CD ir digitāls optiskais disks datu glabāšanai Philips un Sony kopīgi izstrādātā formātā, kas tika izdots 1982. gadā. Sākotnēji tas tika izstrādāts audio ierakstu glabāšanai un atskaņošanai, bet vēlāk tika pielāgots dažādu datu ierakstīšanai. Vairāki citi formāti ir kļuvuši par to atvasinājumiem, tostarp audio ierakstīšana vienreiz un datu glabāšana (CD), pārrakstāmie datu nesēji (RW), video diski (VCD), super video diski (vai SVCD), PictureCD utt. Pirmais komerciāli pieejams CDP. -101 audio CD atskaņotājs tika izlaists 1982. gada oktobrī Japānā.
Standarta kompaktdisku diametrs ir 120 mm, un tajos var ievietot līdz aptuveni 80 minūtēm nesaspiesta audio vai aptuveni 700 MB datu. Mini CD ir dažāda diametra (no 60 līdz 80 milimetriem). Tos dažreiz izmanto kompaktdisku singlu ierakstīšanai, jo tajos var ietilpt līdz 24 minūtēm audio, vai ierakstīšanas draiveriem.
Attīstīt popularitāti
Laikā, kad tehnoloģija tika ieviesta, 1982. gadā, kompaktdiskā varēja saglabāt daudz vairāk datu nekā personīgā diska cietajā diskā.datoru, kas parasti nav lielāks par 10 MB. Līdz 2010. gadam cietie diski parasti piedāvāja tikpat daudz vietas kā tūkstotis kompaktdisku, savukārt to cenas bija nokritušās līdz zemam līmenim. 2004. gadā visā pasaulē tika pārdoti aptuveni 30 miljardi audio kompaktdisku, CD-ROM un CD-R kopiju. Līdz 2007. gadam visā pasaulē bija pārdoti 200 miljardi kompaktdisku.
Kopš 2000. gadu sākuma kompaktdiskus arvien vairāk aizstāj ar citiem digitālās uzglabāšanas un izplatīšanas veidiem, kā rezultātā līdz 2010. gadam to skaits bija samazinājies par aptuveni 50%, bet tie joprojām ir viens no galvenajiem datu nesējiem. mūzikas industrijā. nozare.
Izskata vēsture
Amerikāņu izgudrotājs Džeimss Rasels ir atzīts par pirmās sistēmas izgudrošanu digitālās informācijas ierakstīšanai uz optiskās caurspīdīgās plēves, kas izstaro gaismu halogēnu lampu lielās jaudas dēļ. Viņa patents pirmo reizi tika reģistrēts 1966. gadā. Pēc tiesvedības Sony un Philips 80. gados licencēja Rasela patentus.
Kompaktdisks ir lāzerdisku evolūcijas produkts. Šī ir tehnoloģija, kas izmanto fokusētu lāzera staru, lai nodrošinātu augstu informācijas blīvumu, kas nepieciešams augstas kvalitātes digitālajam audio. Prototipus Philips un Sony neatkarīgi izstrādāja 1970. gadu beigās. 1979. gadā tika izveidota apvienota inženieru darba grupa jaunu digitālo mediju izgudrošanai. Pēc gada eksperimentiem un diskusijām,Audio standartu grāmata tika izdota 1980. gadā. Pēc pirmās komerciālās izlaišanas 1982. gadā kompaktdiski un saistītie atskaņotāji kļuva ārkārtīgi populāri. Neskatoties uz augstajām izmaksām, 1983. un 1984. gadā ASV vien tika pārdotas vairāk nekā 400 000 vienību. Līdz 1988. gadam pārdošanas apjoms pārsniedza pieprasījumu pēc vinila platēm, bet 1992. gadā - pēc audiokasetēm. Šie panākumi CD tehnoloģiju izplatīšanā ir ciešas sadarbības rezultāts starp Philips un Sony, kuri vienojās un izstrādāja saderīgu aparatūru. Vienotais kompaktdiska dizains ļāva patērētājiem iegādāties atskaņotāju vai atskaņotāju no jebkura uzņēmuma.
Kā tehnoloģija attīstījās?
Sākotnēji tika uzskatīts, ka kompaktdisks ir mūzikas atskaņošanas vinila plates pēctecis, nevis datu nesējs. Tomēr kopš CD ieviešanas mūzikas formātā tos ir izmantojušas citas lietojumprogrammas.
1983. gadā tika veikti pirmie eksperimenti ar dzēšamu kompaktdisku. 1985. gada jūnijā pirmo reizi kompaktdisku lasīšana tika veikta datorā, bet 1990. gadā pārdošanā parādījās atkārtoti lietojami pārrakstāmi diski. Tie ir kļuvuši par jaunu alternatīvu lentei mūzikas ierakstīšanai un mūzikas albumu kopēšanai bez defektiem, ko izraisa saspiešana, ko izmanto citās digitālās ierakstīšanas metodēs. Tādējādi mūzikas kompaktdiski šķita ērtākais datu nesējs salīdzinājumā ar lentēm un ierakstiem.
Līdz 2000. gadu sākumam CD atskaņotāji lielākoties bija aizstājuši magnetofonus,kā arī radioaparāti kā standarta aprīkojums jaunos transportlīdzekļos.
Tikmēr, palielinoties failu izplatīšanai saspiestā audio formātā (piemēram, MP3), CD pārdošanas apjoms 2000. gados sāka samazināties. Piemēram, no 2000. līdz 2008. gadam, neskatoties uz kopējo mūzikas pārdošanas pieaugumu, CD pārdošanas apjoms kopumā samazinājās par 20%. Neskatoties uz straujo pieprasījuma samazināšanos salīdzinājumā ar iepriekšējiem gadiem, tehnoloģija kādu laiku palika virs ūdens.
CD struktūra
Jebkurš kompaktdisks ir 1,2 mm biezs un izgatavots no polikarbonāta plastmasas. Katrs šāds nesējs sver 15-20 gramus. Tās struktūra ir noteikta no centra uz āru, tās elementi ir:
- vārpstas cauruma centrs (15 mm);
- pirmā pārejas zona (skavas gredzens);
- skavas kronšteins;
- otrā pārejas zona (spoguļa josla);
- programmatūras laukums (no 25 līdz 58 mm);
- loks.
Uz diska virsmas tiek uzklāts plāns alumīnija vai retāk zelta slānis, padarot to atstarojošu. Metālu aizsargā lakas plēve, ko parasti uzklāj tieši uz atstarojošā slāņa. Etiķete tiek uzdrukāta virs lakas, parasti ar sietspiedes vai ofseta druku.
CD dati tiek attēloti kā mazi ievilkumi, kas pazīstami kā "celiņi", kas kodēti spirālveida trasēs, kas parādītas polikarbonāta slāņa augšpusē. CD atskaņotāja mehānisms griež disku vienā skenēšanas reizē ar ātrumu no 1,2 līdz 1,4 m/s (nemainīgs lineārais ātrums), kas ir līdzvērtīgs aptuveni 500 apgr./min diska iekšpusē, unapmēram 200 apgr./min - ārpusē. No sākuma līdz beigām atskaņotais disks atskaņošanas laikā palēninās.
Kā tiek atskaņoti dati?
Programmas zonas platība ir aptuveni 86,05 cm2, un ierakstītās spirāles garums ir 5,38 km. Pie skenēšanas ātruma 1,2 m/s atskaņošanas laiks ir 74 minūtes jeb 650 MB datu uz CD-ROM. Nedaudz blīvāku datu disku var atskaņot lielākā daļa atskaņotāju (lai gan daži vecāki modeļi neatbalsta šo formātu).
CD tiek nolasīts, izmantojot infrasarkano pusvadītāju lāzeru, kas ievietots CD atskaņotājā caur polikarbonāta slāni. Augstuma maiņa starp sliežu ceļiem rada atšķirības gaismas atstarošanā. Datus var nolasīt no datu nesēja, izmērot fotodiodes izmaiņu intensitāti.
Atšķirība starp celiņiem binārajos datos tieši neatspoguļo nulles un vieniniekus. Tā vietā tiek izmantots kodējums, kas pieņem nulles neatgriešanos. Šī kodēšanas metode sākotnēji bija paredzēta audio kompaktdiskiem, taču kopš tā laika tā ir kļuvusi par standartu gandrīz visiem formātiem.
Multivides līdzeklis
CD ir pakļauti bojājumiem apstrādes un lietošanas laikā. Dziesmas atrodas daudz tuvāk diska etiķetes pusei, un šī iemesla dēļ defekti un piesārņojumi caurspīdīgajā pusē atskaņošanu neietekmē. Tāpēc kompaktdisku etiķetes pusē, visticamāk, ir bojājumi. skrāpējumi uzcaurspīdīgo pusi var atjaunot, piepildot tās ar līdzīgu refrakcijas plastmasu vai rūpīgi nopulējot. Diska malas dažreiz nav pilnībā noslēgtas, ļaujot gāzēm un šķidrumiem sabojāt metālisko atstarojošo slāni un/vai traucēt lāzera spēju reproducēt celiņu saturu. Ciparu dati kompaktdiskā tiek saglabāti un atskaņoti no centra līdz malai.
Kuri kompaktdiski bija pieejami pārdošanā?
Standarta kompaktdiski ir pieejami divos izmēros. Līdz šim visizplatītākais datu nesējs ir 120 milimetru diametrā, ar 74 vai 80 minūšu audio ietilpību un 650 vai 700 MB datu ietilpību. Ir arī diski ar diametru 80 mm, kuros var ievietot līdz 24 minūtēm mūzikas vai 210 MB datu.
Audio kompaktdiska (oficiāli Digital Audio vai CD-DA) loģiskais formāts ir aprakstīts dokumentā, ko 1980. gadā izdeva formāta veidotāji Sony un Philips. Tas ir divu kanālu 16 bitu kodējums ar frekvenci 44,1 kHz. Bija paredzēts, ka četru kanālu audio ir derīgs šī formāta variants, taču tas nekad netika ieviests praksē. Šie ir standarta mūzikas kompaktdiski, kas visbiežāk atrodami tirgū.
CD+teksts ir Audio CD paplašinājums, kas ļauj saglabāt papildu teksta informāciju (piemēram, albuma nosaukumu, dziesmas, izpildītāja vārdu), bet datu nesējs tiek ierakstīts atbilstoši Audio CD standartiem. Informācija tiek glabāta vai nu tajā diska apgabalā, kur ir aptuveni pieci kilobaiti brīvas vietas, vai celiņa kodā, kurā var saglabātaptuveni 31 MB papildu.
CD+graphics ir īpašs audio kompaktdisks, kurā papildus audio ir arī grafiskie dati. Šo multividi var atskaņot parastā atskaņotājā, bet, atskaņojot speciālā CD+G ierīcē, tas var izvadīt attēlus. Parasti šāds atskaņotājs ir savienots ar televizoru vai tiek parādīts datora monitorā. Šīs grafikas gandrīz vienmēr tiek izmantotas, lai ekrānā parādītu dziesmu vārdus karaoke.
CD+Advanced Graphics (pazīstams arī kā CD+EG) ir grafisko datu kompaktdiska uzlabota versija. Tāpat kā CD+G, arī CD+EG izmanto CD-ROM pamatfunkcijas, lai papildus atskaņotajai mūzikai parādītu teksta un video informāciju. Tie ir datoru kompaktdiski, kas paredzēti atskaņošanai ar monitoru.
SACD formāts
Super Audio CD (SACD) ir augstas izšķirtspējas, tikai lasāms audio formāts. Šie optiskie diski ir izstrādāti, lai nodrošinātu augstas precizitātes digitālā audio reproducēšanu. Formāts tika ieviests 1999. gadā, to izstrādāja Sony un Philips. SACD sāka parādīties DVD audio formātos, taču tie neaizstāja standarta audio kompaktdiskus.
Zem apzīmējuma SACD ir arī hibrīddiski, kas satur SACD un audio straumi, kā arī standarta CD audio slānis, kas tiks atskaņots standarta CD atskaņotājos. Tas tika darīts, lai nodrošinātusaderība.
Citi formāti
Pirmajos dažos pastāvēšanas gados kompaktdisks bija medijs, ko izmantoja tikai audio. Tomēr 1988. gadā šis standarts tika definēts kā nepastāvīgas optiskās atmiņas ierīces. Tātad bija kompaktdiski ar programmām, video un tā tālāk. Atsevišķi ir vērts izcelt šādus veidus.
Video CD (VCD) ir standarta digitālais formāts video glabāšanai. Šos multivides failus var atskaņot specializētos VCD atskaņotājos, vismodernākajos DVD atskaņotājos, personālajos datoros un dažās spēļu konsolēs.
Kopumā attēla kvalitātei vajadzēja būt salīdzināmai ar VHS video. Slikti saspiests VCD video dažreiz var būt zemākas kvalitātes, taču šis formāts saglabā informāciju gabalos, nevis uzkrāj analogos trokšņus, kas ar katru lietošanas reizi pasliktinās (salīdzinājumā ar ierakstīšanu lentē).
Super Video CD (Super Video Compact Disc jeb SVCD) ir formāts, ko izmanto video glabāšanai standarta kompaktdiskos. SVCD tika iecerēts kā VCD pēctecis un alternatīva DVD-Video. Pēc tā īpašībām tas ir kaut kur starp iepriekšminētajiem formātiem gan tehnisko iespēju, gan attēla kvalitātes ziņā.
Vienā CD-R diskā var ievietot līdz 60 minūtēm standarta kvalitātes SVCD video. Lai gan SVCD video garumam nav īpašu ierobežojumu, bitu pārraides ātrums un līdz ar to arī kvalitāte ir jāsamazina, lai pielāgotos ļoti gariem videoklipiem.ieraksti. Šī iemesla dēļ ir problemātiski ievietot vairāk nekā 100 minūtes video vienā SVCD bez būtiskiem kvalitātes zudumiem, un daudzi aparatūras atskaņotāji nevar atskaņot datus ar ātrumu, kas ir mazāks par 300–600 kilobitiem sekundē.
Vienreiz lietojami un atkārtoti lietojami datu nesēji
CD-R ieraksti ir paredzēti pastāvīgai lietošanai. Laika gaitā datu nesēja fiziskās īpašības var mainīties, izraisot lasīšanas kļūdas un datu zudumus, līdz lasītājs var tos atgūt, izmantojot kļūdu labošanas paņēmienus. To kalpošanas laiks ir no 20 līdz 100 gadiem atkarībā no kvalitātes, paša ieraksta un kompaktdiska glabāšanas apstākļiem. Tomēr testi ir atkārtoti parādījuši kvalitātes pasliktināšanos lielākajai daļai disku pēc aptuveni 18 mēnešiem normālos uzglabāšanas apstākļos un regulāras lietošanas laikā.
CD-RW ir ierakstāms datu nesējs, kurā krāsvielu vietā tiek izmantots metāla sakausējums. Rakstīšanas lāzers šajā gadījumā tiek izmantots, lai uzsildītu un mainītu sakausējuma īpašības un tādējādi mainītu atstarošanas spējas. Šī iemesla dēļ CD-RW ir mazāk atstarojoša virsma. Šāda veida kompaktdiskus var ierakstīt vairākas reizes. Taču formāta atšķirības dēļ ne visi spēlētāji var nolasīt datus no šāda datu nesēja.
