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Disco compacto
El disco compacto (conocido popularmente como CD, por las siglas en inglés de Compact Disc) es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (audio, vídeo, documentos y otros datos). En español o castellano, se puede escribir «cedé», aunque en gran parte de Latinoamérica (no en España) se pronucia «sidí» (en inglés). La Real Academia Española también acepta «cederrón» [1] (CD-ROM). [editar] Breve historiaEl disco compacto fue creado por el holandés Kees Immink, de Philips, y el japonés Toshitada Doi, de Sony, en 1979.[1] Al año siguiente, Sony y Philips, que habían desarrollado el sistema de audio digital Compact Disc, comenzaron a distribuir discos compactos, pero las ventas no tuvieron éxito por la depresión económica de aquella época. Entonces decidieron abarcar el mercado de la música clásica, de mayor calidad. Comenzaba el lanzamiento del nuevo y revolucionario formato de grabación audio que posteriormente se extendería a otros sectores de la grabación de datos. El sistema desarrollado por Sony fue presentado en junio de 1980 a la industria y se adhirieron al nuevo producto 40 compañías de todo el mundo mediante la obtención de las licencias correspondientes para la producción de reproductores y discos[2] . En 1981, el director de orquesta Herbert von Karajan convencido del valor de los discos compactos, los promovió durante el festival Salzburgo y desde ese momento empezó su éxito. Los primeros títulos grabados en discos compactos fueron la Sinfonía alpina de Richard Strauss, los valses de Frédéric Chopin interpretados por el pianista chileno Claudio Arrau y el álbum The Visitors de ABBA. En el año 1984 salieron al mundo de la informática, permitiendo almacenar hasta 700 MB. El diámetro de la perforación central de los discos compactos fue determinado en 15 mm, cuando entre comidas, los creadores se inspiraron en el diámetro de la moneda de 10 centavos de florín de Holanda. En cambio, el diámetro de los discos compactos, que es de 5" (12,7 cm), corresponde a la anchura de los bolsillos superiores de las camisas para hombres, porque según la filosofía de Sony, todo debía caber allí. [editar] El Compact Disc Digital AudioDesarrollado en 1980 por Sony y Philips, fue denominado «Audio de ensueño», con el cual se pretendía hacer llegar a las cadenas de alta fidelidad domésticas la calidad original de la grabación de estudio. El primer reproductor de Sony fue el CDP-101 y esta compañía desarrolló todo el equipamiento necesario para la producción de discos compactos. El sistema de grabación incluía un grabador PCM (Pulse Code Modulation) de 24 pistas, un procesador PCM de 2 canales y un magnetófono digital basado en un magnetoscopio formato U-matic brodcast. El disco es de 12cm de diámetro, que mediante la grabación de alta densidad puede contener 80 minutos de música, superior a un disco LP por ambas caras. Al ser la lectura óptica mediante láser el disco no se deteriora con el número de reproducciones, cosa que ocurría con los discos de vinilo existentes hasta la fecha, y era mucho más resistente a la suciedad y a las ralladuras. Pronto se sumaron hasta 40 compañías en la producción de discos y reproductores así como los elementos necesarios para la producción de las grabaciones. La comparación entre el formato existente entonces, el disco de vinilo LP, y el nuevo formato CD mostró la superioridad del nuevo formato, si no por su fidelidad, que al menos se reveló como idéntica a la conseguida por un disco de vinilo bien grabado, nuevo y reproducido en un plato giradiscos bien ajustado con una buena aguja, sí en la robustez y el mantenimiento de esa calidad en el tiempo. El CD destacó por su amplia dinámica que llegaba a los 90 dbs en todo el espectro de frecuencias audibles (de 20hz a 20khz). Las mejoras en otros parámetros también eran significativas. Comparativa entre las características del CD y el LP
A las ventajas técnicas se le unieron otras como la posibilidad de marcar el comienzo y final de cada pieza así como datos sobre la misma. También se le añadió una tabla con la información de los tiempos y títulos así como la posibilidad de hacer reproducciones en el orden deseado por el usuario o en un orden aleatorio o realizar repeticiones de todo el disco o de una sola canción. En concreto, el sistema incorporaba señales de inicio y final, que indican cuando comienza y acaba la zona grabada; tabla de contenido, que indica las selecciones con su duración y número; código de control, que permite saber si la grabación es estereofónica o cuadrafónica; marca de principio de música, espacio en silencio entre piezas que es utilizado para contarlas; número de pista e índice (puede numerarse cada pieza hasta 99 y lo mismo cada franja de cada pieza); código de tiempo, controla la duración de cada pieza y de todos ellas.[2] Datos técnicos[2]
[editar] Detalles físicosA pesar de que puede haber variaciones en la composición de los materiales empleados en la fabricación de los discos, todos siguen un mismo patrón: los discos compactos se hacen de un disco grueso, de 1,2 milímetros, de policarbonato de plástico, al que se le añade una capa refractante de aluminio, utilizada para obtener más longevidad de los datos, que reflejará la luz del láser (en el rango espectro infrarrojo y por tanto no apreciable visualmente); posteriormente se le añade una capa protectora de laca, misma que actua como protector del aluminio y, opcionalmente, una etiqueta en la parte superior. Los métodos comunes de impresión en los CD son la serigrafía y la impresión Offset. [editar] Especificaciones
Un CD de audio se reproduce a una velocidad tal que se leen 150 KB por segundo. Esta velocidad base se usa como referencia para identificar otros lectores como los de ordenador, de modo que si un lector indica 24x, significa que lee 24 x 150 kB = 3.600 kB/s, aunque se ha de considerar que los lectores con indicación de velocidad superior a 4x no funcionan con velocidad angular variable como los lectores de CD-DA, sino que emplean velocidad de giro constante, siendo el ratio obtenible por la fórmula anterior el máximo alcanzable (esto es, al leer los datos grabados junto al borde exterior del disco). El área del disco es de 86,05 cm², de modo que la longitud del espiral grabable será de 86,05/1,6 = 5,38 km. Con una velocidad de exploración de 1,2 m/s, el tiempo de duración es 80 minutos, o alrededor de 700 MB de datos. Si el diámetro del disco en vez de 120 milímetros fuera 115 mm, el máximo tiempo de duración habría sido 68 minutos, es decir, 12 minutos menos. [editar] Capacidades de discoLos datos digitales en un CD se inician en el centro del disco y terminan en el borde de estos, lo que permite adaptarlos a diferentes tamaños y formatos. Los CD estándares están disponibles en distintos tamaños y capacidades, así tenemos la siguiente variedad de discos:
[editar] Estándares de los discos compactosUna vez resuelto el problema de almacenar los datos, queda el de interpretarlos de forma correcta. Para ello, las empresas creadoras del disco compacto definieron una serie de estándares cada uno de los cuales reflejaba un nivel distinto. Cada documento fue encuadernado en un color diferente, dando nombre a cada uno de los «libros arcoiris» (Rainbow Books):
[editar] Almacenamiento/Recuperación de la informaciónEn un CD la información se almacena en formato digital, es decir, utiliza un sistema binario para guardar los datos. Estos datos se graban en una única espiral que comienza desde el interior del disco (próximo al centro), y finaliza en la parte externa. Los datos binarios se almacenan en forma de llanuras y salientes (cada una de ellas es casi del tamaño de una bacteria), de tal forma que al incidir el haz del láser, el ángulo de reflexión es distinto en función de si se trata de una saliente o de una llanura. En ciertas publicaciones, se tiende a referir a las salientes como hendiduras o pits. Esto es porque desde el lado de la etiqueta, parecen hendiduras. Pero desde el lado de lectura, son salientes. Las salientes tienen un ancho de 0,6 micras, mientras que su altitud (respecto a las llanuras) se reduce a 0,12 micras. La longitud de las salientes y llanuras está entre las 0,9 y las 3,3 micras. Entre una revolución de la espiral y las adyacentes hay una distancia aproximada de 1,6 micras (lo que hace cerca de 45.000 pistas por cm). Es una creencia común pensar que una saliente corresponde a un valor binario y una llanura al otro valor. Sin embargo, esto no es así, sino que los valores binarios son detectados por las transiciones de saliente a llanura, y viceversa: una transición determina un 1 (uno) binario, mientras que la longitud de una hendidura o una llanura indica el número consecutivo de 0 (ceros) binarios. Además, los bits de información no son insertados "tal cual" en la pista del disco. En primer lugar, se utiliza una codificación conocida como modulación EFM (Eighth to Fourteen Modulation o 'modulación ocho a catorce') cuya técnica consiste en igualar un bloque de 8 bits a uno de 14, donde cada 1 (uno) binario debe estar separado, al menos, por dos 0 (ceros) binarios. [editar] Almacenamiento de la informaciónEl almacenamiento de la información se realiza mediante tramas. Cada trama supone un total de 588 bits, de los cuales 24 bits son de sincronización, 14 bits son de control, 536 bits son de datos y los últimos 14 bits son de corrección de errores. De los 536 bits de datos, hay que tener en cuenta que están codificados por modulación EFM, y que cada bloque de 14 bits está separado del siguiente por tres bits; por tanto, una trama de 588 bits contiene 24 bytes de datos. Por último, la transmisión de datos se hace por bloques, cada uno de los cuales contiene 98 tramas, es decir, 2.048 bytes. [editar] Recuperación de la informaciónUn CD es leído enfocando un láser semiconductor de baja intensidad, con longitud de onda de 780 nanómetros a través de la capa del policarbonato, la diferencia de altura entre las salientes y las llanuras conduce a una diferencia de fase entre la luz reflejada de una saliente y la de su llanura circundante. Si medimos la intensidad con un fotodiodo, pueden leerse los datos del disco. Como ya se ha indicado anteriormente, los salientes y las llanuras no representan directamente ni los ceros y ni los unos de datos binarios. [editar] Tiempos de acceso y tasas de transferenciaPueden recogerse los tiempos de acceso y la tasa de transferencia de los CD en una tabla que indica con «valor X» la velocidad de lectura de los datos, es decir, el tiempo de acceso en lectura, donde X indica que es el múltiplo valor del tiempo de acceso original. La primera versión de CD permitía una velocidad de transmisión de 150 kilobytes/segundo. Sucesivamente, aparecieron lectores de CD más rápidos, y los fabricantes adoptaron una convención para indicar el tiempo de lectura en términos de la velocidad original. Por lo tanto, una velocidad de 2X en la tabla indica que el tiempo de acceso de lectura es de 300 kB por segundo. En esta tabla también se muestra las principales tasas de transferencias y las revoluciones por minuto alcanzadas.
[editar] Almacenamiento y limpieza de los discos compactosPara que el disco almacene todos los datos en forma íntegra y por muy largo tiempo, es necesario conservar el disco en los empaques o lugares correctos. La parte —o las partes— reflectivas del disco deben estar limpias y libres de ralladuras, para evitar la perdida de datos. Es recomendable transferir los datos de un disco antiguo o erosionado, a otro disco limpio o nuevo, antes de que se pierdan todos los datos con el tiempo. Sólo se recomienda limpiar el disco si está muy sucio y aparecen saltos de imagen y/o sonido, o errores de lectura. Ya que los sistemas de corrección de errores pueden leer los datos a través de una cantidad moderada de arañazos y/o huellas. Si el disco está solamente sucio, es recomendable limpiarlo con un paño suave —o de algodón— en movimientos de una sola dirección, desde el centro del disco hacia afuera. Nunca debería limpiarse un disco con movimientos circulares, para evitar que la suciedad o el polvo dañen los datos del disco. Si el disco está demasiado sucio, es conveniente sumergirlo en agua y limpiarlo a continuación, tras lo cual se ha de dejar secar muy bien antes de leer o grabar en él (es desaconsejable usar un secador de cabello para esto, ya que el aire caliente produce vapor que podría deformar el disco). Si el disco esta rayado y sucio, es recomendable limpiarlo de la manera que aplique la condición, e intentar la lectura del disco. Si no ocurren errores de datos, o la mayoría de los datos están íntegros, es muy recomendable copiar los mismos en otro disco nuevo o en otro medio, como un disco duro o pendrive. El mejor empaque para el disco es en el que viene el disco al ser adquirido. También pueden utilizarse portadiscos o álbumes de discos (siempre cuando sean de buena calidad). Nunca ha de escribirse o pintarse el disco por su cara de lectura (la no serigrafiada), para evitar errores de lectura o escritura. Pueden identificarse los discos en la parte especializada (en las instrucciones o en el disco) con un marcador especial y nunca con con lápiz o bolígrafo, para evitar la provocación de grietas en el disco. No deberían pegarse papeles o adhesivos en el disco, salvo que se trate de sistemas de etiquedado específicamente diseñados para este soporte. Un adhesivo no simétrico respecto al centro del disco podría desplazar su centro de masas y producir vibraciones no deseadas durante su lectura. En algunos casos es probable que un disco muy dañado o agrietado se rompa dentro de la unidad de lectura o escritura del disco. En ese caso, conviene apagar el dispositivo o el equipo y contactar con alguna persona especializada, para así evitar más daños. Si no hay disponible ninguna persona especializada puede retirarse la unidad de lectura o escritura del equipo, hasta tener otra disponible. [editar] Sistemas de archivos de CD[editar] ISO 9660El estándar ISO 9660 es una norma publicada por la ISO, que especifica el formato para el almacenaje de archivos en los soportes de tipo disco compacto. El estándar ISO 9660 define un sistema de archivos para CD-ROM. Su propósito es que tales medios sean legibles por diferentes sistemas operativos, de diferentes proveedores y en diferentes plataformas, por ejemplo, MS-DOS, Microsoft Windows, Mac OS y Unix.
Joliet es una extensión del sistema de archivos del ISO 9660.Estos sistemas de archivos fueron diseñados para las plataformas Windows 95/NT de Microsoft. El sistema de archivos que empleaban era vfat pero con limitación de 64 caracteres para Joliet y 128 para Romeo. Para que Joliet y Romeo sean compatibles con Linux se necesita tener soporte en el núcleo. Téngase en cuenta que no todas las versiones de Linux disponen de dicho soporte.
Rock Ridge también es una extensión del sistema de ficheros del ISO 9660. Este sistema de ficheros fue diseñado para la plataforma UNIX, por lo que para este tipo de plataformas tiene características que pueden ser más beneficiosas que las de otros sistemas de ficheros. Una de las características de este sistema de ficheros es que puede haber archivos ejecutables de acceso restringido a un usuario o enlaces simbólicos en el CD. Además, se pueden tener nombres de hasta 255 caracteres. Para aquellos sistemas operativos que no ven este tipo de sistema de ficheros, se puede crear unas tablas de transcripción de ficheros llamados TRANS.TBL. Estas aparecerán en cada directorio del CD, reproduciendo así el nombre visible.
Aunque este tipo de sistemas es utilizado en DVD, también puede aparecer en CD. La utilización de este tipo de ficheros en Linux todavía es muy limitada, pero existen programas de CD que utilizan este sistema de ficheros, uno de ellos es Adaptec DirectCD. Entre las características de UDF cabe destacar: 265 caracteres en ASCII y 128 en Unicode. Posibilidad de grabar en modo packet writing o escritura en paquetes. Este modo elimina la posibilidad de que aparezcan errores del búfer buffer underrun.
El Torito es el nombre que se le ha puesto al sistema diseñado para permitir el arranque del ordenador desde CD.
Estos sistemas de ficheros aparecen en máquinas Macintosh. No son reconocidos por algunos sistemas operativos, como por ejemplo Windows. Linux es una excepción en este caso, pues los reconoce gracias a un parche del núcleo. También existe un programa para realizar imágenes de CD, que luego se podrán ver en máquinas Macintosh. Este es un sistema de ficheros para discos ópticos que nos permite realizar escrituras de paquetes en UDF. Mount Rainier puede utilizarse sólo en dispositivos que sean compatibles explícitamente. Por otro lado, no necesita medios especiales; funciona en todo tipo de medios ópticos regrabables, ya sea CD o DVD. Si bien ya es posible utilizar CD-RW como discos floppy con el Universal Disc Format, esta utilización es gestionada por software especial ajeno al formato. Mount Rainier es independiente del sistema operativo y está totalmente basado en hardware. El tiempo necesario para formatear un disco con este sistema de archivos oscila alrededor de un minuto en función de las características de la unidad. Además, este nuevo estándar añade algunos sectores extra al final del disco para su gestión. Estos sectores se alojan en una tabla en el lead-in (un área especial del disco) y en una copia de dicha tabla en el lead-out. El formato también permite la utilización de DVD+RW de forma similar. Mount Rainier estará implementado de forma nativa en Windows Vista, y algunas distribuciones de GNU/Linux ya incluyen compatibilidad nativa. Los sistemas operativos no compatibles necesitan software de terceros para poder leer y escribir el formato Mount Rainier. CD-MRW es el nombre utilizado para discos con este sistema de ficheros: Compact Disc - Mount Rainier Read/Write. [editar] Tipos de CD[editar] Mini-CDLos MiniCD son discos compactos de formato reducido, también conocidos como Pocket-CD. Veamos los más importantes:
[editar] CD-A (Compact Disc-Audio)Es el disco compacto de audio. Este tipo de CD, además del área de datos, donde se almacenan hasta 80 minutos de audio en diferentes pistas, tiene una guía interna (lead in) que posee la tabla de contenidos del disco. Su labor es sincronizar el láser y localizar los datos y prepararlos antes de su lectura. También posee una guía externa (lead out), de tan sólo 1 mm de ancho, que simplemente marca el fin de los datos. Actualmente, las grabadoras de ordenador leen este formato pero muy pocas aceptan CD-Digital Audio para grabar CD-DA (o CD-A). [editar] CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory)Son los discos compactos de datos que se graban una vez y luego sólo se pueden usar para lectura este tipo de discos son los màs comunes y mas economicos de su tipo, ya que no son regrabables y son muy sencillos. [editar] CD-R (Compact Disc Recordable)Un disco grabable es aquel CD (disco compacto) apto para su grabación casera o particular, pero como su nombre lo indica sólo se graba una vez. En ellos puede almacenarse cualquier tipo de información que esté en formato digital: ficheros informáticos, fotografías o música digitalizada e incluso vídeos. Los discos no pueden ser ni borrados ni grabados nuevamente cuando se haya utilizado toda su capacidad. Se pueden grabar en varias sesiones (discos multisesión), con la desventaja en este caso de que se pierden bastantes megabytes de espacio de grabación y que algunos lectores (los modelos más antiguos), no son capaces de leer más que los datos grabados en la última sesión. En sus cajas o caras serigrafiadas se menciona la leyenda: CD-R (Disco Grabable). [editar] CD-E (Compact Disc Erasable)Es el nombre por el cual fueron conocidos los CD-RW durante su desarrollo. [editar] CD-RW (Compact Disc ReWritable)Este tipo de disco compacto puede ser grabado, borrado y regrabado una cantidad determinada de veces. Estos discos normalmente son leídos únicamente por computadoras o aparatos que soporten la característica de lectura de discos CD-RW. En su caja o cara serigrafiada menciona la leyenda CD-RW. En ocasiones pueden ser regrabados hasta 1000 veces. [editar] CD+GTambién conocido como CD+Graphics, se trata de un disco de audio especial que puede almacenar gráficos además de los datos. Este es el sistema usado para los CDs de karaokes. [editar] CD+VEste tipo de CD es una combinación entre CD y discos láser. [editar] Grabado multisesiónDesde hace tiempo han surgido programas computacionales para grabar CD que nos permiten utilizar un disco CD-R como si de un disco regrabable se tratase. Esto no quiere decir que el CD se pueda grabar y posteriormente borrar, sino que se puede grabar en distintas sesiones, hasta ocupar todo el espacio disponible del CD. Los discos multisesión no son más que un disco normal grabable, ni en sus cajas, ni en la información sobre sus detalles técnicos se resalta que funcione como disco Multisesión, ya que esta función no depende del disco, sino como está grabado. Si se graba un CD y este no es finalizado, podemos añadirle una nueva sesión, desperdiciando una parte para separar las sesiones (unos 20 MB aproximadamente). Haremos que un CD sea multisesión en el momento que realizamos la segunda grabación sobre él, este o no finalizado, sin embargo, al grabar un CD de música automáticamente el CD-R queda finalizado y no puede ser utilizado como disco Multisesión. No todos los dispositivos ni los sistemas operativos, son capaces de reconocer un disco con multisesión, o que no esté finalizado. [editar] Diferencias entre CD-R multisesión y CD-RWPuede haber confusión entre un CD-R con grabado multisesión y un CD-RW. En el momento en que un disco CD-R se hace multisesión, el sofware le dará la característica de que pueda ser utilizado en múltiples sesiones, es decir, en cada grabación se crearán «sesiones», que sólo serán modificadas por lo que el usuario crea conveniente. Por ejemplo, si se ha grabado en un CD-R los archivos prueba1.txt, prueba2.txt y prueba 3.txt, se habrá creado una sesión en el disco que será leída por todos los reproductores y que contendrá los archivos mencionados. Si en algún momento no se necesita alguno de los ficheros o se modifica el contenido de la grabación, el programa software creará una nueva sesión, a continuación de la anterior, donde no aparecerán los archivos que no se desee consultar, o se verán las modificaciones realizadas, es decir, es posible añadir más archivos, o incluso quitar algunos que estaban incluidos. Al realizar una modificación la sesión anterior no se borrará, sino que quedará oculta por la nueva sesión dando una sensación de que los archivos han sido borrados o modificados, pero en realidad permanecen en el disco. Obviamente las sesiones anteriores, aunque aparentemente no aparecen permanecen en el disco y están ocupando espacio en el mismo, esto quiere decir que algún día ya no será posible «regrabarlo», modificar los archivos que contiene, porque se habrá utilizado toda la capacidad del disco. A diferencia de los CD-R, los discos CD-RW sí pueden ser borrados, o incluso formateados (permite usar el disco, perdiendo una parte de su capacidad, pero permitiendo grabar en el ficheros nuevos). En el caso de utilizar un CD-RW cuando borramos, lo borramos completamente, se pueden hacer también borrados parciales, que necesitan una mayor potencia del láser para volver a grabarse Un disco CD-RW se puede utilizar como un disquete, con software adecuado, siempre que la unidad soporte esta característica, se pueden manipular ficheros como en un disquete, con la salvedad de que no se borra, sino que al borrar un fichero este sigue ocupando un espacio en el disco, aunque al examinarlo no aparezca dicho archivo. Los discos CD-RW necesitan más potencia del láser para poder grabarse, por esta razón los discos regrabables tienen una velocidad de grabación menor que los discos grabables (tardan más en terminar de grabarse). Los DVD-RW, DVD+RW funcionan de manera análoga, los DVD-RAM también, pero están diseñados para escritura como con los disquetes. [editar] Unidad de CDLa unidad del CD o lector/reproductor de CD son unidades ópticas capaces de reproducir CD datos, música, vídeo, etc., y en ciertos casos "quemar" dichos discos, cambiandole el nombre por "quemadores de cd". El lector de discos compactos está compuesto de:
Pasos que sigue el cabezal para la lectura de un CD:
La idea aquí es que la luz que llega al llano (land) viaje 1/4 + 1/4 = 1/2 de la longitud de onda (en la figura se ve que la onda que va a la zona sin saliente hace medio período, rebota y hace otro medio período, lo que devuelve una onda desfasada medio período ½ cuando va a la altura del saliente), mientras que cuando la luz rebota en un saliente, la señal rebota con la misma fase y período pero en dirección contraria. Esto hace que se cumpla una propiedad de la óptico-física que dice una señal que tiene cierta frecuencia puede ser anulada por otra señal con la misma frecuencia, y misma fase pero en sentido contrario por eso la luz no llega al fotoreceptor, se destruye a sí misma. Se da el valor 0 a toda sucesión de salientes (cuando la luz no llega al fotoreceptor) o no salientes (cuando la luz llega desfasada ½ período, que ha atravesado casi sin problemas al haz de luz que va en la otra dirección, y ha llegando al fotoreceptor), y damos el valor 1 al cambio entre saliente y no saliente, teniendo así una representación binaria. (Cambio de luz a no luz en el fotoreceptor 1, y luz continua o no luz continua 0.)
[editar] EtiquetadoEl sistema de etiquetado láser fue impuesto por Yamaha con DiscT@2, pero dicho sistema no tuvo éxito. Están apareciendo distintas tecnologías para etiquetar los CD, como Lightscribe y Labelflash por ejemplo. También existen impresoras de tinta especializadas para hacer una impresión de etiquetas, en discos preparados. [editar] Referencias[editar] Véase también[editar] Enlaces externos
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