CD je digitálny optický disk na ukladanie údajov vo formáte spoločne vyvinutom spoločnosťami Philips a Sony, ktorý bol uvedený na trh v roku 1982. Pôvodne bol vyvinutý na ukladanie a prehrávanie zvukových záznamov, no neskôr bol prispôsobený na zaznamenávanie rôznych údajov. Niekoľko ďalších formátov sa stalo ich derivátmi, vrátane jednorazového zvukového záznamu a ukladania údajov (CD), prepisovateľných médií (RW), video disku (VCD), super video disku (alebo SVCD), PictureCD atď. Prvý komerčne dostupný CDP -101 audio CD prehrávač bol vydaný v októbri 1982 v Japonsku.
Štandardné disky CD majú priemer 120 mm a pojmú až približne 80 minút nekomprimovaného zvuku alebo približne 700 MB údajov. Mini CD sa dodáva v rôznych priemeroch (v rozmedzí od 60 do 80 milimetrov). Niekedy sa používajú pre CD singly, pretože môžu obsahovať až 24 minút zvuku, alebo pre nahrávacie ovládače.
Rozvíjanie popularity
V čase, keď bola táto technológia predstavená, v roku 1982, bolo možné na disk CD uložiť oveľa viac údajov ako na pevný disk na osobnompočítač, ktorý zvyčajne nie je väčší ako 10 MB. Do roku 2010 pevné disky zvyčajne ponúkali toľko úložného priestoru ako tisícka CD, pričom ich ceny klesli na nízku úroveň. V roku 2004 sa na celom svete predalo okolo 30 miliárd kópií zvukových CD, CD-ROM a CD-R. Do roku 2007 sa celosvetovo predalo 200 miliárd CD.
Od začiatku 21. storočia sa CD čoraz viac nahrádzajú inými formami digitálneho ukladania a distribúcie, výsledkom čoho je, že do roku 2010 ich počet klesol o približne 50 % od svojho maxima, no zostali jedným z hlavných médií v hudobnom priemysle. priemysel.
História vzhľadu
Americkému vynálezcovi Jamesovi Russellovi sa pripisuje vynález prvého systému na zaznamenávanie digitálnych informácií na optickú priehľadnú fóliu, ktorá vyžaruje svetlo vďaka vysokému výkonu halogénových žiaroviek. Jeho patent bol prvýkrát zaregistrovaný v roku 1966. Po súdnom spore Sony a Philips licencovali Russellove patenty v 80. rokoch.
CD je produktom evolúcie laserových diskov. Ide o technológiu, ktorá využíva zaostrený laserový lúč na poskytnutie vysokej hustoty informácií potrebnej pre vysokokvalitný digitálny zvuk. Prototypy boli vyvinuté spoločnosťami Philips a Sony nezávisle na konci sedemdesiatych rokov. V roku 1979 bola vytvorená spoločná pracovná skupina inžinierov s cieľom vynájsť nové digitálne médiá. Po roku experimentovania a diskusiíKniha audio štandardov vyšla v roku 1980. Po prvom komerčnom vydaní v roku 1982 sa CD a súvisiace prehrávače stali mimoriadne populárnymi. Napriek vysokým nákladom sa len v USA v rokoch 1983 a 1984 predalo viac ako 400 000 kusov. Do roku 1988 predaj prevýšil dopyt po vinylových platniach a do roku 1992 po audiokazetách. Tento úspech v šírení technológie CD je výsledkom úzkej spolupráce medzi spoločnosťami Philips a Sony, ktoré sa dohodli a vyvinuli kompatibilný hardvér. Jednotný dizajn CD umožnil spotrebiteľom kúpiť si gramofón alebo prehrávač od akejkoľvek spoločnosti.
Ako sa technológia vyvinula?
Spočiatku sa verilo, že CD je nástupcom vinylovej platne na prehrávanie hudby a nie pamäťovým médiom. Od svojho uvedenia ako hudobného formátu však disky CD prijali aj iné aplikácie.
V roku 1983 sa uskutočnili prvé experimenty s vymazateľným CD. V júni 1985 sa prvýkrát uskutočnilo čítanie CD na počítači a v roku 1990 sa v predaji objavili opakovane použiteľné prepisovateľné disky. Stali sa novou alternatívou pások na nahrávanie hudby a kopírovanie hudobných albumov bez defektov v dôsledku kompresie používanej pri iných metódach digitálneho nahrávania. Hudobné CD sa teda zdajú byť najpohodlnejším médiom v porovnaní s kazetami a platňami.
Začiatkom 21. storočia CD prehrávače vo veľkej miere nahradili magnetofóny,ako aj rádia ako štandardné vybavenie nových vozidiel.
Medzitým, s následným nárastom distribúcie súborov v komprimovaných audio formátoch (ako je MP3), predaj CD začal v roku 2000 klesať. Napríklad v rokoch 2000 až 2008, napriek celkovému nárastu predaja hudby, predaj CD klesol celkovo o 20 %. Napriek rýchlemu poklesu dopytu v porovnaní s predchádzajúcimi rokmi zostala technológia nejaký čas nad vodou.
štruktúra CD
Akékoľvek CD má hrúbku 1,2 mm a je vyrobené z polykarbonátového plastu. Každý takýto nosič váži 15-20 gramov. Jeho štruktúra je definovaná od stredu smerom von, jeho prvky sú:
- stred otvoru vretena (15mm);
- prvá prechodová zóna (upínací krúžok);
- upínacia konzola;
- druhá prechodová zóna (zrkadlový pás);
- softvérová oblasť (od 25 do 58 mm);
- rim.
Na povrch disku je nanesená tenká vrstva hliníka alebo menej často zlata, vďaka čomu je reflexný. Kov je chránený filmom laku, ktorý sa zvyčajne nanáša priamo na reflexnú vrstvu. Štítok je vytlačený na vrchu laku, zvyčajne sieťotlačou alebo ofsetovou tlačou.
Údaje na CD sú reprezentované ako drobné vrúbky, známe ako „stopy“, zakódované do špirálových stôp zobrazených na vrchnej časti polykarbonátovej vrstvy. Mechanizmus CD prehrávača roztočí disk na jedno skenovanie rýchlosťou 1,2 až 1,4 m/s (konštantná lineárna rýchlosť), čo zodpovedá približne 500 ot./min na vnútornej strane disku aasi 200 otáčok za minútu - zvonku. Disk prehrávaný od začiatku do konca sa počas prehrávania spomalí.
Ako sa prehrávajú dáta?
Zóna programu má plochu približne 86,05 cm2 a dĺžka zaznamenanej špirály je 5,38 km. Pri rýchlosti skenovania 1,2 m/s je doba prehrávania 74 minút alebo 650 MB dát na CD-ROM. O niečo hustejší dátový disk dokáže prehrať väčšina prehrávačov (hoci niektoré staršie modely tento formát nepodporujú).
CD sa číta pomocou infračerveného polovodičového lasera umiestneného vo vnútri CD prehrávača cez vrstvu polykarbonátu. Zmena výšky medzi stopami má za následok rozdiel v odraze svetla. Údaje je možné čítať z média meraním intenzity zmeny z fotodiódy.
Rozdiel medzi stopami nepredstavuje priamo nuly a jednotky v binárnych údajoch. Namiesto toho sa používa kódovanie, ktoré predpokladá, že sa nevráti na nulu. Táto metóda kódovania bola pôvodne určená pre zvukové disky CD, no odvtedy sa stala štandardom pre takmer všetky formáty.
Funkcia médií
CD sú náchylné na poškodenie počas manipulácie a používania. Skladby sú umiestnené oveľa bližšie k štítkovej strane disku az tohto dôvodu chyby a nečistoty na priehľadnej strane neovplyvňujú prehrávanie. Preto je pravdepodobnejšie, že CD disky budú mať poškodenie na štítkovej strane. škrabance napriehľadnú stranu je možné obnoviť vyplnením podobným refrakčným plastom alebo ich starostlivým vyleštením. Okraje disku niekedy nie sú úplne utesnené, čo umožňuje plynom a kvapalinám poškodiť kovovú reflexnú vrstvu a/alebo narušiť schopnosť lasera reprodukovať obsah stôp. Digitálne údaje na disku CD sa ukladajú a prehrávajú od stredu k okrajom.
Ktoré CD boli dostupné na predaj?
Štandardné CD sú dostupné v dvoch veľkostiach. Jednoznačne najbežnejšie médium má priemer 120 milimetrov, audio kapacitu 74 alebo 80 minút a dátovú kapacitu 650 alebo 700 MB. Existujú aj disky s priemerom 80 mm, na ktoré sa zmestí až 24 minút hudby alebo 210 MB dát.
Logický formát zvukového disku CD (oficiálne Digital Audio alebo CD-DA) je opísaný v dokumente, ktorý v roku 1980 vydali tvorcovia tohto formátu, spoločnosti Sony a Philips. Ide o dvojkanálové 16-bitové kódovanie s frekvenciou 44,1 kHz. Štvorkanálový zvuk mal byť platným variantom tohto formátu, no do praxe sa nikdy nedostal. Toto sú štandardné hudobné CD, ktoré sa na trhu najčastejšie vyskytujú.
CD+text je rozšírenie pre zvukové CD, ktoré vám umožňuje ukladať ďalšie textové informácie (napríklad názov albumu, skladby, meno interpreta), no médium je napaľované podľa štandardov pre zvukové CD. Informácie sú uložené buď v tej oblasti disku, kde je približne päť kilobajtov voľného miesta, alebo v kóde stopy, ktorý dokáže uložiťpribližne 31 MB navyše.
CD+graphics je špeciálne zvukové CD, ktoré okrem zvuku obsahuje aj grafické údaje. Toto médium je možné prehrávať na bežnom prehrávači, ale pri prehrávaní na špecializovanom zariadení CD+G môže zobrazovať obrázky. Spravidla je takýto prehrávač pripojený k televízoru alebo zobrazený na monitore počítača. Táto grafika sa takmer vždy používa na zobrazenie textov na obrazovke pre karaoke.
CD+Advanced Graphics (tiež známy ako CD+EG) je vylepšená verzia grafického dátového CD. Podobne ako CD+G, aj CD+EG využíva základné funkcie disku CD-ROM na zobrazenie informácií o texte a videu okrem prehrávanej hudby. Toto sú počítačové CD navrhnuté na prehrávanie na monitore.
formát SACD
Super Audio CD (SACD) je formát zvuku s vysokým rozlíšením určený len na čítanie. Tieto optické disky boli navrhnuté tak, aby poskytovali vysoko vernú reprodukciu digitálneho zvuku. Formát bol predstavený v roku 1999 a vyvíjajú ho spoločnosti Sony a Philips. SACD sa začali objavovať na audio formátoch DVD, ale nenahradili štandardné audio CD.
Pod označením SACD existujú aj hybridné disky, ktoré obsahujú SACD a audio stream, ako aj štandardnú CD audio vrstvu, ktorú je možné prehrávať na štandardných CD prehrávačoch. Toto bolo urobené, aby sa zabezpečilokompatibilita.
Iné formáty
Počas prvých rokov svojej existencie bolo CD nosičom výhradne pre audio. Avšak v roku 1988 bol tento štandard definovaný ako energeticky nezávislé optické pamäťové zariadenia. Takže tam boli CD s programami, videami a tak ďalej. Samostatne stojí za to zdôrazniť nasledujúce typy.
Video CD (VCD) je štandardný digitálny formát na ukladanie videí. Tieto médiá je možné prehrávať na vyhradených prehrávačoch VCD, najmodernejších prehrávačoch DVD, osobných počítačoch a niektorých herných konzolách.
Vo všeobecnosti by kvalita obrazu mala byť porovnateľná s videom VHS. Zle komprimované video VCD môže mať niekedy nižšiu kvalitu, ale tento formát uchováva informácie v kúskoch, namiesto toho, aby hromadil analógový šum, ktorý sa každým použitím zhoršuje (v porovnaní s nahrávaním na pásku).
Super Video CD (Super Video Compact Disc alebo SVCD) je formát používaný na ukladanie videí na štandardné disky CD. SVCD bolo koncipované ako nástupca VCD a alternatíva k DVD-Video. Podľa svojich vlastností je niekde medzi vyššie uvedenými formátmi, čo sa týka technických možností aj kvality obrazu.
Na jeden disk CD-R sa zmestí až 60 minút videa SVCD štandardnej kvality. Hoci neexistuje žiadne špecifické obmedzenie dĺžky videí SVCD, bitová rýchlosť a teda aj kvalita sa musia znížiť, aby sa prispôsobili veľmi dlhýmzáznamy. Z tohto dôvodu je problematické umiestniť viac ako 100 minút videa na jedno SVCD bez výraznej straty kvality a mnoho hardvérových prehrávačov nedokáže prehrávať dáta rýchlosťou nižšou ako 300 – 600 kilobitov za sekundu.
Jednorazové a opakovane použiteľné médiá
Nahrávky CD-R sú určené na trvalé používanie. V priebehu času sa môžu fyzické vlastnosti média zmeniť, čo spôsobí chyby pri čítaní a stratu údajov, kým ich čitateľ nedokáže obnoviť pomocou techník na opravu chýb. Ich životnosť je od 20 do 100 rokov v závislosti od ich kvality, samotnej nahrávky a podmienok skladovania CD. Testy však opakovane preukázali zhoršenie kvality u väčšiny diskov po približne 18 mesiacoch pri normálnych podmienkach skladovania a pravidelnom používaní.
CD-RW je zapisovateľné médium, ktoré používa kovovú zliatinu namiesto farbív. Písací laser v tomto prípade slúži na zahriatie a zmenu vlastností zliatiny a tým aj zmenu odrazivosti. CD-RW má z tohto dôvodu menej reflexný povrch. Tento typ CD možno nahrať viackrát. Ale kvôli rozdielu vo formáte nie všetky prehrávače dokážu čítať dáta z takýchto médií.
