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         Novembre 1996

 

CD-ROM et MULTIMEDIA

par Jean-Claude SOHM

4 - La Structure d'un CD




Le CD est un disque en polycarbonate de 12 cm de diamètre et de 1.2 mm d'épaisseur. Il possède un orifice central de 15 mm de diamètre, utilisé par le dispositif d'entraînement. Les données numériques sont gravées sur une seule face. Pour réfléchir le faisceau laser, cette face est recouverte d'une mince couche d'aluminium, protégée par un vernis transparent.

Les données sont gravées sur une piste en forme de spirale, entre les rayons 20 et 58 mm. Le pas de cette spirale valant 1,6 µ (micron), il faut faire 23.750 tours pour parcourir la totalité de la piste. A partir du rayon moyen (39 mm), on calcule ainsi une longueur totale de piste de 5,8 km. Cette piste est lue à partir du centre.

La piste est constituée de creux ou cuvettes (pits) séparés par des espaces ou méplats (lands). Les creux ont une largeur de 0,6 µ et une profondeur de 0,12 µ. La longueur d'un creux ou d'un méplat est comprise entre 0,83 µ et 3,56 µ. On notera que les creux ont des dimensions comparables à la longueur d'onde de la lumière utilisée pour les détecter (0,78 µ).

Creux et méplats représentent tous deux le chiffre binaire 0. Le passage d'un creux à un méplat (ou vice versa), qui se traduit par une variation de l'intensité du faisceau laser réfléchi par la piste, est détecté par une cellule photoélectrique, et transformé en chiffre binaire 1.

La plus petite unité d'information que l'on trouve sur un CD est le channel-bit. Pour des raisons techniques (précision de la gravure, sûreté de la lecture), deux chiffres binaires 1 ne peuvent pas se suivre sur le disque : ils doivent être séparés par au moins deux 0, et au plus par onze 0. De ce fait, il faut quatorze channel-bits pour représenter un octet, au lieu de huit bits sur les supports magnétiques. La table de conversion d'un octet en channel-bits s'appelle EFM (Eight to Forteen Modulation). En outre, pour séparer deux octets successifs, on utilise trois channel-bits particuliers appelés merge-bits. Il faut donc écrire en tout 17 channel-bits pour enregistrer un octet sur un CD.
Un channel-bit nécessitant en moyenne 0,33 µ, un octet occupe 5,4 µ sur la piste. Nous en déduisons que la capacité théorique d'un CD vaut 1.027 Mo. En fait, la capacité utilisable d'un CD-Audio vaut 750 Mo, et celle d'un CD-ROM 650 Mo.


Le CD-R (CD inscriptible) a une structure un peu différente. Sur le disque en polycarbonate est déposée une couche réfléchissante de couleur dorée, puis une couche de colorant protégée par un vernis transparent. La gravure consiste à brûler localement la couche de colorant, grâce à un faisceau laser. A la lecture, le passage d'une zone brûlée à une zone intacte (ou l'inverse) entraîne une variation de réfléctance, que le lecteur interprète comme le chiffre binaire 1.

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