Disco compacto | |
---|---|
Medio de almacenamiento óptico. El proceso de escritura y lectura de información se lleva a cabo mediante un láser | |
Tipo de medio | disco óptico |
Formato de contenido | diferente |
Capacidad | típicamente hasta 700 MB (hasta 80 minutos de audio) |
mecanismo de lectura | láser, longitud de onda 780 nm (infrarrojo), 150 KiB /s (1×) |
mecanismo de grabación | de 150 (1×) a 8400 KiB /s (56×) |
estándar internacional | Libros del arco iris |
Diseñado | Sony , Philips |
El tamaño | diámetro 120 mm, espesor 1,2 mm |
Solicitud | almacenamiento de audio, video y datos |
año de emisión | mil novecientos ochenta y dos |
Archivos multimedia en Wikimedia Commons |
Un disco compacto ( English Compact Disc, CD ) es un medio de almacenamiento óptico en forma de disco de plástico con un orificio en el centro, cuyo proceso de grabación y lectura de información se lleva a cabo mediante un láser . El desarrollo posterior del CD se convirtió en DVD y Blu-ray , y su "ancestro" más cercano: LaserDisc .
Inicialmente, el CD se creó para almacenar grabaciones de audio en forma digital (conocido como CD-Audio ), pero luego se volvió ampliamente utilizado como un medio para almacenar cualquier dato ( archivos ) en forma binaria (el llamado CD-ROM - English Memoria de solo lectura de disco compacto , CD de solo lectura ). Más tarde, aparecieron los CD con la capacidad no solo de leer la información una vez ingresada en ellos, sino también de grabar ( CD-R - English Compact Disc-Recordable , un CD grabable) y reescribir ( CD-RW - English Compact Disc-ReWritable , CD regrabable).
El formato de archivo en un CD-ROM es diferente del formato de grabación de un CD de audio y, por lo tanto, un reproductor de CD de audio normal no puede reproducir la información almacenada en ellos; esto requiere una unidad (dispositivo) especializada para leer dichos discos.
El desarrollo de los CD comenzó a fines de la década de 1970 y, a principios de 1979, se habían fabricado prototipos que diferían en tamaño y características [1] . El CD estándar fue desarrollado e introducido en 1980 por Philips y Sony . El método de codificación de la señal es la modulación de código de pulso (PCM; English Pulse Code Modulation , PCM). El lanzamiento del primer CD de música comercial (los prototipos de CD se produjeron antes) se anunció el 20 de junio de 1982 y el 17 de agosto del mismo año en la planta de la compañía discográfica Polygram , ubicada en Langenhagen , cerca de Hannover , el primer comercial del mundo. compacto fue lanzado, encargado por Philips -disk, sentando así las bases para su producción en masa. El honor de ser lanzado en CD por primera vez se le dio a ABBA con su álbum Los Visitantes [2] [ 3] .
El primer CD que llegó a las estanterías de las tiendas de discos fue el álbum 52nd Street de Billy Joel de 1978 . Las ventas de CD de esta grabación comenzaron en Japón el 1 de octubre de 1982 [4] .
Brothers in Arms fue uno de los primeros álbumes grabados digitalmente por la banda de rock Dire Straits ; esto se debió al deseo de Mark Knopfler de mejorar la calidad del sonido. La canción del mismo nombre se considera el primer sencillo del mundo lanzado en CD. En el Reino Unido, se distribuyó como un CD promocional con el logotipo de la gira Live in '85 . El disco incluía solo cuatro canciones y tenía una circulación muy limitada.
Según Philips, en 25 años se han vendido más de 200.000 millones de CD en todo el mundo. Aunque cada vez más personas optan por comprar archivos de música a través de Internet , según la IFPI , las ventas de CD representaron alrededor del 70% de todas las ventas de música en 2007 [5] .
Microsoft y Apple Computer hicieron importantes contribuciones a la popularización de los CD . En 1987, John Scully , entonces director ejecutivo de Apple Computer, dijo que los CD revolucionarían el mundo de las computadoras personales . Una de las primeras computadoras / centros de entretenimiento multimedia convencionales en usar CD fue Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), luego se usaron CD en las consolas de juegos Panasonic 3DO y Amiga CD32 .
En Rusia, desde mediados de la década de 1990, el principal ingreso en el negocio del espectáculo editorial nacional provino de la venta de álbumes de artistas y colecciones de música en CD como medios, aunque Alla Pugacheva se adjudicó la publicación de sus álbumes en CD un poco antes . . En 1988, en Japón , Victor Entertainment publicó su colección “ Million Roses ” en CD, que se lanzó en 1983 en el mismo país como un LP, y en 1989 All-Union Recording Company “ Melody ” lanzó otro álbum numerado en CD. , llamado " Allá ".
Hay una versión de que el CD no fue inventado en absoluto por Philips y Sony, sino por el físico estadounidense James Russell , que trabajaba en Optical Recording. Ya en 1971 demostró su invento para el almacenamiento de datos. Hizo esto con fines "personales", queriendo evitar que sus discos fueran rayados por agujas de recogida . Y ocho años más tarde, un dispositivo similar fue inventado "independientemente" por Philips y Sony [6] .
Testigos presenciales y negociadores del formato de CD testifican que hasta mayo de 1980, Philips y Sony no llegaron a un consenso sobre el diámetro exterior del disco. Desde el punto de vista de los ingenieros de Sony, un diámetro de 100 mm era suficiente, ya que permite la miniaturización de un reproductor portátil. De la alta dirección de Philips surgió la idea de hacer que el disco no superara el tamaño diagonal de un casete de audio estándar (115 mm), lo que fue un gran éxito en el mercado. Además, en este caso, el disco corresponde a la serie normal de dimensiones lineales del sistema DIN .
El vicepresidente de Sony, Norio Oga [7] , un músico [8] , creía a su vez que el disco debería poder acomodar la Sinfonía n.° 9 de Beethoven . En este caso, en su opinión, hasta el 95% de las obras clásicas pueden distribuirse en discos [9] [10] . Investigaciones posteriores mostraron que, por ejemplo, la novena sinfonía interpretada por la Orquesta Filarmónica de Berlín bajo la dirección de Herbert von Karajan tuvo una duración de 66 minutos. La actuación más larga fue una sinfonía dirigida por Wilhelm Furtwängler , interpretada en el Festival de Bayreuth : 74 minutos. Este fue el argumento decisivo a la hora de decidir sobre la capacidad del disco [11] [12]
“Como la mayoría de las cosas, una historia hermosa no tiene nada que ver con la vida real. Esta historia salió de la pluma de la gente de relaciones públicas de Philips ”, dice el ex ingeniero de Philips Kees Immink . La realidad, en su opinión, era otra. Cerca de Hannover , Philips ya había instalado una línea de producción de CD en la planta de PolyGram . En el menor tiempo posible se logró lanzar la producción de discos de 115 mm. La liberación de discos de 120 mm requirió una importante inversión de dinero y tiempo, ya que estuvo asociada al reemplazo de utillajes. Según Imminck, Sony no quería aceptar la situación de que Philips tendría una ventaja al ingresar al mercado [13] .
Sea como fuere, en mayo de 1980, de un plumazo de la alta dirección de la empresa, se fijó el tamaño final del disco en 120 mm con una capacidad de 74 minutos de grabación de audio y una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz. Todos los demás parámetros técnicos se recalcularon sobre la base de los datos acordados.
Los CD tienen 12 cm de diámetro y originalmente contenían hasta 650 MB de información (o 74 minutos de grabación de audio). Sin embargo, a partir del año 2000, los discos de 700 MB, que pueden grabar 80 minutos de audio, se han vuelto cada vez más comunes, reemplazando posteriormente por completo el disco de 650 MB. También hay medios de 800 megabytes (90 minutos) o más, pero es posible que no se puedan leer en algunas unidades de CD. También hay individuales con un diámetro de 8,9 cm. (no confundir con los minidiscos de 8 cm de diámetro), que contienen unos 140 o 210 MB de datos o 21 minutos de audio, y los CD con forma de tarjeta de crédito (los llamados discos de tarjetas de visita ).
El aumento de la capacidad de la información almacenada se ha hecho posible gracias al pleno uso de las tolerancias para la fabricación de discos. Así, por ejemplo, la distancia entre pistas según el estándar ECMA-130 es de 1,6 ± 0,1 micrómetros , la velocidad lineal de rotación del disco es de 1,2 o 1,4 m/s ± 0,01 m/s con un rendimiento de 4,3218 Mbps/Con. Una capacidad de 650 MB corresponde a una velocidad de 1,41 m/s y una distancia entre pistas de 1,7 micras, y una capacidad de 800 MB corresponde a una velocidad de 1,39 m/s y la distancia entre las pistas en 1,5 micras.
Tipo de | Duración, minutos |
Sectores | máx. Tamaño de CD-DA | máx. tamaño de datos | ||
---|---|---|---|---|---|---|
bytes | MIB | bytes | MIB | |||
21 | 94 500 | 222 264 000 | 212.0 | 193 536 000 | 184.6 | |
63 | 283 500 | 666 792 000 | 635.9 | 580 608 000 | 553.7 | |
"650 MB" | 74 | 333 000 | 783 216 000 | 746.9 | 681 984 000 | 650.3 |
"700 MB" | 80 | 360 000 | 846 720 000 | 807.4 | 737 280 000 | 703.1 |
800 MB | 90 | 405 000 | 952 560 000 | 908.4 | 829 440 000 | 791.0 |
900 MB | 99 | 445 500 | 1,047,816,000 | 999.3 | 912 384 000 | 870.1 |
El CD es un sustrato de policarbonato de 1,2 mm de espesor y 120 mm de diámetro, recubierto de una fina capa de metal ( aluminio , oro , plata , etc.), protegido por una capa de barniz, sobre el que se representa gráficamente el contenido del CD. generalmente se aplica disco. El principio de lectura a través del sustrato hace que sea muy simple y efectivo proteger la estructura de información y eliminarla de la superficie exterior del disco. El diámetro del haz en la superficie exterior del disco es de aproximadamente 0,7 mm, lo que aumenta la inmunidad al ruido del sistema frente al polvo y los arañazos. Además, en la superficie exterior hay un saliente anular de 0,2 mm de altura, que permite que el disco, colocado sobre una superficie plana, no toque esta superficie. En el centro del disco hay un agujero con un diámetro de 15 mm (el diámetro de un dedo humano). El peso del disco sin la caja es de ~15,7 g. El peso del disco en un joyero normal (no delgado) es de ~74 g.
El formato de almacenamiento en disco conocido como Red Book fue desarrollado por Sony . El formato se basa en los estándares de audio digital utilizados en los decodificadores (procesadores PCM ) para la grabación PCM en videograbadoras de consumo: profundidad de bits de 14 o 16 bits, frecuencia de muestreo de 44 056 o 44 100 Hz. De acuerdo con el Libro Rojo, un CD puede grabar sonido en dos canales con modulación de código de pulso (PCM) de 16 bits y una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz. Gracias a la corrección de errores mediante el código Reed-Solomon, los ligeros arañazos radiales no afectan a la legibilidad del disco. En caso de valores de señal PCM erróneos que no hayan podido ser corregidos por el sistema de corrección de errores, se sustituyen por valores aproximados obtenidos interpolando los datos correctos. Philips también posee todos los derechos de la marca "Compact disc digital audio", el logotipo del formato de CD de audio.
La información en el disco está escrita en forma de una pista espiral de hoyos ( ing. hoyo - profundización), extruidos en una base de policarbonato. Cada hoyo tiene aproximadamente 100 nm de profundidad y 500 nm de ancho. La longitud del hoyo varía de 850 nm a 3,5 µm . Los espacios entre los hoyos se llaman tierra ( English land - space, base). El paso de las pistas en la hélice es de 1,6 µm. Los hoyos dispersan o absorben la luz que cae sobre ellos, mientras que el sustrato refleja. Por lo tanto, el CD grabado es un ejemplo de una rejilla de difracción reflectante con un período de 1,6 μm. A modo de comparación, un DVD tiene un período de 0,74 micrones.
Hay discos de solo lectura ("aluminio"), CD-R , para escribir una vez, CD-RW , para grabación múltiple. Los dos últimos tipos de discos están diseñados para grabar en grabadoras especiales. Es posible que algunos reproductores de CD y centros de música no reproduzcan dichos discos (recientemente, todos los fabricantes de centros de música y reproductores de CD de consumo incluyen compatibilidad con la lectura de CD-R/RW en sus dispositivos).
Los datos del disco se leen usando un rayo láser con una longitud de onda de 780 nm emitido por un láser semiconductor . El principio de lectura de información por un láser para todo tipo de medios es registrar cambios en la intensidad de la luz reflejada . El rayo láser se enfoca en la capa de información en un punto de ~1,2 µm de diámetro. Si la luz se enfoca entre los pozos (en la lente), el fotodiodo receptor registra la señal máxima. En el caso de que la luz incida en el pozo, el fotodiodo registra una intensidad de luz menor.
La diferencia entre los discos de solo lectura (CD) y los discos regrabables (CD-R/RW) radica en la forma en que se forman los hoyos. En un disco de solo lectura, los pozos son una especie de estructura en relieve ( rejilla de difracción de fase ), con la profundidad óptica de cada pozo ligeramente inferior a un cuarto de la longitud de onda de la luz láser, lo que da como resultado una diferencia de fase de medio longitud de onda entre la luz reflejada desde el pozo y la luz reflejada desde la tierra. Como resultado, se observa el efecto de la interferencia destructiva en el plano del fotodetector y se registra una disminución en el nivel de la señal. En el caso de CD-R/RW, el hoyo es un área con más absorción de luz que la tierra (rejilla de difracción de amplitud). Como resultado, el fotodiodo también registra una disminución en la intensidad de la luz reflejada desde el disco. La longitud del hoyo cambia tanto la amplitud como la duración de la señal registrada.
La velocidad de lectura/escritura de CD se especifica como un múltiplo de 150 KiB /s (es decir, 153 600 bytes/s). Esto es 75 sectores por segundo, cada uno - 2048 bytes. Por ejemplo, una unidad de 48 velocidades proporciona una velocidad máxima de lectura o escritura de 48 × 150 = 7200 KiB /s (7,03 MiB/s).
También hay CD de limpieza que tienen un dispositivo de limpieza adherido a la superficie para limpiar la lente del sensor (ver foto).
La especificación de CD no proporciona ningún mecanismo de protección contra copia : los discos se pueden duplicar y reproducir libremente. Sin embargo, a partir de 2002, varias compañías discográficas occidentales comenzaron a intentar crear CD protegidos contra copias. La esencia de casi todos los métodos es introducir deliberadamente errores en los datos escritos en el disco, de modo que el disco se reproduzca en un reproductor de CD doméstico o en un centro de música, pero no en una computadora. Como resultado, dichos discos están lejos de ser leídos en todos los reproductores de consumo, y en algunas computadoras sí lo son; sale un software que te permite copiar incluso discos protegidos, etc. Sin embargo, la industria discográfica sigue probando nuevos métodos.
Philips ha declarado que los discos que no cumplan con las especificaciones del "Libro rojo" pueden no llevar la marca de "audio digital de disco compacto".
Para los discos de datos, existen varios métodos de protección contra copias, por ejemplo, el método de medición de la posición de los datos , las tecnologías StarForce , SecurDisc , etc.
El formato CD-Audio (antes de la llegada de los programas de captura de CD) era una especie de protección de derechos de autor y no permitía extraer archivos de audio de un disco, por ejemplo, utilizando la aplicación Windows Explorer.
También hay discos diseñados para grabación casera: CD-R (Disco compacto grabable) para grabación única y CD-RW (Disco compacto regrabable) para grabación múltiple. Estos discos utilizan un material activo especial que le permite grabar/reescribir información. Distinga los discos con material activo orgánico (principalmente discos de tipo CD-R) e inorgánico (principalmente discos CD-RW).
Cuando se utiliza un material activo orgánico, la grabación se realiza rompiendo los enlaces químicos del material, lo que conduce a su oscurecimiento (cambio en la reflectancia del material). Cuando se utiliza un material activo inorgánico, el registro se realiza cambiando la reflectancia del material como resultado de su transición de un estado amorfo de agregación a un estado cristalino , y viceversa. En ambos casos, la grabación se realiza modulando la potencia del láser.
Coloquialmente, estos discos grabables se denominan "espacios en blanco". El proceso de grabación se llama "quemar" (del inglés burn ) un disco.
La esencia de la tecnología de grabación de alta densidad es la aplicación de dos nuevos principios que le permiten grabar el doble de información en un medio convencional: un disco CD-R.
Como resultado, la capacidad de un CD grabado en modo HD-BURN es el doble de la capacidad de un CD grabado en modo normal.
CD con forma (disco compacto con figuras) - un disco CD-ROM, pero no estrictamente redondo, sino de forma arbitraria, con un contorno del contorno exterior en forma de varios objetos, como siluetas, automóviles, aviones , corazones, estrellas, óvalos, en forma de tarjetas de crédito , etc. [15] Suele utilizarse en el mundo del espectáculo como portador de información de audio y vídeo. Fue patentado por el productor discográfico Mario Koss en Alemania (1995).
En general, no se recomienda el uso de discos con una forma que no sea redonda en unidades de CD-ROM, ya que a altas velocidades el disco puede explotar y desactivar completamente la unidad. Por lo tanto, antes de insertar el Shape CD en la unidad, debe limitar la velocidad de rotación del disco con programas especiales. Sin embargo, esta medida no garantiza la seguridad de la unidad de CD.
Los CD ahora son medios de almacenamiento obsoletos. Su importancia se está desvaneciendo, la industria informática se centra cada vez menos en la capacidad del CD. Las imágenes del sistema operativo están creciendo más allá del CD: desde Ubuntu 12.10, la imagen ha superado los 700 MB. Windows 7 ya no admite oficialmente la instalación desde un CD: el último sistema operativo de la familia que puede instalarse desde un CD es Windows Vista (a través de un juego de CD opcional). Las unidades de computadora que solo pueden funcionar con CD ya no están disponibles. Los reproductores de música ya se están haciendo orientados a USB / TF sin una unidad, lo que hace que el CD deje paso a las unidades de DVD y flash.
Además, los propios CD no son fiables: la instalación/extracción frecuente del centro de la unidad desgasta gradualmente el orificio de montaje, como resultado, con el tiempo, no se garantiza un ajuste perfecto y el disco, al girar a alta velocidad, puede colapsar dentro de la unidad. y dañarlo con sus fragmentos. Otro problema es el rayo láser que lee/escribe. Gradualmente se quema a través de la superficie del disco, dejando pistas concéntricas en él, lo que finalmente hace que el disco quede inutilizable ("el disco está desgastado").
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|
![]() | |
---|---|
Fundadores | |
Figuras claves |
|
Segmentos principales |
|
Marcas y tecnologías |
|
productos historicos | |
Otro | |
Plataformas en línea | |
Empresas suprimidas |
|
disco óptico | ||
---|---|---|
información general |
| |
Tipos de discos ópticos |
| |
Formatos |
| |
Tecnologías de protección |