CD-ROM

Allikas: Vikipeedia
CD-ROM
CD autolev crop.jpg
Meedium Optiline ketas
Mahtuvus 194 MiB (8 cm), 650–900 MiB (12 cm)
Lugemismehhanism 150 KiB/s (1×), 10,800 KiB/s (72×)
Kirjutamismehhanism 150 KiB/s (1×), 8,400 KiB/s (56×)
Standard ISO/IEC 10149
Kasutatakse Andmete hoiustamiseks


CD-ROM (lühend ingliskeelsest väljendist "Compact Disc read-only memory") on eesti keeles tuntud kui laserketas. CD-ROM-e on arvutil võimalik lugeda, kuid mitte kirjutada või kustutada.

2000. aastate keskpaigani olid CD-ROM-id populaarne valik mängukonsoolide mängude ning arvutitarkvara hoiustamiseks. Erilised CD-d, mida hüüti täiustatud CD-deks, suutsid talletada nii kahendkujul andmeid kui ka heli ning neid CD-sid oli võimalik kuulata CD-mängijaga, CD-le talletatud andmeid oli võimalik lugeda vaid arvutis (ISO 9660 formaat PC CD-ROM-ide jaoks).

Kollane Raamat (inglise keeles The Yellow Book) on standard, mis kirjeldab üksikasjaliselt CD-ROM-ide formaadi. Standardi lõid Sony ja Philips 1988. aastal ning see oli esimene laiendus Compact Disc Digital Audio standardile: CD-DA formaat kohandati hoidma vabalt valitud tüüpi andmeid.


Meedium[muuda | muuda lähteteksti]

See veepudel on samuti tehtud polükarbonaadist

CD-ROM-id ning audio CD-d on välimuselt eristamatud, ka andmete talletamise ning lugemise mehhanism on sarnane. Ainult standard, mille järgi andmeid hoiustatakse, on erinev. Kettad valmistatakse 1.2 mm paksusest polükarbonaadist, millele lisatakse õhuke valgustpeegeldav alumiiniumikiht. Kõige levinumad CD-ROM-id on 120 mm diameetriga, kuid leidub ka 80 mm diameetriga M-ini CD-sid ning mittestandardseid erikujulisi CD-sid.[1]

Andmeid hoitakse ketta peal üliväikeste järjestikuste lohkude ja mühkudena alumiiniumist salvestuskihile. Peegeldavale salvestuskihile suunatakse laserkiir, mille faas muutub, kui laserkiir peegeldub tagasi lohkudest. Faasimuutuse tagajärjel tekib destruktiivne interferents, mille tagajärjel peegeldunud laserkiire intensiivsus langeb märgatavalt. Peegeldunud laserkiire muutuv võimsus muundatakse kahendkoodis andmeteks. [2]

Standard[muuda | muuda lähteteksti]

CD-le andmete salvestamiseks on mitmeid erinevaid formaate. Erinevate formaatide tehniliste standardite kogu tuntakse inglise keeles kui the Rainbow Books. Kollane Raamat,[3] mis kirjeldab CD-ROM-ide formaati, põhineb Punase Raamatu CD-DA formaadil, mida kasutati audio CD-de jaoks. Ülejäänud formaadid põhinevad Kollasel Raamatul, näiteks Valge raamat Video CD-de jaoks.

Andmefailide struktuuri CD-ROM-il kirjeldavad mitmed erinevad standardid. ISO 9660 seab standardi CD-ROM-i failisüsteemide jaoks. ISO 13490 parandab eelmainitud standardit, toetades lisaks ka CD-R ning CD-RW kompaktkettaid ning mitmekordset kirjutamist. ISO 9660 standardi vajakajäämisi parandas ka ISO 13346, millest omakorda sündis UDF formaat, mis leiab tänini kasutust DVD-del. [4]

CD-ROM-i formaat[muuda | muuda lähteteksti]

Andmeid hoiustatakse CD-ROM-il Punases Raamatus kirjeldatud kompaktketaste andmete kodeerimistehnikaid kasutades: CIRC (ingl. k cross-interleaved Reed-Solomon coding), kaheksa-neljateistkümnele moduleerimine (EFM) ning lohkude ja mühkude kasutamist bittide salvestamiseks CD salvestuskihile.

Nagu CD-DAlgi, koosneb ka CD-ROM-i sektor 2352 baidist kasutajaandmetest, koosnedest 98-st 33 baidi suurusest freimist. Kuid erinevalt CD-DAst on võimalik CD-ROM-ile salvestada peale helisämplite mistahes kahendkujul kodeeritud andmeid. Andmete korrastamiseks, adresseerimiseks ja kaitsmiseks on CD-ROM-i standardis kirjeldatud sektorite jaoks 2 erinevat moodi: Mode 1 ja Mode 2. Erinevus kahe moodi vahel seisneb andmete erinevas paigutuses sektori sees.

Allolev tabel näitab CD-DA ning CD-ROM-i sektorite erinevusi.[5]

Formaat ← 2,352 baidised sektorid →
Audio CD: 2,352 (Audio)
CD-ROM mood 1: 12 (Sünkroniseerimismuster) 3 (Aadress) 1 (Mood) 2,048 (Andmed) 4 (Veatuvastus) 8 (Reserveeritud) 276 (Veaparandus)
CD-ROM mood 2: 12 (Sünkroniseerimismuster) 3 (Aadress) 1 (Mood) 2,336 (Andmed)


Mõlema moodi sektorite esimesed 16 baiti sisaldavad päist, ülejäänud 2336 baiti erinevad veaparandusbaitide kasutamise pärast. Erinevalt audio CD-dest ei saa CD-ROM kasutada interpoleerimine lugemisvigade parandamiseks. Et saavutada andmete hoiustamiseks sobival tasemel veaparandus ning -tuvastus, lisatakse moodis 1 32-bitine tsükkelkoodkontroll ning kolmas kiht Reed-Solomoni veatuvastuskoode. Veatuvastuseks kasutatakse moodis 1 288 baiti sektori kohta, mis jätab 2048 baiti andmete jaoks. Mood 2-s puudub lisaveatuvastus ning seetõttu on see mood sobilik pildi- ja videofailide hoiustamiseks. Samuti on moodis 2 andmete jaoks 2336 baiti sektori kohta. [6]


CD-ROM XA[muuda | muuda lähteteksti]

CD-ROM XA (ingl. k eXtended Architecture) on CD-ROM-i standardite edasiarendus, mis lubab korraga lugeda nii audiot, videot ning andmeid. CD-ROM XA sisaldab kahte uut andmete paigutusviisi, Mode 2 Form 1 ning Mode 2 Form 2, mõlemad erinevad esialgsest Mode 2'st. XA Mode 2 Form 1 ja esialgne Mode 1 on struktuurilt sarnased ning need sektorid võivad olla vaheldumisi Mode 2 Form 2 sektoritega, mida kasutatakse andmete hoiustamiseks. XA Mode 2 Form 2 sektor mahutab 2324 baiti andmeid.[6]

Formaat ← 2,352 baidised sektorid →
Audio CD: 2,352 (Audio)
CD-ROM XA Mode 2, Form 1: 12 (Sünkroniseerimismuster) 3 (Aadress) 1 (Mood) 8 (Alampäis) 2,048 (Andmed) 4 (Veatuvastus) 276 (Veaparandus)
CD-ROM XA Mode 2, Form 2: 12 (Sünkroniseerimismuster) 3 (Aadress) 1 (Mood) 8 (Alampäis) 2,324 (Andmed)


Kettatõmmised[muuda | muuda lähteteksti]

CD-ROM-idest saab teha kettatõmmiseid kahel erineval moel: tõmmis tehakse kogu kettast (kõik 2352 baiti sektorist kirjutatakse tõmmisesse) või kasulikest andmetest (ainult kasutajaandmed). CCD/IMG, CUE/BIN ja MDS/MDF on tõmmiste formaadid, mis sisaldavad endas terveid sektoreid. Seega sõltub tehtava kettatõmmise suurus kettatõmmise tegemise moest.

Tootmine[muuda | muuda lähteteksti]

CD-ROM-ide masstootmisel tehakse kõigepealt valmis klaasist vorm , milles on lõpptootele kirjutatavate andmete negatiiv (mühkude asemel lohud ja vastupidi). Sellest tehakse omakorda valmis metallist vormid, mida kasutatakse CD-de paljundusmasinates uute CD-de pressimiseks. [7]


Mahtuvus[muuda | muuda lähteteksti]

Allolevas tabelis on kirjas enamlevinud CD-de mahtuvused.

CD-de mahutavus
Tüüp Sektoreid Andmete maksimaalne suurus Audio maksimaalne suurus Kestus
(MB) Ligikaudu (M-iB) (MB) (min)
8 cm 94,500 193.536 184.570 222.264 21
283,500 580.608 553.711 666.792 63
650 MB 333,000 681.984 650.391 783.216 74
700 MB 360,000 737.280 703.125 846.720 80
800 MB 405,000 829.440 791.016 952.560 90
900 MB 445,500 912.384 870.117 1,047.816 99
Märkus: megabaitides ning minutites toodud väärtused on täpsed, mebibaitides toodud väärtused on ümardatud.

Ajamid[muuda | muuda lähteteksti]

Vana, 4x kiirusega optilise ketta ajam

CD-ROM-e loetakse CD-ROM-i lugejatega ehk ajamitega. Ajami ja arvuti võib omavahel ühendada IDE, SCSI, SATA, FireWire, USB või mõne firmaomase liidesega nagu Panasonic CD Interface, LMSI/Philips, Sony ja Mitsumi. Kõik kaasaegsed CD-ROM-ide lugejad suudavad õiget tarkvara kasutades lugeda ka audio ning video CD-sid.

CD-ROM-ide lugeja kiirust võrreldakse audio CD-de kiirusega. Kui cd-romi loetakse samal pöörlemiskiirusel kui audio CD-d, on andmeedastuskiirus 150 KiB/s ("1x"). Sellel kiirusel liigub cd rada lasertäpi all kiirusega 1.2 m/s. Et säilitada ühtlast joonkiirust lugejapea suhtes, muudetakse nurkkiirust vahemikus 500-200 pööret minutis sõltuvalt sellest, kas lugejapea on seesmise või välimise ääre lähedal. CD-ROM-i 1x kiirus (150 KiB/s) ja DVD 1x kiirus (1,32 M-iB/s) pole samad. [8]

Laserketta nurkkiiruse suurendamisel on võimalik andmeid lugeda ning kirjutada veel kiiremini. 8x kiirusega CD-ROM-i lugeja keerutab laserketast kiirusega 1600 kuni 4000 pööret minutis ning ketta joonkiirus lugejapea all on 9,6 m/s andmeedastuskiirusega 1200 KiB/s. Üle 12x kiiruste korral loevad enamus ajamid kettaid ühtlase nurkkiirusega (inglise keeles Constant angular velocity, CAV). CAV moodis tähendab x-i number andmeedastuskiirust ketta välimistes äärtes. Pikka aega peeti 20x suurimaks lugemiskiiruseks teatavate mehhaaniliste kitsenduste tõttu kuni Samsungi 32x ajamini SCR-3230. 2004. aasta seisuga on kiireim ning laiatarbeliselt levinuim kiirus 52x ehk 10400 pööret minutis, 7,62 M-iB/s. Suuremate kiiruste kasutamist takistab CD-ROM-ide valmistamiseks kasutatava polükarbonaadi tugevus. [9]


CD-ROM ajamite levinud lugemis- ja kirjutamiskiirused
Kiirus KiB/s Mbit/s MiB/s RPM
150 1.2288 0.146 200–500
300 2.4576 0.293 400-1,000
600 4.9152 0.586 800–2,000
1,200 9.8304 1.17 1,600–4,000
10× 1,500 12.288 1.46 2,000–5,000
12× 1,800 14.7456 1.76 2,400–6,000
20× 1,200–3,000 kuni 24.576 kuni 2.93 4,000
32× 1,920–4,800 kuni 39.3216 kuni 4.69 6,400
36× 2,160–5,400 kuni 44.2368 kuni 5.27 7,200
40× 2,400–6,000 kuni 49.152 kuni 5.86 8,000
48× 2,880–7,200 kuni 58.9824 kuni 7.03 9,600
52× 3,120–7,800 kuni 63.8976 kuni 7.62 10,400
56× 3,360–8,400 kuni 68.8128 kuni 8.20 11,200
72× 6,750–10,800 kuni 88.4736 kuni 10.5 2,000

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Margaret Rouse. What is CD-ROM?. Kasutatud 1. mai 2016.
  2. Pits n Lands. Pits n Lands. Kasutatud 1. mai 2016.
  3. Margaret Rouse. What is Yellow Book?. Kasutatud 1. mai 2016.
  4. Howard Kaikow. Date: Wed, 24 Jan 1996. Kasutatud 1. mai 2016.
  5. ECMA. Data Interchange on Read-only 120 mm Optical Data Disks (CD-ROM). Kasutatud 1. mai 2016.
  6. 6,0 6,1 Andy McFadden. CD-Recordable FAQ - section 2. Kasutatud 1. mai 2016.
  7. Duane Marquis. The Basics of CD-ROM. Kasutatud 1. mai 2016.
  8. Margaret Rouse. What is X (compact disk access time)?. Kasutatud 1. mai 2016.
  9. Nathan Cochrane. Life in the fast lane can be a disc-shattering experience. Kasutatud 1. mai 2016.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]