Arabic Bulgarian Chinese Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Finnish French German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Malagasy Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swedish Thai Turkish Vietnamese
Arabic Bulgarian Chinese Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Finnish French German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Malagasy Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swedish Thai Turkish Vietnamese
definition - КОМПАКТ ДИСК
report a problem
analogical dictionary
Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії
Запит «CD» перенаправляється сюди; см. також інші значення.
Робота з оптичними дисками
Типи оптичних дисків
Компакт-диск - оптичний носій інформації у вигляді пластикового диска з отвором в центрі, процес запису / зчитування інформації на / c який здійснюється за допомогою лазера. Подальшим розвитком CD-дисків стали DVD-диски.
Спочатку компакт-диск був створений для зберігання аудіозаписів в цифровому вигляді (відомий як CD-Audio), проте в подальшому став широко використовуватися як носій для зберігання будь-яких даних (файлів) в двійковому вигляді (т. Н. CD-ROM (англ. Compact Disc Read Only Memory. компакт-диск тільки з можливістю читання), або КД-ПЗУ - «компакт-диск, постійний запам'ятовуючий пристрій»). Надалі з'явилися компакт-диски не тільки з можливістю читання одноразово занесеної на них інформації, але і з можливістю їх запису і перезапису (CD-R. CD-RW).
Формат файлів на CD-ROM відрізняється від формату запису аудіо компакт-дисків, і тому звичайний програвач аудіо компакт-дисків не може відтворити збережену на них інформацію, для цього потрібен спеціальний привід (пристрій) для читання таких дисків (зараз є практично в кожному комп'ютері ).
Компакт-диск (CD-ROM) став основним носієм для перенесення інформації між комп'ютерами (витіснивши з цієї ролі флоппі-диск). Зараз він поступається цю роль більш перспективним твердотілим носіям.
Історія створення
Значний внесок у популяризацію компакт-дисків внесли Microsoft і Apple Computer. Джон Скаллі, тодішній CEO Apple Computer, в 1987 році сказав, що компакт-диски зроблять революцію в світі персональних комп'ютерів.
Технічні деталі
геометрія диска
Компакт-диск являє собою полікарбонатну підкладку товщиною 1,2 мм і діаметром 120 мм, покриту тонким шаром металу (алюміній. Золото. Срібло та ін.) І захисним шаром лаку, на який зазвичай наноситься графічне представлення змісту диска. Принцип зчитування через підкладку дозволяє досить просто і ефективно здійснити захист інформаційної структури і видалити її від зовнішньої поверхні диска. Діаметр пучка на зовнішній поверхні диска становить близько 0,7 мм, що підвищує стійкість системи до пилу і подряпин. Крім того, на зовнішній поверхні є кільцевий виступ висотою 0,2 мм, що дозволяє диску, покладеному на рівну поверхню, не торкатися цієї поверхні. У центрі диска розташований отвір діаметром 15 мм. Вага диска без коробки становить
15,7 г. Вага диска в звичайній Джуел-коробці ( «jewel», не «slim») дорівнює
CD-ROM під електронним мікроскопом
кодування інформації
Формат зберігання даних на диску, відомий як Red Book ( «Червона книга»), був розроблений компанією Philips. Відповідно до нього на компакт-диск можна записувати звук в два канали з 16-бітної сигнал PCM (PCM) і частотою дискретизації 44,1 кГц. Завдяки корекції помилок за допомогою коду Ріда - Соломона. легкі радіальні подряпини не впливають на читаність диска. Philips також володіє всіма правами на знак «Compact disc digital audio», логотип формату аудіо компакт-дисків.
інформаційна структура
Інформація на диску записується у вигляді спіральної доріжки з питов (англ. Pit - поглиблення), видавлених в полікарбонатною основі. Кожен піт має приблизно 100 нм в глибину і 500 нм в ширину. Довжина пита варіюється від 850 нм до 3,5 мкм. Проміжки між пітамі називаються Лендом (англ. Land - простір, основа). Крок доріжок в спіралі становить 1,6 мкм.
Розрізняють диски тільки для читання ( «алюмінієві»), CD-R - для одноразового запису, CD-RW - для багатократного запису. Диски останніх двох типів призначені для запису на спеціальних друкарських приводах. У деяких CD-плеєрах і музичних центрах такі диски можуть не відтворюватися (останнім часом все виробники побутових музичних центрів і CD-плеєрів включають в свої пристрої підтримку читання CD-R / RW).
зчитування інформації
Дані з диска читаються за допомогою лазерного променя з довжиною хвилі 780 нм. Принцип зчитування інформації лазером для всіх типів носіїв полягає в реєстрації зміни інтенсивності відбитого світла. Лазерний промінь фокусується на інформаційному шарі в пляма діаметром
1,2 мкм. Якщо світло сфокусувався між пітамі (на ленді), то фотодіод реєструє максимальний сигнал. У разі, якщо світло потрапляє на піт, фотодіод реєструє меншу інтенсивність світла. Різниця між дисками «тільки для читання» і дисками одноразової / багаторазового запису полягає в способі формування питов. У разі диска «тільки для читання» піти являють собою якусь рельєфну структуру (фазову дифракційну решітку), причому оптична глибина кожного пита трохи менше чверті довжини хвилі світла лазера, що призводить до різниці фаз в половину довжини хвилі між світлом, відбитим від пита і світлом , відбитим від ленду. В результаті в площині фотоприймача спостерігається ефект деструктивної інтерференції і реєструється зниження рівня сигналу. У разі CD-R / RW піт є область з великим поглинанням світла. ніж ленд (амплітудна дифракційна решітка). В результаті фотодіод також реєструє зниження інтенсивності відбитого від диска світла. Довжина пита змінює як амплітуду, так і тривалість реєстрованого сигналу.
Швидкість читання / запису CD вказується кратної 150 Кб / с (тобто 153 600 байт / с). Наприклад, 48-швидкісний привід забезпечує максимальну швидкість читання (або записи) CD, рівну 48 × 150 = 7200 Кб / с (7,03 Мб / с).
Захист від копіювання
Philips заявила, що на подібні диски, які не відповідають специфікаціям «Red book», забороняється наносити знак «Compact disc digital audio» [джерело не вказано 414 днів].
Для дисків з даними також існують різноманітні методи захисту від копіювання, наприклад технології StarForce. SecurDisc і ін.
Виробництво компакт-дисків
Першим етапом виробництва компакт-дисків є мастеринг - процес підготовки даних, для запуску в серію.
Другий етап - фотолітографія процес виготовлення штампу диска. На скляний диск наноситься шар фоторезиста. на який проводиться запис інформації. Фоторезист - полімерний світлочутливий матеріал. який під дією світла змінює свої фізико-хімічні властивості.
Третій етап - запис інформації. Запис проводиться лазерним променем, потужність якого модулюється записуваної інформацією. Для створення пита потужність лазера підвищується, що призводить до руйнування хімічних зв'язків молекул фоторезиста, в результаті чого він «задубевает».
Четвертий етап - проявлення фоторезиста. Поверхня фоторезиста піддається кислотному (лужному) травленню, при якому видаляються (вимиваються проявником) ті області фоторезиста, що не були експоновані лазерним променем.
П'ятий етап - гальванопластика. Виявлений скляний майстер-диск поміщається в гальванічну ванну, де на його поверхню виробляється електролітичне осадження тонкого шару нікелю.
Шостий етап - штампування дисків методом лиття під тиском з використанням отриманого штампа.
Сьомий етап - напилення дзеркального металевого (алюміній. Золото. Срібло та ін.) Шару на інформаційний шар.
Восьмий етап - нанесення захисного лаку.
Дев'ятий етап - нанесення графічного зображення - лейбла (від англ. Label).
Запис на компакт-диски
Існують і диски, призначені для запису в домашніх умовах: CD-R (Compact Disc Recordable) для одноразової і CD-RW (Compact Disc ReWritable) для багаторазового запису. У таких дисках використовується спеціальний активний матеріал, що дозволяє проводити запис / перезапис інформації. Розрізняють диски з органічним (в основному диски CD-R-типу) і неорганічним (в основному CD-RW-диски) активним матеріалом.
При використанні органічного активного матеріалу запис здійснюється шляхом руйнування хімічних зв'язків матеріалу, що призводить до його потемніння (зміни коефіцієнта відбивання матеріалу). При використанні неорганічного активного матеріалу запис здійснюється зміною коефіцієнта відбивання матеріалу в результаті його переходу з аморфного агрегатного стану в кристалічний і навпаки. І в тому і в іншому випадку запис проводиться модуляцією потужності лазера.
У просторіччі такі записуються диски називаються «болванками» і записуються на спеціальних друкарських приводах для компакт-дисків (широко сьогодні поширених), на сленгу званими «різаками». Процес запису називається «пропаленням» (від англ. To burn) або «нарізкою» диска.
Технологія HD-BURN [2]
Суть технології запису високої щільності полягає в застосуванні двох нових принципів, які дозволяють записувати вдвічі більше інформації на звичайному носії - CD-R диску.
1. Довжина пита [уточнити] на диску зменшується до 0,62 мікрометра. Довжина пита [уточнити] звичайного CD становить 0,83 мікрометра. Це означає, що HD-BURN збільшує ємність диска в 1,35 рази. Довжина пита 0,62 мкм була обрана для того, щоб всі існуючі DVD Video плеєри та приводи DVD-ROM змогли зчитувати HD-BURN диски після незначної модернізації.
2. Застосовується інша система корекції помилок: замість CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code - перемежовується код Ріда-Соломона) використовується RS-PC (RS-PRODUCT Code) з модуляцією 8-16. Це дозволило збільшити ємність ще в 1,49 рази. Як повідомляє Sanyo, нова система корекції помилок RS-PC не тільки більш компактна, але і істотно більш ефективна ніж CIRC.
У підсумку, ємність одного CD-диска, записаного в режимі HD-BURN, в два рази перевищує ємність CD-диска, записаного в звичайному режимі.
Обсяг даних, що зберігаються
Збільшення ємності зберігається стало можливим завдяки повному використанню допусків на виготовлення дисків. Так, наприклад, відстань між доріжками по стандарту ECMA-130 становить 1,6 ± 0,1 мікрометра. лінійна швидкість обертання диска 1,2 або 1,4 м / с ± 0,01 м / с при тактовій частоті 4,3218 Мбіт / с. Ємність в 650 Мбайт відповідає швидкості 1,41 м / с і відстані між доріжками рівному 1,7 мікрометра, а ємність в 800 Мбайт - швидкості в 1,19 м / с і відстані між доріжками в 1,5 мікрометра.
Зазвичай диски з формою, що відрізняється від круглої, не рекомендують застосовувати в приводах CD-ROM, оскільки при високих швидкостях обертання диск може лопнути і повністю вивести привід з ладу. Тому, перш ніж вставити Shape CD в привід слід примусово обмежити швидкість обертання диска за допомогою спеціальних програм. Проте, і цей захід не дає гарантії безпеки CD-приводу.
Цікаві факти
Незважаючи на те, що пройшло зовсім небагато часу з моменту створення компакт-дисків, ця подія встигло обросло безліччю легенд.
Версія Джеймса Рассела
Існує версія про те, що компакт-диск винайшли зовсім не Philips і Sony, а американський фізик Джеймс Рассел [3]. працював в компанії Optical Recording. Уже в 1971 році він продемонстрував свій винахід для зберігання даних. Робив він це для «особистих» цілей, бажаючи запобігти дряпання своїх вінілових платівок голками звукознімачів. Через вісім років подібний пристрій було «незалежно» винайдено компаніями Philips і Sony.
Дев'ята симфонія Бетховена і компакт-диск
Очевидці і учасники переговорів про формат КД свідчать, що в Philips і Sony до травня 1980 роки не було єдиної думки про зовнішній діаметрі диска. З точки зору інженерів Sony був достатній діаметр в 100 мм, оскільки він дозволяє миниатюризировать портативний програвач. Від вищого керівництва Philips виходила ідея зробити диск не більше діагонального розміру стандартної аудіокасети (115 мм), що мала на ринку великий успіх. Крім того, в цьому випадку диск відповідає нормальним рядах лінійних розмірів системи DIN.
Віце-президент корпорації Sony Норіо Ога (англ. Norio Ohga) [4]. музикант [5]. в свою чергу вважав, що диск повинен бути в змозі вмістити 9-ту симфонію Бетховена. У цьому випадку, на його думку, на дисках можна буде поширювати до 95% класичних творів. [6] [7] Подальші дослідження показали, що, наприклад, дев'ята симфонія у виконанні берлінського філармонічного оркестру під керівництвом Герберта фон Караяна мала тривалість 66 хвилин. Найбільш тривалим виконанням стала симфонія під керівництвом Вільгельма Фуртвенглера. виконана на Байрейтском фестивалі - 74 хвилини. Це, мовляв, і послужило вирішальним аргументом при прийнятті рішення про ємності диска [8] [9].
«Як і в більшості випадків, красива історія не має нічого спільного з реальним життям. Ця історія вийшла з-під пера піарників Philips », - вважає колишній інженер Philips Кєєс Схоухамер Іммінк. Реальність же, на його думку, була іншою. Під Ганновером Philips вже підготував виробничу лінію з випуску компакт-дисків на заводі PolyGram. У мінімальні терміни можна було запустити виробництво дисків розміром 115 мм. Випуск дисків розмірів 120 мм вимагав значних витрат грошей і часу, оскільки був пов'язаний із заміною оснащення. На думку Іммінка, Sony не захотіла змиритися ситуацією, що Philips отримає перевагу щодо виходу на ринок. [10]
Як би там не було, в травні 1980 року розчерком пера вищого керівництва фірм було встановлено остаточний розмір диска в 120 мм, ємність диска в 74 хвилин аудіозаписи і частота дискретизації в 44,1 кГц. Всі інші технічні параметри перераховувалися, виходячи з узгоджених даних.