CD este un disc optic digital pentru stocarea datelor într-un format dezvoltat în comun de Philips și Sony, care a fost lansat în 1982. A fost dezvoltat inițial pentru stocarea și redarea înregistrărilor audio, dar mai târziu a fost adaptat pentru a înregistra diverse date. Câteva alte formate au devenit derivate ale acestora, inclusiv înregistrarea audio o singură dată și stocarea datelor (CD), suporturi reinscriptibile (RW), disc video (VCD), disc super video (sau SVCD), PictureCD etc. -101 CD player audio a fost lansat în octombrie 1982 în Japonia.
CD-urile standard au un diametru de 120 mm și pot stoca până la aproximativ 80 de minute de sunet necomprimat sau aproximativ 700 MB de date. Mini CD-ul vine în diferite diametre (de la 60 la 80 de milimetri). Acestea sunt uneori folosite pentru CD-uri single, deoarece pot stoca până la 24 de minute de audio sau pentru drivere de înregistrare.
Dezvoltarea popularității
La momentul introducerii tehnologiei, în 1982, un CD putea stoca mult mai multe date decât un hard disk pe o unitate personală.computer, care de obicei nu este mai mare de 10 MB. Până în 2010, hard disk-urile ofereau de obicei la fel de mult spațiu de stocare ca o mie de CD-uri, în timp ce prețurile lor au scăzut la un nivel scăzut. În 2004, CD-urile audio, CD-ROM-urile și CD-R-urile s-au vândut în aproximativ 30 de miliarde de copii în întreaga lume. Până în 2007, 200 de miliarde de CD-uri au fost vândute în întreaga lume.
De la începutul anilor 2000, CD-urile au fost din ce în ce mai mult înlocuite de alte forme de stocare și distribuție digitală, astfel încât până în 2010 numărul lor a scăzut cu aproximativ 50% față de apogeul lor, dar au rămas unul dintre principalele mijloace de comunicare. în industria muzicală. industria.
Istoria apariției
Inventatorul american James Russell este creditat cu inventarea primului sistem de înregistrare a informațiilor digitale pe folie optică transparentă care emite lumină datorită puterii mari a lămpilor cu halogen. Brevetul său a fost înregistrat pentru prima dată în 1966. După litigii, Sony și Philips au licențiat brevetele lui Russell în anii 1980.
CD-ul este un produs al evoluției discurilor laser. Aceasta este o tehnologie care folosește un fascicul laser focalizat pentru a oferi densitatea mare de informații necesară pentru un sunet digital de în altă calitate. Prototipurile au fost dezvoltate independent de Philips și Sony la sfârșitul anilor 1970. În 1979, un grup de lucru comun de ingineri a fost format pentru a inventa noi medii digitale. După un an de experimente și discuții,Cartea Standardelor Audio a fost publicată în 1980. După prima lansare comercială în 1982, CD-urile și playerele aferente au devenit extrem de populare. În ciuda costului ridicat, peste 400.000 de unități au fost vândute numai în SUA în 1983 și 1984. Până în 1988, vânzările au depășit cererea pentru discuri de vinil, iar până în 1992, casete audio. Acest succes în răspândirea tehnologiei CD este rezultatul unei strânse colaborări între Philips și Sony, care au convenit și au dezvoltat hardware compatibil. Designul unificat al CD-ului le-a permis consumatorilor să cumpere un platou sau un player de la orice companie.
Cum a evoluat tehnologia?
Inițial, se credea că CD-ul este succesorul discului de vinil pentru redarea muzicii, și nu un mediu de stocare. Cu toate acestea, de la introducerea sa ca format muzical, CD-urile au fost adoptate de alte aplicații.
În 1983, au fost făcute primele experimente cu un CD șters. În iunie 1985, pentru prima dată, citirea CD-urilor a fost efectuată pe un computer, iar în 1990 au apărut la vânzare discuri reinscriptibile reutilizabile. Au devenit o nouă alternativă la casetă pentru înregistrarea muzicii și copierea albumelor muzicale fără defecte din cauza compresiei utilizate în alte metode de înregistrare digitală. Astfel, CD-urile de muzică păreau a fi cel mai convenabil suport media în comparație cu casetele și înregistrările.
La începutul anilor 2000, CD playerele înlocuiseră în mare măsură casetofonele,precum și radiouri ca echipament standard în vehiculele noi.
Între timp, odată cu creșterea ulterioară a distribuției de fișiere în formate audio comprimate (cum ar fi MP3), vânzările de CD-uri au început să scadă în anii 2000. De exemplu, între 2000 și 2008, în ciuda creșterii globale a vânzărilor de muzică, vânzările de CD-uri au scăzut cu 20%. În ciuda scăderii rapide a cererii în comparație cu anii precedenți, tehnologia a rămas pe linia de plutire de ceva timp.
Structura CD
Orice CD are o grosime de 1,2 mm și este fabricat din plastic policarbonat. Fiecare astfel de purtător cântărește 15-20 de grame. Structura sa este definită de la centru spre exterior, elementele sale sunt:
- centrul orificiului axului (15 mm);
- prima zonă de tranziție (inel de strângere);
- consola de prindere;
- a doua zonă de tranziție (bandă în oglindă);
- zonă software (de la 25 la 58 mm);
- rim.
Un strat subțire de aluminiu sau mai rar de aur este aplicat pe suprafața discului, făcându-l reflectorizant. Metalul este protejat de o peliculă de lac, de obicei aplicată direct pe stratul reflectorizant. Eticheta este imprimată deasupra lacului, de obicei prin serigrafie sau imprimare offset.
Datele CD sunt reprezentate sub formă de indentări minuscule, cunoscute sub numele de „urme”, codificate în urme spiralate afișate deasupra stratului de policarbonat. Mecanismul CD-playerului rotește discul la fiecare scanare la o viteză de 1,2 până la 1,4 m/s (viteză liniară constantă), care este echivalent cu aproximativ 500 rpm pe interiorul discului șiaproximativ 200 rpm - la exterior. Un disc redat de la început până la sfârșit încetinește în timpul redării.
Cum sunt redate datele?
Zona de program are o suprafață de aproximativ 86,05 cm2, iar lungimea spiralei înregistrate este de 5,38 km. La o viteză de scanare de 1,2 m/s, timpul de redare este de 74 de minute sau 650 MB de date pe CD-ROM. Un disc de date puțin mai dens poate fi redat de majoritatea jucătorilor (deși unele modele mai vechi nu acceptă acest format).
Un CD este citit folosind un laser cu semiconductor în infraroșu plasat în interiorul unui CD player printr-un strat de policarbonat. O modificare a înălțimii între piste are ca rezultat o diferență de reflexie a luminii. Măsurând intensitatea schimbării de la fotodiodă, datele pot fi citite de pe medii.
Diferența dintre melodii nu reprezintă direct zerouri și unități în datele binare. În schimb, se folosește o codificare care presupune nerevenirea la zero. Această metodă de codificare a fost concepută inițial pentru CD-uri audio, dar de atunci a devenit standardul pentru aproape toate formatele.
Funcție media
CD-urile sunt predispuse la deteriorare în timpul manipulării și utilizării. Piesele sunt situate mult mai aproape de partea cu etichetă a discului și, din acest motiv, defectele și contaminanții de pe partea transparentă nu afectează redarea. Prin urmare, este mai probabil ca CD-urile să aibă deteriorări pe partea etichetei. zgârieturi pepartea transparentă poate fi restabilită prin umplerea lor cu un plastic refractiv similar sau lustruindu-le cu grijă. Marginile discului nu sunt uneori complet sigilate, permițând gazelor și lichidelor să deterioreze stratul reflectorizant metalic și/sau să interfereze cu capacitatea laserului de a reproduce conținutul pistelor. Datele digitale de pe un CD sunt stocate și redate de la centru până la margine.
Care CD-uri erau disponibile pentru vânzare?
CD-urile standard sunt disponibile în două dimensiuni. De departe, cel mai comun suport media este de 120 de milimetri în diametru, cu 74 sau 80 de minute de capacitate audio și o capacitate de date de 650 sau 700 MB. Există și discuri cu un diametru de 80 mm, care pot stoca până la 24 de minute de muzică sau 210 MB de date.
Formatul logic al unui CD audio (oficial Digital Audio sau CD-DA) este descris într-un document lansat în 1980 de creatorii formatului, Sony și Philips. Este o codificare pe două canale pe 16 biți la o frecvență de 44,1 kHz. Audio pe patru canale trebuia să fie o variantă validă a acestui format, dar nu a fost niciodată pus în practică. Acestea sunt CD-urile cu muzică standard găsite cel mai frecvent pe piață.
CD+text este o extensie CD audio care vă permite să stocați informații suplimentare de text (cum ar fi titlul albumului, melodiile, numele artistului), dar media este inscripționată conform standardelor CD audio. Informațiile sunt stocate fie în acea zonă a discului în care există aproximativ cinci kiloocteți de spațiu liber, fie în codul pistei, care poate stocaaproximativ 31 MB în plus.
CD+grafică este un CD audio special care conține date grafice pe lângă audio. Acest conținut media poate fi redat pe un player normal, dar atunci când este redat pe un dispozitiv CD+G dedicat, poate scoate imagini. De regulă, un astfel de player este conectat la un televizor sau afișat pe un monitor de computer. Aceste elemente grafice sunt aproape întotdeauna folosite pentru a afișa versuri pe ecran pentru karaoke.
CD+Advanced Graphics (cunoscut și ca CD+EG) este o versiune îmbunătățită a CD-ului cu date grafice. La fel ca CD+G, CD+EG utilizează funcțiile de bază ale unui CD-ROM pentru a afișa text și informații video pe lângă muzica redată. Acestea sunt CD-uri de computer concepute pentru a fi redate cu monitorul.
format SACD
Super Audio CD (SACD) este un format audio de în altă rezoluție, numai pentru citire. Aceste discuri optice au fost concepute pentru a oferi reproducere audio digitală de în altă fidelitate. Formatul a fost introdus în 1999, fiind dezvoltat de Sony și Philips. SACD-urile au început să apară pe formatele audio DVD, dar nu au înlocuit CD-urile audio standard.
Sub denumirea SACD, există, de asemenea, discuri hibride care conțin SACD și un flux audio, precum și un strat audio standard de CD care va fi redat pe CD playere standard. Acest lucru a fost făcut pentru a se asiguracompatibilitate.
Alte formate
În primii câțiva ani de existență, CD-ul a fost un mediu folosit exclusiv pentru audio. Cu toate acestea, în 1988, acest standard a fost definit ca dispozitive optice de stocare nevolatile. Deci erau CD-uri cu programe, videoclipuri și așa mai departe. Separat, merită evidențiate următoarele tipuri.
Video CD (VCD) este un format digital standard pentru stocarea videoclipurilor. Aceste media pot fi redate pe playere VCD dedicate, pe cele mai moderne playere DVD, pe computere personale și pe unele console de jocuri.
În general, calitatea imaginii ar fi trebuit să fie comparabilă cu videoclipurile VHS. Videoclipul VCD prost comprimat poate fi uneori de calitate inferioară, dar acest format reține informațiile în bucăți în loc să acumuleze zgomot analogic care se înrăutățește cu fiecare utilizare (comparativ cu înregistrarea pe bandă).
Super Video CD (Super Video Compact Disc sau SVCD) este un format folosit pentru a stoca videoclipuri pe CD-uri standard. SVCD a fost conceput ca un succesor al VCD și o alternativă la DVD-Video. După caracteristicile sale, se află undeva între formatele de mai sus, atât în ceea ce privește capabilitățile tehnice, cât și calitatea imaginii.
Un disc CD-R poate stoca până la 60 de minute de videoclipuri SVCD de calitate standard. Deși nu există o limită specifică a duratei videoclipurilor SVCD, rata de biți și, prin urmare, calitatea trebuie reduse pentru a se potrivi foarte lungi.înregistrări. Din acest motiv, este problematic să potriviți mai mult de 100 de minute de videoclip pe un singur SVCD fără pierderi semnificative de calitate, iar mulți jucători hardware nu pot reda date la viteze mai mici de 300-600 kilobiți pe secundă.
Suporturi de unică folosință și reutilizabile
Înregistrările CD-R sunt destinate utilizării permanente. În timp, caracteristicile fizice ale suportului se pot schimba, provocând erori de citire și pierderi de date până când cititorul le poate recupera folosind tehnici de corectare a erorilor. Durata de viață a acestora este de la 20 la 100 de ani, în funcție de calitatea lor, de înregistrarea în sine și de condițiile de păstrare a CD-ului. Cu toate acestea, testele au arătat în mod repetat o deteriorare a calității pentru majoritatea discurilor după aproximativ 18 luni în condiții normale de depozitare și utilizare regulată.
CD-RW este un suport de înregistrare care utilizează un aliaj metalic în loc de coloranți. Laserul de scriere în acest caz este folosit pentru a încălzi și a modifica proprietățile aliajului și, prin urmare, pentru a modifica reflectivitatea. CD-RW din acest motiv are o suprafață mai puțin reflectorizantă. Acest tip de CD poate fi înregistrat de mai multe ori. Dar, din cauza diferenței de format, nu toți jucătorii pot citi date de pe astfel de media.
