LE MULTIMEDIA

SOMMAIRE

  1. LES COMPACTS DISCS
    1. Généralités
    2. Caractéristiques
    3. Principe de fonctionnement
    4. Les types de standards
    5. Installation
    6. Gravure de CD
  2. LES CARTES SON

2.1 Sound Blaster

 1 LES COMPACTS DISCS

C:\Fichiers\yamaha.gif

1.1 GENERALITES

Le CD (Compact Disc) a été développé conjointement par Philips et Sony et lancés en 1985. Il c’est fait appeler de plusieurs façons. Déjà, CD, que ce soit CD Audio (CD DA), CD ROM (CDR ou CD Read Only Memory), CD Interactive (CDI) ou même CD Video (CDV). Ensuite, et avant que le terme Cédérom ne soit adopté en France, il se faisait appeler D.O.C. (Disque Optique Compact). Il a été développé pour plusieurs raisons.

1.1. 1 CARACTERISTIQUES

Un CD est un disque d’un diamètre de 120 mm et d’une épaisseur de 1,2 mm. Il peut être de différentes couleurs, (argent, or, vert, jaune)., c’est un sandwich (Figure 1) de plastique et d’aluminium.

Le CD est composé successivement d’une couche de plastique transparent (polycarbonate, obtenu à partir de produit pétrolier), puis d’une couche réfléchissante (généralement une feuille d’aluminium), au dessous duquel se trouve les microcuvettes, enfin d’une épaisseur de plastique (toujours du polycarbonate), qui assure la protection des microcuvettes. Tous ces éléments réunis forment un mille feuille de 1,2 mm d’épaisseur.

Typecd.gif

Coupe d’un CD
Figure 1

Un CD est composé de secteurs. C’est la plus petite unité possible. Un disque peut contenir un nombre de secteurs égal à : [(75 secteurs par seconde) x (60 secondes par minute) x (nombre de minutes d’un CD)]. Le volume de données contenues dans un secteur dépend du format physique et du mode employés pour l’enregistrement des données. Sur un CD , la taille d’un secteur est de 2,5 Ko (2352 octets).

Caractéristiques physiques

Diamètre du disque : 120 mm

Epaisseur : 1,2 mm

Diamètre du spot de lecture : 0,8 µm

Longueur mini info 0,9 µm

Longueur maxi 3,3 µm

Ecart entre pistes : 1,6 µm

Performances

Capacité : > 600 MO

Temps piste à piste : 1 ms

Vitesse de transfert : 1,41 MO/s

Vitesse linéaire de lecture : 1,3 m/s

1.2 FORMATS ET NORMES

Les CD Audio (CD DA)

Les disques CD-DA (Compact Disc-Digital Audio, disque optique compact audio numérique) peuvent être lus par n’importe quel appareil pouvant lire les CD Audio, c’est à dire les lecteurs de salons, de voiture, les discman ou même le lecteur CD de l’ordinateur. Les disques CD-DA sont enregistrés suivant la norme Livre rouge développée par Philips et Sony.

Un disque CD-DA peut contenir jusqu’à 99 pistes, chacune correspondant généralement à un

morceau de musique. Dans les CD-DA, les fichiers son sont écrits à la fréquence de 44,1 kHz et avec un échantillonnage 16 bits en stéréo ; le volume alloué au stockage est donc d’environ 10 Mo de volume mémoire par minute de son.

Chaque secteur est totalement occupé par la musique, soit 2352 octets.

Les CD ROM

Le Compact Disc-Read Only Memory (disque optique compact à lecture seul) est une norme de CD utilisés comme support de stockage pour les ordinateurs. Ces spécifications ont été décrites dans le Livre jaune.

Il existe deux modes d’enregistrement de CD.

– Le Mode 1, utilisé avec les CD-ROM

– Le mode 2, utilisé par les CD-I et les CD-ROM XA, exploite deux types :

La forme 1, qui est très proche du Mode 1 car il y a une correction d’erreur.

La Forme 2 utilisé pour le son ou l’image, qui se caractérise par l’absence de code d’erreur, ce qui permet d’avoir 2336 octets de données par secteur

Le CD Interactif (CD-I)

Le Compact Disc-Intercatif (disque optique compact interactif) a été conçu pour lire des applications multimédia interactive (d’où son titre) à partir de petit ordinateur ou de console de salon, ceci sur un écran de télévision.

Il est particulièrement adapté à la vidéo et au son par son format (Mode 2, qui permet de stocker 2336 octets de données par secteur).

La norme des CD Interactive a été décrite dans le Livre vert.

Le CD Bridge

C’est un type de CD utilisé spécialement pour les CD-I, les CD Vidéo et le Photo CD. Le CD bridge est enregistré selon le Mode 2, Forme 2, qui permet 2336 octets de données par secteur. La norme des CD Bridge a été décrite dans le Livre blanc.

Le CD Vidéo (CD-V)

Appelé aussi vidéodisque, c’est un système permettant de regarder des films mais à partir d’un CD. La vidéo et le son sont compressés ensemble selon la norme MPEG 1 et enregistrés sur un disque de type CD Bridge (Spécification du Livre blanc).

Le vidéo CD contient une piste de données enregistrée au format CD-ROM XA Mode 2, selon

la Forme 2 (norme CD Bridge) ; c’est toujours de la première piste du CD (Piste 1). Un programme d’application CD-I est enregistré sur cette piste ainsi que la zone d’informations vidéodisque, qui fournit des informations sur le CD Vidéo.

Après la piste de données, la vidéo est gravée sur une ou plusieurs pistes à l’intérieur de la

même session. Ces pistes sont également enregistrées en Mode 2, Forme 2. Généralement le film est découpé en chapitre, et pour chaque plage il y a un chapitre correspondant.

Le photo CD

C’est une marque déposée par Kodak. Ils sont destinés au stockage de photo. Sur le CD est enregistré un lecteur de fichier Photo CD pour lecteur CD-I. Ils sont enregistrés selon le type CD Bridge (Spécification du Livre blanc).

Cependant, les Photo CD sont conçus pour être gravés uniquement par des stations de travail professionnelles. Ces disques ont un bit de protection spécial qui n’autorise que des gravures professionnelles (c’est pour protéger leurs brevets).

Le CD en mode mixte

C’est un CD qui comporte une première piste de données (type CD-ROM ou CD-ROM XA), puis toutes les autres pistes sont de type audio (CD-DA). Il dépend de la norme Livre Jaune et Livre Rouge. Cependant, l’inconvénient est qu’il faut sauter la première piste si on veut le lire sur un lecteur de salon.

Le CD Plus

Appelé aussi CD Extra, le CD est un disque où sont enregistrées d’abord les pistes audio (pour permettre sa lecture dans un lecteur de CD-DA) puis une piste de données de type CD-ROM XA. Ses caractéristiques sont définies par le Livre bleu.

Le CD enregistrable

C’est un type de CD (Spécification du Livre orange) qui peut être enregistré grâce à une machine adéquate : un graveur de CD. Il peut prendre tous les types de formats cités plus haut (pour plus d’informations concernant la technologie employée, voir la page des technologies).

Le CD magnéto-optique

Le CD magnéto-optique (Spécification du Livre orange) associe magnétique et optique. Sa caractéristique principale est d’être réinscriptible (pour plus d’informations concernant la technologie employée, voir la page des technologies).

Le DVD

Digital Versatile Disk, évolution de la capacité du disque permettant d’enregistrer jusqu’à 17 Giga octets d’information.

Les spécifications techniques des CD ont été définies par Philips et Sony dans plusieurs Livres:

– Le Livre rouge pour les CD Audio

– Le Livre jaune pour les CD ROM

– Le Livre vert pour les CD Interactive
– Le Livre blanc pour les CD-I Bridge (CD Vidéo, Photo CD)
– Le Livre bleu pour les CD Plus
– Le Livre orange pour les CD enregistrables et les CD magnéto-optique (MiniDisc)

le multimedia dvd

1.3 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

1.3.1 SEQUENCES DE FONCTIONNEMENT

Disque Audio : les données suivantes sont prises en considération :

– Fréquence d’échantillonnage de 44,1 kHz pour obtenir une bande passante de 20 kHz.

– Les échantillons musicaux sont ainsi codés en PCM (Pulse Code Modulation)sur 16 bits afin

d’obtenir 32768 niveaux

– Pour chaque temps élémentaire d’échantillon, soit 22,7 µs, nous nous trouverons en présence de présence de 16 bits voie droite et 16 bits voie gauche, ceci afin de permettre une dynamique de 96 dB.

Disque CDROM : les mêmes données d’échantillonnage sont reprises soit présence de 32 bits toutes les 22,7 µs. De plus un certain nombre de signaux viennent s’ajouter aux données afin :

– d’asservir le lecteur

– d’avoir la possibilité de détecter et corriger une erreur

– de bénéficier d’informations et de repères

Le fonctionnement du disque compact est assez simple : Un disque compact, de 12 cm de diamètre et d’une épaisseur de 1,2 mm, détient les informations sous forme de microcuvettes réparties en spirale sur toute sa surface.

Chaque alvéole ne mesure pas plus de 0,12 micron de profondeur et 0,6.micron de largeur, mais, les microcuvettes ne correspondent pas à des états 0 ou 1 (ON ou OFF, allumé ou éteint). C’est le passage du fond d’une microcuvette à une bosse ou l’inverse qui produit l’information. (Figure 2)

Ainsi, c’est uniquement lorsque la tête de lecture passe d’un creux à une bosse ou l’inverse que l’information passe à « 1 », le reste du temps la valeur est à « 0 ».

Ceci donne une information sur les transitions de fronts, cette information passant dans une bascule logique reconstitue l’information d’origine.

Au bout d’un certain nombre de fois (huit ou seize), la succession des valeurs binaires forme un nombre (01100100 par exemple). Ce nombre est en fait la valeur de l’information lue au moment de la digitalisation. La suite de valeur permet de recomposer un signal analogique, qui varie dans le temps.. Ce signal, qui est encore un peu haché (comme une image en basse résolution, les courbes ressemblent à des escaliers), va passer dans un filtre afin d’obtenir un son parfait (Figure 3).

reflex.gifdriveCD.gif
Réflexion du faisceau laser en fonction du relief.
Figure 2
Schéma de principe du fonctionnement
d’un lecteur de CD Audio.
Figure 3

Le système de lecture

La tête de lecture (Figure 4) est composée de deux parties : l’une qui émet le faisceau laser (la diode laser), l’autre qui reçoit le rayon après qu’il ait frappé le disque (photo diode ou encore photodétecteur). C’est le photodétecteur qui lit l’information.

C’est le changement d’intensité lumineuse (une montée vers une bosse ou une descente vers une microcuvette) sur le détecteur, qui porte la valeur à 1. Tant que l’intensité lumineuse est constante, le lecteur (Figure 5) traduit ce phénomène comme étant la valeur 0. Les alvéoles qui suivent une longue spirale sur le disque, respectent le même niveau de densité au centre et à la périphérie.

C’est pourquoi la vitesse de rotation joue un rôle important car la tête de lecture doit survoler les alvéoles à vitesse linéaire constante. Ainsi, pour maintenir un débit constant, le système de rotation du lecteur doit modifier sa vitesse angulaire en conséquence, laquelle passe de 535 tours par minute près du centre à 200 tours à la périphérie.

Laser.gifmeca.gif
Tête de lecture.
Figure 4
Schéma de la mécanique d’un lecteur de CD
Figure 5

La digitalisation

Pour passer de la musique analogique à un signal numérique, il faut échantillonner (Figure 6). Cette opération consiste à mesure la hauteur du signal un certains nombre de fois à la seconde (44100 fois pour un CD). A chaque mesure, le valeur est convertie en équivalent numérique (une suite de 0 et de 1).

digit.gif

L’opération d’échantillonnage
Figure 6

La correction d’erreur

Afin de diminuer le nombre d’erreur pouvant survenir pendant la lecture d’un CD-Rom, ceci pour éviter la perte de données, une norme de correction d’erreur a été mise au point. L’objectif de cette norme est de réduire à 10-12 le nombre d’erreur lues. C’est à dire une erreur tous les 1012 bits lus.

Pour atteindre ce but, des données de correction sont ajoutés aux données habituelle. Une puce électronique, à l’intérieur du lecteur se charge de comparer les données lues avec les données de correction préalablement décodé. Si les deux ne correspondent pas, le lecteur va relire à plus vitesse. Si les différentes relectures ne suffisent pas, un algorithme (contenu dans la puce) va essayer de reconstituer la donnée perdu. Enfin, s’il n’y arrive pas, le lecteur abandonne et passe au secteur suivant.

1.3.2 OPERATIONS D’ENCODAGE

On crée un bloc structuré ( data ou données + informations ) pour former une trame.

Une trame dure le temps de 6 échantillons : 6 x 22,7 µs = 136 µs

La trame comporte donc à l’origine : 6 x 32 = 192 bits, un certain nombre d’opérations sont effectuées lors de l’encodage du disque :

Découpage en mots de 8 bits

Scrambling: Opération consistant à croiser des octets au sein d’une trame, afin de ne pas retrouver suite à une rayure 2 infos erronées adjacentes.

CIRC niveau 1 : Adjonction de 4 octets de parité

Interleaving : entrelacement des informations sur 30 trames, pour protéger les informations sur rayure du disque.

CIRC niveau 2 : Adjonction de 4 octets de parité

Sous code : adjonction de 8 bits d’informations, ces bits permettent de définir si les informations à traiter sont Audio, vidéo, Data et également de placer des données de numéro de piste, timing …

E.F.M : Si l’on fait le calcul on s’aperçoit qu’a ce niveau la trame comporte 288 bits, ce qui correspondrait à une fréquence de transmission de 2,12 MHz. Or le diamètre du spot du Laser est de l’ordre du micron, le signal gravé doit donc être inférieur a 1 MHz.

Il est donc nécessaire de passer par un transcodage 8 bits / 14 bits ( EFM ) pour améliorer la lecture Laser. On associe à chaque mot de 8 bits un mot de 14 bits de telle sorte qu’entre 2 niveaux binaires « 1 » on ne puisse obtenir au minimum que 2 « 0 » et au maximum 10 « 0 ». Ceci permet d’obtenir une fréquence de transmission comprise entre 196 et 720 kHz.

Bits de Marging : un code de 3 bits est utilisé en liaison entre les mots de 14 bits pour compenser les variations de composante continue

Synchro : au final un mot de 24 bits est mis en début de trame pour assurer la synchro.

A l’issue de ces manipulations la trame comporte 588 bits.

Le tableau de la page suivante synthétise l’ensemble de ces opérations.

Résumé des opérations effectuées à l’encodage :

operations d encodage

Soit au total :

Synchro 24 bits

sous-code 14 bits

Data 24 x 14 bits

Parité 8 x 14 bits

Margin bits 34 x 3

Total de 588 bits pendant la trame initiale de 136 µs soit une fréquence de lecture de 4,32 MHz

1.4 LES TYPES DE STANDARDS

1.4.1 LE CDROM

Format dérivé du CD AUDIO, seule différence il stocke des données informatiques et non plus des échantillons sonores.

Sa structure se décompose en secteurs de 98 trames, chacune d’elles étant constituée de 12 mots de 16 bits soit un total de 2352 octets ce qui représente 13,3 ms soit 75 secteurs par seconde.

Le traitement des informations contenues dans ces trames fait appel au standard défini dans le Yellow Book, celui-ci définit 2 modes de fonctionnement :

LE MODE 1 :

Synchro

sous code

Audio

Synchro

12 octets

Header

4 octets

2048 octets utilisateurEDC

4 oct.

Blanc

8 oct.

ECC

276 Oct.

Parité

Audio

Les 2352 octets sont répartis en :

12 octets de synchronisation

un header de 4 octets comprenant la minute et seconde par rapport au début du disque, le numéro du secteur dans la seconde considérée et le mode utilisé.

Par exemple 15 23 34 01 signifie : 12ème minute, 23ème seconde, 34ème secteur, mode 1

2048 octets de données

288 octets de correction d’erreur, ces octets viennent en complément des corrections prévue dans le standard audio. Le fait de réserver 288 octets réduit le taux de transfert à 153,6 kHz mais accrue fortement la fiabilité des données.

LE MODE 2 :

Synchro

sous code

Audio

Synchro

12 octets

Header

4 octets

2336 octets utilisateurParité

Audio

La structure est identique à la précédente mais il n’y a pas d’octets réservés à la détection et correction d’erreurs, les 2336 octets sont disponibles utilisateur, ceci permet d’augmenter le taux de transfert des données à 175,2 kHz mais avec une fiabilité des informations moindre.

Le CDROM est capable de lire des disques audio car il sait reconnaître la présence d’Audio à l’aide d’informations présentes dans le sous-code (canal Q)

Le standard étant figé, le seul moyen d’accroître la vitesse de transmission des données est de jouer sur la vitesse de rotation du disque. C’est la raison d’être des nouvelles générations de CDROM .

Selon le type de CDROM (double, quadruple ou sextuple vitesse) les informations sont lues à la vitesse correspondante puis restituées à leur valeurs initiales par la carte contrôleur ou par le programme.

1.4.2 LE CDROM XA ( eXtended Architecture )

C’est une extension du CDROM permettant d’inclure au standard précédent des informations de Son, Vidéo et Graphique sous un format compressé.

Le CDROM XA possède également 2 modes de fonctionnement, la différence principale par rapport à un CDROM consiste en l’adjonction d’un sous-header donnant le type des informations à traiter (image, données ou son).

La structure étant équivalente, un CDROM XA peut lire des CDROM ou des CD Audio.

Le standard CDROM XA comme le CDI fait appel à une extension du Yellow Book pour le traitement des données son et vidéo compressées.

CDROM XA FORME 1 :

Synchro

sous code

Audio

Synchro

12 octets

Header

4 octets

Sous

Header

8 octets

2048 octets utilisateurEDC

4 oct.

ECC

276 Oct.

Parité

Audio

Cette forme 1 est équivalente au Mode 1 d’un CDROM sauf que 8 octets ont été retirés de la correction d’erreur afin de servir de sous-header.

CDROM XA FORME 2 :

Synchro

sous code

Audio

Synchro

12 octets

Header

4 octets

Sous

Header

8 octets

2324 octets utilisateurEDC

4 oct.

Parité

Audio

Cette forme 2 est plus souvent utilisée sur des applications audio compressée ou vidéo moins exigeante en fiabilité des données.

1.4.3 LE C.D.I

Physiquement le CDI est équivalent au CDROM XA et utilise les mêmes types de sectorisation Forme 1 et 2 du CDROM XA. La différence principale réside dans les types de codages Audio et Vidéo utilisés ainsi que dans leur traitement. Un CDI est donc capable de lire des CDROM XA et à forciori des CDROM ou CD Audio.

Le CDI fait appel au Green Book qui définit également l’unité centrale et le système d’exploitation.

Il existe plusieurs standards d’enregistrement du son :

CD Audio 16 bits 44,1 kHz 2 canaux stéréo simultanés

CDI niveau A 8 bits 37,8 kHz 2 canaux stéréo et 4 mono (mode HI FI)

CDI niveau B 4 bits 37,8 kHz 4 canaux stéréo et 8 mono

CDI niveau C 4 bits 18,9 kHz 8 canaux stéréo et 16 mono

Les informations vidéo multistandards quant à elles sont enregistrées suivant plusieurs procédés de codage :

Delta YUV

RGB ( 5 canaux )

CLUT table binaire 8 bits=256 couleurs

1.4.5 CD-R

C:\titi\NTI_SmallPicture.jpg

Le CD-R Recordable est un disque WORM (Write One Read Many)

Le disque se présente physiquement de la même manière qu’un CDROM, il est souvent de couleur jaune ou Verte.

Ce disque comporte en pré-matricage usine une spirale permettant le suivi de piste par la tête Laser, il est constitué d’une couche de matériau organique sensible à la chaleur (150°C).

Lorsque le Laser veut écrire une information il y a échauffement par surpuissance du faisceau Laser et « fusion » de la couche, d’où écrasement et création de « creux ».

Les creux et bosses ainsi formés sur un disque gravé différent légèrement des conditions d’un disque pressé. On obtient sur un disque CD-R une réflexion Laser de:

70% sur une surface non écrite

30% sur une partie gravée

Les données sont organisées sur le disque en plusieures zones :

pca pma

PCA Power calibration : zone permettant de calibrer la puissance du laser en fonction du type de substrat.

PMA Program Memory Area : Zone dans laquelle sont écrits les pointeurs vers les différentes sessions et les différents programmes, cette table peut contenir d’autres informations telles que :

Numéros de pistes

Identification sur 6 digits du disque

Lead in Area : Table de contenu de la session

Program Area : zone des Data

Lead Out Area : Fin de la session

Les zones PCA et PMA ne sont pas lues par un lecteur CDROM ordinaire, celui-ci démarrant la lecture à 23mm du centre.

Les CD peuvent être écrit de 2 manières :

Write at Once = un seul volume sur tout le disque, pas d’update possible

Track at once = multi-sessions, update possible

1.4.6 CD-RW

Le CD-RW est une extension d’un CD-R permettant la fonction Réinscriptible.

Le principe d’écriture est toutefois totalement différent., la couche sensitive du disque est polycristalline, pendant l’écriture le laser chauffe le matériau à une température de 700°C , ceci transforme les atomes d’un état cristallin réflectif vers un état liquide, celui-ci refroidit suffisamment vite devient inerte et non-réflectif.

Pendant la phase d’effacement les atomes sont chauffés par le laser à une température de 200°C, ce qui remodifie la structure vers l’état cristallin.

Le média comporte comme pour le CD-R une spirale pré-matricée de suivi de piste, la composition chimique de la couche sensible détermine le temps de cristallisation, la structure du disque (épaisseur, capacités thermiques) détermine quant à elle le taux de refroidissement pendant l’écriture.

C:\titi\pl_rw16.gif

C:\titi\pl_rw18.gif Figure 1 : par exposition à la haute température du laser, la couche d’enregistrement passe

de l’état cristallin (réflectif) à un état inerte (non-réflectif)

Figure 2 : représentation de la modulation du laser pour écrire un « pit ».

Sur un CDROM standard, la réflectivité du laser lors de la lecture est d’environ 70% sur un plat et 28% sur une transition.

Par contre sur un CD-RW le maximum de réflectivité sur la zone cristalline est d’environ 20% et le minimum sur une zone inerte est de l’ordre de 5%.

Ce qui amène une récupération de signal 3 à 4 fois inférieure à un CD classique, de ce fait les lecteurs doivent posséder un facteur d’amplification du signal plus important. La majorité des lecteurs actuels sont capables de lire ces informations car ils sont conformes à la norme « Multi-Read » qui ajuste automatiquement les paramètres nécessaires en fonction du Média.

1.4.7 LE MAGNETO-OPTIQUE

Le principe d’enregistrement est simple, il est exactement le même que pour les CDROM, sauf que les microcuvettes sont remplacés par de minuscules aimants qui en fonction de leur polarisation vont réfléchir ou pas la lumière.

La polarisation des aimants est changé par une tête magnétique (comme pour les disques dur), simplement les aimants peuvent changer de polarisation seulement s’ils sont soumis à une certaine chaleur.

Le laser réchauffe donc la surface afin de permettre le changement de polarité. Cela s’appelle l’enregistrement opto-thermo-magnétique (Figure 8).

lasermd.gif

L’opération d’enregistrement
Figure 8

1.4.8 le D.V.D

Le DVD (Digital Vidéo Disk ou Digital Versatil Disk) est le fruit d’une réunion entre plusieurs constructeurs (Sony, Philips, Matsushita, Toshiba, Time warner) à la fin de 1995. Tandis que le CD plafonne à 682 Mo le DVD, lui peut aller jusqu’à 17 Go (entre 4 Go et 17 Go pour être exact). Donc, il est possible d’enregistrer plus de 28 heures de musique ou bien 130 minutes de vidéo (au format MPEG 2). De plus, la vitesse d’enregistrement est augmentée ce qui permet d’augmenter le débit à 1.345 Mo/s.

Le fonctionnement du DVD ressemble de beaucoup au CD. Le DVD contient toujours des microcuvettes et le principe de lecture est le même que pour le CD. Cependant, la différence essentielle tient au type de rayon laser utilisé, en effet la diode laser du DVD est plus précise et mieux focalisée.

Type :Diode laser du CDDiode laser du DVD
Couleur du faisceau laserinfrarougerouge
Longueur d’onde780 nanomètres635 nanomètres

Avec un laser plus précis, les microcuvettes sont réduites à 0,4 micron (0,833 micron pour les CD’s), l’écart entre les pistes est de 0.74 microns (contre 1.6 microns pour les CD’s). Ainsi, la densité de bits (élément de données) passe de 105 mégabits / cm² à 508 mégabits / cm². De plus, le contrôle des erreurs n’occupe plus que 13% du disque (contrairement à 30% pour les CD-Rom). Enfin, le CD est composé de plusieurs faces, c’est à dire que les deux faces du DVD sont utilisés.

De plus, chaque face possède de une à plusieurs couches (pour le moment, 2), comme si on empilait deux CD l’un sur l’autre. Seulement, pour que laser arrive à lire la deuxième couche, la première couche est semi-réfléchissante, elle peut ou pas faire passer le faisceau laser. C’est par le réglage de la position des lentilles que la première ou la deuxième couche est lu.

TypeDVD.gif

Coupe d’un disque DVD

CaractéristiquesCD-RomDVD-Rom
Diamètre du disque120 mm120 mm
Epaisseur1,2 mm1,2 mm
Ecart entre deux spires1,6 micron0,74 micron
Taille minimale des cavités0,834 micron0,4 micron
Densité d’informations au cm²105 Mo508 Mo
Longueur d’onde du laser780 à 790 nanomètres (infrarouge)635 à 650 nanomètres (rouge)
Nombre maximal de couches14 couches, 2 par faces
Capacité d’une couche682 Mo4,7 Go
Capacité maximal de stockage682 Mo17 Go
Débit de transfert de donnéesDe 153,6 ko/s à 1,2 Mo/s1,385 Mo/s

1.5 INSTALLATION

La chaîne CD comprend plusieurs éléments :

Le Hardware :

Le lecteur, interne ou externe, en interface EIDE, SCSI, AT Bus ou propriétaire

La carte contrôleur souvent spécifique, toutefois certaines cartes Son du marché possédent des interfaces intégrées compatibles avec les principaux lecteurs du marché.

Le Software :

Les Drivers de gestion du contrôleur

Le programme d’extension Microsoft permettant de gérer ce disque sous MSDOS.

L’installation logicielle comprend en général 2 étapes :

1 – Un driver spécifique à charger dans le Config.sys :

Par ex : Device = C:\CD\cdrom.sys /d:cdrom001

dans lequel : d:cdrom001 est un nom assigné au lecteur

2 – Un programme à charger dans le fichier Autoexec.bat pour la gestion sous DOS :

Par ex : C:\DOS\MSCSDEX.exe /d:cdrom001 /l:h /m:8 /v /e

dans lequel : l:h = lettre d’assignation du drive, dans ce cas le drive H

m:8 = nombre de buffers alloués à l’application

v = affichage des informations relatives au CDROM

e = utilisation de la mémoire étendue

1.6 GRAVURE D’UN CD-R

1.6.1 LES LOGICIELS

Plusieurs logiciels de gravure sont présents sur le marché, citons principalement :

GEAR de Elektroson

EASY CD Pro d’Adaptec

CD Creator d’Adaptec

EASY CD Creator deluxe d’Adaptec qui combinent les 2 précédents en leur adjoignant des fonctionnalités supplémentaires.

En exemple : le tableau ci-dessous donne un aperçu des possibilités d’Easy CD Creator deluxe.

FONCTIONDESCRIPTIF
WizardsGuide vers le process de création
Jewel Case CreatorCreation de jaquettes personnalisées
FORMATSDESCRIPTIF
ISO9660Stockage d’infos, données,… sur le CD
Audio CDCreation CD audio lisibles sur tous CD Player
Mixed ModeCD Multimédia Data + Audio
Bootable CDCD contenant des infos de boot pour le systeme
CD ExtraCD Audio+ Data lisibles sur CD Audio et sur CDROM
MultisessionIncrémentation de données sur le CD
Disc at OnceCréation de CD Audio sans Gap entre pistes
Operating SystemWin95 et NT
Joliet file supportSupport de noms longs jusqu’à 64 caractères
CD Label packLabels pour imprimantes laser et jet d’encre
Support CD ATAPICopie de données et audio à partir d’un lecteur CD IDE
Full feature CD CopierBackup copie virtuelle de tous types de CD
CD Spin DoctorCopie des disques vynil abimé en CD de qualité
Picture CD CreatorStockage de photos sur CD
Video CD CreatorEnregistrement de video MPEG
Sound EditorEditio de l’audio digitalisée avant enregistrement sur CD
Session selectorMount d’une session à partir d’un CD Multisession

1.6.2 PRECAUTIONS D’EMPLOI

En raison de l’utilisation actuelle de la technologie des CD enregistrables, il est préférable d’enregistrer un (très) grand volume d’informations en une seule fois plutôt que quelques fichiers en plusieurs opérations — une grande quantité d’espace supplémentaire est perdue sur le disque chaque fois que vous enregistrez un groupe de données, quelle qu’en soit la quantité.

Cet enregistrement est un processus en « temps réel » qui ne peut pas être ralenti ou interrompu.

Les fichiers sont enregistrés sur CD-ROM dans un format logique spécial appelé ISO 9660. Les systèmes d’exploitation tels que Windows 95 ne peuvent enregistrer directement en ISO 9660 ; ils nécessitent l’intervention de logiciels pour effectuer ce travail.

Tout ce que l’on stocke sous forme de fichier sur un autre média de stockage (par exemple, un disque dur ou une disquette) peut également être stocké sous forme de fichier sur un CD-ROM. Le type de données a rarement d’importance.

Il existe quelques cas spéciaux dans lesquels on doit enregistrer les données sous un format particulier. Le plus évident est le son CD-DA : pour enregistrer un fichier audio sur CD de façon à pouvoir l’écouter sur une chaîne stéréo, il faut enregistrer un disque CD-DA (audio numérique).

Capacité d’un CD

Comme, à l’origine, les CD servaient à stocker des données audio, la quantité d’informations qu’un CD peut contenir est mesurée en minutes : secondes : secteurs.

Chaque seconde contient 75 secteurs, lesquels contiennent chacun 2048 octets (2 kilo-octets) de données utilisateur. Les CD enregistrables existent en 21 mn (le diamètre est de 80 mm), 63 mn et 74 mn (tous deux de 120 mm de diamètre) et peuvent contenir :

(21 mn) x (60 s) x (75 secteurs) x (2 Ko) = 189 000 Ko = 184 Mo

(63 mn) x (60 s) x (75 secteurs) x (2 Ko) = 567 000 Ko = 553 Mo

(74 mn) x (60 s) x (75 secteurs) x (2 Ko) = 660 000 Ko = 650 Mo

Plusieurs facteurs sont à soustraire quand on calcule le nombre de données à faire tenir sur un CD :

· Les entrées et sorties de session. : Les premières entrées et sorties d’un disque ne sont généralement pas prises en compte lors du calcul de l’espace disponible sur le disque ; elles sont en dehors de la zone utilisable. Si on fabrique un disque multisession, on doit prendre en compte l’espace utilisé par les entrées et sorties successives.

· Taille de bloc logique : Les fichiers utilisent généralement un peu plus d’espace sur un CD que sur un disque dur. En effet, la plus petite unité enregistrable sur un disque compact (en Mode 1) est le secteur, qui a une taille de 2048 octets (2 kilo-octets). Aucun secteur ne peut contenir plus d’un fichier, donc, si la taille du fichier n’est pas un multiple exact de 2048 octets, une partie de l’espace du dernier secteur enregistré restera inutilisée et le prochain fichier sera enregistré en commençant au début du secteur suivant.

Ceci ne se cumule habituellement pas en une quantité significative d’espace perdu, à moins d’enregistrer un grand nombre de fichiers de moins de 2 kilo-octets.

Certains disques enregistrables semblent contenir une plus grande quantité de données .

Le nombre d’octets de données utilisateur enregistrables dans un secteur dépend du type de données enregistrées. Dans le cas des données de CD-ROM, ce nombre est de 2048 octets (2 Ko) ; dans le cas du son, il est de 2352 octets , ce qui donne en calcul :

74 mn x (60 s) x (75 secteurs) x (2352 octets) = 783 216 000 octets = 747 mégaoctets

Nombre de fichiers

La norme ISO 9660 ne limite pas le nombre de fichiers que l’on peut enregistrer sur un CD. Il existe des limites pratiques au nombre de fichiers inclus dans un répertoire afin de pouvoir les relire rapidement. La règle d’or stipule qu’il est préférable d’organiser de grandes quantités de fichiers en les répartissant dans plusieurs répertoires. Si ce n’est pas fait, l’utilisateur risquerait d’attendre plusieurs minutes uniquement pour charger un répertoire à partir du CD.

Préparation d’un CD pour la gravure

La gravure de données sur CD enregistrable est un processus complexe, très exigeant tant sur le plan matériel que logiciel. Il est nécessaire de connaître les facteurs pouvant influencer le succès de l’opération.

La chose la plus importante est que la gravure sur CD est une opération en temps réel : le laser d’enregistrement inscrit des dépressions sur la surface du CD à une vitesse constante qui ne peut être réduite ni interrompue. Cette vitesse dépend du format physique dans lequel les données sont gravées et de la vitesse d’enregistrement sélectionnée :

Format/ModeTaux de transfert requis à 1XTaux de transfert requis à 1X
CD-ROM Données (2048)150 Ko/seconde300 Ko/seconde
CD-ROM XA Données (2336)171 Ko/seconde344 Ko/seconde
CD-DA Audio (2352)172 Ko/seconde344 Ko/seconde

Tout le système informatique, ainsi que le type et la quantité de données à enregistrer, influencent également la capacité du graveur de CD à maintenir la vitesse requise.

La quantité de données enregistrées a moins d’importance que leur composition (quelques gros fichiers ou de nombreux petits fichiers). Si on enregistre un grand nombre de petits fichiers, le système peut avoir des difficultés à localiser et ouvrir les fichiers suffisamment rapidement pour les envoyer de manière fluide au graveur de CD, particulièrement si les petits fichiers sont tous groupés ensemble.

Le système

Par « système », on entend l’ordinateur et tout ce qu’il exécute ou tout ce qui lui est connecté. TOUTE interruption est fatale à la gravure d’un CD ; on doit s’assurer que le système ne charge aucun utilitaire qui pourrait interrompre les opérations, périodiquement ou non. Les économiseurs d’écran, les alarmes ou pense-bête interrompent irrémédiablement la gravure. On doit également désactiver le partage en réseau du lecteur à partir duquel on enregistre les données, afin que personne n’essaie d’accéder aux fichiers pendant que vous les gravez.

Le disque dur à partir duquel on enregistre DOIT avoir un taux de transfert suffisamment rapide pour assurer que le tampon du graveur de CD reste toujours plein. Autrement dit, le temps d’accès moyen du disque dur doit être de 19 millisecondes ou moins (la plupart des disques durs vendus actuellement sont plus rapides).

Le flux de données est ralenti, parfois irrémédiablement, lorsque les données à graver doivent être recherchées dans un disque dur très fragmenté (qu’il s’agisse d’une gravure directement sur le CD ou à partir d’une image ISO réelle). Défragmentez le disque dur régulièrement (dans le menu Démarrer de la barre des tâches, sélectionnez Programmes, Accessoires, Outils système, Défragmenteur).

Remarque : La fragmentation n’existe pas sur un CD ISO 9660 (dans aucune des implémentations actuelles de la norme ISO 9660). Avec les niveaux d’échange ISO 9660 1 et 2, un fichier doit être écrit en un bloc continu, du début à la fin, puis le fichier suivant est écrit, etc.

Le graveur de CD

La vitesse standard à laquelle les CD audio sont joués est de 75 secteurs par seconde. La première génération de graveurs de CD enregistrait à cette vitesse, connue aussi sous le nom de simple vitesse « 1x ». Le graveur de CD peut aussi enregistrer à la vitesse 2x, soit deux fois la vitesse normale.

La vitesse d’enregistrement ne correspond qu’au rythme auquel sont inscrites des données sur la surface du CD. Elle n’a rien à voir avec la vitesse à laquelle on relis le disque ou encore la quantité de données que l’on peut faire tenir sur un CD.

Lorsque l’on grave une image ISO réelle du disque dur sur le CD, la vitesse est rarement un problème, car l’image est un énorme fichier dans lequel les fichiers et structures sont déjà en place, de telle façon qu’il est seulement nécessaire d’envoyer les données au graveur de CD.

Pour pouvoir écrire directement sur le CD, le logiciel de gravure doit consulter sa base de données pour connaître l’emplacement de chaque fichier stocké sur disque dur ainsi que son emplacement sur le CD. Il doit ensuite localiser chaque fichier et l’ouvrir, tout en envoyant les données au graveur de manière fluide et continue. La recherche et l’ouverture de fichiers est souvent la partie du processus la plus exigeante en temps et c’est pourquoi la gravure à la volée est plus difficile lorsqu’on a beaucoup de petits fichiers et/ou que votre disque dur est très fragmenté.

La plupart du temps, l’ordinateur envoie les données au graveur de CD plus rapidement que nécessaire. Le tampon mémoire du graveur de CD stocke ces données supplémentaires à leur arrivée, afin d’aider à maintenir un flux régulier de données pour le laser graveur. Si les données n’arrivent pas assez rapidement de l’ordinateur pour maintenir au moins quelques données dans le tampon, une erreur de mémoire tampon insuffisante se produit et la gravure est arrêtée.

Notification d’insertion automatique

Désactivation la notification d’insertion automatique

La notification d’insertion automatique est une caractéristique de Windows 95 qui provoque la reconnaissance automatique des CD audio et de certains CD de données et les lit dès leur insertion dans un lecteur de CD-ROM. Malheureusement, elle peut entrer en conflit avec la gravure de CD. Il est donc préférable de la désactiver avant toute opération de gravure.

Remarque : On doit effectuer cette manœuvre pour chaque unité de CD sur le SCSI, y compris le graveur de CD !

1 Cliquez avec le bouton de droite de la souris sur l’icône Poste de travail de votre bureau.

2 Sélectionnez Propriétés dans le menu local. La boîte de dialogue Propriétés Système s’affiche.

3 Cliquez sur l’onglet Gestionnaire de périphérique.

4 Cliquez sur le signe plus situé à côté de l’icône du CD-ROM jusqu’à ce que vous aperceviez le nom de votre lecteur de CD. Sélectionnez-le.

5 Cliquez sur le bouton Propriétés. La boîte de dialogue Propriétés de votre lecteur de CD s’affiche.

6 Cliquez sur l’onglet Paramètres.

7 Désélectionnez Notification d’insertion automatique.

8 Redémarrez votre système ainsi qu’il vous est demandé.

2 CARTES SON

2.1 SOUND BLASTER

2.1.1 CARACTERISTIQUES

Ces cartes sont de provenance « Creative Lab », elles comprennent en général :

Un port Joystick (pour 2 joystick)

Un port MIDI (entrée / sortie)

Une entrée Ligne

Une entrée micro

Une sortie casque

Une sortie ampli extérieur

Une sortie H.P

Et sur certains modéles :

Une ou plusieures interfaces CDROM AT BUS, MITSUMI, PANASONIC

Un emplacement mémoire SIMMS pour stocker des sons

Les modèles sont divers :

Sound blaster 16 : 16 sons yamaha

Sound blaster AWE32 : 32 sons FM + advanced wave effect

Sound blaster AWE64 : 64 sons FM + advanced sound effect

Les valeurs usine par défaut des différents Jumpers sont les suivantes :

IRQ 5

8 bits DMA Channel 1

16 bits DMA Channel 5

Base I/O Adress 220h

MIDI Port Adress 330h

Joystick port Enabled

Audio Output Internal Amplifier

2.1.2 INSTALLATION LOGICIELLE

La carte est fournie avec des disquettes d’installation pour DOS et WINDOWS.

INSTALLATION SOFT SOUND BLASTER

Insérer la disquette dans le drive A et taper INSTALL, suivre les indications à l’écran.

Le programme d’installation créé un répertoire nommé SB16, les fichiers suivants sont ajoutés dans l’Autoexec.bat :

SET SOUND=C:\SB16

SET BLASTER=A220 I5 D1 H5 P330 T6

C:\SB16\SBCONFIG /s

C:\SB16\SB16SET /M:220 /VOC:220 /MIDI:220 /TREBLE:0

INSTALLATION DANS WINDOWS

Entrer dans le panneau de contrôle et sélectionner Multimédia

Ajouter [MCI] CD AUDIO

Ajouter dans le groupe de programme SB16 l’icône pour le programme QCD.exe

permettant de tester la carte.

Il est toujours possible de modifier le DMA et l’IRQ à l’aide du programme SBCONFIG en cas de conflit avec d’autres cartes.

2.1.3 LEXIQUE

Quelques rappels sur les fichiers :

Fichiers Vidéo

AVI Vidéo for Windows

MOV Apple Movie File

MPG Playable Compressed Movie File

FLI Animation

Fichiers audio

WAV Microsoft Wave File

VOC Creative Lab Voice File

AU Sunsoft Audio file

MID Fichier MIDI

MUB Media Viewer box

2.1.4 PROBLEMES

Pas de son sous Windows

Editer le fichier SYSTEM.INI et vérifier les lignes suivantes :

[Drivers]

Timer = timer.drv

Midimapper = midimap.drv

MIDI = sb16fm.drv

Aux = sb16aux.drv

Wave = sb16snd.drv

MIDI1 = sb16snd.drv

[sndblst.drv]

Port = 220

MIDIPort = 330

Int = 5

DmaChannel = 1

HDmaChannel = 5

Si l’un des paramètres est absent, relancer sous Windows via les commandes Fichier, Exécuter, le programme C:\SB16\WINSETUP

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