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公開：2024-05-29

CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)とは

CD-ROMはCompact Disc Read-Only Memoryの略称で、コンパクトディスクに情報を記録し、読み出し専用のメモリとして使用するものです。CD-ROMは音楽CDと同じ直径12cmのディスクで、最大で約650MBのデータを記録することができます。

CD-ROMは1985年にソニーとフィリップス社によって開発されました。当時のフロッピーディスクの記憶容量は1.44MBであったため、CD-ROMの大容量記憶は画期的なものでした。

CD-ROMはレーザー光線を使用して情報を読み取ります。ディスク表面には微小なくぼみ(ピット)が刻まれており、レーザー光線がピットに当たると反射率が変化します。この反射率の変化を利用して、デジタルデータを読み取るのです。

CD-ROMは情報を記録した後は追記や書き換えができない読み出し専用のメディアです。そのため、大量生産に適しており、ソフトウェアの配布やデータベースの提供などに広く利用されてきました。

現在ではより大容量で高速なDVDやBlu-rayディスクが普及したため、CD-ROMの利用は減少傾向にあります。しかし、音楽CDの規格と互換性があるため、音楽データの保存や配布には今でも使用されています。

CD-ROMの構造と記録方式

CD-ROMに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• CD-ROMの物理的構造
• CD-ROMのデータ記録方式
• CD-ROMのファイルシステム

CD-ROMの物理的構造

CD-ROMはポリカーボネート樹脂でできた直径12cmのディスクです。ディスクの表面にはらせん状に微小なくぼみ(ピット)が刻まれています。ピットとピットの間の平らな部分(ランド)とで、デジタルデータの0と1を表現します。

ディスクの中心部から外側に向かって、らせん状にデータが記録されています。ディスクの最内周にはリードインエリアと呼ばれる領域があり、ディスクの種類やデータ容量などの情報が記録されています。

ディスクの最外周にはリードアウトエリアと呼ばれる領域があり、データの終わりを示すマークが記録されています。リードインエリアとリードアウトエリアの間の領域に、実際のデータが記録されます。

CD-ROMのデータ記録方式

CD-ROMのデータはピットとランドの長さの組み合わせで表現されます。ピットとランドの長さは0.9～3.3μmの間で変化し、これを組み合わせることで、デジタルデータの0と1を表現します。

CD-ROMのデータはEFM(Eight-to-Fourteen Modulation)と呼ばれる方式で記録されます。8ビットのデータを、14ビットの信号に変換して記録する方式です。これにより、ピットとランドの長さを最適化し、エラーの発生を抑えることができます。

また、データの前後にはシンクバイトと呼ばれる特殊なパターンが付加されます。シンクバイトはデータの始まりと終わりを示すマーカーの役割を果たし、データの同期を取るために使用されます。

CD-ROMのファイルシステム

CD-ROMにはISO 9660と呼ばれる標準的なファイルシステムが使用されています。ISO 9660は国際標準化機構(ISO)によって策定された、CD-ROMのためのファイルシステム規格です。

ISO 9660では8.3形式のファイル名(ファイル名8文字以内、拡張子3文字以内)が使用されます。また、ディレクトリ構造は最大8階層まで作成できます。各ファイルやディレクトリには日付や属性などのメタデータが付与されます。

Windows等のOSではISO 9660に加えて、Jolietと呼ばれる拡張規格もサポートしています。Jolietでは長いファイル名(最大64文字)やUnicodeによる文字コードがサポートされ、利便性が向上しています。

CD-ROMドライブの仕組みと種類

CD-ROMに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• CD-ROMドライブの読み取り原理
• CD-ROMドライブの速度と性能
• CD-ROMドライブの接続方式

CD-ROMドライブの読み取り原理

CD-ROMドライブはレーザー光線を使ってディスクに記録された情報を読み取ります。ドライブ内にはレーザーダイオードと呼ばれる発光素子が搭載されており、これがレーザー光線を発します。

ディスクの表面に照射されたレーザー光線はピットとランドで反射率が異なります。この反射率の変化を、フォトダイオードと呼ばれる受光素子で検出し、電気信号に変換することで、デジタルデータを読み取ります。

ディスク上のデータはらせん状のトラック上に記録されているため、レーザー光線を正確にトラッキングする必要があります。このため、CD-ROMドライブにはフォーカシングサーボとトラッキングサーボと呼ばれる機構が搭載されています。

CD-ROMドライブの速度と性能

CD-ROMドライブの性能はデータ転送速度で表されます。転送速度は音楽CDの再生速度を基準とした倍数で表記されます。例えば、「24倍速」と表記されたドライブは音楽CDの24倍の速度でデータを読み取ることができます。

初期のCD-ROMドライブはシングルスピード(150KB/秒)でしたが、その後、倍速ドライブが登場し、性能が向上しました。現在では52倍速(7.8MB/秒)や、さらに高速なドライブが一般的です。

また、CD-ROMドライブにはアクセスタイムと呼ばれる性能指標もあります。アクセスタイムはドライブがディスク上の目的のデータにアクセスするまでの時間を表します。アクセスタイムが短いほど、データへのアクセスが高速になります。

CD-ROMドライブの接続方式

CD-ROMドライブはコンピュータに接続して使用します。接続方式にはATAPI(IDE)、SCSI、USB、PCIなどがあります。それぞれ、インターフェースの規格や転送速度が異なります。

ATAPIはパラレルATAインターフェースを使用する接続方式で、主にデスクトップPCで使用されてきました。SCSIは高速なデータ転送が可能な接続方式で、サーバーやワークステーションで使用されることが多いです。

USBはシリアルインターフェースを使用する接続方式で、外付けドライブに広く使用されています。USB 2.0では最大480Mbpsの転送速度が可能です。PCIはコンピュータの内部バスに直接接続する方式で、高速なデータ転送が可能です。

CD-ROMの用途と活用例

CD-ROMに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• CD-ROMによるソフトウェアの配布
• CD-ROMを利用したデータベースの提供
• CD-ROMを活用したマルチメディアコンテンツ

CD-ROMによるソフトウェアの配布

CD-ROMは大容量かつ安価な記憶メディアであるため、ソフトウェアの配布に広く利用されてきました。特に、OSやアプリケーションソフトなどの大規模なソフトウェアはCD-ROMでの提供が一般的でした。

ソフトウェアメーカーは製品をCD-ROMに記録し、パッケージ化して販売します。ユーザーはCD-ROMをコンピュータにセットし、インストールプログラムを実行することで、簡単にソフトウェアをインストールできます。

また、ソフトウェアの体験版や、追加のコンテンツ、パッチなども、CD-ROMで提供されることがあります。CD-ROMはコピーや配布が容易であるため、ソフトウェアの普及に大きく貢献しました。

CD-ROMを利用したデータベースの提供

CD-ROMは大量のデータを格納できるため、各種データベースの提供にも利用されてきました。百科事典、辞書、電話帳、法律関連データなど、さまざまなデータベースがCD-ROM化されています。

CD-ROMは検索エンジンと組み合わせることで、高速かつ効率的にデータを検索することができます。キーワードや条件を指定して検索することで、目的の情報をすぐに見つけ出すことができます。

また、CD-ROMはネットワークに接続することなく、スタンドアロンで使用できるため、セキュリティの面でもメリットがあります。重要な情報を社外に持ち出すことなく、社内で活用することができます。

CD-ROMを活用したマルチメディアコンテンツ

CD-ROMは音声や動画、画像など、マルチメディアデータの記録に適しています。ゲームソフトや教育用コンテンツ、電子ブックなど、さまざまなマルチメディアコンテンツがCD-ROMで提供されてきました。

CD-ROMのデータ容量は音楽CDの約7倍にあたる650MBです。この容量があれば、高品質な音声や動画、高解像度の画像を大量に格納することができます。

また、CD-ROMはインタラクティブ性にも優れています。ユーザーの操作に応じて、音声や映像を再生したり、画面を切り替えたりすることができます。クイズやシミュレーションなど、双方向性を活かしたコンテンツ制作が可能です。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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