Компакт-диск

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 23:37, 21 октября 2018.
Компакт-диск
Compact Disc wordmark.svg
600px-CD autolev crop.jpg
Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера
Разработчик Sony, Philips
Тип оптический диск
Дата выпуска 1982 год
Memory обычно до 700 Мб (до 80 минут аудио)

Компакт-диск (Compact disc) (CD) — переносное оптический устройство хранения информации (данных) в цифровом виде круглой формы с отверстием посередине. Изначально диски были разработаны для записи и воспроизведения только звукозаписей, но позже, были приспособлен для хранения данных (CD-ROM).

Позже, с развитием новых технологий, появились новые вещества, позволившие перенести компакт-диски на новый уровень, из-за чего появилось большое разнообразие форматов дисков: однократной записи аудио и хранения данных (CD-R), перезаписываемый носитель (CD-RW), видео компакт-диск (VCD), супер-видео компакт-диск (SVCD), Photo CD, Picture CD, Enhanced Music CD. Аудио CD и аудио проигрыватели компакт-дисков

Начиная с октября 1982 года появились в свободной продаже.

История

История начинается с 80-х годов двадцатого века, в фирме "Филипс", которая объявила о совершенной революции в области звуковоспроизведения. Она создала первые лазерные диски и проигрыватели к ним. При этом качество звучания, долговечность звуконосителей, их компактность были несравненны с другими носителями информации. Скромные по сравнению с грампластинками-гигантами размеры в первую очередь стали причиной того, что новое название очень скоро трансформировалось в более привычное сегодня: компакт-диск, си-ди (CD).

Первые CD-диски записывались по принципу грампластинок: один раз и навсегда. Они называются CD-R (Recordable). Однако очень скоро появились диски для многократной перезаписи - CD-RW (ReWritable). Технология изготовления последних несколько иная. Информация записывается не на слой пластмассы, а на пленку из специального металлического сплава, меняющего свои свойства под воздействием лазерного нагрева и образующего чередование темных и светлых участков. Такие диски можно перезаписывать до 1000 раз без потери качества записи!

CD несли 700 мегабайт информации, и на фоне объемов памяти тогдашних персональных компьютеров это выглядело потрясающе. Понятно, что для цифрового способа записи нет разницы в том, что именно записывать - компьютерную программу, музыку или видеоряд. Пятидюймовая пластинка вмещала головоломные компьютерные игры, библиотеки из 10 тысяч наименований книг! А вот записать кинофильм на CD не получалось - места маловато.

Впрочем, будем точны: фильмы на CD все же записывали, пользуясь специальной программой, обеспечивающей более плотное сжатие информации, так называемые форматы MPEG-2, затем MPEG-3 и MPEG-4. Но качество записи было далеко от совершенства, да и просматривать их можно было лишь на экране компьютера. Чтобы перейти ко второму этапу революции, потребовалось почти десять лет и несколько миллиардов долларов, и к нему имели отношение уже не только голландцы.

В 1995 году усилия по созданию следующего поколения компакт-дисков объединили десять лидеров компьютерной индустрии: "Хитачи", "Мацушиба", "Мицубиси", "Тошиба", "Сони", "Томсон", "ДжиВиСи", "Филипс", "Тайм Уорнер" и "Пайонир". Результатом стало появление нового диска - DVD. Интересно, что вначале эта аббревиатура расшифровывалась как Digital Video Disc, то есть цифровой видеодиск. Прошел год, пока создатели осознали возможности своего творения, явно не ограничивающиеся сферой киноиндустрии. К тому времени сокращение DVD стало привычным, но расшифровывали его теперь иначе: Digital Versative Disc - цифровой многофункциональный диск.

При полном технологическом сходстве со своим предшественником главным его отличием от CD стала возросшая на целый порядок плотность записи информации. Размеры питов уменьшились с 0,83 до 0,4 микрона, а ширина спиральной дорожки - с 1,6 до 0,74 микрона. Таким образом, на одной стороне диска умещалось уже 4,7 гигабайта информации. Но это еще не все.

DVD-диски научились делать: а) двусторонними, б) двухслойными, в)двусторонними и двухслойными одновременно, увеличив полный объем памяти одного диска до 17 гигабайт. Этого вполне хватало, чтобы записать не только "картинку" фильма наивысшего качества, но и звукосопровождение на нескольких звуковых дорожках для создания стереофонического эффекта или озвучивания одновременно на восьми разных языках, демонстрации субтитров на 32 языках, любой из которых пользователь выбирает простым нажатием клавиш на пульте видеопроигрывателя. [Источник 1]

Виды

  • CD-DA (Compact Disk Digital Audio) - это лазерный диск, содержащий цифровую запись речи, музыки и т.п.
  • CD-DVI (Compact Disk Digital Video Interactive) - это интерактивный компакт-диск, который может вместить огромное количество информации о продуктах и услугах компании. В него можно включить видеоролики и мультипликацию, схемы, пояснения, и многое другое.
  • CD-ROM, CD-R (Compact Disk Read-Only Memory) - это постоянная память, реализованная на компакт-дисках, предназначенная для хранения больших объемов информации (550 Мбайт и более). Вывод записанных на CD-ROM данных производится при помощи подключенных к ПЭВМ считывающих дисководов, которые также иногда называют "проигрывателями" и которые в комплекте с CD-ROM выполняют функции внешнего постоянного запоминающего устройства большой емкости.
  • CD-EROM, CD-PROM (Compact Disk Erasable Read-Only Memory, Compact Disk Programmable Read-Only Memory) - это перезаписываемый (стираемый или программируемый) компакт-диск.
  • CD-RW, CD+RW, DVD-R/W (ReWritable Compact Disk) - это так же перезаписываемый компакт-диск": вариант CD-EROM или CD-PROM.
  • CD-R (CD-Recordable, CD-WORM, Compact Disk Write-Once Read-Many times) - это лазерный диск однократной записи (информацию на записанном CD-R изменить невозможно).
  • EDOD (Erasable Digital Optical Disc) - это "стираемый цифровой оптический диск", работающий подобно жесткому магнитному диску, но использующий магнитооптическую технологию, позволяющую производить перезапись данных на одном диске.
  • Видео компакт-диск, видео-CD (CD-DV, Compact Disk Digital Video) - разновидность компакт-дисков, предназначенных для цифровой записи и воспроизведения видеофильмов. Один диск может хранить запись одного полнометражного фильма.
  • Фото CD (Photo-CD) - средство хранения фотографий (а в дальнейшем - графики и звукового сопровождения) и воспроизведения их на телевизоре с использованием дисководов (плейеров).
  • Pro-Photo CD - Фото CD - это носитель, который содержит по шесть вариантов каждого изображения с различной степенью разрешения и позволяет сканировать пленки размерами до 4х5 дюйма (10х12,5 см). На один диск можно записать до 25 изображений.
  • Цифровой видеодиск, цифровой компакт-диск, цифровой универсальный диск (DVD, DVD-ROM, DVD-R, Digital Video Disk, Digital Versatile Disk Random-Only Memory) - это разновидность компакт-диска новой спецификации для 5-дюймовых и 3-дюймовых оптических дисков. Это конструкция двухсторонних дисков с двумя запоминающими слоями с каждой стороны общей емкостью в 17 Гбайт, что в 15 раз больше, чем емкость ранее выпускавшихся версий компакт-дисков, и соответствует объему двух полнометражных фильмов. Конструкция DVD дисков предусматривает использование вместо одной пластины толщиной в 1,2 мм двух пластин толщиной 0,6 мм каждая. Это позволило создать двухсторонние диски.
  • UMD (Universal Media Disc) - это 2,4-дюймовый оптический диск емкостью 1,8 Гбайт и накопитель, разработанных для игровой приставки PSP (PlayStation Portable). Помимо компьютерных игр на такие носители можно записывать музыку, фотографии, видео и их произвольные сочетания.
  • Компакт-диск Shape CD (фигурный компакт-диск) - оптический носитель цифровой информации типа CD-ROM, но не строго круглой формы, а с искривлённой конфигурацией внешней окружности в форме разнообразных объектов, таких как очертаний портретов, машин, самолётов, диснеевских персонажей, сердечек, звёздочек, овалов, в форме кредитных карточек и т. д. Обычно применяется в шоу-бизнесе, как носитель аудио- и видеоинформации. Был запатентован рекорд-продюсером Марио Коссом в Германии (1995). Обычно диски с формой, отличающейся от круглой, не рекомендуют применять в компьютерных приводах CD-ROM, поскольку при высоких скоростях вращения (до 12000 об./мин.) диск может лопнуть, что может привести к полному выходу привода из строя.[Источник 2]

Устройство

Рисунок 1 – Устройство компакт-диска

Стандартные компакт-диски имеют диаметр 120 мм и могут вместить около 80 минут несжатого аудио или около 700 Мбайт данных. Mini CD имеет разные диаметры в интервале от 60 до 80 мм; они иногда используются для CD-синглов записи до 24 минут аудио-файлов, либо используются для установки драйверов устройств.[Источник 3]

Итак, перед нами компакт-диск. Если посмотреть его поверхность под микроскопом, то можно увидеть дорожку из мельчайших углублений (питов) и островков. Вот в них-то и зашифрованы звуки, изображения, тексты, а так же различные программы для компьютера. Чтобы информацию можно было считать с диска и обработать, она должна быть записана на машинном языке - в двоичной системе счисления. Питы и островки составляют каждую букву, ноту и картинку - это ничто иное, как последовательность нулей и единиц. Из этих питов и островков состоит дорожка, которая бежит непрерывной спиралью по всей поверхности диска, как на обыкновенной пластинке, только гораздо плотнее. И данные с диска читаются не иглой, а при помощи лазерного луча.

Попадая на островок или впадину, луч отражается и считывается фотодиодом, который измеряет его силу и затем преобразует в поток импульсов различной интенсивности и длительности.

Так как диск читается с нижней стороны, каждый пит выглядит для лазера как возвышение. Места, где такие возвышения отсутствуют, называются площадками. Более мощный импульс отражается от площадки и соответствует цифре 1. Лазерный луч, попавший на пит, отражает меньше света. Он соответствует цифре 0.

Затем все отраженные лучи и импульсы обрабатываются, преобразуясь в исходный звук или картинку.

Для наглядного примера представлен рисунок 1.[Источник 4]

Источники

  1. CD, DVD И ДРУГИЕ // Наука и Техника [2018]. Дата изменения: 01.04.2005. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/734/ (Дата обращения: 16.09.2018).
  2. Виды компакт-дисков // Компакт диски [2018]. Дата изменения: 01.01.2018. URL: http://www.disc-info.ru/index.php?topic=vidi (Дата обращения: 24.09.2018).
  3. Компакт-диск // cyclowiki [2018]. Дата изменения: 07.05.2018. URL: http://cyclowiki.org/wiki/Компакт-диск (Дата обращения: 16.09.2018).
  4. Устройство компакт-диска // Компакт диски [2018]. Дата изменения: 01.01.2018. URL: http://www.disc-info.ru/index.php?topic=vidi (Дата обращения: 24.09.2018).