CD je digitalni optični disk za shranjevanje podatkov v formatu, ki so ga skupaj razvili Philips in Sony, ki je bil lansiran leta 1982. Prvotno je bil zasnovan za shranjevanje in predvajanje zvoka, kasneje pa je bil prilagojen za snemanje različnih podatkov. Iz njih izhajajo tudi številni drugi formati, vključno z enkratnim shranjevanjem zvoka in podatkov (CD-ROM), ponovljivim medijem (RW), video diskom (VCD), super-video (ali SVCD), PictureCD itd. Avdio CD-predvajalnik CDP-101 je bil izdan oktobra 1982 na Japonskem.

Standardni CD-ji imajo premer 120 milimetrov in lahko vsebujejo do 80 minut nestisnjenega zvoka ali približno 700 MB podatkov. Mini CD ima različne premere (od 60 do 80 milimetrov). Včasih se uporabljajo za samske CD-je, saj lahko vsebujejo do 24 minut zvoka ali zapisujejo gonilnike.

Razvoj popularnosti

V času uvedbe tehnologije je leta 1982 CD lahko shranil veliko več podatkov kot trdi disk na osebni računalnik, ki je običajno imel velikost, ki ni večja od 10 MB. Do leta 2010 so trdi diski ponavadi ponudili toliko prostora za shranjevanje kot tisoč CD-jev, njihove cene pa so padle na nizko raven. Leta 2004 je obseg prodaje avdio diskov, CD-ROM-ov in CD-ROM-ov po vsem svetu znašal približno 30 milijard izvodov. Do leta 2007 je bilo po vsem svetu prodanih okoli 200 milijard CD-jev. Od začetka 2000CD-jev so vse bolj zamenjale druge oblike digitalnega shranjevanja in distribucije, zaradi česar se je njihovo število zmanjšalo za približno 50% svojega vrhunca do leta 2010, vendar so ostale ena glavnih nosilcev v glasbeni industriji.

Zgodovina videza

Ameriški izumitelj James Russell je izum prvega sistema za snemanje digitalnih informacij pripisal optičnemu prenašanemu filmu, ki oddaja svetlobo zaradi visoke moči halogenskih žarnic. Njegov patent je bil prvič registriran leta 1966. Po poskusu sta Sony in Philips v 80. letih izdala licenco za Russelove patente. CD je produkt razvoja laserskih diskov. To je tehnologija, ki uporablja osredotočen laserski žarek, ki zagotavlja visoko gostoto podatkov, ki je potrebna za visokokakovosten digitalni zvok. Prototipe so neodvisno razvili Philips in Sonia konec sedemdesetih let. Leta 1979 je bila ustanovljena skupna ciljna skupina inženirjev za izum novih digitalnih nosilcev. Po letih eksperimentov in razprav je bila leta 1980 objavljena Knjiga avdio standardov. Po prvi komercialni izdaji leta 1982 so CD-ji in sorodni igralci postali izjemno priljubljeni. Kljub visokim stroškom je bilo leta 1983 in 1984 v ZDA prodanih več kot 400.000 naprav. Do leta 1988 je prodaja presegla povpraševanje po vinilnih ploščah, do leta 1992 - za avdio kasete. Tak uspeh pri razširjanju CD tehnologije je rezultat tesnega sodelovanja med podjetji Philipsin Sony, ki sta se dogovorili in razvili ustrezno opremo. Enotna zasnova CD-ja je potrošnikom omogočila nakup igralca ali igralca iz katerega koli podjetja.

Kako se je tehnologija razvila?

Na začetku se je mislilo, da je CD naslednik vinilnega zapisa za predvajanje glasbe in ne nosilca medijev. Ker pa se je pojavil kot glasbeni CD, se je začel ukvarjati z drugimi aplikacijami. Leta 1983 so bili prvi poskusi na CD-ju izbrisani. Junija 1985 je bil CD prvič izdelan na računalniku, leta 1990 pa je bilo na voljo za prodajo več diskov za večkratno zapisovanje. Postali so nova alternativa traku za snemanje glasbe in kopiranje glasbenih albumov brez napak zaradi stiskanja, ki se uporablja pri drugih digitalnih metodah snemanja. Tako so bili kompaktni diski z glasbo najbolj primerni nosilci v primerjavi s filmi in ploščami. Do začetka leta 2000 so predvajalniki zgoščenk v glavnem nadomestili snemalnike in kasete kot standardno opremo v novih avtomobilih. Medtem, zaradi stalne naraščajoče priljubljenosti stiskanja datotek avdio formatov (kot so MP3), se je prodaja CD-jev v letu 2000 začela zmanjševati. Na primer, med letoma 2000 in 2008 je kljub splošnemu povečanju prodaje glasbe prodaja CD-jev skupaj padla za 20%. Kljub hitremu upadu povpraševanja v primerjavi s prejšnjimi leti je tehnologija nekaj časa ostala na površju.

Struktura CD

Vsak CD ima debelino 12 mm in je narejen izpolikarbonatna plastika. Vsak tak nosilec tehta 15-20 gramov. Njegova struktura je določena iz središča zunanje strani, njeni elementi so:

središče luknje vretena (15 mm);

prvo prehodno območje (vpenjalni obroč);

vpenjalni vogali;

drugo prehodno območje (zrcalni pas);

programsko območje (25 do 58 mm);

kosilo.

Na površino diska se nanese tanek sloj aluminija ali manj - zlata, zaradi česar je odsev. Kovina je zaščitena s folijo, ki se običajno nanaša neposredno na odsevno plast. Nalepka je natisnjena na plast laka, običajno s pomočjo sitotiska ali offset tiska. Ti CD-ji so predstavljeni kot drobci, znani kot "tirnice", ki so šifrirani v spiralnih trakovih, ki so prikazane na vrhu polikarbonatne plasti. Mehanizem CD predvajalnika zvija disk za skeniranje pri hitrosti 12-14 m /s (konstantna linearna hitrost), kar ustreza približno 500 vrtljajem na minuto na notranji strani plošče in okoli 200 vrtljajev na zunanji strani. Disk, ki se predvaja od začetka do konca, upočasni hitrost predvajanja.

Kako se predvajajo podatki?

Programsko območje ima površino približno 8605 cm 2, dolžina zapisljive vijačnice pa je 538 km. Pri hitrosti optičnega branja 12 m /s je čas predvajanja 74 minut ali 650 MB podatkov na CD-ROM-u. Podatkovni disk, zabeležen nekoliko gosteje, igra večina igralcev (čeprav nekateri starejši modeli ne podpirajo tega formata).

CD se bere s pomočjo infrardečega polprevodniškega laserja, ki se nahaja znotraj CD predvajalnikaplast polikarbonata Spreminjanje višine med poti vodi do razlike v odsevu svetlobe. Z merjenjem intenzivnosti spremembe od fotodiode se podatki lahko oštevilčijo od nosilca. Razlika med skladbami ne predstavlja neposredno ničel in enot v binarnih podatkih. Namesto tega se uporablja kodiranje, ki vključuje ne vrnitev na ničlo. Ta način kodiranja je bil prvotno namenjen avdio CD-ju, kasneje pa je postal standard za skoraj vse formate.

Medijska funkcija

CD-ji so občutljivi na poškodbe med obdelavo in uporabo. Tirnice so nameščene veliko bližje strani etikete plošče, zato napake in onesnaževala na prozorni strani ne vplivajo na reprodukcijo. Zato je verjetnost, da bodo CD-ji poškodovani na strani etikete, verjetneje. Praske na prozorni strani lahko obnovite tako, da jih napolnite z gorivom na podoben način kot plastični lom ali temeljito poliranje. Robovi plošče včasih niso popolnoma zaprti, kar omogoča, da plini in tekočine poškodujejo kovinsko odbojno plast in /ali ovirajo laser, da reproducira vsebino sledi. Digitalni podatki na CD-ju se shranjujejo in reproducirajo, začenši od središča do roba.

Kateri CD-ji so bili na voljo za prodajo?

Standardni CD-ji so na voljo v dveh velikostih. Do sedaj je najpogostejši nosilec premera 120 milimetrov, z 74 ali 80-minutno zvočno zmogljivostjo in podatkovno zmogljivostjo 650 ali 700 MB. Obstajajo tudi diski s premerom 80 mm, ki lahko sprejmejo do 24 minut glasbe ali210 MB podatkov. Logična oblika avdio CD-jev (uradno digitalni avdio ali CD-DA) je opisana v dokumentu, ki sta ga leta 1980 izdali Sony in ustvarjalci Philipsa. Gre za dvokanalno 16-bitno kodiranje s frekvenco 44,1 KHz. Zvok kanala naj bi bil izvedljiva možnost za to obliko, vendar se v praksi ni nikoli izvajal. Gre za standardne glasbene zgoščenke, ki se najpogosteje pojavljajo na trgu. CD + Text je avdio CD razširitev, ki omogoča shranjevanje dodatnih besedilnih informacij (na primer ime albuma, pesem, ime izvajalca), vendar je medij posnet v skladu s standardi za avdio CD. Podatki so shranjeni bodisi na območju diska, kjer je na voljo približno pet kilobajtov prostega prostora ali v kodi proge, ki lahko poleg tega shranijo do približno 31 MB. Grafika CD + je poseben avdio CD, ki poleg zvoka vsebuje tudi grafične podatke. Ta medij se lahko predvaja na običajnem predvajalniku, vendar se lahko predvaja na posebni napravi CD + G in oddaja sliko. Praviloma se takšen predvajalnik poveže s televizorjem ali prikaže na računalniškem monitorju. Ta grafikon se skoraj vedno uporablja za prikaz besedil na zaslonu za karaoke. CD + razširjena grafika (znana tudi kot CD + EG) je izboljšana različica CD-ja z grafičnimi podatki. Kot CD + G, CD + EG uporablja osnovne CD-ROM funkcije za prikaz besedilnih in video informacij poleg glasbe, ki jo je mogoče predvajati. To so CD-ji za vaš računalnik, ki so namenjeni predvajanju z monitorjem.

OblikaSACD

Super Audio CD (SACD) je avdio format visoke ločljivosti, namenjen branju. Takšni optični diski so zasnovani tako, da zagotavljajo visoko natančnost reprodukcije digitalnega zvoka. Format je bil uveden leta 1999, razvili pa sta ga Sony in Philips. SACD se je začel pojavljati na trgu v obliki DVD-Audio, vendar ni nadomestil standardnih avdio CD-jev. Pod oznako SACD obstajajo tudi hibridni diski, ki vsebujejo SACD in avdio tok ter standardno avdio CD ploščo, ki se bo predvajala na standardnih CD predvajalnikih. To je bilo storjeno za zagotovitev združljivosti.

Druge oblike

V prvih nekaj letih svojega obstoja je bil CD nosilec, ki se je uporabljal izključno za avdio. Vendar je bil ta standard leta 1988 opredeljen kot neobstojna optična naprava za shranjevanje podatkov. Torej so bili kompaktni diski s programi, videi in tako naprej. Poleg tega je treba posebej izpostaviti naslednje vrste. Video CD (VCD) je standardni digitalni format za shranjevanje videa. Te medije lahko predvajate na posebnih predvajalnikih VCD, najbolj sodobnih DVD predvajalnikih, osebnih računalnikih in nekaterih igralnih konzolah. Na splošno naj bi bila kakovost slike primerljiva z videom VHS. Slabo stisnjen video VCD je včasih lahko slabše kakovosti, vendar ta oblika shranjuje informacije po blokih, namesto da kopiči analogni šum, ki se poslabša pri vsaki uporabi (v primerjavi s snemanjem). Super Video CD (Super Video Compact Disc ali SVCD) je format za shranjevanjevideo posnetke na standardnih CD-jih. SVCD je bil zasnovan kot naslednik VCD in alternativa DVD-Video. Glede na njegove značilnosti je nekje med zgoraj navedenimi formati tako glede tehničnih zmogljivosti kot tudi kakovosti slike. En CD-R pogon lahko vsebuje do 60 minut videa standardne kakovosti v formatu SVCD. Kljub dejstvu, da ni omejitev glede dolžine SVCD videa, je potrebno zmanjšati hitrost prenosa podatkov in posledično tudi kakovost, da bi postavili zelo dolge zapise. Iz tega razloga je problematično, da se več kot 100 minut videa namesti na en SVCD brez znatne izgube kakovosti, veliko igralcev strojne opreme pa se ne morejo igrati pri hitrostih, nižjih od 300-600 kilobitov na sekundo.

Enkratni in večkratni nosilci podatkov

Snemalniki CD-R so namenjeni za stalno uporabo. Fizične lastnosti medija se lahko nato spreminjajo, kar povzroča napake pri branju in pisanju, dokler jih bralec ne obnovi z uporabo metod za odpravljanje napak. Trajanje njihove službe je od 20 do 100 let, odvisno od njihove kakovosti, samega snemanja in pogojev shranjevanja CD-ja. Vendar pa so testi večkrat pokazali poslabšanje kakovosti večine diskov v približno 18 mesecih pri običajnem shranjevanju in redni uporabi. CD-RW je snemalni medij, ki namesto barvil uporablja kovinsko zlitino. Naprava za zapisovanje se v tem primeru uporablja za segrevanje in spreminjanje lastnosti zlitine in posledično za spreminjanje odbojnosti. Zaradi tega ima CD-RW manjzrcalna površina. Snemanje na to vrsto CD-ja je mogoče večkrat. Toda zaradi razlike v formatu, ne morejo vsi igralci brati podatkov iz takšnih medijev.