CD yra skaitmeninis optinis diskas, skirtas duomenims saugoti Philips ir Sony bendrai sukurtu formatu, išleistas 1982 m. Iš pradžių jis buvo sukurtas garso įrašams saugoti ir leisti, tačiau vėliau pritaikytas įvairiems duomenims įrašyti. Keletas kitų formatų tapo jų išvestiniais, įskaitant vieną kartą įrašytą garso įrašą ir duomenų saugojimą (CD), perrašomą laikmeną (RW), vaizdo diską (VCD), super vaizdo diską (arba SVCD), „PictureCD“ir tt Pirmą kartą parduodamas CDP. -101 garso kompaktinių diskų grotuvas buvo išleistas 1982 m. spalį Japonijoje.
Standartiniai kompaktiniai diskai yra 120 mm skersmens ir juose gali tilpti iki maždaug 80 minučių nesuspausto garso arba apie 700 MB duomenų. Mini CD yra įvairaus skersmens (nuo 60 iki 80 milimetrų). Jie kartais naudojami kompaktinių diskų singlams, nes juose gali tilpti iki 24 minučių garso, arba įrašyti tvarkykles.
Populiarumo ugdymas
Tuo metu, kai ši technologija buvo pristatyta, 1982 m., kompaktiniame diske buvo galima saugoti daug daugiau duomenų nei asmeniniame kietajame diske.kompiuterio, kuris paprastai yra ne didesnis nei 10 MB. Iki 2010 m. kietieji diskai paprastai siūlydavo tiek pat vietos, kiek tūkstantis kompaktinių diskų, o jų kainos nukrito iki žemo lygio. 2004 m. visame pasaulyje buvo parduota apie 30 milijardų garso kompaktinių diskų, CD-ROM ir CD-R kopijų. Iki 2007 m. visame pasaulyje buvo parduota 200 milijardų kompaktinių diskų.
Nuo 2000-ųjų pradžios kompaktinius diskus vis dažniau keičia kitos skaitmeninės saugojimo ir platinimo formos, todėl iki 2010 m. jų skaičius sumažėjo maždaug 50 % nuo didžiausio lygio, tačiau jie išliko viena iš pagrindinių laikmenų. muzikos pramonėje.
Išvaizdos istorija
Amerikos išradėjas Jamesas Russellas yra pripažintas išradęs pirmąją skaitmeninės informacijos įrašymo optinėje permatomoje plėvelėje sistemą, kuri skleidžia šviesą dėl didelės halogeninių lempų galios. Jo patentas pirmą kartą buvo įregistruotas 1966 m. Po bylinėjimosi „Sony“ir „Philips“devintajame dešimtmetyje licencijavo Russell patentus.
Kompaktinis diskas yra lazerinių diskų evoliucijos produktas. Tai technologija, kuri naudoja fokusuotą lazerio spindulį, kad būtų užtikrintas didelis informacijos tankis, reikalingas aukštos kokybės skaitmeniniam garsui. Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje Philips ir Sony savarankiškai sukūrė prototipus. 1979 m. buvo sudaryta jungtinė inžinierių darbo grupė naujoms skaitmeninėms laikmenoms sukurti. Po metų eksperimentų ir diskusijų,Garso standartų knyga buvo išleista 1980 m. Po pirmojo komercinio išleidimo 1982 m. kompaktiniai diskai ir susiję grotuvai tapo itin populiarūs. Nepaisant didelių sąnaudų, 1983 ir 1984 m. vien JAV buvo parduota daugiau nei 400 000 vienetų. Iki 1988 m. pardavimai viršijo vinilinių plokštelių, o 1992 m. – garso kasečių paklausą. Ši sėkmė platinant kompaktinių diskų technologiją yra glaudaus „Philips“ir „Sony“bendradarbiavimo rezultatas, kurie susitarė ir sukūrė suderinamą aparatinę įrangą. Vieningas kompaktinio disko dizainas leido vartotojams įsigyti patefoną ar grotuvą iš bet kurios įmonės.
Kaip vystėsi technologija?
Iš pradžių buvo manoma, kad kompaktinis diskas yra vinilo plokštelės, skirtos muzikai groti, įpėdinis, o ne laikmena. Tačiau nuo tada, kai kompaktiniai diskai buvo pristatyti kaip muzikos formatas, juos naudoja kitos programos.
1983 m. buvo atlikti pirmieji eksperimentai su ištrinamu kompaktiniu disku. 1985 metų birželį pirmą kartą kompaktinių diskų skaitymas buvo atliktas kompiuteriu, o 1990 metais prekyboje pasirodė daugkartinio naudojimo perrašomi diskai. Jie tapo nauja alternatyva juostelei, leidžiančia įrašyti muziką ir kopijuoti muzikos albumus be defektų dėl kituose skaitmeniniuose įrašymo būduose naudojamo suspaudimo. Taigi, muzikos kompaktiniai diskai atrodė patogiausia laikmena, palyginti su juostelėmis ir įrašais.
2000-ųjų pradžioje CD grotuvai iš esmės pakeitė magnetofonus,taip pat radijo imtuvai kaip standartinė įranga naujose transporto priemonėse.
Tuo tarpu, didėjant suspausto garso formato (pvz., MP3) failų platinimui, 2000-aisiais kompaktinių diskų pardavimas pradėjo mažėti. Pavyzdžiui, 2000–2008 m., nepaisant bendro muzikos pardavimo padidėjimo, kompaktinių diskų pardavimas iš viso sumažėjo 20%. Nepaisant spartaus paklausos mažėjimo, palyginti su ankstesniais metais, technologija kurį laiką išliko.
CD struktūra
Bet koks kompaktinis diskas yra 1,2 mm storio ir pagamintas iš polikarbonato plastiko. Kiekvienas toks nešiklis sveria 15-20 gramų. Jo struktūra apibrėžta nuo centro į išorę, jos elementai yra:
- suklio angos centras (15 mm);
- pirmoji pereinamoji zona (užspaudimo žiedas);
- užspaudimo kronšteinas;
- antra pereinamoji zona (veidrodinė juostelė);
- programinės įrangos sritis (nuo 25 iki 58 mm);
- ratlankis.
Disko paviršius padengiamas plonu aliuminio arba rečiau aukso sluoksniu, todėl jis atspindi. Metalas yra apsaugotas lako plėvele, dažniausiai tepama tiesiai ant atspindinčio sluoksnio. Etiketė spausdinama ant lako, dažniausiai šilkografijos arba ofsetinės spaudos būdu.
CD duomenys pateikiami kaip mažos įtraukos, žinomos kaip „takeliai“, užkoduoti spiraliniais pėdsakais, rodomais polikarbonato sluoksnio viršuje. CD grotuvo mechanizmas sukasi diską per nuskaitymą 1,2–1,4 m/s greičiu (pastovi linijinis greitis), o tai atitinka maždaug 500 aps./min disko viduje, irapie 200 aps./min – išorėje. Nuo pradžios iki pabaigos leidžiamas diskas atkūrimo metu sulėtėja.
Kaip atkuriami duomenys?
Programos zonos plotas yra apie 86,05 cm2, o užfiksuotos spiralės ilgis yra 5,38 km. Esant 1,2 m/s nuskaitymo greičiui, atkūrimo laikas yra 74 minutės arba 650 MB duomenų viename kompaktiniame diske. Šiek tiek tankesnį duomenų diską gali leisti dauguma grotuvų (nors kai kurie senesni modeliai nepalaiko šio formato).
Kompaktinis diskas nuskaitomas infraraudonųjų spindulių puslaidininkiniu lazeriu, įdėtu į CD grotuvą per polikarbonato sluoksnį. Dėl aukščio pasikeitimo tarp takelių skiriasi šviesos atspindys. Duomenis iš laikmenos galima nuskaityti išmatuojant fotodiodo pokyčio intensyvumą.
Skirtumas tarp takelių dvejetainiuose duomenyse tiesiogiai neatspindi nulių ir vienetų. Vietoj to naudojama koduotė, kuri daro prielaidą, kad nulis negrįžta. Šis kodavimo metodas iš pradžių buvo skirtas garso kompaktiniams diskams, bet nuo tada tapo beveik visų formatų standartu.
Žiniasklaidos funkcija
Kompaktiniai diskai gali būti pažeisti tvarkant ir naudojant. Takeliai yra daug arčiau disko etiketės pusės, todėl defektai ir teršalai skaidrioje pusėje neturi įtakos atkūrimui. Todėl didesnė tikimybė, kad kompaktinių diskų etiketė bus pažeista. įbrėžimai antskaidrią pusę galima atkurti užpildant jas panašiu laužiančiu plastiku arba kruopščiai nupoliruojant. Disko kraštai kartais nėra visiškai sandarūs, todėl dujos ir skysčiai gali pažeisti metalinį atspindintį sluoksnį ir (arba) trukdyti lazerio gebėjimui atkurti takelių turinį. Skaitmeniniai duomenys kompaktiniame diske saugomi ir atkuriami nuo centro iki krašto.
Kurius kompaktinius diskus galima parduoti?
Galimi dviejų dydžių standartiniai kompaktiniai diskai. Iki šiol labiausiai paplitusi laikmena yra 120 milimetrų skersmens, 74 arba 80 minučių garso talpa ir 650 arba 700 MB duomenų talpa. Taip pat yra 80 mm skersmens diskų, kuriuose telpa iki 24 minučių muzikos arba 210 MB duomenų.
Loginis garso kompaktinio disko (oficialiai skaitmeninio garso arba CD-DA) formatas aprašytas 1980 m. formato kūrėjų Sony ir Philips išleistame dokumente. Tai dviejų kanalų 16 bitų kodavimas 44,1 kHz dažniu. Keturių kanalų garsas turėjo būti tinkamas šio formato variantas, tačiau jis niekada nebuvo pritaikytas praktiškai. Tai yra standartiniai muzikos kompaktiniai diskai, dažniausiai randami rinkoje.
CD+tekstas yra garso kompaktinio disko plėtinys, leidžiantis saugoti papildomą tekstinę informaciją (pvz., albumo pavadinimą, dainas, atlikėjo pavadinimą), tačiau laikmena įrašoma pagal garso kompaktinių diskų standartus. Informacija saugoma arba toje disko srityje, kurioje yra maždaug penki kilobaitai laisvos vietos, arba takelio kode, kuriame galima saugotiapie 31 MB papildomai.
CD+grafika yra specialus garso kompaktinis diskas, kuriame, be garso, yra grafinių duomenų. Šią laikmeną galima leisti įprastu grotuvu, tačiau paleidus tam skirtą CD+G įrenginį, ji gali išvesti vaizdus. Paprastai toks grotuvas yra prijungtas prie televizoriaus arba rodomas kompiuterio monitoriuje. Ši grafika beveik visada naudojama dainų tekstai ekrane rodyti karaoke.
CD+Advanced Graphics (taip pat žinomas kaip CD+EG) yra patobulinta grafinių duomenų kompaktinio disko versija. Kaip ir CD+G, CD+EG naudoja pagrindines CD-ROM funkcijas, kad, be grojamos muzikos, būtų rodoma teksto ir vaizdo informacija. Tai yra kompiuterių kompaktiniai diskai, skirti leisti su monitoriumi.
SACD formatas
Super Audio CD (SACD) yra didelės raiškos, tik skaitomas garso formatas. Šie optiniai diskai buvo sukurti taip, kad būtų užtikrintas aukštos kokybės skaitmeninio garso atkūrimas. Formatas buvo pristatytas 1999 m., jį sukūrė „Sony“ir „Philips“. SACD buvo pradėti naudoti DVD garso formatuose, tačiau jie nepakeitė standartinių garso kompaktinių diskų.
Pavadinimu SACD taip pat yra hibridinių diskų, kuriuose yra SACD ir garso srautas, taip pat standartinis CD garso sluoksnis, kuris bus leidžiamas standartiniuose CD grotuvuose. Tai buvo padaryta siekiant užtikrintisuderinamumas.
Kiti formatai
Pirmuosius kelerius savo gyvavimo metus kompaktinis diskas buvo laikmena, naudojama tik garsui. Tačiau 1988 m. šis standartas buvo apibrėžtas kaip nepastovios optinės atminties įrenginiai. Taigi buvo kompaktinių diskų su programomis, vaizdo įrašais ir pan. Atskirai verta pabrėžti šiuos tipus.
Vaizdo kompaktinis diskas (VCD) yra standartinis skaitmeninis formatas, skirtas vaizdo įrašams saugoti. Šią laikmeną galima leisti specialiuose VCD grotuvuose, daugelyje šiuolaikinių DVD grotuvų, asmeninių kompiuterių ir kai kurių žaidimų pultų.
Apskritai vaizdo kokybė turėjo būti panaši į VHS vaizdo įrašą. Prastai suspaustas VCD vaizdo įrašas kartais gali būti prastesnės kokybės, tačiau šis formatas išlaiko informaciją dalimis, o ne kaupia analoginį triukšmą, kuris kaskart didėja (palyginti su įrašymu į juostą).
Super Video CD (Super Video Compact Disc arba SVCD) yra formatas, naudojamas vaizdo įrašams saugoti standartiniuose kompaktiniuose diskuose. SVCD buvo sumanytas kaip VCD įpėdinis ir DVD-Video alternatyva. Pagal savo charakteristikas jis yra kažkur tarp pirmiau minėtų formatų tiek pagal technines galimybes, tiek pagal vaizdo kokybę.
Viename CD-R diske gali būti iki 60 minučių standartinės kokybės SVCD vaizdo įrašo. Nors SVCD vaizdo įrašų ilgiui nėra jokių konkrečių apribojimų, bitų sparta ir dėl to kokybė turi būti sumažinta, kad būtų galima naudoti labai ilgusįrašų. Dėl šios priežasties sudėtinga sutalpinti daugiau nei 100 minučių vaizdo įrašo viename SVCD neprarandant didelio kokybės, o daugelis aparatinės įrangos grotuvų negali atkurti duomenų mažesniu nei 300–600 kilobitų per sekundę greičiu.
Vienkartinė ir daugkartinė laikmena
CD-R įrašai yra skirti nuolatiniam naudojimui. Laikui bėgant, fizinės laikmenos charakteristikos gali pasikeisti, todėl gali atsirasti skaitymo klaidų ir prarasti duomenis, kol skaitytuvas gali jas atkurti naudodamas klaidų taisymo metodus. Jų tarnavimo laikas yra nuo 20 iki 100 metų, priklausomai nuo jų kokybės, paties įrašymo ir kompaktinio disko laikymo sąlygų. Tačiau bandymai ne kartą parodė daugumos diskų kokybės pablogėjimą po maždaug 18 mėnesių įprastomis laikymo sąlygomis ir reguliariai naudojant.
CD-RW yra įrašoma laikmena, kurioje vietoj dažų naudojamas metalų lydinys. Rašomasis lazeris šiuo atveju naudojamas įkaitinti ir pakeisti lydinio savybes ir dėl to pakeisti atspindį. Dėl šios priežasties CD-RW turi mažiau atspindintį paviršių. Šio tipo CD galima įrašyti kelis kartus. Tačiau dėl formato skirtumo ne visi žaidėjai gali skaityti duomenis iš tokios laikmenos.
