CD е цифров оптичен диск за съхранение на данни във формат, съвместно разработен от Philips и Sony, който беше пуснат през 1982 г. Първоначално е разработен за съхранение и възпроизвеждане на аудио записи, но по-късно е адаптиран за запис на различни данни. Няколко други формата са се превърнали в производни на тях, включително еднократен аудиозапис и съхранение на данни (CD), презаписваем носител (RW), видео диск (VCD), супер видео диск (или SVCD), PictureCD и т.н. Първият търговски достъпен The CDP -101 аудио CD плейър е пуснат през октомври 1982 г. в Япония.
Стандартните компактдискове са с диаметър 120 мм и могат да задържат до около 80 минути некомпресирано аудио или около 700 MB данни. Мини CD се предлага в различни диаметри (от 60 до 80 милиметра). Понякога се използват за CD сингли, тъй като могат да задържат до 24 минути аудио или за драйвери за запис.
Развиване на популярност
По времето, когато технологията беше въведена, през 1982 г., CD можеше да съхранява много повече данни от твърдия диск на личенкомпютър, който обикновено не е по-голям от 10 MB. До 2010 г. твърдите дискове обикновено предлагаха толкова място за съхранение, колкото хиляда компактдискове, докато цените им паднаха до ниско ниво. През 2004 г. аудио компактдискове, CD-ROM и CD-R са продадени в около 30 милиарда копия по целия свят. До 2007 г. 200 милиарда компактдискове бяха продадени по целия свят.
От началото на 2000-те компактдискове все повече се заменят от други форми на цифрово съхранение и разпространение, в резултат на което до 2010 г. техният брой е намалял с около 50% от своя пик, но те остават една от основните медии в музикалната индустрия. индустрия.
История на външния вид
На американския изобретател Джеймс Ръсел се приписва изобретяването на първата система за записване на цифрова информация върху оптичен прозрачен филм, който излъчва светлина поради високата мощност на халогенните лампи. Патентът му е регистриран за първи път през 1966 г. След съдебни спорове Sony и Philips лицензират патентите на Ръсел през 80-те години.
CD е продукт на еволюцията на лазерните дискове. Това е технология, която използва фокусиран лазерен лъч, за да осигури висока плътност на информацията, необходима за висококачествено цифрово аудио. Прототипите са разработени от Philips и Sony независимо в края на 70-те години. През 1979 г. е сформирана съвместна работна група от инженери за изобретяване на нови цифрови медии. След година на експерименти и дискусии,Книгата на аудио стандартите е публикувана през 1980 г. След първото комерсиално издание през 1982 г. компактдискове и свързаните с тях плейъри станаха изключително популярни. Въпреки високата цена, над 400 000 броя са продадени само в САЩ през 1983 и 1984 г. До 1988 г. продажбите изпреварват търсенето на винилови плочи, а през 1992 г. на аудиокасети. Този успех в разпространението на CD технологията е резултат от тясно сътрудничество между Philips и Sony, които се съгласиха и разработиха съвместим хардуер. Единният дизайн на CD позволява на потребителите да купуват грамофон или плейър от всяка компания.
Как се е развила технологията?
Първоначално се смяташе, че CD е наследник на виниловата плоча за възпроизвеждане на музика, а не носител за съхранение. Въпреки това, откакто са въведени като музикален формат, компактдискове са били обхванати от други приложения.
През 1983 г. са направени първите експерименти с изтриваем компактдиск. През юни 1985 г. за първи път се извършва четене на компактдиск на компютър, а през 1990 г. в продажба се появяват дискове за многократна употреба. Те се превърнаха в нова алтернатива на лентата за запис на музика и копиране на музикални албуми без дефекти поради компресията, използвана при други методи за цифров запис. Така музикалните компактдискове изглеждаха най-удобната медия в сравнение с касетите и плочите.
До началото на 2000-те CD плейърите до голяма степен заменят касетофоните,както и радиостанции като стандартно оборудване в новите превозни средства.
Междувременно, с последващото нарастване на разпространението на файлове в компресирани аудио формати (като MP3), продажбите на CD започнаха да намаляват през 2000-те. Например, между 2000 и 2008 г., въпреки общото увеличение на продажбите на музика, продажбите на компактдискове паднаха с общо 20%. Въпреки бързия спад в търсенето в сравнение с предходните години, технологията остана на повърхността известно време.
CD структура
Всяко CD е с дебелина 1,2 мм и е изработено от поликарбонатна пластмаса. Всеки такъв носител тежи 15-20 грама. Структурата му е дефинирана от центъра навън, елементите му са:
- център на отвора на шпиндела (15 мм);
- първа преходна зона (затягащ пръстен);
- затягаща скоба;
- втора преходна зона (огледална ивица);
- софтуерна зона (от 25 до 58 мм);
- джанта.
Тънък слой алуминий или по-рядко злато се нанася върху повърхността на диска, което го прави отразяващ. Металът е защитен с филм от лак, обикновено нанесен директно върху отразяващия слой. Етикетът се отпечатва върху лака, обикновено чрез копринено сито или офсетов печат.
Данните CD са представени като малки вдлъбнатини, известни като "тракове", кодирани в спираловидни следи, показани върху поликарбонатния слой. Механизмът на CD плейъра върти диска на сканиране със скорост от 1,2 до 1,4 m/s (постоянна линейна скорост), което е еквивалентно на приблизително 500 rpm от вътрешната страна на диска, иоколо 200 об/мин - отвън. Диск, възпроизведен от началото до края, се забавя по време на възпроизвеждане.
Как се възпроизвеждат данните?
Програмната зона е с площ от приблизително 86,05 cm2, а дължината на записаната спирала е 5,38 km. При скорост на сканиране от 1,2 m/s, времето за възпроизвеждане е 74 минути, или 650 MB данни на CD-ROM. Малко по-плътен диск с данни може да се възпроизвежда от повечето плейъри (въпреки че някои по-стари модели не поддържат този формат).
CD се чете с помощта на инфрачервен полупроводников лазер, поставен в CD плейър през слой от поликарбонат. Промяната във височината между пистите води до разлика в отражението на светлината. Чрез измерване на интензитета на промяната от фотодиода данните могат да бъдат прочетени от носителя.
Разликата между песните не представлява директно нули и единици в двоичните данни. Вместо това се използва кодиране, което предполага невръщане към нула. Този метод на кодиране първоначално е бил предназначен за аудио компактдискове, но оттогава се превърна в стандарт за почти всички формати.
Медийна функция
CD дисковете са склонни да се повредят по време на работа и употреба. Записите са разположени много по-близо до страната на етикета на диска и поради тази причина дефектите и замърсяванията на прозрачната страна не влияят на възпроизвеждането. Следователно е по-вероятно компактдискове да имат повреди от страна на етикета. драскотини върхупрозрачната страна може да бъде възстановена чрез запълване с подобна пречупваща пластмаса или чрез внимателно полиране. Краищата на диска понякога не са напълно запечатани, което позволява на газове и течности да повредят металния отразяващ слой и/или да пречат на способността на лазера да възпроизвежда съдържанието на пистите. Цифровите данни на CD се съхраняват и възпроизвеждат от центъра до ръба.
Кои компактдискове бяха налични за продажба?
Стандартните компактдискове се предлагат в два размера. Досега най-разпространеният носител е с диаметър 120 милиметра, със 74 или 80 минути аудио капацитет и капацитет за данни от 650 или 700 MB. Има и дискове с диаметър 80 мм, които могат да задържат до 24 минути музика или 210 MB данни.
Логическият формат на аудио CD (официално Digital Audio или CD-DA) е описан в документ, издаден през 1980 г. от създателите на формата, Sony и Philips. Това е двуканално 16-битово кодиране с честота 44,1 kHz. Четириканалното аудио трябваше да бъде валиден вариант на този формат, но никога не беше приложено на практика. Това са стандартните музикални компактдискове, които най-често се срещат на пазара.
CD+text е разширение за аудио CD, което ви позволява да съхранявате допълнителна текстова информация (като заглавие на албум, песни, име на изпълнител), но носителят се записва според стандартите за аудио CD. Информацията се съхранява или в тази област на диска, където има приблизително пет килобайта свободно пространство, или в кода на песента, който може да съхраняваоколо 31MB допълнително.
CD+graphics е специален аудио компактдиск, който съдържа графични данни в допълнение към аудиото. Тази медия може да се възпроизвежда на обикновен плейър, но когато се възпроизвежда на специално CD+G устройство, може да извежда изображения. По правило такъв плейър е свързан към телевизор или се показва на компютърен монитор. Тези графики почти винаги се използват за показване на текстове на екрана за караоке.
CD+Advanced Graphics (известен също като CD+EG) е подобрена версия на компактдиска с графични данни. Подобно на CD+G, CD+EG използва основните функции на CD-ROM за показване на текстова и видео информация в допълнение към възпроизвежданата музика. Това са компютърни компактдискове, предназначени за възпроизвеждане с монитора.
SACD формат
Super Audio CD (SACD) е аудио формат с висока разделителна способност, само за четене. Тези оптични дискове са проектирани да осигурят висококачествено цифрово аудио възпроизвеждане. Форматът е въведен през 1999 г., разработен от Sony и Philips. SACD дисковете започнаха да се появяват в DVD аудио формати, но не замениха стандартните аудио компактдискове.
Под обозначението SACD има също хибридни дискове, които съдържат SACD и аудио поток, както и стандартен CD аудио слой, който ще се възпроизвежда на стандартни CD плейъри. Това беше направено, за да се гарантирасъвместимост.
Други формати
През първите няколко години от съществуването си CD-то беше носител, използван изключително за аудио. Въпреки това, през 1988 г. този стандарт е определен като енергонезависими оптични устройства за съхранение. Така че имаше компактдискове с програми, видеоклипове и така нататък. Отделно си струва да се подчертаят следните типове.
Video CD (VCD) е стандартен цифров формат за съхранение на видеоклипове. Тези медии могат да се възпроизвеждат на специални VCD плейъри, повечето съвременни DVD плейъри, персонални компютри и някои игрови конзоли.
Като цяло качеството на изображението трябваше да бъде сравнимо с VHS видео. Лошо компресираното VCD видео понякога може да бъде с по-ниско качество, но този формат запазва информацията на парчета, вместо да натрупва аналогов шум, който се влошава с всяка употреба (в сравнение със записа на касета).
Super Video CD (Super Video Compact Disc или SVCD) е формат, използван за съхраняване на видеоклипове на стандартни компактдискове. SVCD е замислен като наследник на VCD и алтернатива на DVD-Video. По своите характеристики той е някъде между горните формати, както по отношение на техническите възможности, така и по отношение на качеството на изображението.
Един CD-R диск може да побере до 60 минути SVCD видео със стандартно качество. Въпреки че няма конкретно ограничение за дължината на SVCD видеоклиповете, битрейтът и следователно качеството трябва да бъдат намалени, за да се поберат много дългизаписи. Поради тази причина е проблематично да се съберат повече от 100 минути видео на един SVCD без значителна загуба на качество и много хардуерни плейъри не могат да възпроизвеждат данни при скорости по-ниски от 300-600 килобита в секунда.
Медия за еднократна употреба и многократна употреба
CD-R записите са предназначени за постоянна употреба. С течение на времето физическите характеристики на носителя могат да се променят, причинявайки грешки при четене и загуба на данни, докато четецът може да ги възстанови с помощта на техники за коригиране на грешки. Срокът им на експлоатация е от 20 до 100 години в зависимост от качеството им, самия запис и условията на съхранение на компактдиска. Въпреки това, тестовете многократно показват влошаване на качеството на повечето дискове след около 18 месеца при нормални условия на съхранение и редовна употреба.
CD-RW е носител за запис, който използва метална сплав вместо багрила. Пишещият лазер в този случай се използва за нагряване и промяна на свойствата на сплавта и следователно за промяна на отразяващата способност. CD-RW поради тази причина има по-малко отразяваща повърхност. Този тип CD може да се записва многократно. Но поради разликата във формата, не всички играчи могат да четат данни от такива медии.
