La gravure de CD

Une faq concernant les CD-R, les CD-RW et les techniques de gravure.

Dernière mise à jour : 18/10/2005

- La numérisation :
Un ordinateur reçoit ou envoie des données qui sont codées sous la forme de bits pouvant prendre comme valeur 0 ou 1. Si aucun signal électrique n’est envoyé, le bit prend la valeur 0 ; si un signal électrique est autorisé, la valeur renvoyée est « vrai » ou 1. Le processus de conversion en valeur binaire est appelé « numérisation ».
Définition : un bit est l'abréviation de binary digit (chiffre binaire). Il s’agit d’une unité de mesure informatique désignant la quantité élémentaire d’informations représentée par un chiffre binaire. Un bit peut prendre deux états : 0 ou 1. Vous pouvez traduire ces deux états comme ouvert ou fermé, ou encore vrai ou faux. C’est le système binaire.
Un octet (ou byte) désigne un ensemble composé de 8 bits

- Les techniques de presse et de gravure :
Les CD-Rom que vous achetez sont pressés au moyen d’un modèle appelé « matrice » (ou master). Cette matrice permet de copier la forme du CD original.
Les CD-R vierges que vous utilisez pour enregistrer vos données sont directement gravés par un faisceau laser (celui de votre graveur).
Le disque pressé
Un CD pressé est constitué d’une succession de plats et de creux (ou de bosses selon le point de vue adopté) : les lands et les pits. À chaque land correspond la valeur 0, et à chaque transition la valeur 1 est renvoyée.
Cette information minimale se nomme le bit. La taille d’un bit sur le disque correspond à la distance parcourue par le faisceau lumineux en 231,4 ns (nanosecondes), soit 0,278 µm à la vitesse standard minimale de 1,2 m/s.
Définition : un micromètre correspond à un millionième (106) de mètres. Son symbole est µm.
Il doit toujours y avoir au minimum deux bits de valeur 0 entre deux bits consécutifs à 1. Il ne peut y avoir plus de 10 bits de valeur 0 entre deux bits de valeur 1.
C’est pourquoi la longueur d’une alvéole équivaut au minimum à la longueur nécessaire pour stocker la valeur 001 (0,833 µm) = 3 bits et, au maximum, à la longueur correspondant à la valeur 00000000001 (3,054 µm) = 11 bits.

- Le disque gravé :
Le disque CD-R ne possède pas de pits et de lands. Il est recouvert d’une couche en couleur placée sous une autre couche polie d’une matière réfléchissante. Sur un disque vierge, cette surface colorée est complètement transparente. Le graveur brûle (ou noircit) des emplacements dont le pouvoir de réflexivité est perdu, à l’instar d’un disque pressé et de ses cavités. Ces variations de lumière sont interprétées par le lecteur comme une variation de 0 et de 1 et traduites en une information utilisable.

- La composition d’un CD-R :
Un disque compact est un disque optique de 12 cm de diamètre et d’environ 1,2 mm d’épaisseur, permettant donc de stocker des informations numériques.
L’orifice central a un diamètre de 15 mm et sert simplement à centrer le CD.
Les supports les plus courants contiennent de 74 à 80 minutes de données audio, soit respectivement de 650 à 700 Mo de données (c’est l’équivalent de 450 disquettes).
Un CD enregistrable est constitué d’un empilement de couches ; de bas en haut :
* un substrat en matière plastique (polycarbonate), c’est-à-dire la partie en plastique transparent ;
* un colorant organique, par exemple la phtalocyanine ;
* une couche réfléchissante (reflective layer) ;
* une laque traitée anti-UV en acrylique formant un film protecteur pour les données ;
* un vernis blanc ou argenté sur toute la surface ;
* une couche supérieure permettant de présenter une face imprimée (marque du fabricant, type de produit, etc.).
Ces deux dernières couches sont optionnelles.
Moins la couche de vernis est dure, plus il est facile de rayer un CD et donc de l’endommager.
La fonction du colorant est de conserver les informations. Il se décompose sous l’effet du rayon laser qui génère de la chaleur (de 780 à 790 nm de longueur d’onde). Le faisceau de lumière émis par le laser absorbe différemment la couche de colorant, ce qui permet la fixation des informations. Par conséquent, les données sont plus proches de la couche supérieure que de la couche de plastique transparent.
Le colorant organique employé détermine la qualité du support :
* La cyanine, de couleur bleue, donne aux disques une couleur verte lorsque la couche métallique est en or. Les CD ont une qualité et une durée de vie inférieures aux CD qui utilisent un colorant à base de phtalocyanine. La couleur favorisant moins la réflexivité, la gravure est moins précise
* La phtalocyanine entraîne une meilleure réflectivité, sa couleur or étant plus transparente.
* Le Metal Azo donne une couleur bleue aux CD vierges. La couche réfléchissante est en argent et assure une bonne réflectivité. La stabilité du colorant est cependant moins élevée, d’où une durée de vie raccourcie.
Un bon support c'est 50% d'une gravure réussie. Choisissez des disques Or ou, à défaut, des marques connues pour une qualité de disque moindre. Bien entendu, c'est aussi un compromis entre la qualité du disque et les exigences de votre porte-monnaie.

- La technologie laser :
Le laser est utilisé pour lire et écrire un disque.
Définition : Le terme « laser » est l’acronyme anglais de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Le laser génère une lumière continue qui se focalise jusqu’à devenir très fine. Son diamètre minimal est égal au rapport entre la longueur d’onde et l’ouverture de numérisation.
Pendant le processus de lecture, la diode du laser est montée sur un bras pivotant qui peut se déplacer radialement (en suivant le rayon d’une circonférence et les rotations du disque).

- Le processus de lecture :
Un lecteur de disque est principalement composé de ces éléments :
* un moteur qui contrôle la vitesse de rotation située entre 200 rpm et 500 rpm, en fonction de la piste lue ;
Définition : RPM est l'acronyme de "Rotation Par Minute", ce terme désigne une unité de mesure servant à quantifier la vitesse de rotation d’un disque (le nombre de tours qu’il est capable d’effectuer en une minute).
* un laser et un système optique chargé de la détection des lands.
* un mécanisme de repérage qui déplace le laser le long de la piste en spirale (sa précision est de l’ordre du micron).
Le lecteur interprète les blocs de données et les envoie au DAC (dans le cas d’un CD-Audio) ou à l’ordinateur (s’il s’agit de données).
Définition : DAC est l'abréviation de Digital Analogic Converter, ce terme désigne n’importe quel système permettant de convertir une donnée numérique (composée de 0 et de 1) en un signal analogique compréhensible.
Le faisceau laser traverse la couche en polycarbonate, puis est réfléchi par la couche d’aluminium et se heurte à l’appareillage optoélectronique qui détecte (ou capte) la variation de lumière. Le lecteur interprète donc ce changement de réflexivité comme une lecture de bits composant les différents octets. Un miroir semi-réflexif permet à la lumière réfléchie d’être diffusée au travers d’un détecteur photosensible.
Quand il passe au-dessus d’un plat, le faisceau est directement réfléchi dans un lecteur optique. Le lecteur l’interprète comme un 1.
Quand le faisceau découvre une bosse, la lumière est détournée du lecteur optique. Le lecteur l’interprète comme un 0.
Ces variations de signal sont donc détectées et converties en une série de 0 et de 1 qui sont à leur tour décodés afin de restituer le signal sonore original ou les données informatiques.
Définition : l’optoélectronique est la partie de l’électronique dédiée à l’émission, à la modulation et à la détection d’un signal optique.

- La structure d’une piste :
La piste contenant les données est approximativement large de 0,5 µm et elle est séparée des suivantes par une distance de 1,6 µm. Les bosses légèrement allongées qui forment la piste sont longues de 0,83 µm au minimum et haute de 125 nm.
Définition : le nanomètre équivaut à un milliardième de mètre. Son symbole est nm.
Il est habituel de parler de cavités à la place de bosses. Elles apparaissent comme des cavités creusées dans la couche d’aluminium, mais si l’on se place du côté où le laser lit, ce sont en réalité des bosses.
Ces bosses, d’une incroyable petitesse, forme une spirale, qui atteindrait si elle était déployée une longueur de 5 km !

- Les supports disques :
CD-R est l’abréviation de CD Recordable (CD enregistrable). CD-RW est l’abréviation de CD Rewritable (CD réinscriptible).
À l’inverse d’un CD-RW, un CD-R ne peut pas être réutilisé.

- Le reflet arc-en-ciel :
De la même façon qu’une goutte d’eau, les disques filtrent la lumière en ses différentes composantes de couleurs. À chaque couleur est associée une longueur d’onde déterminée. N’importe quelle trame composée d’un réseau d’éléments très fins va dissocier les différentes longueurs d’ondes qui sont émises et décomposer la lumière jusqu’à créer un effet d’arc-en-ciel. Les nombreuses rainures qui composent la piste concentrique du disque forment également une grille de diffraction capable de provoquer le même effet.

- La vitesse d’un disque enregistrable :
Les disques vierges sont disponibles en plusieurs vitesses qui correspondent à une certification : tel disque peut être gravé en utilisant telle vitesse de gravure. Par ailleurs, pour graver un disque en 8x sur un graveur 8x, vous devez utiliser un support qui soit certifié pour cette même vitesse.

- La durée de vie d’un disque :
La majorité des fabricants estiment la durée de vie d’un disque entre 70 et 200 ans. Cela dépend à la fois du type de support et des conditions de vieillissement. À titre de comparaison, des CD-Rom fabriqués par pressage ne durent que de 10 à 25 ans, la couche réfléchissante en aluminium étant sensible à la corrosion. Par expérience, nous pouvons dire qu’au bout de 3 ans certains disques gravés (sur des supports bon marché) commencent déjà à présenter des erreurs.

- Comment le laser écrit-il sur un disque ?
La puissance d’un faisceau laser se mesure en milliwatts. Sur une plage de 4 à 11 mW, il provoque une élévation de température jusqu’à 250 °C, ce qui fait fondre la couche sensible. Le substrat se répand dans l’espace disponible, provoquant une « microbosse » sur la surface non gravée.
Dans le cas d’un CD-RW, le faisceau laser chauffe la couche sélectivement et fait fondre les emplacements à graver. Un faisceau laser d’une puissance de 8 à 14 mW est nécessaire. Les zones qui ont ainsi été fondues ont une structure amorphe présentant un pouvoir réfléchissant plus faible que les régions à structure cristalline. Cette différence suffit à créer des variations de lumière qui seront détectées par la diode lectrice. L’effacement sur un CD-RW est provoqué par un réchauffement lent de la structure amorphe à 200 °C. Cela suffit à rendre à la couche sensible sa structure cristalline homogène, effaçant du même coup les « microzones » inscrites. Une stratégie de nouvelle écriture simultanée est appliquée, afin d’éviter une double opération assez longue à réaliser.
Les graveurs DVD-R possèdent une puissance de sortie de 100 mW en vitesse 4x et 200 mW en 16x.

- Le processus de gravure :
Vous avez vu que les CD pressés sont constitués d’une succession de zones plates appelées lands et de cavités appelées pits.
Le procédé de gravure est différent : étant donné que l’information n’est plus représentée par des cavités, mais par des marques colorées, une préspirale tracée dans le support vierge guide le graveur et l’oblige à suivre ce chemin. Les disques sont gravés depuis le centre vers l’extérieur le long de cette piste en spirale. La courbe n’est pas régulière, mais oscille autour d’une moyenne prédéterminée. Cette sinusoïde est appelée wobble, elle permet au graveur d’obtenir des informations sur la vitesse à laquelle il doit graver. Cette information est appelée ATIP (Absolute Time in PreGroove).
Définition : l’ATIP ("Absolute Time In Pregroove") permet de repérer la longueur de la spirale convertie en unité de temps.
Lors de la phase d’écriture, le graveur identifie le fabricant du CD-R et adapte la puissance du laser suivant la qualité du CD-R. La réfraction sera donc différente selon l’état du colorant.
La composition d’un CD-RW est similaire, sauf que le colorant organique est entre deux couches diélectriques.
Il existe une limite pour le nombre de réécritures possibles d’un CD-RW qui théoriquement est de 1000, mais vous pouvez trouver des CD-RW pouvant être gravés 100 000 fois !
Quand le disque est vierge, la couche est translucide. La lumière peut passer et être reflétée par la couche en aluminium. Quand le laser « grignote » la couche de couleur à une fréquence et une intensité particulières, le colorant organique devient opaque, jusqu’à ce que la lumière ne puisse plus passer au travers.
Des points particuliers placés le long de la piste sont ainsi noircis et les autres parties restent translucides : le motif numérique ainsi créé peut alors être décodé par un lecteur.
Les disques CD-RW peuvent être effacés. Le principe repose sur la technologie de changement de phase. Dans ce cas, cette fonctionnalité est assurée par un composant chimique à base d’argent et de tellure (le Tellurium) qui modifie l’état en fonction de la température à laquelle il est soumis.
Étant donné que les CD-RW réfléchissent moins de lumière que les autres supports, ils peuvent engendrer plus de problèmes de lecture.
Les marques gravées sur le disque sont extrêmement petites et elles sont tracées à une vitesse très importante. Cela engendre un nombre important d’erreurs qu’il faut corriger dans la mesure du possible.

- "CDR Media Code Identifier" :
Ce programme est téléchargeable sur de nombreux sites. Lancez simplement une requête dans votre moteur de recherche favori. Ce "freeware" est capable de lire les informations ATIP d'un CD-R ou un CD-RW que vous aurez inséré dans un graveur (et non un simple lecteur). Le fichier téléchargé sera une archive ZIP portant ce nom : cdrid163.zip. Il vous suffit de la décompresser afin d'obtenir un simple fichier exécutable. Double-cliquez sur le fichier nommé CDRIdentifier.exe.

- La modulation EFM :
Le laser suit la spirale formée par les données en utilisant les bosses. Il ne peut y avoir trop d’espaces en cas d’absence de bosses. Pour résoudre ce problème, les données sont encodées en utilisant une modulation EFM. Les octets de 8 bits sont convertis en 14 bits. Ce codage EFM est appliqué à un groupe d’octets appelé frame. Une frame contient 24 octets de données, 1 octet pour les sous-canaux et 8 octets pour la correction d’erreurs.
Chaque frame est précédée d’un motif de synchronisation sur 24 bits et de 3 bits de liaison
Étant donné que le laser a besoin de se déplacer d’une piste à l’autre, les données audio doivent être codées spécifiquement pour pouvoir être retrouvées. C’est le rôle des données placées dans la zone subcode qui enregistre les positions relative et absolue du laser sur la piste. Elles servent aussi à stocker des informations comme le titre des chansons.
Parce que le laser peut buter sur une donnée, des données supplémentaires sont écrites afin d’éviter les erreurs de lecture des bits.

- Mon graveur est-il compatible avec l'encodage EFM ?
Une liste est disponible sur cette page web : http://support.alcohol-soft.com/en/knowledgebase.php?postid=2196&title=Efm+Is+Your+Drive+Capable. Sinon, sur cette même page vous avez des directives permettant de faire un test rapide :
1) Télécharger un fichier nommé efm_test.zip.
2) Procédez à l'extraction des fichiers.
3) Double-cliquez sur un des fichiers .bat extraits puis suivez l'assistant qui se lance.
Les fichiers extraits sont les suivants :
* weak_sector.exe : le fichier exécutable responsable de la création des fichiers de test.
* sd2old.bat : crée un fichier de test qui contiendra tous les secteurs faibles qui se trouvent sur les disques protégés par "SafeDisc 2" jusqu'à la version 2.41.
* sd251.bat : crée un fichier de test qui contiendra tous les secteurs faibles qui se trouvent sur les disques protégés par "SafeDisc 2" des versions 2.51 à 2.80.
* bad.bat : crée un fichier de test contenant certains motifs particulièrement difficiles à écrire.
* sheep_3.bat : crée un fichier de test de plus de 450 Mo qui contiendra tous les motifs particulièrement difficiles à écrire.
4) Vous pouvez commencer le test en double-cliquant sur le fichier nommé sd2old.bat ou en procédant d'un seul coup avec tous les fichiers .bat.
Un fichier nommé sd2old.dat sera créé à la racine de votre disque dur. Un fichier de sortie portant l'extension .txt est également généré.
5) Dans Nero-Buring ROM cliquez sur Fichier/Nouveau puis sélectionnez l'icône CD-ROM(ISO).
6) Sélectionnez l'onglet ISO puis vérifiez que le mode 1 soit défini.
Notez que vous ne devez pas commencer un disque multisession.
7) Cliquez sur le bouton Nouveau.
8) Déposez le fichier .dat que vous avez créé dans la fenêtre ISO1 puis lancez le processus de gravure.
9) Une fois la gravure achevée cliquez sur le bouton Terminer.
10) Transférez maintenant le fichier gravé vers votre disque dur.
Si vous avez des erreurs de redondances cycliques ou des erreurs de lecture, votre graveur n'est pas compatible avec la fonctionnalité testée.
Information Il arrive que le fichier Weak_sector.exe ne soit pas trouvé. Avec le bouton droit de la souris cliquez sur le fichier .bat voulu puis sur la commande Modifier. Remplacez la ligne "weak_sectors -create -forceminsum=2 -dup=10 -gap=2 -out=sheep3.dat > out3.txt" par le chemin d'accès complet au fichier : par exemple, c:\test\weak_sector.exe…

- Les frames et les blocs :
Les données audio converties en pits sont divisées en groupes de six échantillons par canal, soit un total de 192 bits (6 x 2 x 16) ou 24 octets. À ces données audio sont ajoutés les subcode channels et le contrôle de parité CIRC.
Une frame comprend 24 octets d’audio en plus du subcode channel. Vous obtenez donc un total de 36 octets qui se décomposent comme suit :
* les bits de synchronisation (3 octets) ;
* le subcode channel (1 octet) ;
* les données audio (24 octets) ;
* le bit de parité (8 octets servant à la correction d’erreur CIRC).
Un bloc d’adresses ou secteur comprend 98 frames ou 2352 octets. À une vitesse normale, 75 blocs sont lus en une seconde.
Définition : Abréviation de Logical Block Address, le LBA est généralement égal à 2 ko. La somme des LBA indique la taille du disque : par exemple, un disque de 65,20 Mo ou 74 mn comprend 335 975 blocs d’adresses : [(656,20 x 1024) / 2).
La correction d’erreur est assurée par la technologie CIRC (Cross Interleaved Read-Solomon Code) qui additionne deux informations de parité et procède à l’entrelacement des données afin d’éviter les erreurs dues, par exemple, à la présence de poussière.

- Les subcode channels :
Il y a huit subcode channels (également appelés "Subchannels" ou sous-canaux") : P, Q, R, S, T, U, V, W. Chaque sous-canal comprend 96 octets alloués dans chaque bloc.
Le subcode channel P marque le début et la fin d’une piste et ne sert que si le lecteur n’a pas la capacité de recueillir les informations du sous-canal Q.
Le sous-canal Q contient la position des données dans le temps (temps relatif, depuis le début de la piste, et absolu), la TOC (Table of Content, « table des matières »), le nombre de pistes, l’index et l’ISRC.
Définition : ISRC est l'abréviation d’International Standard Audio Code. Il s’agit d’un numéro d’identification unique qui contient des informations comme le pays d’origine, le propriétaire du disque, l’année d’enregistrement, etc.
Les canaux R et W servent à coder du texte et du graphisme sur un CD-Audio (CD-Text) ou un CD-G (CD Graphics).

- Les "subchannels" :
Les subchannels peuvent être des subchannels de données ou des subchannels audio dans lesquelles sont stockées toutes informations ne faisant pas partie des données normales ou des pistes. Certains éditeurs de jeux ou de musique stocke dans ces secteurs une information digitale permettant d'empêcher la sauvegarde du disque car ce type d'informations ne peut pas être copiée. Voici quelques exemples de protections classiques :
* Sony's Securom stocke cette empreinte digitale du disque dans le subchannels de données.
* New Securom : les informations sont stockées dans les subchannels audio et données.
* LibCrypt (PlayStation Sony) et LaserLock : les données sont sauvegardées dans les subchannels codés sur 16 octets (Securom) ou 96 octets (LibCrypt).
Par ailleurs, certains graveurs anciens ne peuvent lire les données de type Raw+16 ou/et Raw+96. Nous parlerons alors de gravure utilisant le mode MMC-DAO-RAW+96.
Définition : Le terme MMC ("MultiMedia Command") désigne un jeu de commandes préétablis utilisé par les lecteurs et les graveurs de CD. Le MMC-1 était destiné uniquement aux CD-ROMs; les MMC-2, MMC-3 et MMC-4 incluent aussi les lecteurs et graveurs DVD.

- La correction des erreurs :
Pour que cette masse d’informations soit accessible, il faut qu’elle soit encodée selon une norme définie. C’est l’objet de départ de la norme ISO-9660 qui a été édictée afin de minimiser l’impact des erreurs lors de la lecture du support. Vous obtenez ce résultat en ajoutant aux données proprement dites des informations supplémentaires :
* Le disque est marqué par une sorte d’encodage qui indique au lecteur quelle partie du disque est lisible en fonction de n’importe quelle datation.
* Chaque donnée contenue dans une piste est séparée par des informations de remplissage afin d’éviter de trop longues chaînes de 0 ou de 1. Si les changements d’états ne se produisent pas assez fréquemment (continuité de 0 ou de 1), le laser de lecture risque de s’égarer.
* Des données supplémentaires sont introduites dans le cas où le laser de lecture commettrait une erreur ; le lecteur peut alors la détecter et corriger le problème en utilisant ces données supplémentaires.
* Les données enregistrées ne sont pas encodées de manière séquentielle. Elles sont entrelacées, disposées en fonction d’un schéma défini. Ainsi, si une poussière ou une rayure endommage un octet, ce n’est pas l’ensemble du segment qui sera rendu illisible, mais simplement cette partie de l’information (le lecteur « raccommodant » le reste de l’information). Le lecteur lit donc les données dans un premier temps, puis entame le processus de « désentrelacement » afin de pouvoir les restituer.
Dans le cas de l’écriture par paquets, vous enregistrez un à un chaque paquet, puis vous ajoutez la TOC et les informations de structure une fois le disque rempli.

- La structure logicielle des CD :
Il ne suffit pas d’avoir une idée, même succincte, de la structure matérielle d’un disque. Il est aussi intéressant de savoir comment les
données sont organisées afin de comprendre chaque étape du processus de gravure d’un disque.

- Les livres en couleur :
Il existe de nombreux standards décrivant la façon selon laquelle les données doivent être stockées et organisées sur un disque compact. Ces standards sont référencés dans de volumineux documents appelés « Livres » (Books). Selon la petite histoire, c’est la couverture rouge du premier livre qui lui a donné son titre. D’autres spécifications ont été publiées par la suite, les fabricants leur attribuant de la même façon une couleur à chaque fois différente. Voici donc un résumé rapide des forces en présence et des principaux termes en vigueur.
- Le Livre rouge (The Red Book) :
Cette norme décrit le format physique des disques compacts et des CD audio (également nommés CD-DA, Compact Disc Digital Audio). Il impose une norme de fréquence d’échantillonnage de 44,1 kHz et une résolution de 16 bits en stéréo pour l’enregistrement des données audio.
- Le Livre jaune (The Yellow Book) :
Cette norme décrit le format physique des CD de données (CD-Rom, Compact Disc Read Only Memory). Il comprend deux spécifications :
* En mode 1, les données sont stockées avec un contrôle d’erreur ECC (Error Correction Code). Cela permet d’éviter les pertes de données si le support venait à se détériorer. Les secteurs font 2048 octets.
* Le mode 2 permet de stocker des données compressées. Les secteurs font 2336 octets.
Une description des spécifications des CD-Rom XA a été ajoutée à cette norme.
- Le Livre vert (The Green Book) :
Cette norme décrit le format physique des CD-I (CD interactif).
Le CD-I, conçu par Philips et Sony, peut contenir des données informatiques et de la vidéo ou du son. Les ordinateurs sont dans l’incapacité de lire les CD-I s’ils ne possèdent pas une carte d’extension spécifique.
- Le Livre orange (The Orange Book) :
Cette norme décrit le format physique des CD-R (CD inscriptibles). Elle comprend trois catégories de CD :
* les CD-MO (CD magnéto-optiques) ;
* les CD-WO (CD Write-Once, plus connus sous le nom de CD-R) ;
* CD-RW (CD réinscriptibles originellement appelés CD-E).
- Le Livre blanc (The White Book) :
Cette norme décrit le format des Video-CD (VCD), des Super Video-CD (SVCD) et des CD de karaoké.
Le VCD peut contenir environ 70 minutes de vidéo. À cause de sa faible résolution et de son mode de compression (MPEG-1), l’image manque de netteté. Le son est encodé en MP2 Dolby Surround. Il peut être aussi bien lu sur un ordinateur, une console de jeux, un lecteur DVD (en fonction des modèles) ou sur les baladeurs CD MP3. Ce support est très présent sur le marché asiatique.
Le SVCD reprend les avantages de son prédécesseur, tout en proposant une meilleure qualité d’images. Codé en MPEG-2 et proposant un son Multichannel 5.1, il constitue une alternative intéressante aux DVD.
- Le Livre bleu (The Blue Book) :
Cette norme décrit le format des CD-Extra (aussi appelés Enhanced Music CD). Il s’agit d’un disque à deux sessions, la première étant audio, la seconde contenant des données (ou CD-Plus).
Des références sont également faites au format LaserDisc.
- Le Livre Photo-CD (The Photo-CD Book) :
Développée par Kodak et Philips, cette norme fixe les spécifications des disques CD-DA. Pour l’instant, ce livre n’est pas défini par une couleur…

- La structure des données :
Découvrez ici l’exemple d’un CD-Audio… Chaque échantillon est stocké numériquement sur 16 bits à la fréquence de 44,1 kHz en stéréo, et occupe 4 octets (16 bits correspondent à deux octets par canal). Chaque seconde correspond à 44 100 échantillons. Un secteur de type 1 occupe 2352 octets.
* Il est donc possible de stocker 588 échantillons par secteur (2352 / 4 = 588).
* Une seconde musique occupe 75 secteurs (44 100 / 588 = 75).
* Un CD-Audio de 74 minutes comporte 333 000 secteurs (74 min x 60 s x 75).
Le tableau suivant récapitule les types de secteurs définis :

Norme - Données en octets - Correction d’erreurs - Commentaires
Livre rouge - 2352 - Autorise le stockage de données audio, soit 747 Mo (333 000 secteurs x 25 352 octets)
Livre jaune (mode 1) - 2048 - 288 - Autorise le stockage des données informatiques, soit 650 Mo (333 000 secteurs x 2048 octets)
Livre vert (mode 2, forme 1) - 2048 - 280 - Autorise le stockage des données informatiques, soit 650 Mo (333 000 secteurs x 2048 octets)
Livre vert (mode 2, forme 2) - 2324 - 4 - Autorise le stockage des données audio et vidéo compressées

- La structure logicielle d’un disque :
Le disque compact est divisé en trois parties principales.
* Lead-in Area : cette partie se situe au début du disque. Elle commence à partir d’un rayon de 23 mm pour s’étendre jusqu’à un rayon de 25 mm. C’est là que sera enregistrée la table des matières (ou TOC).
Définition : La TOC (Table Of Contents) permet de définir les positions de début et de fin des pistes sur un disque. Un disque ne contenant pas de TOC ne peut être lu par un lecteur.
* Program Area : c’est la partie du disque où les données sont stockées. Elle commence à partir d’un rayon mesurant 25 mm pour s’étendre jusqu’à un rayon mesurant 58 mm.
* Lead-out Area : désigne une zone tampon ne contenant aucune donnée et qui termine le disque. Elle commence au rayon mesurant 58 mm. C’est la zone la plus éloignée du centre du disque.
Les zones PCA (Power Calibration Area, « zone de calibrage de puissance ») et PMA (Program Memory Area, « zone mémoire programmable ») forment à elles deux une zone appelée SUA (System User Area). La PCA est une zone de test permettant au laser d’adapter sa puissance au type de support.
Une session est fermée ou un disque est finalisé quand les zones Lead-in et Lead-out ont été écrites. Tant qu’un disque n’a pas été finalisé, la TOC est écrite dans une portion du support appelée « zone de mémoire programmable » (PMA). Les graveurs étant les seuls périphériques capables de lire cette zone, cela explique pourquoi un disque non finalisé est illisible dans un lecteur classique. Une fois que le disque est finalisé, la TOC est écrite dans le Lead-in.
Si vous fermez une session, puis ouvrez une nouvelle session, le mécanisme est différent : la TOC est inscrite dans le Lead-in actuel et pointe également vers la TOC de la session précédente. Il s’ensuit un chaînage entre les Lead-in qui peut provoquer ce type d’erreurs :
* Le lecteur ne peut lire que les données audio présentes dans la première session.
* Le lecteur ne peut lire que les données informatiques présentes dans la dernière session.

- Les systèmes de fichiers :
Les systèmes de fichiers décrivent comment et où les fichiers et les répertoires sont organisés sur un CD-Rom ou un DVD-Rom. Un même support peut contenir différents systèmes de fichiers. Cette notion est très différente de celle de la TOC qui décrit l’organisation des pistes et des sessions.
Dans la plupart des cas, plusieurs systèmes de fichiers cohabitent afin de rendre le support le plus compatible possible.
- La norme ISO 9660 :
Cette norme (autrefois appelée High Sierra) définit le mode d’enregistrement des fichiers sur un disque. Elle se décline en trois niveaux.
* Niveau 1 : les noms des fichiers doivent être en majuscule (A-Z) et peuvent contenir des chiffres (0-9) et le trait de soulignement (_). Les répertoires ont un nom limité à huit caractères et une profondeur limitée à huit niveaux. De plus, chaque fichier doit être stocké en continu sur le disque, sans fragmentation.
* Niveau 2 : ce format permet de nommer les fichiers de manière plus souple en acceptant notamment les caractères @ - ^ ! $ % & ( ) # ~. La profondeur de l’arborescence est portée à 32 sous répertoires maxima.
* Niveau 3 : ce format n’impose aucune restriction de noms de fichiers ou de répertoires.
- La norme Joliet :
Cette norme est une extension de la précédente. Elle prend en charge les noms longs de fichiers (64 caractères). Elle apporte également la possibilité d’utiliser les caractères Unicode dans les noms de fichiers.
Définition : L’Unicode est un standard informatique qui attribue à tout caractère de n’importe quel système d’écriture un identifiant numérique unique, de manière unifiée, quelle que soit la plate-forme informatique ou logicielle.
- La norme Rock Ridge :
C’est une autre extension du système de fichier ISO-9660 conçue par des fabricants pour l’univers Unix et reposant sur la sémantique des fichiers POSIX.
- La norme CDRFS :
Ce système de fichiers conçu par Sony autorise le contenu d’un CD-Rom à être accessible de la même manière que l’interface classique de l’Explorateur. C’est le soubassement des programmes d’écritures par paquets.
- La norme CD-UDF :
La norme CD-UDF (Universal Disk Format ou format ISO-13346) désigne un format standard de système de fichiers permettant l’écriture incrémentale par paquets.
Cette norme a été plusieurs fois révisée et les versions actuellement utilisées sont les versions 1.05, 1.5 et 2.0.
- La norme CD-Text :
Cette norme édictée par Philips permet d’afficher les informations de texte codées contenues sur un CD-Audio (nom de l’artiste, titres des plages).
- La norme CD-i :
C’est un autre système de fichiers dérivé de l’ISO-96660.
- La norme CD-ROM/XA :
Le format CD-ROM/XA (eXtended Architecture, « architecture étendue ») est une extension de la norme Mode 2 du Livre jaune. Il a été conçu comme une passerelle entre le CD-Rom et le CD-I (Livre vert).
- La norme CD-Bridge :
Le format CD-Bridge est une variante du CD-Rom XA. Les CD-Bridge contiennent des informations additionnelles destinées à être lues par un lecteur de CD-I ou par les lecteurs de CD prenant en charge les CD-Rom XA.
- La norme El Torito :
Il s’agit plutôt d’une structure particulière du système ISO-96660 rendant un support « bootable ». Cela suppose que le système de fichiers ISO-96660 soit implémenté ainsi que le descripteur de volume et une image de disquette. Le système de fichiers ISO-96660 possède donc une extension qui envoie une information au BIOS lui permettant de savoir à partir de quels fichiers démarrer. Cela suppose donc une structure de CD-Rom particulière et un descripteur de volume défini par la norme El Torito. C’est une autre manière de dire que le fait de copier simplement l’image d’une disquette ne fait pas de votre support un CD-Rom bootable.
Nous pouvons dresser un petit récapitulatif des systèmes de fichiers qui sont implémentés quand vous utilisez un logiciel de gravure dit classique.
Pour les CD-Rom :
* La norme ISO-96660 est utilisée la plupart du temps, afin de rendre une application la plus compatible possible car c’est le seul format standard d’échange entre toutes les plates-formes.
* La norme Joliet est utilisée la plupart du temps, sauf en ce qui concerne les VCD.
* La norme UDF n’est pas utilisée dans la plupart des cas.
Pour les DVD-Rom :
* La norme ISO-96660 est utilisée la plupart du temps, afin de rendre une application la plus compatible possible.
* La norme Joliet est utilisée la plupart du temps, sauf en ce qui concerne les DVD vidéo.
* La norme UDF est utilisée dans la plupart des cas.
Pour les programmes de Packet-Writing, le système de fichiers utilisé est toujours l’UDF. Certaines applications gardent un espace réservé
afin de pouvoir convertir le système de fichiers UDF en un autre système (quand, par exemple, le support est plein).

- Les principaux types de disques :
* CD-DA : comporte l’information de logo Compact Disc Digital Audio.
* CD+G : comporte l’indication CD Graphics.
* CD-i : comporte l’information de logo Compact Disc Interactive.
* Video-CD : comporte l’information de logo Compact Disc Digital Video ou Video-CD. Il est différent du CD vidéo qui est à mi-chemin entre le CD audio et le LaserDisc. Contrairement aux Video-CD, les vidéos ne peuvent être lues par un lecteur de CD-Rom, mais par un lecteur dédié.
* Photo-CD : présence d’un logo marqué Kodak Photo-CD.
* SVCD : comporte l’information de logo Super Video-CD.
* HDCD (High Definition Compatible Digital) : comporte l’information de logo HDCD. C’est un CD audio de haute définition. L’échantillonnage du son est porté à 96 kHz, la résolution à 20 bits (contre 44,1 kHz et 16 bits pour le CD audio classique).
* SACD (Super Audio CD) : permet de stocker plus de données sur le disque pour améliorer nettement la qualité du son grâce à une bande passante plus importante. C’est un disque multicouche qui contient une couche compatible avec un lecteur de CD traditionnel et une couche SACD qui ne peut être lue que par un appareil équipé d’un décodeur spécifique (platine de lecture SACD ou lecteur de DVD multiplate-forme).
* DTS (Digital Theater System) : concurrent direct du Dolby Digital. Comme lui, il s’agit d’un système de compression de données numériques appliqué à un message 5.1 de haute qualité.
Information : Qu’est-ce que le MultiRead ?
Cette indication précise simplement qu’un lecteur CD ou DVD peut lire tous les types de CD : CD audio, CD-Rom, CD-R et CD-RW.

- Les CD audio :
Un CD audio découpe une seconde de son en 44 100 tranches, puis mesure la hauteur de chaque tranche sur 16 bits (valeur de 0 à 65 535). Cette opération est réalisée avec une technique appelée Pulse-Code Modulation (modulation par impulsions codées) dont les caractéristiques sont les suivantes : 44,1 kHz 16 bits stéréo PCM. Le DVD (DVD-Audio) autorise jusqu’à 24 bits de résolution et 192 kHz de fréquence d’échantillonnage.
La plupart des formats numériques sont compressés grâce à des algorithmes (MPEG-2, MP3, etc.) qui éliminent une partie du signal afin d’optimiser l’espace de stockage.

- Différence entre un CD-R Audio et un CD-Rom :
Les spécifications d’un CD-R Digital Audio sont semblables à celles d’un CD-R de données. Seule l’ATIP diffère : 00000000 pour les disques de données et 01000000 pour les disques audio. Ce code étant lu par le graveur audio, un CD-R de données ne peut être gravé en utilisant un graveur audio (graveur de salon). Il est par contre possible de graver un CD-R Audio en utilisant un graveur d’ordinateur. Autre conséquence : vous ne devez employer des supports audio que si vous utilisez un graveur de salon.