Το CD είναι ένας ψηφιακός οπτικός δίσκος για την αποθήκευση δεδομένων σε μορφή που αναπτύχθηκε από κοινού από τη Philips και τη Sony, η οποία κυκλοφόρησε το 1982. Αρχικά αναπτύχθηκε για την αποθήκευση και αναπαραγωγή ηχογραφήσεων, αλλά αργότερα προσαρμόστηκε για την εγγραφή διαφόρων δεδομένων. Αρκετές άλλες μορφές έχουν γίνει παράγωγά τους, συμπεριλαμβανομένης της εγγραφής ήχου μία φορά και αποθήκευσης δεδομένων (CD), επανεγγράψιμα μέσα (RW), δίσκος βίντεο (VCD), δίσκος σούπερ βίντεο (ή SVCD), PictureCD, κ.λπ. Πρώτο διαθέσιμο στο εμπόριο Το CDP -101 CD player ήχου κυκλοφόρησε τον Οκτώβριο του 1982 στην Ιαπωνία.
Τα τυπικά CD έχουν διάμετρο 120 mm και μπορούν να χωρέσουν έως και 80 λεπτά ασυμπίεστου ήχου ή περίπου 700 MB δεδομένων. Το mini CD διατίθεται σε διάφορες διαμέτρους (που κυμαίνονται από 60 έως 80 χιλιοστά). Μερικές φορές χρησιμοποιούνται για single CD καθώς μπορούν να χωρέσουν έως και 24 λεπτά ήχου ή για προγράμματα οδήγησης εγγραφής.
Ανάπτυξη δημοτικότητας
Την εποχή που εισήχθη η τεχνολογία, το 1982, ένα CD μπορούσε να αποθηκεύσει πολύ περισσότερα δεδομένα από έναν σκληρό δίσκο σε έναν προσωπικόυπολογιστή, ο οποίος συνήθως δεν είναι μεγαλύτερος από 10 MB. Μέχρι το 2010, οι σκληροί δίσκοι προσέφεραν συνήθως χώρο αποθήκευσης όσο χίλια CD, ενώ οι τιμές τους είχαν πέσει σε χαμηλό επίπεδο. Το 2004, τα CD ήχου, τα CD-ROM και τα CD-R πούλησαν περίπου 30 δισεκατομμύρια αντίτυπα παγκοσμίως. Μέχρι το 2007, 200 δισεκατομμύρια CD είχαν πουληθεί παγκοσμίως.
Από τις αρχές της δεκαετίας του 2000, τα CD έχουν αντικατασταθεί ολοένα και περισσότερο από άλλες μορφές ψηφιακής αποθήκευσης και διανομής, με αποτέλεσμα μέχρι το 2010 ο αριθμός τους να είχε μειωθεί κατά περίπου 50% από την κορύφωσή τους, αλλά παρέμειναν ένα από τα κύρια μέσα στη μουσική βιομηχανία. βιομηχανία.
Ιστορικό Εμφάνισης
Ο Αμερικανός εφευρέτης Τζέιμς Ράσελ πιστώνεται με την επινόηση του πρώτου συστήματος για την εγγραφή ψηφιακών πληροφοριών σε φιλμ οπτικής διαφάνειας που εκπέμπει φως λόγω της υψηλής ισχύος των λαμπτήρων αλογόνου. Η πατέντα του κατοχυρώθηκε για πρώτη φορά το 1966. Μετά από δικαστική διαμάχη, η Sony και η Philips αδειοδοτήθηκαν τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας του Russell τη δεκαετία του 1980.
Το CD είναι προϊόν της εξέλιξης των δίσκων λέιζερ. Αυτή είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί μια εστιασμένη δέσμη λέιζερ για να παρέχει την υψηλή πυκνότητα πληροφοριών που απαιτείται για ψηφιακό ήχο υψηλής ποιότητας. Τα πρωτότυπα αναπτύχθηκαν από τη Philips και τη Sony ανεξάρτητα στα τέλη της δεκαετίας του 1970. Το 1979, δημιουργήθηκε μια κοινή ομάδα εργασίας μηχανικών για την εφεύρεση νέων ψηφιακών μέσων. Μετά από ένα χρόνο πειραματισμών και συζητήσεων,Το Book of Audio Standards εκδόθηκε το 1980. Μετά την πρώτη εμπορική κυκλοφορία το 1982, τα CD και οι σχετικές συσκευές αναπαραγωγής έγιναν εξαιρετικά δημοφιλή. Παρά το υψηλό κόστος, πάνω από 400.000 μονάδες πωλήθηκαν μόνο στις ΗΠΑ το 1983 και το 1984. Μέχρι το 1988, οι πωλήσεις ξεπέρασαν τη ζήτηση για δίσκους βινυλίου, και μέχρι το 1992, οι κασέτες ήχου. Αυτή η επιτυχία στη διάδοση της τεχνολογίας CD είναι το αποτέλεσμα μιας στενής συνεργασίας μεταξύ της Philips και της Sony, οι οποίες συμφώνησαν και ανέπτυξαν συμβατό υλικό. Ο ενοποιημένος σχεδιασμός του CD επέτρεπε στους καταναλωτές να αγοράσουν ένα πικάπ ή συσκευή αναπαραγωγής από οποιαδήποτε εταιρεία.
Πώς εξελίχθηκε η τεχνολογία;
Αρχικά, πιστευόταν ότι το CD είναι ο διάδοχος του δίσκου βινυλίου για την αναπαραγωγή μουσικής, και όχι ένα μέσο αποθήκευσης. Ωστόσο, από τότε που εισήχθη ως μορφή μουσικής, τα CD αγκαλιάστηκαν από άλλες εφαρμογές.
Το 1983, έγιναν τα πρώτα πειράματα με ένα σβήσιμο CD. Τον Ιούνιο του 1985, για πρώτη φορά, έγινε ανάγνωση CD σε υπολογιστή και το 1990 εμφανίστηκαν στην πώληση επαναχρησιμοποιήσιμοι επανεγγράψιμοι δίσκοι. Έχουν γίνει μια νέα εναλλακτική στην κασέτα για ηχογράφηση μουσικής και αντιγραφή μουσικών άλμπουμ χωρίς ελαττώματα λόγω της συμπίεσης που χρησιμοποιείται σε άλλες μεθόδους ψηφιακής εγγραφής. Έτσι, τα μουσικά CD φαινόταν να είναι τα πιο βολικά μέσα σε σύγκριση με κασέτες και δίσκους.
Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, τα CD players είχαν αντικαταστήσει σε μεγάλο βαθμό τα μαγνητόφωνα,καθώς και ραδιόφωνα ως βασικός εξοπλισμός σε νέα οχήματα.
Εν τω μεταξύ, με την επακόλουθη αύξηση της διανομής αρχείων σε μορφές συμπιεσμένου ήχου (όπως MP3), οι πωλήσεις CD άρχισαν να μειώνονται τη δεκαετία του 2000. Για παράδειγμα, μεταξύ 2000 και 2008, παρά τη συνολική αύξηση των πωλήσεων μουσικής, οι πωλήσεις CD μειώθηκαν συνολικά κατά 20%. Παρά την ταχεία μείωση της ζήτησης σε σύγκριση με τα προηγούμενα χρόνια, η τεχνολογία παρέμεινε στη ζωή για κάποιο χρονικό διάστημα.
Δομή CD
Οποιοδήποτε CD έχει πάχος 1,2 mm και είναι κατασκευασμένο από πολυανθρακικό πλαστικό. Κάθε τέτοιος φορέας ζυγίζει 15-20 γραμμάρια. Η δομή του ορίζεται από το κέντρο προς τα έξω, τα στοιχεία του είναι:
- κέντρο οπής ατράκτου (15mm);
- πρώτη ζώνη μετάβασης (δακτύλιος σύσφιξης);
- στήριγμα σύσφιξης;
- δεύτερη ζώνη μετάβασης (λωρίδα καθρέφτη);
- περιοχή λογισμικού (από 25 έως 58 mm);
- χείλος.
Ενα λεπτό στρώμα αλουμινίου ή λιγότερο συχνά χρυσού εφαρμόζεται στην επιφάνεια του δίσκου, καθιστώντας τον ανακλαστικό. Το μέταλλο προστατεύεται από μια μεμβράνη λάκας, που συνήθως εφαρμόζεται απευθείας στο ανακλαστικό στρώμα. Η ετικέτα τυπώνεται πάνω από το βερνίκι, συνήθως με μεταξοτυπία ή εκτύπωση όφσετ.
Τα Τα δεδομένα CD αντιπροσωπεύονται ως μικροσκοπικές εσοχές, γνωστές ως "ίχνη", που κωδικοποιούνται σε σπειροειδή ίχνη που εμφανίζονται στην κορυφή του πολυανθρακικού στρώματος. Ο μηχανισμός του CD player περιστρέφει το δίσκο ανά σάρωση με ταχύτητα 1,2 έως 1,4 m/s (σταθερή γραμμική ταχύτητα), που ισοδυναμεί με περίπου 500 rpm στο εσωτερικό του δίσκου, καιπερίπου 200 rpm - στο εξωτερικό. Ένας δίσκος που αναπαράγεται από την αρχή μέχρι το τέλος επιβραδύνεται κατά την αναπαραγωγή.
Πώς γίνεται η αναπαραγωγή των δεδομένων;
Η ζώνη προγράμματος έχει έκταση περίπου 86,05 cm2 και το μήκος της καταγεγραμμένης σπείρας είναι 5,38 km. Με ταχύτητα σάρωσης 1,2 m/s, ο χρόνος αναπαραγωγής είναι 74 λεπτά ή 650 MB δεδομένων ανά CD-ROM. Ένας ελαφρώς πυκνότερος δίσκος δεδομένων μπορεί να αναπαραχθεί από τις περισσότερες συσκευές αναπαραγωγής (αν και ορισμένα παλαιότερα μοντέλα δεν υποστηρίζουν αυτήν τη μορφή).
Ένα CD διαβάζεται χρησιμοποιώντας ένα υπέρυθρο λέιζερ ημιαγωγών που τοποθετείται μέσα σε ένα CD player μέσω ενός στρώματος πολυανθρακικού. Μια αλλαγή στο ύψος μεταξύ των τροχιών έχει ως αποτέλεσμα διαφορά στην ανάκλαση φωτός. Με τη μέτρηση της έντασης της αλλαγής από τη φωτοδίοδο μπορούν να διαβαστούν τα δεδομένα από τα μέσα.
Η διαφορά μεταξύ των κομματιών δεν αντιπροσωπεύει άμεσα μηδενικά και ένα σε δυαδικά δεδομένα. Αντίθετα, χρησιμοποιείται μια κωδικοποίηση που προϋποθέτει τη μη επιστροφή στο μηδέν. Αυτή η μέθοδος κωδικοποίησης προοριζόταν αρχικά για CD ήχου, αλλά έκτοτε έγινε το πρότυπο για σχεδόν όλες τις μορφές.
Λειτουργία πολυμέσων
Τα Τα CD είναι επιρρεπή σε ζημιά κατά το χειρισμό και τη χρήση. Τα κομμάτια βρίσκονται πολύ πιο κοντά στην πλευρά της ετικέτας του δίσκου και για αυτό το λόγο τα ελαττώματα και οι ρύποι στη διαφανή πλευρά δεν επηρεάζουν την αναπαραγωγή. Επομένως, τα CD είναι πιο πιθανό να έχουν ζημιά στην πλευρά της ετικέτας. γρατσουνιές επάνωη διαφανής πλευρά μπορεί να αποκατασταθεί γεμίζοντας τα με ένα παρόμοιο διαθλαστικό πλαστικό ή γυαλίζοντας τα προσεκτικά. Οι άκρες του δίσκου μερικές φορές δεν είναι τελείως σφραγισμένες, επιτρέποντας στα αέρια και τα υγρά να καταστρέψουν το μεταλλικό ανακλαστικό στρώμα και/ή να παρεμποδίσουν την ικανότητα του λέιζερ να αναπαράγει τα περιεχόμενα των κομματιών. Τα ψηφιακά δεδομένα σε ένα CD αποθηκεύονται και αναπαράγονται από το κέντρο μέχρι την άκρη.
Ποια CD ήταν διαθέσιμα προς πώληση;
Τα Τα τυπικά CD διατίθενται σε δύο μεγέθη. Μακράν το πιο κοινό μέσο είναι 120 χιλιοστά σε διάμετρο, με χωρητικότητα ήχου 74 ή 80 λεπτά και χωρητικότητα δεδομένων 650 ή 700 MB. Υπάρχουν επίσης δίσκοι με διάμετρο 80 mm, οι οποίοι μπορούν να χωρέσουν έως και 24 λεπτά μουσικής ή 210 MB δεδομένων.
Η λογική μορφή ενός CD ήχου (επίσημα Digital Audio ή CD-DA) περιγράφεται σε ένα έγγραφο που κυκλοφόρησε το 1980 από τους δημιουργούς του φορμά, τη Sony και τη Philips. Είναι μια κωδικοποίηση 16-bit δύο καναλιών σε συχνότητα 44,1 kHz. Ο ήχος τεσσάρων καναλιών υποτίθεται ότι ήταν μια έγκυρη παραλλαγή αυτής της μορφής, αλλά δεν εφαρμόστηκε ποτέ. Αυτά είναι τα τυπικά CD μουσικής που βρίσκονται πιο συχνά στην αγορά.
Το Το CD+text είναι μια επέκταση CD ήχου που σας επιτρέπει να αποθηκεύετε πρόσθετες πληροφορίες κειμένου (όπως τίτλος άλμπουμ, τραγούδια, όνομα καλλιτέχνη), αλλά τα μέσα εγγράφονται σύμφωνα με τα πρότυπα CD ήχου. Οι πληροφορίες αποθηκεύονται είτε σε εκείνη την περιοχή του δίσκου όπου υπάρχουν περίπου πέντε kilobyte ελεύθερου χώρου, είτε στον κώδικα κομματιού, που μπορεί να αποθηκεύσειπερίπου 31 MB επιπλέον.
Το Το CD+graphics είναι ένα ειδικό CD ήχου που περιέχει και δεδομένα γραφικών εκτός από τον ήχο. Αυτό το μέσο μπορεί να αναπαραχθεί σε μια κανονική συσκευή αναπαραγωγής, αλλά όταν αναπαράγεται σε μια αποκλειστική συσκευή CD+G, μπορεί να παράγει εικόνες. Κατά κανόνα, μια τέτοια συσκευή αναπαραγωγής συνδέεται σε τηλεόραση ή εμφανίζεται σε οθόνη υπολογιστή. Αυτά τα γραφικά χρησιμοποιούνται σχεδόν πάντα για την εμφάνιση στίχων στην οθόνη για καραόκε.
Το Το CD+Advanced Graphics (γνωστό και ως CD+EG) είναι μια βελτιωμένη έκδοση του CD δεδομένων γραφικών. Όπως το CD+G, το CD+EG χρησιμοποιεί τις βασικές λειτουργίες ενός CD-ROM για την εμφάνιση πληροφοριών κειμένου και βίντεο εκτός από τη μουσική που αναπαράγεται. Αυτά είναι CD υπολογιστών που έχουν σχεδιαστεί για αναπαραγωγή με την οθόνη.
Μορφή SACD
Το Super Audio CD (SACD) είναι μια μορφή ήχου υψηλής ανάλυσης, μόνο για ανάγνωση. Αυτοί οι οπτικοί δίσκοι έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν ψηφιακή αναπαραγωγή ήχου υψηλής πιστότητας. Η μορφή εισήχθη το 1999 και αναπτύχθηκε από τη Sony και τη Philips. Τα SACD άρχισαν να εμφανίζονται σε μορφές ήχου DVD, αλλά δεν αντικατέστησαν τα τυπικά CD ήχου.
Κάτω από την ονομασία SACD, υπάρχουν επίσης υβριδικοί δίσκοι που περιέχουν SACD και μια ροή ήχου, καθώς και ένα τυπικό επίπεδο ήχου CD που θα αναπαράγεται σε τυπικές συσκευές αναπαραγωγής CD. Αυτό έγινε για να εξασφαλιστείσυμβατότητα.
Άλλες μορφές
Τα πρώτα χρόνια της ύπαρξής του, το CD ήταν ένα μέσο που χρησιμοποιείται αποκλειστικά για ήχο. Ωστόσο, το 1988 αυτό το πρότυπο ορίστηκε ως μη πτητικές συσκευές οπτικής αποθήκευσης. Υπήρχαν λοιπόν CD με προγράμματα, βίντεο κ.ο.κ. Ξεχωριστά, αξίζει να επισημάνετε τους παρακάτω τύπους.
Το βίντεο CD (VCD) είναι μια τυπική ψηφιακή μορφή για την αποθήκευση βίντεο. Αυτά τα μέσα μπορούν να αναπαραχθούν σε αποκλειστικές συσκευές αναπαραγωγής VCD, στις περισσότερες σύγχρονες συσκευές αναπαραγωγής DVD, σε προσωπικούς υπολογιστές και σε ορισμένες κονσόλες παιχνιδιών.
Γενικά, η ποιότητα της εικόνας θα έπρεπε να είναι συγκρίσιμη με το βίντεο VHS. Το βίντεο με κακή συμπίεση VCD μπορεί μερικές φορές να είναι χαμηλότερης ποιότητας, αλλά αυτή η μορφή διατηρεί τις πληροφορίες σε κομμάτια αντί να συσσωρεύει αναλογικό θόρυβο που χειροτερεύει με κάθε χρήση (σε σύγκριση με την εγγραφή κασέτας).
Το Super Video CD (Super Video Compact Disc ή SVCD) είναι μια μορφή που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση βίντεο σε τυπικά CD. Το SVCD επινοήθηκε ως διάδοχος του VCD και ως εναλλακτική του DVD-Video. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του, βρίσκεται κάπου ανάμεσα στα παραπάνω φορμά, τόσο ως προς τις τεχνικές δυνατότητες όσο και ως προς την ποιότητα εικόνας.
Ένας δίσκος CD-R μπορεί να χωρέσει έως και 60 λεπτά βίντεο τυπικής ποιότητας SVCD. Αν και δεν υπάρχει συγκεκριμένος περιορισμός στη διάρκεια των βίντεο SVCD, ο ρυθμός μετάδοσης bit και επομένως η ποιότητα πρέπει να μειωθούν για να χωρέσουν πολύ μεγάλεςεγγραφές. Για αυτόν τον λόγο, είναι προβληματικό να χωρέσετε περισσότερα από 100 λεπτά βίντεο σε ένα SVCD χωρίς σημαντική απώλεια ποιότητας και πολλές συσκευές αναπαραγωγής υλικού δεν μπορούν να αναπαράγουν δεδομένα σε ταχύτητες μικρότερες από 300-600 kilobits ανά δευτερόλεπτο.
Μέσα μιας χρήσης και επαναχρησιμοποιήσιμα
Οι εγγραφές CD-R προορίζονται για μόνιμη χρήση. Με την πάροδο του χρόνου, τα φυσικά χαρακτηριστικά των μέσων μπορεί να αλλάξουν, προκαλώντας σφάλματα ανάγνωσης και απώλεια δεδομένων έως ότου ο αναγνώστης μπορέσει να τα ανακτήσει χρησιμοποιώντας τεχνικές διόρθωσης σφαλμάτων. Η διάρκεια ζωής τους είναι από 20 έως 100 χρόνια, ανάλογα με την ποιότητά τους, την ίδια την εγγραφή και τις συνθήκες αποθήκευσης του CD. Ωστόσο, οι δοκιμές έχουν επανειλημμένα δείξει υποβάθμιση της ποιότητας για τους περισσότερους δίσκους μετά από περίπου 18 μήνες υπό κανονικές συνθήκες αποθήκευσης και τακτική χρήση.
Το CD-RW είναι ένα εγγράψιμο μέσο που χρησιμοποιεί κράμα μετάλλων αντί για βαφές. Το λέιζερ γραφής σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται για τη θέρμανση και την αλλαγή των ιδιοτήτων του κράματος και συνεπώς την αλλαγή της ανακλαστικότητας. Το CD-RW για αυτό το λόγο έχει λιγότερο ανακλαστική επιφάνεια. Αυτός ο τύπος CD μπορεί να εγγραφεί πολλές φορές. Ωστόσο, λόγω της διαφοράς στη μορφή, δεν μπορούν όλοι οι παίκτες να διαβάσουν δεδομένα από τέτοια μέσα.
