La creación de discos ópticos requiere varias tecnologías de grabación de discos ópticos diferentes que trabajan en conjunto, desde el medio del disco óptico hasta el firmware y la electrónica de control de la unidad de disco óptico .
Existen numerosos formatos de grabación óptica directa en disco 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 las hendiduras y los surcos que se crean cuando se prensa un disco óptico comercial. Las tecnologías emergentes, como el almacenamiento de datos holográficos y el almacenamiento de datos ópticos en 3D, apuntan a utilizar métodos de almacenamiento de datos completamente diferentes, pero estos productos están en desarrollo y aún no están ampliamente disponibles.
La forma más antigua es magneto-óptica , 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 NeXT Cube original utilizaba medios MO como dispositivo de almacenamiento estándar, y la tecnología MO de consumo está disponible en forma de MiniDisc de Sony . Este tipo de medio es regrabable.
La forma más común de medios ópticos grabables es la tecnología de tinte orgánico de escritura única , popularizada en la forma del CD-R y que todavía se utiliza para medios de mayor capacidad como el DVD-R . Esta tecnología utiliza el láser solo para quemar un tinte orgánico transparente (generalmente a base de cianina , ftalocianina o compuesto azoico ) para crear "hoyos" (es decir, puntos oscuros) sobre un surco espiral reflectante. La mayoría de estos medios se designan con un sufijo R (grabable). Estos discos suelen ser bastante coloridos, generalmente vienen en tonos de azul o amarillo pálido o verde.
Los medios ópticos regrabables y no magnéticos son posibles utilizando aleaciones de cambio de fase , que se convierten entre estados cristalinos y amorfos (con diferente reflectividad) utilizando el calor del láser de la unidad . Dichos medios deben reproducirse en unidades especialmente ajustadas, ya que el material de cambio de fase tiene menos contraste en reflectividad que los medios basados en colorantes; mientras que 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 (regrabable) o RE (grabable-borrable). Los discos de cambio de fase a menudo aparecen en gris oscuro.
Otra tecnología crea hoyos en una capa de carbono inorgánico, una opción de "escritura única". Creada por Millenniata, M-DISC registra datos en un disco M-DISC especial con una vida útil de varios cientos de años. [1]
La calibración de potencia óptima (OPC) es una función que verifica la potencia láser adecuada para escribir una sesión en particular en el medio en uso. Más sofisticada es la OPC activa , que calcula la potencia láser óptima y la ajusta en tiempo real.
Los discos ópticos se pueden grabar en los modos Disc At Once , Track At Once , Session at Once (es decir, varias sesiones de grabación para un disco) o escritura en paquetes . Cada modo tiene diferentes propósitos:
A diferencia de las primeras unidades de CD-ROM , las unidades grabadoras de discos ópticos generalmente han utilizado protocolos de conexión estándar de la industria. Las primeras grabadoras de CD basadas en computadoras generalmente se conectaban mediante SCSI ; sin embargo, cuando los usuarios más importantes de SCSI (en particular Apple Computer ) abandonaron el uso de este protocolo, se convirtió en una opción costosa para la mayoría de los usuarios de computadoras. Como resultado, el mercado cambió a conexiones Parallel ATA 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 serial de alta velocidad como FireWire o Hi-Speed USB 2.0 . Casi todas las unidades modernas, en particular 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 , video compuesto , video componente , S-Video , SCART y FireWire para video. Es poco probable que las conexiones digitales de gran ancho de banda, como HDMI , funcionen, ya que los dispositivos de grabación no pueden descifrar el contenido de video cifrado .
La sobregrabación es el proceso de grabar datos que superan el límite de tamaño normal especificado por el proveedor para los medios grabables. Las estructuras de la ATIP no permiten especificar dichos tamaños.
La sobregrabación puede utilizarse para determinar el límite de capacidad real de un disco grabable, ya que la capacidad que indican los vendedores de discos grabables es simplemente la capacidad garantizada , más allá de la cual la capacidad real es indefinida. No se garantiza que los datos que se encuentren más allá de la capacidad especificada sean legibles. [2]
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 generar fallas.
Durante la grabación se produce una insuficiencia de datos en el búfer si se interrumpe el suministro de datos al grabador antes de que se complete la escritura. Normalmente, el software mueve los datos que se van a grabar a un búfer ; la insuficiencia de datos se produce si el grabador procesa los datos en el búfer más rápido de lo que el software los recarga. Históricamente, la insuficiencia de datos en el búfer solía deberse a la escritura de datos obtenidos desde un dispositivo lento, o a la lentitud del software de grabación, desde un procesador lento o un procesador que ejecuta otras tareas al mismo tiempo.
Varios grabadores minimizan o solucionan el problema del desbordamiento del búfer de las siguientes maneras:
La falta de datos en el búfer se minimiza mediante una estrategia en la que el grabador graba un paquete en lugar de una sesión completa o un disco entero. 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 se referencian mediante una única tabla de direcciones actualizada.
BURN-Proof ( Buffer Under Run -Proof) es una tecnología patentada para la protección contra insuficiencia de memoria del búfer desarrollada por Sanyo . [ 5 ]
FlextraLink es una tecnología patentada para la protección contra insuficiencia de datos en el búfer desarrollada por Asus . [6]
FlextraSpeed monitorea continuamente el medio de grabación y establece las velocidades de escritura óptimas para garantizar la mejor calidad de grabación para discos que no soportan la grabación a alta velocidad. [7]
Power Burn es una tecnología patentada de protección contra insuficiencia de datos en el búfer, desarrollada por Sony . Características:
SafeBurn es una tecnología patentada para la protección contra insuficiencia de buffer desarrollada por Yamaha Corporation .
La escritura en paquetes es una tecnología que permite utilizar discos ópticos de forma similar a un disquete . La escritura en paquetes se puede utilizar tanto con medios que se pueden escribir una vez como con medios que se pueden reescribir. Se han desarrollado varios formatos de disco de escritura en paquetes que compiten entre sí y son incompatibles, entre ellos DirectCD e InCD . Los formatos estandarizados para la escritura en paquetes son el formato de disco universal en las versiones simple, VAT y spared.
Al utilizar la función de 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 estuviera en un proceso de escritura real, pero sin que se graben datos en el disco.
Esta función 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 se podría lograr utilizando la sobregrabación. [8]
Esta función está estandarizada en CD-R , CD-RW , DVD-R y DVD-RW , pero no en DVD+R y DVD+RW , en los que hasta ahora solo las unidades ópticas Plextor admiten escritura simulada. [9] [10]
Los medios ópticos grabables/escribibles que se venden al por menor contienen tintes en el interior o en la superficie del medio óptico para grabar los datos, mientras que los medios ópticos fabricados en fábrica utilizan "huecos" físicos creados por moldes/moldes de plástico. Como resultado, el almacenamiento de datos en medios ópticos que se venden al por menor 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 de salida disminuye con el tiempo, normalmente después de unos pocos años. En consecuencia, un disco grabado con un láser que se acerca al final de su vida útil puede no tener una vida útil 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 que sus CD -R de oro para archivar tienen una vida útil de 300 años y de 100 años para los DVD de oro. Una buena alternativa sería realizar copias de seguridad adicionales de los medios utilizando otras tecnologías de medios y/o invertir en tecnologías de memoria no volátil . [11]