Что такое cd кратко

Обновлено: 03.07.2024

Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера

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.

Содержание

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]

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.

Компакт-диск (англ. Compact Disc ) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD и Blu-ray, прообразом стала граммофонная пластинка.

Формат файлов на CD-ROM отличается от формата записи аудио-компакт-дисков и потому обычный проигрыватель аудио-компакт-дисков не может воспроизвести хранимую на них информацию, для этого требуется специальный привод (устройство) для чтения таких дисков (сейчас имеются практически в каждом компьютере).

Компакт-диск (CD-ROM) длительное время был основным носителем для переноса информации между компьютерами (вытеснив с этой роли флоппи-диск). Сейчас он практически уступил эту роль более перспективным твердотельным носителям, которые работают существенно быстрее, и занимают меньше места.

Содержание

История

По данным Philips, за 25 лет в мире было продано более 200 млрд CD. Несмотря на то, что всё больше людей предпочитают приобретать музыкальные файлы через Интернет, по данным IFPI продажи компакт-дисков до сих пор [когда?] составляют около 70 % всех продаж музыки. [3]

Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer. Джон Скалли, тогдашний CEO Apple Computer, в 1987 году сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров. Один из первых массовых мультимедийных компьютеров/развлекательных центров, использующих CD-диски, была Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), позже CD-диски стали использовать в игровых приставках Panasonic 3DO и Amiga CD32.

Версия Джеймса Рассела

Девятая симфония Бетховена

Очевидцы и участники переговоров о формате CD свидетельствуют, что в Philips и Sony до мая 1980 года не было единого мнения о внешнем диаметре диска. С точки зрения инженеров Sony был достаточен диаметр в 100 мм, поскольку он позволяет миниатюризировать портативный проигрыватель. От высшего руководства Philips исходила идея сделать диск не более диагонального размера стандартной аудиокассеты (115 мм), имевшей на рынке большой успех. Кроме того, в этом случае диск соответствует нормальным рядам линейных размеров системы DIN.

Вице-президент корпорации Sony Норио Ога [5] , музыкант [6] , в свою очередь полагал, что диск должен быть в состоянии вместить Симфонию № 9 Бетховена. В этом случае, по его мнению, на дисках можно будет распространять до 95 % классических произведений. [7] [8] Дальнейшие исследования показали, что, например, девятая симфония в исполнении берлинского филармонического оркестра под руководством Герберта фон Караяна имела продолжительность 66 минут. Наиболее продолжительным исполнением стала симфония под руководством Вильгельма Фуртвенглера, исполненная на байрейтском фестивале — 74 минуты. Это-де и послужило решающим аргументом при принятии решения о ёмкости диска. [9] [10]

Как бы то ни было, в мае 1980 года росчерком пера высшего руководства фирм был установлен окончательный размер диска в 120 мм с ёмкостью в 74 минуты аудиозаписи и частотой дискретизации в 44,1 кГц. Все прочие технические параметры пересчитывались исходя из согласованных данных.

Объём хранимых данных

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации (или 74 минуты звукозаписи). Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение получали диски объёмом 700 Мбайт, которые позволяют записать 80 минут аудио, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт (90 минут) и больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также синглы диаметром 8,9 см [источник не указан 853 дня] (не путать с минидисками диаметром 8 см), на которые вмещается около 140 или 210 Мбайт данных или 21 минута аудио, и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

Увеличение ёмкости хранимой информации стало возможным благодаря полному использованию допусков на изготовление дисков. Так, например, расстояние между дорожками по стандарту ECMA-130 составляет 1,6 ± 0,1 микрометра, линейная скорость вращения диска 1,2 или 1,4 м/с ± 0,01 м/с с пропускной способностью 4,3218 Мбит/с. Ёмкость в 650 Мбайт соответствует скорости 1,41 м/с и расстоянию между дорожками, равному 1,7 мкм, а ёмкость в 800 Мбайт — скорости в 1,39 м/с [источник не указан 897 дней] и расстоянию между дорожками в 1,5 мкм.

Технические детали

Геометрия диска

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.), защищенного слоем лака, на который обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм (диаметр пальца человека). Вес диска без коробки составляет ~15,7 г. Вес диска в обычной jewel-коробке (не slim) равен ~74 г.

Кодирование информации

Информационная структура

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit — углубление), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом (англ. land — пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм. Питы рассеивают или поглощают падающий на них свет, а подложка — отражает. Поэтому записанный компакт-диск — пример отражательной дифракционной решётки с периодом 1,6 мкм. Для сравнения, у DVD период — 0,74 мкм.

Считывание информации

Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, излучаемого полупроводниковым лазером. Принцип считывания информации лазером для всех типов носителей заключается в регистрации изменения интенсивности отражённого света. Лазерный луч фокусируется на информационном слое в пятно диаметром ~1,2 мкм. Если свет сфокусировался между питами (на ленде), то приёмный фотодиод регистрирует максимальный сигнал. В случае, если свет попадает на пит, фотодиод регистрирует меньшую интенсивность света.

Различие между дисками только для чтения (CD) и перезаписываемыми дисками (CD-R/RW) заключается в способе формирования питов. В диске только для чтения питы представляют собой некую рельефную структуру (фазовую дифракционную решётку), причём оптическая глубина каждого пита чуть меньше четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице фаз в половину длины волны между светом, отражённым от пита и светом, отражённым от ленда. В результате в плоскости фотоприёмника наблюдается эффект деструктивной интерференции и регистрируется снижение уровня сигнала. В случае CD-R/RW пит представляет собой область с бо́льшим поглощением света, нежели ленд (амплитудная дифракционная решётка). В результате фотодиод также регистрирует снижение интенсивности отражённого от диска света. Длина пита изменяет как амплитуду, так и длительность регистрируемого сигнала.

Защита от копирования

Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования — диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако начиная с 2002 года различные западные звукозаписывающие компании начали предпринимать попытки создать компакт-диски, защищённые от копирования. Суть почти всех методов сводится к намеренному внесению ошибок в данные, записываемые на диск, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере — нет. В итоге такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах — читаются; выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Тем не менее, звукозаписывающая индустрия продолжает испытывать всё новые методы.

Для дисков с данными существуют разнообразные методы защиты от копирования, например, метод измерения позиции данных, технологии StarForce, SecurDisc и др.

Этапы производства компакт-дисков

Запись на компакт-диски

Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной и CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной записи. В таких дисках используется специальный активный материал, позволяющий производить запись/перезапись информации. Различают диски с органическим (в основном диски CD-R-типа) и неорганическим (в основном CD-RW-диски) активным материалом.

При использовании органического активного материала запись осуществляется путём разрушения химических связей материала, что приводит к его потемнению (изменению коэффициента отражения материала). При использовании неорганического активного материала запись осуществляется изменением коэффициента отражения материала в результате его перехода из аморфного агрегатного состояния в кристаллическое и наоборот. И в том и в другом случае запись производится модуляцией мощности лазера.

Технология HD-BURN [12]

Суть технологии записи высокой плотности заключается в применении двух новых принципов, которые позволяют записывать вдвое больше информации на обычном носителе — диске CD-R.

В итоге, ёмкость одного CD-диска, записанного в режиме HD-BURN, в два раза превышает ёмкость CD-диска, записанного в обычном режиме.

Shape CD

Shaped CD (англ.) (фигурный компакт-диск) — диск CD-ROM, но не строго круглой, а произвольной формы, с очертанием внешнего контура в виде разнообразных объектов, таких как силуэты, машины, самолёты, сердечки, звёздочки, овалы, 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 приводах CD-ROM, поскольку при высоких скоростях вращения диск может лопнуть и полностью вывести привод из строя. Поэтому перед вставкой Shape CD в привод следует принудительно ограничить скорость вращения диска с помощью специальных программ. Тем не менее, и эта мера не даёт гарантии безопасности CD-привода.

Лазерные накопители информации – неотъемлемая часть современной жизни. Работа с CD и DVD дисками не представляет сложностей, поэтому накопители и пользуются высоким спросом.

Такие приводы лежат в основе большинства мультимедиа, геймерских устройств. Ими оборудуют лэптопы, ПК и даже салоны авто. При этом мало кто знает, чем отличаются компакт-диски между собой, что учитывать при их покупке.

Оптические диски: все о них

Перед рассмотрением сходств CD и DVD нужно разобраться с определением оптического диска как такового. В состав лазерного элемента входят 4 слоя:

Пластина на поликарбонатной основе – речь о бесцветном пластике, он тонкий, располагается сверху изделия. На него наносят надписи, можно печатать на поверхности картинки.
Рабочий слой – представляет собой особый краситель. Эта часть прожигается с применением лазера.
Металлический слой – тонкий, создается с применением цветных металлов. В зависимости от категории диска, эта часть изготавливается из драгметаллов, алюминия, различных сплавов. Металл хорошо отражает лазерные лучи.
Лак поверх металла – низ или основа, защищает инфослой от повреждения, потери.

Теперь вы знаете, из чего делают компакт диски. Разберем процесс записывания информации: лазерный луч перемещается по дорожке в форме спирали от центра диска к его краям и прожигает рабочие точки. Прожженные части дорожки не отражаются лазерными лучами, нетронутые за счет металлического слоя – отражаются.

Так выходит двоичный код – если луч отразился, получается 1, если нет, то 0. Этот код и является основой записи цифровых данных.

Что такое CD и DVD

Размеры DVD дисков – это далеко не самая главная их характеристика. Толщина составляет около 1.2 мм, объем разный. CD R – это пластиковый компакт-диск с односторонней (чаще всего) записью информации, в DVD носителях запись идет на обе стороны. Часть с информацией всегда длинная, спиралевидная, имеет вид канавки, начинается в центре дискового носителя.

Для чего нужен CD диск – для записи и считывания данных. Этот процесс осуществляется с применением лазера невысокой мощности. Информационные потоки могут иметь разные формы. Лазерный луч сначала проходит стадии отражения, после попадает на приемник.

Особенность хранения данных на CD дисках состоит в том, что информация считывается снизу носителя – для лазерного луча тут предусмотрен выступ, где по мере отражения от него, ход волны луча выходит меньше – примерно наполовину самой длины волны. Движение подавляется, появляется оповещение об отсутствии сигнала.

В чем различие CD и DVD при примерно аналогичном устройстве? Во втором случае шаг канавки меньше, размеры выступов тоже будут незначительными. Выходит, что диаметр CD диска может быть намного больше для записи аналогичного объема данных, чем для DVD носителя. Если важна максимальная вместительность и при этом компактность, вам нужен второй вариант.

Сходства CD и DVD

Сходств у CD и DVD дисков немало, но куда больше различий. CD емкость носителя будет зависеть от модели, а не самого типа – варианты в продаже представлены очень разные. Если емкость CD RW диска большая, можно будет перезаписывать большие объемы данных.

Кстати, CD диск – это обозначение типа носителя, он может быть перезаписываемым и не перезаписываемым. Но изначальный объект памяти определяет предельно допустимое количество информации для первичной записи. Максимальная информационная емкость CD диска всегда указывается на коробочке или конверте.

Оба типа носителей применяются в современных компьютерах. Они представляют собой производительные многофункциональные машины, обрабатывающие внушительные объемы данных. Для информации как раз и были созданы носители. Помимо основного встроенного в ПК жесткого носителя (винчестера), есть еще съемные варианты. Максимальная память CD диска указывает на объемы данных, которые реально записать на носитель. У DVD, Blu-ray дисков принципы работы, записи те же.

Для считывания, обработки, перезаписи данных носитель вставляют в привод – он должен быть в конкретном ноутбуке или ПК. Какой стороной вставлять диск в дисковод – вниз блестящей частью, вверх матовой с надписями, картинками.

Чем отличаются CD и DVD

Из чего сделан DVD диск или CD носитель, мы писали выше – между данными типами разницы обычно нет. А вот размеры лазерного луча будут разными – в DVD они меньше, прожигаемые точки и дорожки, соответственно, тоже небольшие в сравнении с CD. Какой объем CD диска считается стандартным – 700 Мб, DVD – 4.7 Гб.

Независимо от того, сколько памяти на CD диске, скорость записывания будет выше, чем на DVD, зато DVD быстрее читается. Также первый вариант обычно дешевле стоит.

DVD диски – более новая технология, поэтому разновидностей больше, функционал шире.

Виды CD и DVD

Разновидности компакт-дисков – одно- и двухсторонние. В первом случае данные записываются только на одну сторону, во втором на обе, соответственно, объем диска CD R или другого типа возрастает. Учтите, что при увеличенном объеме строже будут требования к хранению.

Чем отличаются DVD R от DVD W, тоже становится понятно – возможность записывать и стирать дополнительные данные. Ну а, чтобы понять, можно ли перезаписать диск DVD R, смотрите на плюс и минус в маркировке. Если что-то непонятно, лучше будет сразу обратиться к сотруднику магазина.

В 1970-х годах проигрыватели винила и их пластинки становились все менее популярны в ассортименте аудиопродукции. В то время как большая часть аудиоаппаратуры стремительно уменьшалась в размере, это было невозможно для вертушек с их диаметром диска в 30 см. Более того, пластинки были механически уязвимы и с ними нужно было обращаться осторожно. Царапина или грязь могли необратимо испортить удовольствие от воспроизводимой музыки.

Осознавая эти ограничения, Лу Оттенс, разработчик карманного рекордера Philips и компакт-кассеты, а по совместительству технический директор Аудиопромышленной группы Philips Corporation в голландском Эйндховене, начал искать меньшие по размеру и более эффективные альтернативы проигрывателя и носителя. Рынок требовал новый компактный формат на замену винилу.

Вектором и образцом стал небольшой размер компакт-кассеты, который являлся её главным маркетинговым преимуществом. Хотя качество звука кассет и улучшилось в 1970-х годах, в основном благодаря более качественному составу магнитных лент и компандерным системам, но оно так и не превосходило качество звука виниловых пластинок.

В то время, когда Оттенс искал подходящего преемника виниловой пластинке, отдел оптики, возглавляемый П. Крамером, из исследовательской лаборатории Philips в Эйндховене, также известной как Nat.Lab (Natuurkundig Laboratorium), экспериментировал с совершенно новой системой записи и воспроизведения аналоговых цветных видеосигналов, позже ставшей известной как VLP (Video Long Play).

Оттенс, осведомленый о технологии VLP, попросил инженеров из Nat.Lab изучить возможности оптической записи и воспроизведения четырех (quadro) аудиосигналов на оптическом диске диаметром 20 см. Квадрофонический звук тогда воспринимался более обогащенным по сравнению со стереозвуком. Проект получил название ALP (Audio Long Play), что указывает на его сродство с VLP. Важно упомянуть, что сигнал, записанный на VLP, имеет дискретную амплитуду, но не дискретный тайминг и является аналоговым сигналом.

Интересный момент здесь в том, что идея компакт диска принадлежала на самом деле не Philips и Sony. Уже в 1965 году Джеймс Рассел в Северо-западной лаборатории Баттелла в Ричленде, штат Вашингтон, занимался вопросом хранения цифровой информации на оптическом диске. В 1970 году ему был выдан патент на систему записи и воспроизведения аналого-цифровой фотографии (патент США 3 501 586). Рассел изобрел общую концепцию оптической цифровой записи и воспроизведения. А в 1969 году Дэвиду Полу Греггу был выдан патент на оптический видеодиск (патент США 3 430 966). Таким образом, можно сказать, что эти два человека частично изобрели базовые компоненты компакт-диска.

Кратко описать различия между системами, описанными в этих двух патентах, и стандартом компакт-дисков Philips-Sony, установленным в 1980 году, нелегко. Но позвольте мне упомянуть только одно принципиальное отличие. Запись и воспроизведение в системе CD двух цифровых аудиосигналов в течение одного часа и с отношением сигнал/шум, равным 97 дБ, были невозможны без коррекции ошибок и их сокрытия. Сигнал, упомянутый в патенте Грегга, является аналоговым, что исключает использование кода, исправляющего ошибки. И хотя сигнал, описанный в патенте Рассела, является цифровым, исправление ошибок в нем не упоминается.

Прототип из лаборатории Philips

В конце 1975 года проигрыватель ALP и диск были готовы к тестированию. Оказалось, что выпадения вызвали слишком много слышимых щелчков и других помех, и ни один из двух демодуляторов не давал звук Hi-Fi. Таким образом, аналоговый ALP оказался тупиком.

Один из поздних прототипов CD-проигрывателя Philips

Следующим шагом группы проекта ALP была система, использующая дельта-модуляцию (DM), но без применения кода, исправляющего ошибки – так её было проще реализовать. Однако сигнал DM был чувствительным к ошибкам, которые вызывали слышимые щелчки. Маскировка выпадений не применялась. Применение кода коррекции ошибок было неизбежно.

Тем не менее, 25 ноября 1977 года Совету директоров Philips был продемонстрирован прототип DM-ALP. Правление пришло к выводу, что качество звука должно быть улучшено и быть выше, чем у винила. Они также подчеркнули, что разработчики должны стремиться к достижению уровня общемирового стандарта для этой новой оптической аудиотехнологии. Правление не хотело повторения истории нескольких стандартов, как это произошло с телевидением, в котором было три стандарта: NTSC, PAL и SECAM, и с видеомагнитофонами, которые также на тот момент имели три стандарта: VHS, Betamax и V2000.

Первый компакт-диск Philips

Диаметр CD-диска был определен в 11,5 см, что равно диагонали компакт-кассеты. Время воспроизведения цифрового оптического диска было ограничено одним часом. Более того, руководство проекта решило создать лабораторию CD Lab по созданию прототипа проигрывателя компакт-дисков и самих дисков, которые можно было бы продемонстрировать всему миру. Руководителем проекта стал Йоп Синжу, в рамках его лаборатории была собрана команда из 35 человек.

В начале 1978 года началось определение технических параметров системы CD. После короткого периода дискуссий между CD Lab и Nat.Lab был определен ряд технических спецификаций и параметров, таких как: глубина квантования 14 бит для каждого из двух аудиосигналов, отношение сигнал/шум 85 бит, достаточное для того, чтобы сделать шум квантования неслышным, полоса пропускания 0–20 кГц для каждого из двух звуковых сигналов с частотой дискретизации 44,3 кГц.

Прототип транспорта СD Lab

Прототип из CD Lab

Еще одним значительным вкладом Nat.Lab был полностью монолитный 14-разрядный цифро-аналоговый преобразователь. Два из этих ЦАП были использованы в прототипе системы. В 1978 году это был единственный подобный ЦАП с таким разрешением, доступный на рынке.

Прототип чипа Philips TDA1541

Тот самый Пинкельтье из личной коллекции Йопа Синжу

6 февраля 1979 года система-прототип по имени Pinkeltje, с дисками 11,5 см, изготовленными в CD Lab была продемонстрирована аудио-экспертам из PolyGram в Баарне, Нидерланды. PolyGram, кстати, была основана в 1972 году в результате слияния звукозаписывающих производств Philips и Siemens.

Прежде чем решить, производить ли CD-диски, эксперты хотели определить, соответствует ли качество звука этой новой аудиосистемы их стандартам. Во время сравнительных тестов эксперты по звуку много раз переключались между музыкой с CD-плеера и оригинальных аналоговых мастер-лент. Эти эксперты не смогли определить разницу в качестве звука.

В соответствии со своим стратегическим планом руководство бизнес-подразделения аудиотехники Philips решило, что пришло время обнародовать систему CD. Так, 8 марта 1979 года в офисе Philips в Эйндховене были представлены прототип системы CD и диск. Аудитории около 300 журналистов их продемонстрировал сам Йоп Синжу. Журналиты отмечали что демонстрационная система была впечатляющей и полное отсутствие фонового шума любого рода во время пауз в музыкальных пассажах особенно шокировало.

8 марта 1979 года. Йоп Синжу демонстрирует новый формат

После того, как система-прототип была обнародована, для Philips Audio было важно найти сильного промышленного партнера, который был бы заинтересован в сотрудничестве для воплощения общего стандарта CD. Руководство аудионаправления Philips обратилось к нескольким японским компаниям с просьбой аудиенции для показа и демонстрации прототипа компакт-диска Philips. Так, в период с 14 по23 марта 1979 года, состоялся гастрольный тур прототипа по компаниям: JVC, Sony, Pioneer, Hitachi и MEI (Matsushita).

Пресса видит компакт-диск в первый раз

Также был посещен Комитет по цифровым аудиодискам DAD (Digital Audio Disc Committee). Министерство промышленности и торговли Японии поставило перед DAD задачу оценить различные разрабатываемые системы цифровых аудиодисков и рекомендовать мировой стандарт.

В последний день визита Йопу Ван Тилбургу позвонил сам Акио Морита, председатель Sony. Морита сказал, что, посоветовавшись с руководством Sony, он решил сотрудничать с Philips. Вскоре вице-председатель Sony Норио Ога приехал в Эйндховен, чтобы обсудить контракт. Sony была идеальным партнером для Philips. Она не только занимала отличные позиции в сегменте, связанном с цифровой записью звука на магнитную ленту, но также разработала свои прототипы оптического цифрового аудиоплеера и диска.

Чтобы установить общий стандарт для системы CD, Philips и Sony договорились о череде встреч в Эйндховене и Токио. Во время этих встреч технические эксперты из Philips и Sony рассмотрели такие вопросы, как время воспроизведения диска, его диаметр, частота дискретизации звука, квантование сигнала (биты на семпл) и формат сигнала, который будет использоваться. Компании обменялись мнениями и обсудили ряд вопросов в своем намерении создать спецификации к апрелю 1980 года для конференции DAD в июне.

Дирижер Герберт фон Караян с Акио Моритой, президентом Sony рассматривают прототипы Philips и Sony, слева Йоп Синжу.

Как рассказывал Йоп Синжу, диаметр 11,5 см диска-прототипа, по личному желанию Норио Оги, был изменен до 12 см. Дело в том, что на 12-сантиметровом диске можно было записать любимое произведение Огги – Девятую симфонию Бетховена, продолжительностью 74 минуты.

Норио Ога между делом подрабатывал дирижером

И практически анекдот о том, как определялся размер центрального отверстия в диске. Когда этот вопрос встал во время одной из встреч Philips-Sony, Йоп Синжу положил на стол голландскую 10-центовую монету. Все согласились с тем, что это был прекрасный размер для отверстия.

На конференции DAD были оценены три недавно разработанные системы. Это были системы на оптических дисках, предложенные Sony и Philips, механическая система, предложенная Telefunken, и электростатическая система, предложенная JVC. Все они существенно различались, но главной проблемой конкурентов было то, что эти системы считывали сигнал через прямой контакт с поверхностью диска. В апреле 1981 года конференция DAD официально отказалась от утверждения только одной системы. Они решили признать как систему Sony-Philips, так и систему, разработанную JVC.

Прототип CD-проигрывателя Philips с вертикальной загрузкой

Philips и Sony обнародовали совместный стандарт в июне 1980 года. Он определил качество последовательных операций обработки сигналов. Этими операциями были: аналого-цифровое преобразование, кодирование с исправлением ошибок, кодирование модуляции, декодирование модуляции, исправление ошибок, скрытие обнаруженных ошибок и, наконец, цифроаналоговое преобразование.

Знаменитый прототип Sony Goronta

В 1983 году на рынке появились CD-плееры и сами диски. Вскоре после этого весь мир принял этот новый способ прослушивания музыки. После появления CD-технологии последовали несколько десятилетий разработки цифровых оптических дисковых систем для воспроизведения и записи компьютерных данных, музыки и видео.

Sony CDP-101 - первый в мире коммерческий проигрыватель компакт-дисков

Этот эволюционный процесс был запущен 8 марта 1979 года, когда был публично представлен и продемонстрирован прототип со странным именем гномика Пинкельтье с небольшим поликарбонатным диском внутри.

Читайте также: