TEKNOLOGI STORAN Storan merupakan medium dimana informasi akan

TEKNOLOGI STORAN

● ● ● Storan merupakan medium dimana informasi akan disimpan. Merujuk kepada pembawa data (data carrier) yang membolehkan maklumat disimpan Contoh: microfilm, floppy disc, hard disc, CDROM dan lain-lain

Storan Optikal ● ● Audio & video memerlukan kapasiti storan yang besar Optikal disk menawarkan kapasiti yang besar dengan kos yang rendah LPs (Long-Playing records) -> CD (audio Compact Disc) CD-DA, CD-ROM, CD-I, CD-ROM/XA, CD-WO, CD-MO, CD-RW, DVD

Sejarah Storan Optikal 1973 Cakera Video (Video Disc) dalam bentuk VLP (Video Long Play) ● 1982 Read only medium has not been commercially successful Compact Disc Digital Audio (CD-DA) ● ● Stores audio data in high quality stereo Spesifikasi oleh Philips & Sony, known as “Red Book” Semua format CD yang lain selepas ini adalah berdasarkan kepada spesifikasi ini. Tahun pertama diperkenalkan player CD-DA telah dijual sebanyak 30 juta & lebih 450 juta disc CD-DA telah dijual

Sejarah Storan Optikal 1983 Philips & Sony berjaya menghasilkan Compact disc yang boleh dijadikan storan bagi komputer ● Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM) diperkenalkan & spesifikasi dikenali sebagai “Yellow Book”. Ia menerangkan format fizikal sesuatu compact disc. Format logikal CD-ROM dinyatakan dalam piawai ISO 9660 – dimana ia membenarkan capaian melalui nama fail dan directory

Sejarah Storan Optikal 1986 Philips & Sony introduce CD-I (CDInteractive) ● 1987 Diterangkan dalam “Green Book” yang turut menerangkan deskripsi lengkap sistem DVI (Digital Video Interactive) ● Menitik beratkan algoritma pemampatan & penyahmampatan data audio dan video yang disimpan dalam CD-ROM

Sejarah Storan Optikal 1988 CD-ROM/XA (Compact Disc-Read Only Memory / Extended Architecture) ● ● 1990 Diperkenalkan oleh Philips, Sony & Microsoft Specification of digital optical data carriers for multiple media Pembangunan dalam teknologi CD-WO (Compact Disc – Write Once), CD-MO (Compact Disc – Magneto Optical) ● ● CD-MO is rewritable Spesifikasi terdapat dalam “Orange Book”

Sejarah Storan Optikal 1995 CD-RW (Compact Disc – Read Write) ● ● 1996 1997 Rewritable and erasable Spesifikasi terdapat dalam “Orange Book” [part 3] DVD Consortium ditubuhkan DVD (Digital Versatile Disc) pertama dikeluarkan.

Teknologi Asas Media storan optikal menggunakan konsep pantulan cahaya laser. Keterikan intensity pantulan tersebut menjadi sumber maklumat.

Teknologi Storan Mempunyai 3 lapisan: Substrate Layer, Reflective Layer & Protective Layer

Lapisan Substrate ● ● ● Terdiri daripada bahan polikarbonik Permukaan tidak rata – terdapat lubang-lubang kecil digelar ‘pits’ yang mewakilkan data-data yang dikod. Bahagian antara ‘pits’ dinamakan ‘lands’ Dilindungi oleh satu lapisan nipis dipanggil lapisan reflective

Lapisan Reflective ● ● ● ‘laser beam’ dipancarkan ke permukaan substrate melalui permukaan ini Di permukaan substrate, sinar laser tersebut dipantulkan mempunyai keterikan yang kuat pada permukaan ‘lands’ dan terserak (scattered) pada ‘pits’. Maka wujud keterikan pantulan yang kuat dan lemah yang kemudiannya membentuk isyarat/signal yang terdiri daripada jujukan ‘lands’ dan ‘pits’. Mudah untuk ditukar ke bentuk perwakilan aliran data yang digital

‘Lands’ dan ‘pits’

Lapisan Protective ● ● Terdiri daripada jenis plastik terletak pada bahagian paling luar bagi tujuan perlindungan ‘pits’ dan ‘lands’ disusun dalam ‘track’. ‘Track’ adalah berbentuk spiral, beri kelebihan untuk menyimpan dan memainkan aliran data yang ‘continous’

Track, pits. Bagi CD, jarak track adalah 1. 6 mm. Manakala kelebaran setiap pits adalah 0. 6 mm dan mempunyai panjang yang berbeza. Cakera optikal boleh menyimpan 1. 66 bits data per mm, maka sebanyak 16, 000 tracks per inch boleh diperolehi. “Floopy disc’ hanya mampu menyediakan 96 track per inch. Sinar laser boleh diletakkan pada kedudukan 1 mm dari permukaan cakera.

WORMs ● ● ● Contoh Write Once Read Many (WORM) adalah Interactive Video Disc, dioperasikan pada CAV (Constant Angular Velocity). Setiap belah (side) boleh menyimpan data video dan audio selama 36 minit pada kadar 30 fps. (Lebih kurang 54, 000 studio quality imej kaku boleh disimpan setiap belah – side) Kelebihan: – Simpan jumlah data yang besar, data tidak boleh diubah – keselamatan – Untuk menambah kapasiti, boleh gunakan multiple disk – jukeboxes Beberapa isu WORMs: – – – Overflow (limpahan) selalu berlaku apabila WORM disk hampir penuh. Packaging – merujuk kepada masalah struktur blok tetap dalam WORM. Hanya membenarkan tulis rekod pada satu saiz yang telah diberikan. Masalah pembaziran kapasiti Revision – masalah penandaan kawasan yang tidak sah dalam cakera WORM.

Compact Disc Digital Audio (CDDA) ● ● Developed jointly by N. V. Philips and the Sony Corporation for storing audio data Basic technology of the CD-DA was developed by N. V. Philips

Asas Teknikal ● ● ● Diameter 12 cm, played at Constant Linear Velocity (CLV) Number of rotations per time unit thus depends on the radius of data currently being sampled. A change of pit to land or from land to pit corresponds to the coding of a 1 in the stream. If there is no change, a 0 is coded .

Audio Data Rate Audio data rate = bit pensampelan * saluran * kadar pensampelan Contoh: Kadar pensampelan = 44. 1 Khz, penkuantitian = 16 bits, saluran=stereo Oleh itu kadar data = 44100*16*2=1411200 bits/s = 176. 4 Kb/s Anggaran noise adalah 6 d. B per bit semasa prosese pensampelan. Oleh itu Signal-to-Noise ratio S/N = 6 d. B/bits* 16 bits = 96 d. B

Eight-to-Fourteen Modulation ● ● ● Each change from pit to land or land to pit corresponds to a channel bit of 1; if no change takes place, the channel bit is a 0. Jika peralihan terlalu hampir akan terhasil jujukan 111111…(pitland-pit-land-…) – masalah kepada pembacaan laser Oleh itu telah dipersetujui, antara dua 1 mesti wujud paling kurang dua 0 dan jujukan pits atau lands tidak boleh terlalu panjang. ( maksimum sepuluh 0 ) Atas alasan ini, bits yang ditulis pada CD-DA tidak sama dengan informasi sebenar Menggunakan 8 -14 Modulation, perkataan dengan 8 bit dikodkan sebagai nilaian 14 bit.

Pengendalian Kesilapan ● ● Matlamat pengendalian kesilapan CD-DA adalah untuk mengesan dan memperbetulkan corak kesilapan biasa yang dikenali sebagai ‘burst error’ – kesan daripada calar atau habuk kekotoran. Terdapat 2 level pengendalian kesilapan: – – Level 1 Level 2

Level 1 ● ● Mengimplementasi Algoritma Reed-Solomon. Setiap 24 byte audio, dipecahkan kepada 2 kumpulan data bait diperbetulkan: – – Kesilapan bagi bait individu dikenalpasti dan diperbetulkan Kesilapan-kesilapan ganda dua bait dikenalpasti dan diperbetulkan.

Level 2 ● ● ● Bait-bait data yang berturutan diagihkan kepada beberapa rangka/frames Satu frame mengandungi 588 bits, corresponding to 24 audi bytes. Dalam CD-DA, data audio disimpan dalam bentuk ‘interleaved’, bermaksud semasa ‘burst error’ hanya sebahagian data sahaja yang mengalami modifikasi Ditentukan bahawa ‘burst error’ yang tersebar sebanyak 7 frame (paling maksima) boleh dikenalpasti dan diperbetulkan -> sejajar dengan track yang sepanjang 7. 7 mm Example; jika kita drill a hole a diameter of 2 mm in a CD_DA and still play the audio data correctly. Method di atas dikenali Cross Interleaved Reed-Solomon Code.

Rangka (Frames), Jejak (Tracks), Program Areas & Block CD-DA ● ● Rangka – Dibentuk oleh data audio, bait-bait pembetulan kesilapan, bait paparan dan corak penyelarasan (menentukan permulaan sesuatu frame) Tracks – Mengikut Red Book, setiap track boleh mempunyai beberapa Index Points (IPs) yang membolehkan kepala baca diletakkan terus pada sesuatu track dalam kawasan aturcara (Program Areas). IP menandakan permulaan setiap track manakala IP 0 menandakan permulaan data audio dalam setiap 1 track. Kawasan diantaranya dikenali sebagai ‘track pregap’ – CD-DA mempunyai ‘track pregap’ selama 2 -3 saat

Rangka (Frames), Jejak (Tracks), Program Areas & Block CD-DA ● ● Program Areas – Mengandungi sehingga 99 track berlainan panjang (atau kesemua tracks dalam sesuatu CD-DA) – Di sini data sebenar disimpan. – Setiap track akan mempunyai 1 bari simfoni atau paling banyak 1 lagu – Jika kawasan aturcara dicapai secara rawak, kepala baca akan diletakkan pada permulaan track tertentu yang hendak dicapai Block – – CD-DA block mengandungi 98 frames dan menyimpan 2353 bait data (data yang tidak dimampatkan). Juga dikenali sebagai sector.

Kelebihan Teknologi CD-DA ● ● Error CD-DA hanya disebabkan damage atau habuk (calar). CD-DA tidak sensitif terhadap error tersebut. Spesifikasi CD-DA merupakan asas kepada semua media storan optikal CD Konsep 8 -14 Modulation dan Cross Interleaved Reed-Solomon Code selalu diguna pakai dalam teknologi Cd yang lain. Ini memungkinkan kemudahsuaian (compatibility) untuk beberapa sistem