Компакт-диск представляет собой пластиковый диск, имеющий в центре круглое отверстие. На него с помощью лазера записывается и считывается оптическая информация цифрового формата.

Сначала такие диски применялись для хранения цифровых музыкальных записей, нам они знакомы под названием «Аudio CD». Но спустя непродолжительное время диски приспособили для хранения файлов, содержащих цифровую информацию различного формата (видео, текст, программы, музыку, картинки и фото). Такие диски стали называть CD-ROM или «компакт-диск только для чтения», ведь записать на него информацию можно было только один раз, зато считать множество. Еще через несколько лет появляются диски, на которые пользователь мог сам записать информацию (CD-R), а также диски с возможностью перезаписи (CD-RW), информация с которых может быть стерта и записана заново.

Форматы файлов записываемых на Аudio CD и на CD-ROM различны. В связи с этим, проигрыватели, предназначенные для чтения только Аudio CD, не имеют возможности воспроизводить информацию с диска формата CD-ROM, для чего требуется специальное устройство чтения.

История компакт-диска начинается в 70-х годах прошлого века. Впервые он появился в 1979 году. Это была совместная разработка компаний Sony и Philips. Фирма Sony разработала способ кодирования сигналов (аналогичный тому, что использовался в профессиональных цифровых магнитофонах), а за Philips был производственный процесс, в котором применялась их фирменная технология выпуска лазерных дисков.

В промышленных масштабах компакт-диски стали выпускаться в 1982 году в Германии предприятием, расположенном в городе Лангенхагене. Первый музыкальный CD, вышедший в открытую продажу, был представлен в июне 1982 года. На этом диске вышел в продажу альбом группы «АВВА» – «The Visitors». Большое влияние на распространение компакт-дисков оказали такие гиганты, как Apple и Microsoft.

Правда, есть еще одна версия происхождения компакт-дисков, согласно которой их изобретателем был американец Джеймс Рассел из компании «Optical Recording». Уже в 1971 году он показывал свое изобретение, позволяющее хранить информацию. Толчком к разработке Расселом оптических дисков послужило желание не допустить повреждения иглами звукоснимателей виниловых пластинок с его любимыми музыкальными композициями. А уже через восемь лет фирмы Philips и Sony повторили его изобретение.

Компакт-диски имеют толщину 0,12 см и диаметр 12 см. Выполнены они из поликарбоната с нанесенным на него тончайшим металлическим покрытием (как правило, используют серебро, золото, алюминий и т.п.) и слоем лака. На одну сторону диска печатным способом наносится информация и изображения, связанные с содержимым (имена исполнителей, названия альбомов, треков, логотипы и т.д.).

С внешней стороны диска имеется выступ, который опоясывает диск, и не позволяет рабочей поверхности с записанной информацией царапаться. В центре имеется круглое, диаметром в 1,5 см отверстие. Весит компакт-диск чуть менее 16 грамм.

Поначалу на диски записывалась музыка в формате «Red Book». Она была двухканальной и имела частоту дискретизации 44,1 кГц, а также импульсно-кодовую модуляцию, равную 16-ти битам. Небольшие царапины, идущие к краю диска от центра или наоборот, не оказывают влияние на чтение информации с диска. Это возможно благодаря коду Рида-Соломона, который дает возможность коррекции ошибок считывания.

Информация на диск записывается дорожками (питами), закручивающимися в форме спирали. Питы имеют стандартные ширину и глубину равные 500 нм и 100 нм соответственно. А вот по длине питы различаются друг от друга и имеют диапазон вариации от 850 нм до 3,5 мкм.

Существуют следующие типы дисков: CD-RОМ – только для чтения, CD-R – для одноразовой записи, CD-RW – перезаписывающиеся. Для записи информации на компакт-диски применяются специальные пишущие устройства (приводы). Есть еще фигурные диски «Shape CD», представляющие собой оптические носители типа CD-ROM, которые выполнены в форме звезд, сердечек, самолетов, машин и т.д. Как правило, такие диски используют в качестве носителей видео или аудио информации люди, связанные с шоу-бизнесом. «Shape CD» был запатентован немецким продюсером Марио Коссом в 1995 году. Стоит заметить, что диски указанного типа не следует использовать в компьютерных приводах, так как они более скоростные, чем музыкальные, отчего диск может разрушиться и повредить привод.

Эпоха компакт-дисков медленно, но верно уходит в прошлое. Сейчас большинство современных пользователей и знать не знают, и чем они отличаются от стандартных R и ROM. Для того чтобы понять, в чем разница, нужно вспомнить историю их создания. Только потом можно будет определить их главное отличие от классических компакт-дисков.

История развития оптических носителей CD

Первый компакт-диск был разработан компанией Philips. Именно они считаются пионерами в этой области. Сначала оптические диски имели довольно мало места для размещения данных. Изначальный объем такой "болванки" составлял 640 мегабайт. Но со временем он увеличился до 700. Первые оптические диски формата "компакт" имели название CD-R. Это означало, что на них можно было записать данные только один раз. Долгое время именно они использовались в качестве носителей. Однако шло время, технологии развивались, и очень скоро производители представили перезаписываемый компакт-диск CD-RW. Эта аббревиатура (RW) пошла от английского слова Rewritable (с возможностью перезаписи). Такие оптические носители стали нереально популярными среди пользователей. Сама идея многоразовой записи на диск казалась невероятной. Но был один минус. Скорость записи на такие носители была ну очень маленькой. Если стандартный диск R записывался со скоростью х53, то диски RW Classic требовалось писать со скоростью х6. Но это продолжалось недолго, так как стандартные компакт-диски скоро вышли из моды.

Появление DVD

Упадок классических "компактов" напрямую связан с появлением нового формата - DVD-R. Эти оптические накопители отличались гигантским объемом (по сравнению с CD). Они могли уместить в себе 4,5 гигабайта информации. Это был прорыв. Как положено, некоторое время спустя после успешного старта классических ДВД, появились DVD-RW-диски, позволяющие записывать на тот или иной носитель несколько раз. И такое решение стало невероятно популярным.

Диски ДВД использовались практически везде: на них записывали программы, операционные системы, фильмы и прочую информацию. Даже музыку в форматах без потери качества писали именно на ДВД-болванки. И в этом плане DVD-RW-диски выглядели наиболее универсальным решением. А вскоре появились двухслойные ДВД, которые вмещали почти 10 гигабайт информации. Вот это было действительно прорывом. Долгое время ДВД использовались повсеместно. Были выпущены и специальные проигрыватели. Они умели читать и RW, поэтому пользователи записывали на них несколько фильмов сразу. А когда они надоедали - перезаписывали. Так продолжалось довольно долго. Но и эпохе ДВД пришел конец.

Эра Blu-Ray

На смену классическим и двухслойным ДВД-дискам пришли Blu-Ray-носители. Они отличались повышенной емкостью. На один такой диск помещалось около 25 гигабайт информации. Это очень много. Примерно в то же время появились и форматы HD-видео. Фильмы в таком формате отлично умещались на BD. Это и определило область применения таких оптических носителей - киноиндустрия.

Действительно, держать библиотеку на BD было как-то неправильно. Тем более что в это же время стремительными скачками развился интернет и появились USB-накопители большого объема. Диски стали никому не нужны, лишь BD еще держались на плаву. И то только благодаря тем, кто любит смотреть фильмы в максимальном качестве в домашнем кинотеатре. Со временем (как и положено) появились двухслойные BD- и BD-RW-диски. Последние позволяли перезаписывать на себя информацию. Но учитывая объем Blu-Ray-носителя и низкую скорость записи на RW, такой вариант не обрел популярности. По сей день BD-RW остается лишь занятной технологией. Но не более того.

В настоящее время переосмысляется и актуальность технологии Blu-Ray. Появились новые разрешения видео - 2К и 4К. А они требуют гораздо больше места и на классическую "болванку" BD ни за что не влезут. Вероятно, скоро и эра Blu-Ray успешно завершится. Но это уже совсем другая история.

Заключение

Итак, мы рассказали об особенностях RW-дисков и рассмотрели историю развития оптических носителей. Классические компакт-диски уже используются исключительно в музыкальной индустрии. О ДВД давно уже никто не слышал. Сейчас правит бал технология Blu-Ray. Но судя по последним тенденциям в мире мультимедийных развлечений, дни вышеописанной технологии сочтены. Возможно, сейчас производители разрабатывают новый тип оптических носителей. Но о том, что будет дальше, мы расскажем как-нибудь в следующий раз...

Сейчас сложно представить, что у компьютера нет привода, но, конечно, так было не всегда. Предтечи современных компьютеров, эдакие «динозавры» электронного века, действительно размеры имели соответствующие. Они могли занимать целое здание в несколько этажей, но при этом в них не было еще никакой возможности для хранения данных. Все процессы по настройке выполнялись путем переключения множества ручек, кнопок, рычагов, положение которых необходимо было строгим образом регулировать. Чуть позже появились первые прототипы жестких дисков и дискет, которые могли хранить объемы информации для решения проблемных задач.

ПРИМЕЧАНИЕ
Есть и альтернативный вариант истории. Он гласит, что лавры изобретателя принадлежат американскому физику и поклоннику классической музыки Дж. Расселу. Но нет никаких доказательств этого предположения.

Как только новое технологическое достижение было представлено мировому сообществу, стало ясно, насколько широкие перспективы открываются с его помощью. Самые первые диски изначально создавались для проигрывания музыкальных произведений, а не как хранилища информации. Интересный факт: известно, что на обычный диск входит 74 минуты 33 секунды музыкального файла, что занимает 650 Мб. Эти цифры не были взяты «с потолка». Именно столько длится Девятая симфония Баха, которая в те годы была особенно популярна среди японцев.

К 1980 году разработали один из первых стандартных типов записи аудио, который получил имя RedBook. В его основе лежала модификация CD-Da (Compact Disc Digital Audio - компакт-диск для цифровых копий аудиофайлов).

Диски с функцией самостоятельной записи, появились после 1985 года. Корпорация Sony сделала важный шаг, презентовав первый проигрыватель - DiscMan. Это вызвало целую волну популярности CD, что натолкнуло конструкторов на мысль разработать такой диск, чтобы владельцы могли сами записывать на него информацию любого типа.

1987 год ознаменовался появлением нового типа формата - Video CD, а спустя год специалисты из Tajyo Yuden усовершенствовали сочетание металлов, наносимое на поверхность, применив напыление из золота и цианина, которые существенно улучшили качество записей. Формат RedBook пополнился несколькими стандартами, имевшими несколько «окрасок». «Желтый» - YellowBook – стала обладателем стандартного типа записи. «Оранжевый» - OrangeBook, выпущенная в 1990, вывела на свет популярный и ныне CD-R - Compact Disc-Recordable, где появилась опция самостоятельной записи файлов с бытового компьютера. До сей поры все изготавливались лишь в фабричных условиях способом штамповки. Технологии записи становились более востребованными, а приводы и чистые «диски-болванки» - стремительно подешевели.

1996-1997 годы отметились нехваткой CD, поскольку старые типы не могли справляться с возросшими объемами. Мир нуждался в принципиально новых решениях.

Еще в 1996 производители представили новое поколение дисков - DVD (Digital Video Disk - диск для хранения видеофайлов. Сперва они использовались в записывании видеофайлов, но спустя время на DVD стали хранить любой тип файлов – от аудио до картинок. Аббревиатуру DVD расшифровывали теперь как Digital Versatile Disk - диск с двусторонней возможность записи.
В 1997 изобрели CD-RW - Compact Disc ReWritable - диск для многократной перезаписи. Первоначально он носил имя CD-Erasable - дисковый носитель с опцией "стирание". Его можно было перезаписывать множество раз. Почти в тоже время выпустили DVD-R - Digital Versatile Disk Read-only - с однократной записью. Это послужило толчком для стремительного роста популярности проигрывателей "дивиди" и видеофильмов, конвертированных в этот сандарт. В 1999 он стал лидером среди прочих стандартов записи данных.

1998 год дал старт в жизнь технологии - DVD-RAM - Random Access Memory - с функцией перезаписи. Он обладал значительно более повышенным количеством циклов перезаписывания. Появилось множество систем для записи разноформатных DVD. Логичным шагом стало распространение цифровых инструментов для охраны авторских прав на контент.

В наше время мир постепенно покоряют новые разработки - Blu-ray и HD DVD - с высокой четкостью изображения, которые имеют существенно большую емкость, чем традиционные форматы. Они пока относительно дорого стоят, но спустя пару-тройку лет ценовая политика может измениться, и они станут непременными атрибутами компьютеров среднего и верхнего уровня стоимости. Это будет возможным благодаря повсеместному их распространению, постепенному вытеснению старых форматов, что приведет к значительному снижению их стоимости, как в свое время случилось с другими типами дисков.

Фев 19, 2014

Миром правит цифра? Все люди качают mp-3, а кто-то и вовсе помешан лишь на виниле? Носители - слабость коллекционеров, а золотой век СD давно прошел? Неправда.

И сейчас музыка масштабно издается на компакт-дисках. И это не какая-то второсортная музыка или никому неизвестная. На CD выпускают свои альбомы (в том числе и новые) самые культовые исполнители и группы в мире. Чтобы вы не думали, что эта информация высосана из пальца и является дурацким маркетинговым ходом, вот вам наглядный пример: к своему 50-ти летнему юбилею Rolling Stones выпустили сборник суперхитов Grrr! на компакт-дисках в том числе (он, кстати, включает и две новые песни рок-группы); Bob Dylan тоже не остался в стороне и пару лет назад издал свой новый релиз под названием Tempest , включающий музыку, записанную на CD; THE DOORS ; The Beatles ; Queen ; DEEP PURPLE ; Pink Floyd - мы можем еще долго перечислять названия великолепных исполнителей, которые, за счет актуальной востребованности музыки на CD, издают свои произведения на компакт-дисках и будут продолжать это делать всегда.

Следующий вопрос очевиден: чего же такого особенного в этом носителе, что позволяет до сих пор оставаться ему в тренде и «на плаву»? Пришло время начать распутывать этот клубок…

Все наверняка знают, но…

…мы напомним, что такой носитель, как CD является оптическим носителем информации. С виду это диск, созданный из пластика, имеющий круглое отверстие по центру. Запись музыкальной информации, а также ее считывание осуществляется посредством лазера. «Отцом» компакт-диска можно назвать всем известную грампластинку. А «потомками» CD - носители DVD и Blu-ray.

Первое упоминание и развитие

Самый-самый первый CD был изобретен в 79 году всемирно известной компанией Sony. За счет использования способа кодировки сигнала PCM (Pulse Code Modulation), который ранее успешно применялся в профессиональных цифровых магнитофонах, инженеры Sony получили качественно новый носитель. Оценив все его преимущества, было принято решение о запуске конвейера по изготовлению чудо-болванок.

И уже с 82 года на крупнейших заводах Германии стартовало производство CD массового характера. Первым коммерческим релизом на компакт-диске был альбом Билли Джоэла под названием 52nd Street.

На счет появления CD существует и другая версия…

Это вариация Джеймса Рассела, которая гласит, что Sony и Philips никакого отношения к этому не имели. Физик Дж. Рассел в те годы работал в лаборатории фирмы Optical Recording. В 71 году он публично показал свое новое изобретение коллегам, главной целью которого было хранение данных. Этот физик хотел лично для себя сделать благо - защитить свои дорогостоящие виниловые издания от царапания стилусом. То есть записать с пластинок музыку на диски, а сами винилы бережно хранить на полочке. Спустя ровно 8 лет идентичный диск был «изобретен» фирмой Sony. А правда это или нет: сейчас уже никто не может что-либо утверждать на 100%.

Бетховен, споры и формат

Создатели компакт-дисков вплоть до 80-го года горячо спорили касательно идеального формата инновационного изделия и его внешнего диаметра. Разработчики из фирмы Sony полагали, что 100 мм - это то, что нужно, так как именно этот диаметр хорошо впишется в портативный проигрыватель. А вот представители компании Philips думали иначе. Они считали, что 115 мм - вот правильный размер для CD, потому что он совпадает с размером диагонали привычной для всех и успешной в коммерческом смысле аудиокассеты. Также рассматривался вариант с 120 мм, но он требовал немалых финансовых затрат и замены оснастки на существующих первых (тестовых) предприятиях по изготовлению CD.

А вот Норио Ога (вице-президент Sony и к тому же музыкант по образованию) сказал однажды следующее: «Любой компакт-диск должен обязательно целиком вмещать великое произведение Бетховена - Симфонию №9». По мнению этого человека при таких параметрах на CD смогу умещаться практически все лучшие классические произведения. Итак, исполнение симфонии под управлением Вильгельма Фуртвенглера (ровно 74 минуты) стало временным эталоном для всех дисков. И уже весной 80 года окончательной и решающей подписью руководителей компаний было решено провозгласить размером CD именно 120 мм, а его емкостью 74 минуты с частотой дискретизации в 44,1 кГц.

Технические подробности вместимости

Изначально CD максимально могли вмещать до 650 Мбайт музыкальной информации (это и есть 74 минуты в формате звукозаписи). Но примерно с 2000 года, все чаще стали появляться диски вместимостью до 700 Мбайт, а это уже 80 минут для записи. Они быстро вытеснили своих предшественников с рынка.

Сейчас можно встретить диски с возможностью записи и на 90 минут (и даже больше), но такие экземпляры могут считываться далеко не всеми приводами.

Вышеуказанное увеличение объема CD стало реальностью за счет экономного и максимально допустимого, полного использования места на диске.

Кодирование и считывание

Кодирование - это и есть процесс сохранения. Формат хранения информации на данном носителе (он называется Red Book, то есть «Красная книга») также изобретен корпорацией Sony. В строгом соответствии с прописанными и зарегистрированными характеристиками кода на CD можно записывать звук всегда в два канала с 16-битной кодово-импульсной модуляцией (PCM). Частота дискретизации при этом должна быть равна 44,1 кГц.

А считывается информация с компакт-диска посредством специализированного лазерного луча, длина волны которого составляет 780 нм. Сам принцип «чтения» данных с помощью лазера является, по сути, некой регистрацией изменений интенсивности отражаемого света. Луч лазера фокусируется четко на слое диска, содержащего информацию. Если он сфокусировался между питами (на ленде), то приемный фотодиод считывает сигнал, как максимальный, а в случае, когда свет ложится на пит, фотодиод считывает сигнал, как менее активный, за счет маленькой интенсивности света.

CD и CD-R/RW: в чем разница?

Различие между компакт-дисками, предназначенными лишь для чтения информации (CD) и дисками, обладающими возможностью перезаписи (CD-R/RW) заключается в методе формирования питов.

В первом случае питы - это некая рельефная структура (фазовая решетка), при этом оптическая глубина любого пита всегда меньше 1/4 длины волны лазерного луча. Это и ведет к различию фаз в половину длины волны, располагающейся между светом, отражаемым от пита и светом, исходящим от ленда.

Во втором случае пит - это область с более объемным поглощением света, чем ленд (амплитудная решетка). Таким образом, фотодиод может считывать снижение интенсивности света, отражаемого от диска. Длина пита здесь может менять не только амплитуду, но и длительность самого считываемого сигнала.

Специфика производства современных CD

Изготовление компакт-дисков, как правило, включает в себя 9 последовательных этапов:

1. Мастеринг (подготовка информационных данных для запуска целой серии). На этом этапе происходит отбор, выбор нужной информации для записи на CD.
2. Фотолитография (подразумевает производство шаблона диска). Она осуществляется за счет изготовления стеклянного диска, на который впоследствии наносится специальный слой фоторезиста.
3. Запись (она производится с помощью лазерного луча. Его мощность может меняться в соответствии с записываемой информацией). Чтобы создать пит, мощность луча специально увеличивается, и это приводит к рассечению химических связей в молекулах фоторезиста.
4. Проявка фоторезиста . (поверхность фоторезиста подвергается кислотной, щелочной или даже плазменной обработке). Так устраняются экспонированные лучом лазера области фоторезиста).
5. Гальванопластика (уже проявленный шаблонный диск из стекла помещают в гальваническую ванну, и на его поверхность с помощью электролиза насаждается тончайший никелевый слой).
6. Штамповка (осуществляется с использованием готового шаблона методом литья под давлением).
7. Напыление на информационный слой специального зеркального покрытия (алюминиевого, серебряного, золотого или др.).
8. Нанесение защитного лакового покрытия .
9. Нанесение графического изображения (как правило, это лейбл или логотип, параметры, характеристики).

Плюсы и минусы компакт-дисков: все познается в сравнении

К неоспоримым преимуществам CD можно смело отнести следующее:

• неплохая износостойкость.

  За счет «бережного» лазерного звукоснимателя, все компакт-диски всегда намного лучше защищены от таких механических повреждений, как царапины и сколы, в отличие от виниловых носителей .

• устойчивость к вибрациям.

  CD практически не восприимчивы к вибрациям и разного рода толчкам, поэтому они до сих пор пользуются популярностью у всех, кто предпочитает слушать хорошую музыку у себя в машине.

• компактность и мобильность.

  Довольно скромные размеры компакт-диска (дают возможность легко, без риска и «заморочек» взять его с собой куда угодно: в путешествие, в гости, на прогулку в плеере, на вечеринку и т.д. С пластинкой, к примеру, так уже вряд ли поступишь.

• дизайн.

  Обложки дисков - это отдельный фетиш собирателей. Интересные иллюстрации, оформление, любопытный дизайн - все это может превратить обычный диск в миниатюрное произведение искусства.

• информативность.

  В альбомы на CD в виде бонуса и полезной «приятности» очень часто вкладываются тексты композиций, интересная информация об исполнителе, группе или самом альбоме, а также фотоматериалы.

• вместительность.

  С появлением на рынке звукозаписи компакт-дисков возросло среднее число композиций, помещающихся на альбоме (13-18 вместо 6-11 на виниловых релизах).

• удобство и простота использования.

  В отличие от виниловых проигрывателей, CD-проигрыватели намного проще в управлении, более автоматизированы, а значит, что и процесс прослушивания становится более комфортным. Можно без труда переключать треки даже дистанционно (с помощью пульта), программировать последовательность прослушивания тех или иных композиций по своему усмотрению.

• стоимость.

  Обычно цена CD более привлекательна, чем стоимость винила.

А теперь о недостатках :

• уязвимость.

  Да, диски более износостойкие по своей природе в силу особенностей материала, из которого они изготавливаются. Но вот если серьезная царапина появляется на пластинке, то максимум, что вы получите - это задержка на пару секунд при переходе к этой композиции или «прыжок» иглы. А если царапина возникает на CD, то вы теряете полностью весь трек.

• требовательность.

  Диск проще использовать, но при этом цифровой звук требует высокого качества аппаратуры. То есть ЦАП в проигрывателе CD должен быть мощным и достойным. В противном случае саунд получится довольно посредственным из-за неточного преобразования сигнала.

• широта звуковой картины.

  Тут конечно можно поспорить. Но факт остается фактом. Лучший, самый насыщенный звук дарит только аналоговый носитель. И даже самый хороший компакт-диск на невероятно крутой аудиотехнике будет уступать виниловому звучанию. Но это может заметить далеко не каждый меломан, а кому-то это откровенно неважно, поэтому пока CD жив, и мы этому очень рады.

На сегодня это все. Доброго и продуктивного вам дня, друзья!

Расскажите друзьям: