Tecnologías de grabación de discos ópticos

La creación de discos ópticos requiere varias tecnologías de grabación de discos ópticos diferentes que funcionen en conjunto, desde los medios de disco óptico hasta el firmware y la electrónica de control de la unidad de disco óptico.

Tipos de disco óptico grabable

Hay numerosos formatos de disco óptico recordable directamente en el mercado, todos ellos basados en el uso de un láser para cambiar la reflectividad del medio de grabación digital con el fin de duplicar los efectos de los pozos y tierras creados cuando se presiona un disco óptico comercial. Las tecnologías emergentes como el almacenamiento de datos holográficos y el almacenamiento de datos ópticos en 3D tienen por objeto utilizar métodos de almacenamiento de datos totalmente diferentes, pero estos productos están en desarrollo y todavía no están ampliamente disponibles.

La forma más antigua es la magnetoóptica, que utiliza un campo magnético en combinación con un láser para escribir en el medio. Aunque no se utiliza ampliamente en equipos de consumo, el cubo NeXT original utilizaba medios MO como dispositivo de almacenamiento estándar, y la tecnología MO de consumo está disponible en forma de MiniDisc de Sony. Esta forma de medio es reescribible.

La forma más común de medio óptico grabable es la tecnología de tinte orgánico de escritura única, popularizada en forma de CD-R y todavía utilizada para medios de mayor capacidad como DVD-R. Utiliza el láser solo para quemar un tinte orgánico transparente (generalmente a base de cianina, ftalocianina o compuestos azoicos) para crear "hoyos" en el cuerpo. (es decir, puntos oscuros) sobre una ranura en espiral reflectante. La mayoría de estos medios están designados con un sufijo R (grabable). Estos discos suelen ser bastante coloridos y, por lo general, vienen en tonos de azul, amarillo pálido o verde.

Los medios ópticos no magnéticos regrabables son posibles utilizando aleaciones de cambio de fase, que se convierten entre estados cristalinos y amorfos (con diferente reflectividad) utilizando el calor del láser impulsor. Dichos medios deben reproducirse en unidades especialmente sintonizadas, ya que el material de cambio de fase tiene menos contraste en reflectividad que los medios a base de tintes; Si bien la mayoría de las unidades modernas admiten dichos medios, muchas unidades de CD más antiguas no pueden reconocer el umbral más estrecho y no pueden leer dichos discos. Los discos de cambio de fase se designan con RW (ReWriteable) o RE (Grabable-Erasable). Los discos de cambio de fase suelen aparecer de color gris oscuro.

Otra tecnología crea hoyos en una capa de carbono inorgánico, un proceso de "escritura única"; opción. Creado por Millenniata, M-DISC registra datos en M-DISC especiales con una vida útil de varios cientos de años.

Calibración de potencia óptima

Calibración de potencia óptima (OPC) es una función que verifica la potencia del láser adecuada para escribir una sesión particular en el medio en uso. Más sofisticado es el Active OPC, que calcula la potencia láser óptima y la ajusta en tiempo real.

Modos de grabación

Los discos ópticos se pueden grabar en Disco a la vez, Pista a la vez, Sesión a la vez (es decir, múltiples sesiones de grabación para un disco) , o modos de escritura de paquetes. Cada modo tiene diferentes propósitos:

• Disco At Once: escribe todo el disco en un solo paso; prefirió para los maestros de duplicación
• Track At Once: escribe pistas individuales con una brecha entre pistas; utilizado para CDs de audio
• Session At Once: escribe y finaliza múltiples sesiones en un CD; generalmente no es compatible con CD Audio, y no es compatible universalmente con el software de autor
• Escribir paquetes: escribe datos al medio bajo demanda (ver abajo)

Tecnologías de conexión

A diferencia de las primeras unidades de CD-ROM, las unidades de grabadora de discos ópticos generalmente utilizaban protocolos de conexión estándar de la industria. Las primeras grabadoras de CD basadas en computadora generalmente se conectaban mediante SCSI; sin embargo, como SCSI fue abandonado por sus usuarios más importantes (particularmente Apple Computer), se convirtió en una opción costosa para la mayoría de los usuarios de computadoras. Como resultado, el mercado cambió a conexiones ATA paralelas para la mayoría de las unidades internas; Las unidades externas generalmente utilizan mecanismos de unidad PATA conectados a un puente dentro de la carcasa que se conecta a un bus serie de alta velocidad como FireWire o Hi-Speed USB 2.0. Casi todas las unidades modernas, especialmente las unidades Blu-ray, utilizan Serial ATA.

Las grabadoras independientes utilizan conexiones A/V estándar, incluidos conectores RCA, TOSlink y S/PDIF para audio y RF, vídeo compuesto, vídeo por componentes, S-Video, SCART y FireWire para vídeo. Es poco probable que se incluyan conexiones digitales de gran ancho de banda, como HDMI, ya que los dispositivos de grabación no pueden descifrar el contenido de vídeo cifrado.

Sobrequemado

Sobregrabación es el proceso de grabar datos más allá del límite de tamaño normal especificado por el proveedor de los medios grabables. Las estructuras en la ATIP no permiten especificar tales tamaños.

Se puede utilizar la sobregrabación para determinar el límite de capacidad real de un disco grabable, ya que la capacidad calificada por los proveedores de discos grabables es simplemente la capacidad garantizada, más allá de la cual la capacidad real es indefinida. No se garantiza que los datos ubicados más allá de la capacidad especificada sean legibles.

Protección contra insuficiencia de datos del búfer

Por lo general, la grabadora debe realizar una escritura completa sin pausas. Una vez que el láser está encendido, detener y reiniciar el proceso de grabación puede provocar fallas.

Se produce una insuficiencia de datos del búfer durante la grabación si el suministro de datos a la grabadora se interrumpe antes de que se complete la escritura. El software normalmente mueve los datos que se van a registrar a un búfer; La insuficiencia de datos ocurre si la grabadora procesa los datos en el búfer más rápido de lo que el software los recarga. Históricamente, la insuficiencia de datos del búfer se producía a menudo por la escritura de datos obtenidos desde un dispositivo lento, o por la lentitud del software de grabación, desde un procesador lento o un procesador que ejecutaba otras tareas al mismo tiempo.

Varias grabadoras minimizan o solucionan la insuficiencia de datos del búfer de las siguientes maneras:

• Casi todos los quemadores pueden frenar la rotación del disco y grabar a un ritmo más lento. Un quemador puede hacerlo al darse cuenta de que está reduciendo los datos en el búfer más rápido de lo que el software está recargando.
• El software de grabación mantiene grandes amortiguadores que cuando los grabadores de CD fueron introducidos primero. Algunos grabadores mantienen su propia memoria de amortiguación independientemente del ordenador. Este amortiguación adicional garantiza que las pausas momentáneas en el suministro de datos no causen descomposición.
• Algunos grabadores son, de hecho, capaces de dejar de escribir en medio de una sesión, y reanudar la escritura cuando se rellene el búfer. Grabadores con tales protección antidisturbios manejar la interrupción con una brecha extremadamente pequeña en la pista grabada en el disco. Dado que las técnicas para proteger contra los invadimientos de amortiguadores son propias y los detalles técnicos varían.
• DVD+R, DVD+RW y los formatos de Blu-ray grabables son inmunes de buffer bajo funcionamiento ya que estos discos contienen tecnología que permite el mecanismo de escritura de la grabadora para localizar con precisión el final de la pista grabada y continuar sin problemas desde donde se dejó. Muchas utilidades de autor de discos desactivan la opción de protección de subcombustibles cuando se escriben estos discos.

La insuficiencia de datos del búfer se minimiza mediante una estrategia en la que la grabadora graba un paquete en lugar de una sesión completa o un disco completo. Cuando se utilizan medios regrabables (CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM), el sistema de archivos UDF organiza el disco en paquetes que se escriben individualmente. Los paquetes están referenciados por una única tabla de direcciones actualizada.

Tecnologías propietarias específicas

Sanyo a prueba de QUEMADURAS

BURN-Proof (Bbuffer Uunderrun-Proof) es una tecnología patentada para Protección contra insuficiencia de datos del búfer desarrollada por Sanyo.

Asus FlextraLink

FlextraLink es una tecnología patentada para la protección contra insuficiencia de datos del búfer desarrollada por Asus.

FlextraSpeed monitorea continuamente los medios de grabación y establece las velocidades de escritura óptimas para garantizar la mejor calidad de grabación, para discos que no pueden soportar la grabación a alta velocidad.

Sony Power Burn

Power Burn es una tecnología patentada para la protección contra insuficiencia de datos del búfer, desarrollada por Sony. Características:

• Protección de subcombustibles: Cuando se produce un error de buffer, la unidad suspende la escritura. La unidad memoriza el punto de escritura final y el tiempo, e inmediatamente vuelve a escribir desde ese punto exacto cuando los datos suficientes se llenan en la memoria de amortiguación.
• Protección contra errores de escritura causados por el choque y la vibración: PowerBurn's Shock Proof tecnología deja de escribir cuando se mueve el dispositivo, y se reanudará después de que la unidad se vuelva estable. Esto le permite trabajar en un entorno móvil.
• Optimización de las condiciones de escritura: La unidad detecta características de cada medio individual y optimiza todas las condiciones clave de escritura, como velocidad de escritura, potencia láser y estrategia de escritura.

Yamaha SafeBurn

SafeBurn es una tecnología patentada para la protección contra insuficiencia de datos del búfer desarrollada por Yamaha Corporation.

Escritura de paquetes

La escritura de paquetes es una tecnología que permite utilizar discos ópticos de forma similar a un disquete. La escritura de paquetes se puede utilizar tanto con medios que se pueden escribir una vez como con medios regrabables. Se han desarrollado varios formatos de disco de escritura de paquetes incompatibles y competitivos, incluidos DirectCD e InCD. Los formatos estandarizados para la escritura de paquetes son el formato de disco universal en las versiones simple, VAT y ahorrada.

Escritura simulada

Utilizando la función escritura simulada o grabación simulada del software de creación de discos ópticos, se simulará el proceso de escritura, lo que significa que el disco gira y el láser se mueve como si en un proceso de escritura real, pero sin que se grabe ningún dato en el disco.

Esta característica permite observar las velocidades y patrones de escritura (por ejemplo, velocidad angular constante, velocidad lineal constante y variantes P-CAV y Z-CLV) con diferentes configuraciones de velocidad de escritura y probar la capacidad más alta de un disco individual que sería posible lograr. usando sobrequemado.

Esta característica está estandarizada en CD-R, CD-RW, DVD-R y DVD-RW, pero no en DVD+R y DVD+RW, en los cuales hasta ahora solo las unidades ópticas Plextor admiten escritura simulada.

Longevidad

Los medios ópticos grabables/escribibles al por menor contienen tintes en el medio óptico para registrar datos, mientras que los medios ópticos fabricados en fábrica utilizan "pozos" creado por moldes/moldes de plástico. Como resultado, el almacenamiento de datos en medios ópticos minoristas no tiene la vida útil de los medios ópticos fabricados en fábrica. El problema se agrava porque a medida que se utiliza el láser de escritura de la grabadora, su potencia disminuye con el tiempo, normalmente después de unos pocos años. En consecuencia, un disco escrito con un láser que está llegando al final de su vida útil puede no tener una vida legible tan larga como si se hubiera utilizado un láser nuevo.

No se debe confiar únicamente en los medios ópticos basados en colorantes para archivar datos valiosos. MAM-A (Mitsui) afirma tener una vida útil de 300 años en sus CD-R dorados de archivo y de 100 años para los DVD dorados. Buenas alternativas serían realizar una copia de seguridad adicional de los medios utilizando otras tecnologías de medios y/o invertir en tecnologías de memoria no volátil.