Tekst źródłowy strony CD-ROM

[[Plik:OD Compact disc.svg|mały|Płyta kompaktowa]]
'''CD-ROM''' ([[Skrótowiec|akronim]] [[Język angielski|ang.]] ''Compact Disc Read Only Memory'') – [[płyta kompaktowa]] zawierająca [[Pamięć komputerowa|dane]] dostępne, ale nie modyfikowalne, w komputerze w formie [[Pamięć masowa|pamięci masowej]]. Standard zapisu dowolnych [[Plik binarny|danych binarnych]] został opracowany przez [[Sony]] i [[Philips]] w [[1985]] w tzw. ''Żółtej Księdze'' ([[Język angielski|ang.]] ''Yellow Book''), będącej pierwszym rozszerzeniem standardu CD opisanego w ''[[CD-Audio|Czerwonej Księdze]]'' ([[Język angielski|ang.]] ''[[CD-Audio|Red Book]]'').

Płyty CD-ROM są nośnikiem w dystrybucji [[Oprogramowanie|oprogramowania]], włączając w to [[Gra komputerowa|gry komputerowe]] i aplikacje multimedialne, chociaż mogą zawierać dowolne dane (w ilości zależnej od pojemności nośnika). Istnieje możliwość umieszczenia na płycie łącznie danych komputerowych i dźwięku, który można odtwarzać w zwykłym [[Odtwarzacz CD|odtwarzaczu CD]], podczas gdy dane (np. oprogramowanie lub pliki filmowe) są osiągalne tylko na komputerze (np. [[ISO 9660]] dla PC). Płyty takie określa się mianem [[CD-Extra]].

W czasie wprowadzania technologii CD-ROM, nośniki te miały większą pojemność niż powszechnie stosowane ówczesne [[Dysk twardy|twarde dyski]]. Obecnie pojemność twardych dysków znacznie przewyższa pojemność CD, [[DVD]] czy [[Blu-ray]], mimo to pewne eksperymentalne nośniki optyczne jak np. [[Holographic Versatile Disc|HVD]] mają większe pojemności i szybsze transfery danych niż dzisiejsze ([[2013]]) twarde dyski.

== Nośnik ==
{{Zobacz też|Płyta kompaktowa}}
Płyty CD-ROM pod względem wyglądu są identyczne z [[Płyta kompaktowa|płytami kompaktowymi]], a zapisane dane są odczytywane w bardzo podobny sposób (jedyną różnicą są standardy używane przy przechowywaniu danych). Płyty są wykonane z [[Poliwęglany|poliwęglanowych]] [[Tworzywa sztuczne|plastikowych]] krążków o grubości 1,2&nbsp;mm, z cienką warstwą [[Glin|aluminium]] tworzącą warstwę odbijającą światło. Najbardziej powszechnym rozmiarem płyt jest 120&nbsp;mm średnicy oraz rzadziej spotykany 80&nbsp;mm średnicy tzw. ''Mini CD''. Możliwe są też inne wymiary i kształty (np. nośniki w kształcie i wymiarze wizytówki).

Dane są zapisywane jako ciąg mikroskopijnych wgłębień. Wzór [[Pit|wgłębień]] i [[Land (dyski optyczne)|pól]] jest odczytywany za pomocą [[laser]]a oświetlającego powierzchnię odblaskową („pola” to przerwy między „wgłębieniami”). Ponieważ głębokość wgłębień waha się w granicach od <math>\tfrac{1}{4}</math> do <math>\tfrac{1}{6}</math> [[Długość fali|długości fali]] światła laserowego stosowanego do odczytu informacji z płyty, [[faza fali]] światła odbitego ulega przesunięciu i, w wyniku interferencji, wygasza jasność promienia odbitego. Ten wzór zmieniającej się intensywności wiązki odbitej jest konwertowany na dane cyfrowe.

=== Standard ===
Istnieje wiele formatów przechowywania danych na płytach kompaktowych, są one zdefiniowane w tzw. ''{{link-interwiki|Rainbow Books|tekst=Tęczowych Księgach|Q=Q282549}}'' ([[Język angielski|ang.]] ''Rainbow Books''). Podstawowe informacje są zawarte w ''[[CD-Audio|Czerwonej Księdze]]'' ([[Język angielski|ang.]] ''[[CD-Audio|Red Book]]''), ''Żółtej Księdze'' ([[Język angielski|ang.]] ''Yellow Book'') i ''Białej Księdze'' ([[Język angielski|ang.]] ''{{link-interwiki|White Book|Q=Q4019519}}''). Dokładną specyfikację standardu [[Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna|ISO]]/[[Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna|IEC]] 10149/[[Ecma International|ECMA]]-130, która zawiera dokładny opis zjawisk fizycznych i warstwy fizycznej CD-ROM, włączając w to zmodyfikowane [[kodowanie korekcyjne Reeda-Solomona]] (CIRC)<ref>Modyfikacja pozwala na korekcję błędów ciągłych do 3500 błędnych bitów (tj. 2,4&nbsp;mm długości ścieżki) i kompensację do 12 000 bitów (8,5&nbsp;mm) spowodowanych niewielkimi rysami.</ref> i modulację danych [[EFM (dyski optyczne)|EFM]], można uzyskać w ISO<ref name=iso-cdrom>{{cytuj stronę
|url=http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=25869
|tytuł=ISO/IEC 10149:1995 – informacja technologiczna – Wymiana danych na 120&nbsp;mm dyskach optycznych tylko do odczytu (CD-ROM)
|rok=1995
|autor=ISO
|data dostępu=2010-08-06
|język=en
}}</ref> lub ECMA<ref name=ecma130>{{cytuj |url=http://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-130.htm |tytuł=Wymiana danych na 120&nbsp;mm dyskach optycznych tylko do odczytu (CD-ROM) |wydawca=ECMA |data=czerwiec 1996 |data dostępu=2009-04-26 |język=en}}</ref>

Standardowy [[system plików]] CD-ROM jest zdefiniowany przez [[ISO 9660]], chociaż ma być zastąpiony przez [[ISO 13490]] (który wspiera także [[CD-R]] i [[wielosesyjność (dyski optyczne)|wielosesyjność]]). Natomiast [[Universal Disk Format|UDF]] rozszerza [[ISO 13346]] (który był zaprojektowany dla wsparcia zapisywania nieliniowego zarówno płyt [[CD-R|jednokrotnego zapisu]], jak i [[CD-RW|kasowalnych]]), aby wspierać nośniki tylko do odczytu oraz zapisywalne, początkowo zaadaptowany dla potrzeb [[DVD]]. Powstała także specyfikacja [[El Torito (standard CD-ROM)|El Torito]], dzięki której płyta kompaktowa emuluje [[Dyskietka|dyskietki]] lub dysk startowy komputera.

Napędy CD-ROM są klasyfikowane współczynnikiem prędkości w stosunku do płyt muzycznych (1× oznacza prędkość transmisji rzędu 150&nbsp;KiB/s). Napędy o współczynniku 12× stały się powszechne począwszy od 1997 roku. Przy prędkościach przekraczających 12× pojawiają się problemy z wibracjami i ciepłem. Napędy stosujące stałą prędkość kątową (CAV – [[Język angielski|ang.]] ''Constant Angular Velocity'') pozwalają na prędkości transmisji do 30× na zewnętrznej krawędzi płyty. Jednakże niejako z natury, prędkość przy wewnętrznej krawędzi wynosi tylko 12×, i rośnie liniowo wraz ze zbliżaniem się do krawędzi zewnętrznej.

=== Dane ===
Sektor danych na płycie kompaktowej zawiera 2352 [[bajt]]y podzielone na 98 ramek po 24 bajty każda. W odróżnieniu od płyt muzycznych, CD-ROM nie może polegać na ukrywaniu błędów metodą [[Interpolacja (matematyka)|interpolacji]], a w związku z tym wymaga większej wiarygodności pobieranych danych. W celu lepszego wykrywania błędów i ich korekcji na płytach CD-ROM zastosowano trzecią warstwę [[Kodowanie korekcyjne Reeda-Solomona|kodowania korekcyjnego Reeda-Solomona]]<ref>Standardowa płyta muzyczna dzięki CIRC ma już dwie takie warstwy.</ref>. CD-ROM w trybie 1, wyposażony w trzy warstwy korekcji błędów, zawiera 2048 bajtów danych netto z 2352 dostępnych na sektor. W trybie 2, najczęściej stosowany do zapisu materiału video ([[Video CD|VCD]]), na dane przeznaczone jest 2336 bajtów na sektor. Prędkość transmisji danych netto w trybie 1 w porównaniu do płyt muzycznych wynosi is 44100&nbsp;Hz × 16&nbsp;bits/sample × 2&nbsp;channels × 2048 / 2352 / 8 = 153,6&nbsp;kB/s = 150&nbsp;KiB/s. Czas odtwarzania to 74 minuty, czyli 4440 sekund, co daje pojemność netto w trybie 1 równą 682&nbsp;MB = 650&nbsp;MiB.

Przy prędkości 1× napęd CD odczytuje 75 kolejnych sektorów na sekundę.

Zawartość typowej płyty kompaktowej
* Typowo 74 minuty = 333&nbsp;000 bloków lub [[Sektor dysku|sektorów]].
* Każdy sektor to 2352 bajty zawierające:
** 2048 bajtów danych w trybie 1
** 2336 bajtów danych w trybie 2 (PSX/VCD)
** 2352 bajty danych dźwiękowych.
* Różnice między rozmiarem sektora a ilością danych wynikają z wprowadzenia danych nagłówkowych i [[Kodowanie korekcyjne|kodowania korekcyjnego]], których jest więcej dla danych komputerowych, mniej dla materiału wideo i brak dla danych dźwiękowych. Należy jednak zauważyć, że wszystkie formy danych korzystają ponadto z korekcji błędów niższego poziomu.
* Przygotowując obraz płyty kompaktowej stosowanym rozmiarem sektora są zawsze 2352 bajty
* Całkowity rozmiar obrazu płyty jest wielokrotnością sektora<ref>{{cytuj | url=http://web.archive.org/web/20061022035649/http://memorex.com/downloads/whitepapers/WhitePaper_Reference_Guide_Optical_Media_Mar2406.pdf | tytuł=Optical Media FAQs | data dostępu=2007-01-06 | język=en}}</ref>.
* Wzór dla nagłówka sektora płyty kompaktowej w trybie 1 to <code>0x00ffffffffffffffffffff00</code><ref name=ecma130 />

{| class="wikitable" style="text-align:center; float:left;"
|Typ danych
|colspan="6"| ← 2352 bajtowy blok →
|-
! Płyta muzyczna:
|style="background:#fff;" colspan="6"|2352<br />Cyfrowe dane dźwiękowe
|-
! CD-ROM (tryb 1):
|style="background:#fc0;width:3em;"|12<br />Sync.
|style="background:#0cf;width:1em;"|4<br />Sektor&nbsp;id.
|style="background:#fff;width:16em;"|2048<br />Dane
|style="background:#0f0;width:1em;"| 4<br />Detekcja&nbsp;błędu
|style="background:#396;width:2em;"| 8<br />Zero
|style="background:#9c0;width:7em;"| 276<br />Korekcja&nbsp;błędu
|-
! CD-ROM (tryb 2):
|style="background:#fc0;width:3em;"|12<br />Sync.
|style="background:#0cf;width:1em;"|4<br />Sektor&nbsp;id.
|style="background:#fff;" colspan="4"|2336<br />Dane
|}
{{Clear}}

=== Produkcja ===
Płyty CD-ROM są produkowane masowo metodą tłoczenia. W oparciu o oryginalną szklaną płytę są tworzone specjalne matryce do tłoczenia, które „odciskają” ostateczny wzór wgłębień i pól na ostatecznych płytach. Płyty „nagrywalne” są tworzone w zupełnie inny sposób, gdyż dane są zapisywane promieniem lasera, który zmienia właściwości barwnika lub przemiany fazowej materiału w procesie potocznie zwanym „wypalaniem”.

=== Pojemność ===
Pojemności płyt CD-ROM są zwyczajowo wyrażane z [[Przedrostek dwójkowy|przedrostkiem dwójkowym]] po odjęciu obszaru, który jest zajęty przez dane niezbędne do korekcji błędów. Typowy nośnik 120&nbsp;mm o pojemności 700&nbsp;MB może właściwie przechować 737&nbsp;MB (703 MiB) danych z korekcją błędów (lub 847&nbsp;MB wszystkich). Dla porównania jednowarstwowa płyta [[DVD]] może pomieścić 4,7&nbsp;GB danych chronionych sumami kontrolnymi, to więcej niż 6 płyt CD-ROM.

{| class="wikitable"
|+ Pojemności różnych wariantów płyt kompaktowych<br />(Płyty 90- i 99-minutowe są niestandardowe)
!rowspan="2"| Rodzaj
!rowspan="2"| Liczba<br />sektorów
!colspan="2"| Max. rozmiar danych<!-- 2048 byte/sector -->
! Max rozmiar audio<!-- 2352 byte/sector -->
!<!--colspan="2"|--> Czas <!-- 75 sector/s -->
|-
! ([[Megabajt|MB]])<!-- 1000*1000 bytes -->
! ([[Megabajt|MiB]])<ref group=mini>wartości megabajt (MB) i minuta (min) są dokładne; wartości MiB są przybliżone.</ref><!-- 1024*1024 bytes -->
! (MB)<!-- million bytes -->
<!--! ([[Sekunda|s]])-->
! ([[Minuta|min]])
|- style="text-align:right;"
! 8&nbsp;cm
|  94&nbsp;500
| 193,536
| 184,570
| 222,264
|<!-- 1260 || --> 21
|- style="text-align:right;"
!
| 283&nbsp;500
| 580,608
| 553,711
| 666,792
|<!-- 3780 || --> 63
|- style="text-align:right;"
! 650 MB
| 333&nbsp;000
| 681,984
| 650,391
| 783,216
|<!-- 4440 || --> 74
|- style="text-align:right;"
! 700 MB <!-- Track pitch 1.5 µm instead of standard 1.6 μm-->
| 360&nbsp;000
| 737,280
| 703,125
| 846,720
|<!-- 4800 || --> 80
|- style="text-align:right;"
! 800 MB
| 405&nbsp;000
| 829,440
| 791,016
| 952,560
|<!-- 5400 || --> 90
|- style="text-align:right;"
! 900 MB
| 445&nbsp;500
| 912,384
| 870,117
| 1&nbsp;047,816
|<!-- 5940 || --> 99
|}
{{Przypisy|=mini}}

== Napęd ==
{{Zobacz też|Nagrywarka}}

Do odczytu płyt CD-ROM wymagany jest [[Napęd optyczny|napęd CD-ROM]]. Napędy do odczytu płyt CD-ROM są połączone z komputerem przez IDE([[ATA (technologia)|ATA]]), [[SCSI]], [[Serial ATA|SATA]], [[FireWire]] lub [[USB]]. Praktycznie wszystkie współczesne napędy CD-ROM są w stanie odczytywać płyty muzyczne (jak również Video CD i inne standardy danych), czasami jednak wymagane jest do tego odpowiednie oprogramowanie.

=== Laser i optyka ===
Napędy CD-ROM wykorzystują [[laser półprzewodnikowy]] emitujący światło w bliskiej [[Podczerwień|podczerwieni]] o długości fali 780&nbsp;[[Nanometr|nm]]. Promień lasera jest kierowany na płytę za pomocą optyczno-elektronicznego modułu śledzącego, który wykrywa odbicie lub rozproszenie promienia.

=== Prędkość transmisji ===
Jeśli napęd CD-ROM odczytuje dane, stosując tę samą prędkość obrotową co odtwarzacz płyt muzycznych, to prędkość transmisji danych wynosi 150&nbsp;KiB/s, powszechnie określaną jako „1×”. Przy tej prędkości prędkość przesuwu sektorów względem promienia laserowego wynosi 1,2&nbsp;m/s. Aby utrzymać tę liniową prędkość po zmianie pozycji głowicy, prędkość obrotowa płyty jest zmieniana od 500&nbsp;obr./min przy wewnętrznej krawędzi płyty, do 200&nbsp;obr./min przy zewnętrznej krawędzi.

Przez zwiększanie prędkości przy której dysk się obraca, dane mogą być odczytywane z większą prędkością. Na przykład napęd CD-ROM obracający płytą z prędkością 8×, tj. od 1600 do 4000&nbsp;obr./min, osiąga prędkość przesuwu sektora 9,6&nbsp;m/s i prędkość transmisji rzędu 1200&nbsp;KiB/s. Przy prędkościach powyżej 12× większość napędów odczytuje płyty stosując stałą prędkość obrotową (CAV [[Język angielski|ang.]] ''Constant Angular Velocity''), niezależnie od pozycji głowicy. W tym trybie współczynnik „×” należy rozumieć jako prędkość maksymalna osiągalna przy zewnętrznej krawędzi płyty. Współczynnik 20× wydawał się być nieprzekraczalną granicą z powodów mechanicznych do czasu aż [[Samsung]] Electronics wprowadził na rynek napęd SCR-3230 działający z prędkością 32×, którą osiągnął dzięki zastosowaniu systemu łożysk kulkowych do zrównoważenia wirującej płyty, zmniejszając wibracje i hałas. W 2004 najszybsze powszechnie spotykane prędkości transmisji osiągnęły wartość 52×, tj. 10&nbsp;400&nbsp;obr./min i 7,62&nbsp;MiB/s. Dalsze zwiększanie prędkości obrotowej zostało ograniczone przez wytrzymałość plastiku poliwęglanowego, z którego płyty są wykonywane. Przy prędkości obrotowej 52×, prędkość liniowa sektorów względem głowicy przy zewnętrznej krawędzi płyty wynosi około 65&nbsp;m/s. Mimo to dalsze zwiększanie prędkości odczytu jest wciąż możliwe, stosując wiele przetworników laserowych, co zademonstrował [[Kenwood Corporation|Kenwood]] TrueX 72×, w którym zastosowano siedem laserów przy prędkości obrotowej około 10×.

Napędy CD z opcją nagrywania są często opisywane trzema prędkościami transmisji:
* prędkość zapisu płyty do jednokrotnego zapisu
* prędkość zapisu płyty do wielokrotnego zapisu
* prędkość odczytu.
Przykład: napęd 12×/10×/32× oznacza, że zapis na płytę CD-R odbywa się z prędkością 12× (1,76&nbsp;MiB/s), zapis na płytę CD-RW z prędkością 10× (1,46&nbsp;MiB/s), a odczyt z prędkością 32× (4,69&nbsp;MiB/s), przy założeniu, że zarówno [[procesor]], jak i nośnik nie narzucą swoich ograniczeń.

Należy odróżnić współczynnik prędkości 1× dla CD-ROM (150&nbsp;KiB/s) od współczynnika 1× dla DVD (1,32&nbsp;MiB/s).

{| class="wikitable" style="font-size:95%;"
|+ Powszechne prędkości transmisji w napędach CD-ROM
! style="text-align:center;"| Prędkość transmisji
! [[Bit na sekundę|KiB/s]]
! [[Bit na sekundę|Mbit/s]]
! [[Megabajt|MB/s]]
! [[RPM (jednostka miary)|RPM]]
|- style="text-align:center"
! 1×
| 150
| 1,23
| 0,15
| 200–500
|- style="text-align:center"
! 2×
| 300
| 2,46
| 0,31
| 400–1 000
|- style="text-align:center"
! 4×
| 600
| 4,92
| 0,61
| 800–2 000
|- style="text-align:center"
! 8×
| 1&nbsp;200
| 9,83
| 1,23
| 1&nbsp;600–4&nbsp;000
|- style="text-align:center"
! 10×
| 1&nbsp;500
| 12,3
| 1,54
| 2&nbsp;000–5&nbsp;000
|- style="text-align:center"
! 12×
| 1&nbsp;800
| 14,7
| 1,84
| 2&nbsp;400–6&nbsp;000
|- style="text-align:center"
! 20×
| 1&nbsp;200–3&nbsp;000
| aż do 24,6
| aż do 3,08
| 4&nbsp;000 (CAV)<ref group=mini>'''CAV''' – [[Skrótowiec|akronim]] ([[Język angielski|ang.]] ''Constant Angular Velocity'') – stała prędkość obrotowa</ref>
|- style="text-align:center"
! 32×
| 1&nbsp;920–4&nbsp;800
| aż do 39,3
| aż do 4,91
| 4&nbsp;800 (CAV)
|- style="text-align:center"
! 36×
| 2&nbsp;160–5&nbsp;400
| aż do 44,2
| aż do 5,53
| 7 200 (CAV)
|- style="text-align:center"
! 40×
| 2&nbsp;400–6&nbsp;000
| aż do 49,2
| aż do 6,15
| 8&nbsp;000 (CAV)
|- style="text-align:center"
! 48×
| 2&nbsp;880–7&nbsp;200
| aż do 59,0
| aż do 7,38
| 9&nbsp;600 (CAV)
|- style="text-align:center"
! 52×
| 3&nbsp;120–7&nbsp;800
| aż do 63,9
| aż do 7,99
| 10&nbsp;400 (CAV)
|- style="text-align:center"
! 56×
| 3&nbsp;360–8&nbsp;400
| aż do 68,8
| aż do 8,60
| 11&nbsp;200 (CAV)
|- style="text-align:center"
! 72×
| 6&nbsp;750–10&nbsp;800
| aż do 88,5
| aż do 11,06
| 2&nbsp;000 (wiele laserów)
|}
{{Przypisy|=mini}}

== Kwestie praw autorskich ==
Wystąpiły próby ze strony przemysłu muzycznego, aby uczynić płyty muzyczne (CDDA, ''[[CD-Audio|Czerwona Księga]]'') nieodtwarzalnymi na komputerach wyposażonych w napędy CD-ROM, aby zapobiec kopiowaniu nagrań muzycznych. Osiągano to przez zamierzone wprowadzanie błędów na płycie, które większość samodzielnych odtwarzaczy CD potrafiła skompensować, lecz mogły one dezorientować napędy CD-ROM. Od października 2001, z powodu nacisku ze strony praw konsumenta, płyty muzyczne muszą być opatrzone w tekst ostrzegawczy, jeśli płyta nie spełnia wszystkich standardów opisanych w oficjalnej specyfikacji dotyczącej muzycznych płyt kompaktowych, celem poinformowania nabywców, które płyty nie pozwalają w pełni na [[dozwolony użytek]] ich zawartości.

W 2005 [[Sony BMG Music Entertainment]] został skrytykowany, gdy okazało się, że mechanizm zabezpieczający przed kopiowaniem (XCP – [[Język angielski|ang.]] ''Extended Copy Protection'') zastosowany na niektórych płytach muzycznych automatycznie i potajemnie instalował na komputerach oprogramowanie zapobiegające kopiowaniu. Takie płyty nie można prawnie uznać za CD czy też płyty kompaktowe, ponieważ nie spełniają one standardów opisanych w ''[[CD-Audio|Czerwonej Księdze]]'' dotyczącej płyt muzycznych.

Dystrybutorzy oprogramowania, a w szczególności gier komputerowych, często korzystają z różnych metod zabezpieczających przed kopiowaniem, aby zapobiec uruchamianiu programów z nośników innych niż oryginalne. Te metody tym różnią się od zabezpieczeń stosowanych na płytach muzycznych, że zwykle są zaimplementowane z dwóch stron, tj. na nośniku i w oprogramowaniu. Płyta CD-ROM może zawierać „słaby” sektor, który powoduje trudności przy skopiowaniu, oraz dodatkowe dane, trudne lub niemożliwe do skopiowania na CD-R lub do obrazu płyty, natomiast oprogramowanie zawsze sprawdza ich istnienie, weryfikując jednocześnie oryginalność płyty w napędzie CD-ROM.

Przemysł muzyczny zachęca wytwórców nagrywarek CD, aby każdy napęd, który wyprodukują, miał swój unikatowy identyfikator, który będzie zakodowany na każdej płycie utworzonej przez ten napęd tzw. RID<ref>{{cytuj stronę
|nazwisko=Schoen
|imię=Seth
|url=http://www.eff.org/deeplinks/2007/07/harry-potter-and-digital-fingerprints
|tytuł=Harry Potter i cyfrowe odciski palców
|opublikowany=Electronic Frontier Foundation
|data= 20 lipca 2007
|data dostępu= 2007-10-24
|język=en
}}</ref> ([[Język angielski|ang.]] ''Recorder Identification Code''.)

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Zobacz też ==
* [[DVD-Audio]]
* [[PD]]

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Płyty kompaktowe]]