Le capacità del CD
Mi scontro spesso con persone che sostengono che "un CD contiene 650 MB";
ebbene, niente di più sbagliato o approssimativo. Il valore di 650 MB è riferito
al CD-ROM, ma non può riferirsi a CD-audio o VideoCD.
Vediamo di analizzare insieme il perchè.
Introduzione
Facciamo finta di ignorare, per il momento, le capacità dei vari formati del CD
in megabytes, e cerchiamo di capire come i dati vengono scritti e memorizzati su
un CD.
Come ben sappiamo, i dati vengono memorizzati in maniera "digitale" in forma
"binaria". Questo significa che le informazioni che vengono immagazzinate sul
nostro supporto possono essere nella forma di "0" ed "1".
Fisicamente, questi "0" ed "1" vengono scritti sul CD come "pit" e "land",
ovvero come picchi e valli su un foglio di alluminio sottile.
Su un disco CD-R i picchi e le valli, non sono fisicamente realizzabili (il
disco andrebbe stampato), per cui vengono simulati con aree "bruciate" dal laser
del masterizzatore ed in tal modo non riflettono la luce del laser in fase di
lettura.
Come sono strutturate le informazioni
Sul Cd, le informazioni non sono semplicemente scritte dall'inizio alla
fine senza riferimenti, altrimenti sarebbe arduo ricercare delle informazioni in
un punto qualsiasi del disco.
Per cui si pensò di organizzare le informazioni in "settori". Per
comprendere meglio il significato di questo termine, potremmo pensare ad un
settore come la pagina di un libro.
In questo modo, come siamo in grado di trovare agevolmente una pagina in un
libro, una volta che conosciamo il numero della pagina, allo stesso modo
possiamo trovare agevolmente qualcosa sul CD una volta che ne conosciamo il
numero del settore (sector number).
Ora ricordiamo che il CD è nato inizialmente per immagazzinare musica (CD
audio). Fu deciso pertanto di suddividere la musica registrata sul CD in 75
settori per ogni secondo di audio.
Non sappiamo esattamente cosa spinse i produttori a scegliere questo numero;
tuttavia sappiamo che così facendo è possibile cercare accuratamente un istante
di audio con la precisione di 1/75 secondi, valore più che sufficiente per
utilizzi di tipo "consumer".
Ora, premesso questo, possiamo calcolare quanti dati contiene (in bytes) un
settore di un disco.
Capacità di un settore in bytes
Il cd audio usa audio PCM stereo non compresso, 16 bit, campionato a 44.1 kHz.
1 secondo di audio contiene:
16 bit/canale * 2 canali * 44100 campionamenti/secondo * 1 secondo
=1411200 bits
=176400 bytes
Dal momento che abbiamo 75 settori per secondo:
1 settore
=176400 bytes / 75
=2352 bytes
Per cui un settore contiene massimo 2352 bytes.
Il concetto dei differenti modi e forme di masterizzazione
Passiamo ora a considerare le altre tipologie di CD, prendendo in rassegna per
primo il CD-ROM.
Da quello che abbiamo scritto precedentemente, si evince che il CD-audio usa
interamente i settori per memorizzare i dati audio.
Questo può causare problemi per il CD-ROM.
Semplicemente, CD e lettori CD non sono esenti da errori, sia in fase di lettura
che in quella di scrittura.
Per gli audio CD, uno o più errori in lettura non causano problemi, perchè i
dati mancanti o errati vengono semplicemente interpolati dai campioni di audio
adiacenti.
Questo non si può fare ovviamente per i CD-ROM, nei quali anche un piccolo
errore in lettura può causare la totale illeggibilità di un file.
Per questo motivo, nei CD-ROM, parte di ogni settore è impiegata per
immagazzinare codici di rilevamento e correzione di eventuali errori in lettura.
Infatti nel CD-ROM, solo 2048 bytes per settore sono impegnati per i dati
effettivi, a fronte di una capacità di un settore di 2352 bytes.
VCD e SVCD
Ora, per VCD (video cd) e SVCD (super video cd), la traccia video non necessita
di una correzione dell'errore così rigida come quella del CD-ROM. Nonostante ciò
una parte delle informazioni viene comunque utilizzata per informazioni
aggiuntive che non fanno parte dei dati video.
Questo tipo di CD è chiamato MODE2 Form2.
In questa modalità solo 2324 bytes su un totale di 2352 bytes vengono usati per
i dati video.
Questo è molto più di quello che viene usato nel CD-ROM, ma meno del CD-audio.
Le capacità del CD-ROM, CD-audio e dei VideoCD
Ora siamo in grado di calcolare la capacità totale di un CD. Questa è data dal
numero totale di settori contenuti in esso per la capacità di ogni singolo
settore.
Ricordiamo che: 1 secondo su un CD = 75 settori.
Allora:
Capacità in MB per un audio CD:
74 min
= 333.000 settori * 2352 bytes / settore
= 783216000 bytes
= 746.9 MB
80 min
= 360.000 settori * 2352 bytes / settore
= 846720000
= 807.5 MB
Capacità in MB per un CD-ROM:
74 min
= 333,000 settori * 2048 bytes / settori
= 681984000 bytes
= 650.4 Mb
80 min
= 360,000 settori * 2048 bytes / settori
= 737280000 bytes
= 703.1 Mb
Capacità in MB per un S/VCD:
74 min
= 333,000 settori * 2324 bytes / settori
= 773892000 bytes
= 738.0 Mb
80 min
= 360,000 settori * 2324 bytes / settori
= 836640000 bytes
= 797.9 Mb
Conclusioni
Come possiamo vedere, le capacità di 650 MB e 700 MB spesso riportate dai
produttori di CD si riferiscono al CD-ROM.
Normalmente, per tutti gli altri formati di CD le capacità sono differenti.
Tutti i ragionamenti fatti si riferiscono alla capacità nominale di un disco.
Le tecniche di overburning consistono nello scrivere più settori di quanti ne
dichiari il produttore del disco.
E' chiaro che la quantità di dati che si può scrivere in aggiunta, varia da
produttore a produttore. Normalmente tale valore si attesta sui 2-3 minuti di
overburnig.
Davide Baracchi