A CD egy digitális optikai lemez adatok tárolására a Philips és a Sony által közösen kifejlesztett formátumban, amelyet 1982-ben adtak ki. Eredetileg hangfelvételek tárolására és lejátszására fejlesztették ki, de később adaptálták különféle adatok rögzítésére. Számos más formátum is származéka lett belőlük, beleértve az egyszeri hangfelvételt és az adattárolást (CD), az újraírható adathordozókat (RW), a videolemezt (VCD), a szupervideó lemezt (vagy SVCD-t), a PictureCD-t stb. Elsőként kereskedelmi forgalomba került A CDP -101 audio CD-lejátszó 1982 októberében jelent meg Japánban.
A szabványos CD-k 120 mm átmérőjűek, és körülbelül 80 percnyi tömörítetlen hangot vagy körülbelül 700 MB adatot tárolhatnak. A mini CD különböző átmérőkkel kapható (60 és 80 milliméter között). Néha CD kislemezekhez használják őket, mivel akár 24 percnyi hangot is elférnek bennük, vagy rögzítő-illesztőprogramokhoz.
Népszerűség fejlesztése
A technológia bevezetése idején, 1982-ben egy CD sokkal több adatot tudott tárolni, mint egy merevlemez a személyesszámítógép, amely általában nem nagyobb 10 MB-nál. 2010-re a merevlemezek általában annyi tárhelyet kínáltak, mint ezer CD, miközben áraik alacsony szintre csökkentek. 2004-ben az audio CD-k, CD-ROM-ok és CD-R-k körülbelül 30 milliárd példányban keltek el világszerte. 2007-re 200 milliárd CD-t adtak el világszerte.
A 2000-es évek eleje óta a CD-ket egyre inkább felváltották a digitális tárolás és terjesztés más formái, aminek eredményeként 2010-re számuk mintegy 50%-kal csökkent a csúcshoz képest, de továbbra is az egyik fő adathordozó maradt. a zeneiparban.
Megjelenés története
James Russell amerikai feltaláló nevéhez fűződik az első olyan rendszer feltalálása, amellyel a halogénlámpák nagy teljesítménye miatt fényt bocsátanak ki optikai átlátszó fólián. Szabadalmát először 1966-ban jegyezték be. Egy peres eljárás után a Sony és a Philips az 1980-as években engedélyezte Russell szabadalmait.
A CD a lézerlemezek fejlődésének terméke. Ez egy olyan technológia, amely fókuszált lézersugarat használ a kiváló minőségű digitális hanghoz szükséges nagy információsűrűség biztosítása érdekében. A prototípusokat a Philips és a Sony egymástól függetlenül fejlesztette ki az 1970-es évek végén. 1979-ben mérnökök közös munkacsoportja jött létre az új digitális média feltalálására. Egy év kísérletezés és vita utánAz Audio Standards könyve 1980-ban jelent meg. Az 1982-es első kereskedelmi kiadás után a CD-k és a kapcsolódó lejátszók rendkívül népszerűvé váltak. A magas költségek ellenére 1983-ban és 1984-ben csak az Egyesült Államokban több mint 400 000 darabot adtak el. 1988-ra az eladások meghaladták a bakelitlemezek, 1992-re pedig a hangkazetták iránti keresletet. A CD-technológia elterjedésének ez a sikere a Philips és a Sony közötti szoros együttműködés eredménye, akik megállapodtak és kifejlesztették a kompatibilis hardvert. Az egységes CD-kialakítás lehetővé tette a fogyasztók számára, hogy bármilyen cégtől lemezjátszót vagy lejátszót vásároljanak.
Hogyan fejlődött a technológia?
Kezdetben azt hitték, hogy a CD a zenelejátszáshoz használt bakelitlemez utódja, nem pedig adathordozó. Zenei formátumként való bevezetése óta azonban a CD-ket más alkalmazások is felkarolták.
1983-ban végezték el az első kísérleteket egy törölhető CD-vel. 1985 júniusában először végeztek CD-olvasást számítógépen, 1990-ben pedig megjelentek az újrafelhasználható, újraírható lemezek a forgalomban. A kazettás új alternatívájává váltak zenerögzítéshez és zenei albumok másolásához, hibátlanul a más digitális rögzítési módoknál alkalmazott tömörítés miatt. Így a zenei CD-k tűntek a legkényelmesebb adathordozónak a szalagokhoz és lemezekhez képest.
A 2000-es évek elejére a CD-lejátszók nagyrészt felváltották a magnókat,valamint a rádiók alapfelszereltségként az új járművekben.
Eközben a tömörített hangformátumú fájlok (például MP3) terjesztésének növekedésével a CD-eladások csökkenni kezdtek a 2000-es években. Például 2000 és 2008 között a zeneeladások általános növekedése ellenére a CD-eladások összességében 20%-kal csökkentek. Az előző évekhez képest a kereslet gyors csökkenése ellenére a technológia egy ideig a felszínen maradt.
CD szerkezet
Minden CD 1,2 mm vastag és polikarbonát műanyagból készül. Minden ilyen hordozó súlya 15-20 gramm. Szerkezete középről kifelé definiált, elemei:
- orsófurat közepe (15 mm);
- első átmeneti zóna (szorítógyűrű);
- bilincstartó;
- második átmeneti zóna (tükörcsík);
- szoftverterület (25-58 mm);
- felni.
Vékony alumíniumréteget vagy ritkábban aranyat visznek fel a lemez felületére, ami tükrözi. A fémet egy lakkfilm védi, amelyet általában közvetlenül a fényvisszaverő rétegre visznek fel. A címkét a lakk tetejére nyomtatják, általában szitanyomással vagy ofszetnyomással.
A CD-adatok apró bemélyedésekként, úgynevezett "sávokként" jelennek meg, amelyek a polikarbonát réteg tetején megjelenő spirálvonalakba vannak kódolva. A CD-lejátszó mechanizmus pásztázásonként 1,2–1,4 m/s (állandó lineáris sebesség) pörgeti a lemezt, ami a lemez belsejében körülbelül 500 ford./percnek felel meg, éskb 200 ford./perc - kívül. Az elejétől a végéig lejátszott lemez lejátszás közben lelassul.
Hogyan történik az adatok lejátszása?
A programzóna területe körülbelül 86,05 cm2, a rögzített spirál hossza pedig 5,38 km. 1,2 m/s pásztázási sebességnél a lejátszási idő 74 perc, azaz 650 MB adat CD-ROM-onként. Egy kissé sűrűbb adatlemezt a legtöbb lejátszó le tud játszani (bár néhány régebbi modell nem támogatja ezt a formátumot).
A CD-ket infravörös félvezető lézerrel olvassák be, amelyet egy CD-lejátszóba helyeznek egy polikarbonát rétegen keresztül. A pályák közötti magasságváltozás különbséget eredményez a fényvisszaverődésben. A fotodióda változásának intenzitásának mérésével lehet az adatokat kiolvasni a médiáról.
A sávok közötti különbség nem jelent közvetlenül nullákat és egyeseket a bináris adatokban. Ehelyett egy olyan kódolást használnak, amely feltételezi, hogy nem tér vissza nullára. Ezt a kódolási módszert eredetileg audio CD-kre szánták, de azóta szinte minden formátum szabványává vált.
Médiafunkció
A CD-k hajlamosak megsérülni kezelés és használat során. A sávok sokkal közelebb helyezkednek el a lemez feliratos oldalához, ezért az átlátszó oldalon lévő hibák és szennyeződések nem befolyásolják a lejátszást. Ezért a CD-lemezek címkeoldala nagyobb valószínűséggel sérül meg. karcolódik rajtaaz átlátszó old alt hasonló fénytörő műanyaggal való feltöltéssel vagy gondos polírozással lehet helyreállítani. A lemez szélei néha nincsenek teljesen lezárva, így gázok és folyadékok károsíthatják a fémes visszaverő réteget és/vagy megzavarhatják a lézer képességét a sávok tartalmának reprodukálására. A CD-n lévő digitális adatok tárolása és lejátszása a közepétől a széléig történik.
Mely CD-k voltak eladók?
A szabványos CD-k két méretben kaphatók. A messze legelterjedtebb adathordozó 120 milliméter átmérőjű, 74 vagy 80 perces hangkapacitással és 650 vagy 700 MB adatkapacitással. Vannak 80 mm átmérőjű lemezek is, amelyeken akár 24 perc zene vagy 210 MB adat tárolható.
Az Audio CD (hivatalosan Digital Audio vagy CD-DA) logikai formátumát a formátum megalkotói, a Sony és a Philips egy 1980-ban kiadott dokumentum írja le. Ez egy kétcsatornás 16 bites kódolás, 44,1 kHz-es frekvencián. A négycsatornás hangot ennek a formátumnak egy érvényes változatának kellett volna lennie, de soha nem ültették át a gyakorlatba. Ezek a piacon leggyakrabban megtalálható szabványos zenei CD-k.
A CD+text egy audio CD-bővítmény, amely lehetővé teszi további szöveges információk (például albumcím, dalok, előadó neve) tárolását, de a média az Audio CD-szabványoknak megfelelően kerül kiírásra. Az információ vagy a lemez azon területén tárolódik, ahol körülbelül öt kilobájt szabad hely van, vagy a sávkódban, amely képes tárolnikb. 31 MB extra.
A CD+graphics egy speciális audio CD, amely a hangon kívül grafikus adatokat is tartalmaz. Ez a média lejátszható egy normál lejátszón, de ha egy dedikált CD+G eszközön játssza le, akkor képes a képeket kiadni. Általában egy ilyen lejátszó TV-hez van csatlakoztatva vagy számítógép-monitoron jelenik meg. Ezeket a grafikákat szinte mindig a dalszövegek képernyőn való megjelenítésére használják karaoke esetén.
A CD+Advanced Graphics (más néven CD+EG) a grafikus adatok CD továbbfejlesztett változata. A CD+G-hez hasonlóan a CD+EG is a CD-ROM alapvető funkcióit használja a lejátszott zene mellett szöveges és videoinformációk megjelenítésére. Ezek számítógépes CD-k, amelyeket a monitorral való lejátszásra terveztek.
SACD formátum
A Super Audio CD (SACD) egy nagy felbontású, csak olvasható hangformátum. Ezeket az optikai lemezeket úgy tervezték, hogy nagy hűségű digitális hangvisszaadást biztosítsanak. A formátumot 1999-ben vezették be, a Sony és a Philips fejlesztette ki. Az SACD-k elkezdtek megjelenni a DVD audio formátumokon, de nem váltották fel a szabványos audio CD-ket.
Az SACD megjelölés alatt vannak olyan hibrid lemezek is, amelyek SACD-t és egy audio adatfolyamot tartalmaznak, valamint egy szabványos CD-audió réteget, amely szabványos CD-lejátszókon lejátszható. Ezt annak biztosítására tettékkompatibilitás.
Egyéb formátumok
Fennállásának első néhány évében a CD kizárólag hanganyagként használt médium volt. 1988-ban azonban ezt a szabványt nem felejtő optikai tárolóeszközökként határozták meg. Tehát voltak CD-k programokkal, videókkal stb. Külön érdemes kiemelni a következő típusokat.
A Video CD (VCD) egy szabványos digitális formátum a videók tárolására. Ezek a médiák lejátszhatók dedikált VCD-lejátszókon, a legtöbb modern DVD-lejátszón, személyi számítógépen és néhány játékkonzolon.
Általában a képminőségnek a VHS-videóhoz hasonlónak kellett volna lennie. A gyengén tömörített VCD-videó néha gyengébb minőségű lehet, de ez a formátum az információkat darabokban tartja meg, nem pedig analóg zajt halmoz fel, amely minden használattal rosszabb lesz (a kazettás felvételhez képest).
A Super Video CD (Super Video Compact Disc vagy SVCD) a videók szabványos CD-ken való tárolására használt formátum. Az SVCD a VCD utódjaként és a DVD-Video alternatívájaként készült. Jellemzői szerint valahol a fenti formátumok között van, mind technikai lehetőségek, mind képminőség tekintetében.
Egy CD-R lemezen akár 60 percnyi normál minőségű SVCD videó tárolható. Noha az SVCD-videók hosszának nincs konkrét korlátja, a bitsebességet és így a minőséget is csökkenteni kell, hogy a nagyon hosszú videókhoz alkalmazkodjanak.rekordokat. Emiatt problémás 100 percnél több videó elhelyezése egyetlen SVCD-n jelentős minőségromlás nélkül, és sok hardverlejátszó nem tudja lejátszani az adatokat 300-600 kilobit/másodperc alatti sebességgel.
Eldobható és újrafelhasználható adathordozók
A CD-R felvételek állandó használatra készültek. Idővel az adathordozó fizikai jellemzői megváltozhatnak, olvasási hibákat és adatvesztést okozva mindaddig, amíg az olvasó hibajavító technikákkal helyreállíthatja azokat. Élettartamuk 20-100 év, minőségüktől, magától a felvételtől és a CD tárolási körülményeitől függően. A tesztek azonban ismételten azt mutatták, hogy a legtöbb lemez minősége romlik körülbelül 18 hónap után normál tárolási körülmények és rendszeres használat mellett.
A CD-RW egy írható adathordozó, amely festékek helyett fémötvözetet használ. Az írólézer ebben az esetben az ötvözet felmelegítésére és tulajdonságainak megváltoztatására szolgál, és ezáltal a fényvisszaverő képesség megváltoztatására. A CD-RW ezért kevésbé fényvisszaverő felülettel rendelkezik. Az ilyen típusú CD-ket többször is fel lehet venni. De a formátumbeli különbségek miatt nem minden játékos tud adatokat olvasni az ilyen médiáról.
