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Normes de stockage des données |
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Il existe de nombreux standards décrivant la façon selon laquelle les données doivent être stockées et organisées sur un disque compact. Ces standards sont référencés dans de volumineux documents appelés « Livres » (Books).C’est la couverture rouge du premier livre qui lui a donné son titre. D’autres spécifications ont été publiées par la suite, les fabricants leur attribuant de la même façon une couleur à chaque fois différente.
Le Livre rouge (The Red Book) :
Cette norme décrit le format physique des disques compacts et des CD audio (également nommés CD-DA, Compact Disc Digital Audio). Il impose une norme de fréquence d’échantillonnage de 44,1 kHz et une résolution de 16 bits en stéréo pour l’enregistrement des données audio. |
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La correction des erreurs : |
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Pour que cette masse d’informations soit accessible, il faut qu’elle soit encodée selon une norme définie.
C’est l’objet de la norme ISO-9660 qui a été édictée afin de minimiser l’impact des erreurs lors de la lecture du support. Vous obtenez ce résultat en ajoutant aux données proprement dites des informations supplémentaires :
- Le disque est marqué par une sorte d’encodage qui indique au lecteur quelle partie du disque est lisible en fonction de n’importe quelle datation.
- Chaque donnée contenue dans une piste est séparée par des informations de remplissage afin d’éviter de trop longues chaînes de 0 ou de 1. Si les changements d’états ne se produisent pas assez fréquemment (continuité de 0 ou de 1), le laser de lecture risque de s’égarer.
- Des données supplémentaires sont introduites dans le cas où le laser de lecture commettrait une erreur ; le lecteur peut alors la détecter et corriger le problème en utilisant ces données supplémentaires.
- Les données enregistrées ne sont pas encodées de manière séquentielle. Elles sont entrelacées, disposées en fonction d’un schéma défini. Ainsi, si une poussière ou une rayure endommage un octet, ce n’est pas l’ensemble du segment qui sera rendu illisible, mais simplement cette partie de l’information (le lecteur « raccommodant » le reste de l’information). Le lecteur lit donc les données dans un premier temps, puis entame le processus de « désentrelacement » afin de pouvoir les restituer.
Il est intéressant de savoir comment les données sont organisées afin de comprendre chaque étape du processus de fabrication d’un disque. |
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La durée de vie d’un disque |
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La durée de vie d’un disque dépend à la fois du type de support et des conditions de vieillissement. Les CD-Rom fabriqués par pressage durent de 10 à 25 ans, la couche réfléchissante en aluminium étant sensible à la corrosion. Toutefois et par expérience, au bout de 3 ans certains disques pressés sur des supports bon marché commencent déjà à présenter des erreurs. |
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Un lecteur de disque est principalement composé des éléments suivants :
-Un moteur qui contrôle la vitesse de rotation située entre 200 rpm et 500 rpm, en fonction de la piste lue.
-Un laser et un système optique chargé de la détection des lands.
-Un mécanisme de repérage qui déplace le laser le long de la piste en spirale (sa précision est de l’ordre du micron).
Le lecteur interprète les blocs de données et les envoie au DAC (dans le cas d’un CD-Audio) ou à l’ordinateur (s’il s’agit de données).
Le faisceau laser traverse la couche en polycarbonate, puis est réfléchi par la couche d’aluminium et se heurte à l’appareillage optoélectronique qui détecte (ou capte) la variation de lumière.
Le lecteur interprète donc ce changement de réflexivité comme une lecture de bits composant les différents octets. Un miroir semi-réflexif permet à la lumière réfléchie d’être diffusée au travers d’un détecteur photosensible.
Quand il passe au-dessus d’un plat, le faisceau est directement réfléchi dans un lecteur optique. Le lecteur l’interprète comme un 1.
Quand le faisceau découvre une bosse, la lumière est détournée du lecteur optique. Le lecteur l’interprète comme un 0.
Ces variations de signal sont donc détectées et converties en une série de 0 et de 1 qui sont à leur tour décodés afin de restituer le signal sonore original ou les données informatiques. |
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Spécifications techniques |
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Ces spécifications sont tirées de la littérature et permettent de mieux comprendre les précautions à prendre au niveau du processus de fabrication des CD et DVD.
Les techniques de presse et de gravure :
Le pressage: les CD-Rom sont pressés au moyen d’un modèle appelé « matrice » (ou master). Cette matrice permet de copier la forme du CD original.
La gravure : Les CD-R vierges pour enregistrer les données sont directement gravés par le faisceau laser du graveur.
Le disque pressé : Un CD pressé est constitué d’une succession de plats et de creux (ou de bosses selon le point de vue adopté) : les lands et les pits. À chaque land correspond la valeur 0, et à chaque transition la valeur 1 est renvoyée.
Cette information minimale se nomme le bit. La taille d’un bit sur le disque correspond à la distance parcourue par le faisceau lumineux en 231,4 ns (nanosecondes), soit 0,278 µm à la vitesse standard minimale de 1,2 m/s.
Il doit toujours y avoir au minimum deux bits de valeur 0 entre deux bits consécutifs à 1. Il ne peut y avoir plus de 10 bits de valeur 0 entre deux bits de valeur 1.
C’est pourquoi la longueur d’une alvéole équivaut au minimum à la longueur nécessaire pour stocker la valeur 001 (0,833 µm) = 3 bits et, au maximum, à la longueur correspondant à la valeur 00000000001 (3,054 µm) = 11 bits.
Le disque : Le disque CD-R ne possède pas de pits et de lands. Il est recouvert d’une couche en couleur placée sous une autre couche polie d’une matière réfléchissante. Sur un disque vierge, cette surface colorée est complètement transparente. Le graveur brûle (ou noircit) des emplacements dont le pouvoir de réflexivité est perdu, à l’instar d’un disque pressé et de ses cavités. Ces variations de lumière sont interprétées par le lecteur comme une variation de 0 et de 1 et traduites en une information utilisable.
La composition : Un disque compact est un disque optique de 12 cm de diamètre et d’environ 1,2 mm d’épaisseur, permettant donc de stocker des informations numériques. L’orifice central a un diamètre de 15 mm et sert simplement à centrer le CD. Les supports les plus courants contiennent de 74 à 80 minutes de données audio, soit respectivement de 650 à 700 Mo de données.
Un CD est constitué d’un empilement de couches ; de bas en haut :
- un substrat en matière plastique (polycarbonate), c’est-à-dire la partie en plastique transparent. - un colorant organique, par exemple la phtalocyanine ;
- une couche réfléchissante (reflective layer) ;
- une laque traitée anti-UV en acrylique formant un film protecteur pour les données;
- un vernis blanc ou argenté sur toute la surface ;
- une couche supérieure permettant de présenter une face imprimée (marque du fabricant, type de produit, etc.).
Moins la couche de vernis est dure, plus il est facile de rayer un CD et donc de l’endommager. |
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Blu-Ray Disc
Qu'est-ce que le BLU-RAY
 Le terme Blu-ray désigne le laser bleu utilisé pour le nouveau format Haute Définition par opposition au laser rouge utilisé pour le dvd ou le cd. Cette nouvelle technologie laser permet, entre autres, une grande précision de lecture,sur des supports comportant un très grand nombre de données, ce qui est un nécessaire pour que soient restitués une images et un son en haute définition. or le Blu-ray peut en stocker jusqu'à 50 Go soit plus de 5 fois plus qu'un DVD.
Red-Ray Disc
Connaissez-vous le Red-ray
 Alors que le Blu-ray vient à peine d'éliminer son principal rival, voici que le Red-ray pointe déjà le bout de son nez. Offrant une définition de 4096 x 2048 pixels, le format Red-ray n'est pas, rassurez-vous, un nouveau format haute définition venant semer le trouble chez les pauvres consommateurs que nous sommes. Le Red-ray est en effet un format spécifique commercialisé par la firme... Red et essentiellement destiné à des fins professionnelles (notamment dans certaines salles de cinéma ayant opté pour le format numérique).
Pressage
Le Pressage
 consiste à placer une matrice,obtenue grâce à un glassmaster, dans le moule d’une presse et à lui faire subir une pression d'environ 60 tonnes. Cette pression transforme en quelques secondes la matière injectée, du polycarbonate, fondu à 360°C, en un disque optique. Dans le cas d’un DVD, deux disques sont fabriqués. Ils sont ensuite collés par une fine couche de résine polymère et protégés physiquement par une couche de vernis. Le disque contient alors toutes les informations qui permettront sa future écoute. Il est recouvert d’une fine couche d’aluminium et de vernis pour le protéger et servir de support à l’impression du disque. il est adapté aux grandes quantités.
Duplication
Duplication CD DVD
 La duplication est assimilée au système de gravage de disque. Le support fourni est copié dans une tour de gravure sur un CD-R ou un DVD-R. Contrairement au pressage, la duplication utilise des CD-R ou des DVD-R. Il est conseillé pour les petites séries, et permet des délais très courts de production.
Historique
Un peu d’historique
 Le disque compact fut inventé conjointement par les firmes Philips et Sony Corporation avec, également, la participation de Hitachi pour l’audio-numérique (CD audio) en 1979. Quand les deux entreprises ont décidé de travailler ensemble en 1979, le projet prévoyait que les platines laser seraient équipées des puces électroniques les plus puissantes jamais commercialisées pour un produit grand public. Philips ala conception du CD (sur la base de leur expérience de la technologie du Laserdisc) et des lentilles qui permettent la lecture. Sony a la définition du format utilisé pour numériser la musique et la méthode de correction d’erreurs.
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