniądze w portfelu. Oznaczenie szybkości odczytu płyt DVD jest zwykle podane oddzielnie. Obecnie jest to gdzieś w granicach 16x. Dlaczego mniej niż CD-ROM? Wynika to ze znacznie gęstszego zapisu ścieżek na płytach DVD. Na tej samej powierzchni co CD umiesz­czono 4.7GB informacji, czyli około 6.5 raza więcej informacji niż na CD. Nagrywarki DVD nie są tematem tego artykułu, więc zostawimy je w tym momencie i wrócimy do nich w przyszłości. Jedna uwaga dotycząca standardu zapisu. Obecnie cały czas mamy dwa niezgodne ze sobą standardy DVD-RW i DVD+RW. Generalnie najlepiej zaopatrzyć się w urządzenie mające możliwość nagrywania w obydwu standardach (niestety jest to opcja droga), a jeżeli już musimy wybrać, najlepiej pożyczyć od kogoś płytę nagraną z "+" i drugą z "-" i zobaczyć, którą będzie odczytywał nasz wolno­stojący odtwarzacz DVD i taką nagrywarkę kupić.

Jeżeli przy wyborze samego urządzenia nagrywającego nie musimy zwracać uwagi na parametry szybkości, tak przy wyborze samych płyt czeka na nas wiele pułapek. Producenci płyt oznaczają na opakowaniu certyfikowaną przez nich maksymalną szybkość zapisu i tu mogłoby się wydawać, że należy zaopatrywać się w nośniki o jak największym współczynniku szybkości. Niestety producenci podają maksymalną pręd­kość, a nie optymalną dla danego nośnika. Czyli jeżeli nagrywamy z szybkością 16x na nośniku przygotowanym do maksymalnej szybkości 48x wcale nasza kopia nie musi być dobrze nagrana. Brzmi to dziwnie, jednak często materiał organiczny nie reaguje dobrze na wypalanie przy mniejszych szybkościach. Moim zdaniem najlepiej jest po prostu kupować dyski znanych producentów o certyfikowanej szybkości nagrywania 32x. Znani producenci to TDK, Verbatim, 3M ....

Może nas dziwić różnorodność kolorów warstwy światłoczułej przekładającej się na kolor dysku. Jest ona uzależniona od rodzaju zastosowanego materiału światłoczułego i rodzaju użytej warstwy odblaskowej oraz ewentualnych barwników dodanych do plastiku. Dla światła lasera jest to zupełnie obojętne jaki jest kolor dysku, gdyż laser "widzi" w podczerwieni. Różnica natomiast jest znaczna w wypadku starszych wolno­stojących odtwarzaczy CD. Najlepiej sprawdzić czy nasze urządzenie, na którym będziemy odtwarzać muzykę będzie poprawnie odczytywało płytę.

Warto też zapoznać się z trybami zapisu płyt. Po krótce możemy spotkać następujące oznaczenia:

CD Audio - pierwszy standard zapisu płyt CD. Przeznaczony do zapisu muzyki w postaci cyfrowej. Do dziś na każdej płycie CDR mamy informacje, ile muzyki możemy zmieścić na danej płycie, jest to zwykle 80 minut.

CD-Rom - są to płyty z danymi komputerowymi (programy instalacyjne, gry). Dane są zapisywane w sektorach i zarządzane poprzez system plików.

CD-G, CD-Text - jest to rozszerzony format CD-Audio. Pozwala on na zapisanie w wolnych kanałach obok muzyki informacji tekstowych lub graficznych. Nowsze odtwarzacze CD dzięki temu mogą nam wyś­wietlać na przykład nazwę utworu i wykonawcę.

CD-ROM XA - opracowany specjalnie dla danych multimedialnych

CD-Extra (Enhanced CD) Płyty nagrane według tego standardu składają się z dwóch sesji. Pierwsza do nagrania muzyki, a druga zawiera dane do odtworzenia na komputerze.

CD-i Bridge - rozszerzenie CD-ROM XA używane przez CD-i, Video CD i Photo CD.

Video CD oraz Super Video CD - służą do zapisu filmów w formacie MPEG-1 lub MPEG-2 przezna­czonych do odczytu w stacjonarnych odtwarzaczach DVD lub na komputerze

Photo CD - format przechowywania zdjęć w wysokiej rozdzielczości opracowany przez firmę Kodak.

Sposoby zapisu płyt:

DAO (Disk at Once) - cała płyta jest nagrana bez wyłączania lasera w następującej kolejności: rozbie­gów­ka (Lead-In), obszar i obszar końcowy (Lead-Out).

TAO (Track at Once) - nagrywarka zapisuje od­dzielnie poszczególne ścieżki, z wyłączeniem lasera po nagraniu każdej z nich. Obszary Lead-In i Lead-Out nagrywane są na końcu procesu wypalania. W wypadku płyt z danymi nie ma znaczenia czy użyjemy metody TAO czy DAO.

SAO (Sesion at Once) - poszczególne ścieżki w ramach jednej sesji są zapisywane bez wyłączania lasera. W odróżnieniu od DAO, który zawsze zamyka płytę, uniemożliwiając późniejsze dogrywanie dodatkowych danych SAO pozwala na dodanie następnych sesji.