что такое сиди диск
История создания CD и DVD дисков
Чтож, начнем мы пожалуй с CD диска (он же Compact Disc)
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
Ну чтож, теперь про DVD
Кажется, что DVD-диски существовали всегда. Однако первый такой носитель был презентован чуть более 20 лет назад, в конце 1996 года. Интересно, что за этим событием скрывается история борьбы и сотрудничества непримиримых конкурентов.
В последнее десятилетие ХХ века к выходу на рынок готовилось сразу два стандарта информационных носителей высокой плотности. Sony и Philips, создатели CD, готовили MMCD — Multimedia Compact Disc. Им противостояло объединение 8 компаний, среди которых были такие гиганты, как Time Warner и Toshiba. Их продукт носил название SD-DVD — Super Density Digital Video Disk.
MMCD состоял из двух наложенных один на другой информационных слоёв, каждый из которых вмещал 3,7 ГБ, что позволяло записать на такой диск 7,4 ГБ в сумме.
SD-DVD отличался, но не сильно. Части его двойного информационного слоя были склеены, что открывало возможность двухсторонней записи. На одну сторону SD-DVD убиралось до 5 ГБ данных.
Несмотря на сходства, форматы были несовместимы. Если бы каждый из них вышел на массовый рынок, пришлось бы развивать сразу два типа проигрывателей, тиражировать аудио- и видеоматериалы на тех и других дисках одновременно. Бизнес требовал от создателей этих стандартов принятия решения: кто остаётся на рынке, а кто — в истории?
Компания IBM помогла решить этот спор, выступив своего рода посредником, объединившим усилия конкурирующих сторон. Этот процесс также был весьма болезненным, но он привел к великолепным результатам. Компромиссным решением стал знакомый нам сегодня формат DVD. При этом выделили сразу три группы дисков:
DVD-Video. Диск для записи видеоматериалов. На носитель убирается до 135 видео в высоком качестве и компрессии MPEG-2. На диск также можно записать 8 звуковых каналов и 32 варианта титров.
DVD-Audio. Диск для записи аудиороликов со статичным или динамичным видеосопровождением (опционально).
DVD-ROM. Диск для записи любой произвольной информации. Его называли увеличенным по объёму аналогом CD-ROM-носителя.
Первое упоминание о DVD в СМИ появляется в сентябре 1995 года. Именно тогда компании-производители анонсировали разработку этого носителя, а также опубликовали первоначальную версию его спецификации. Сегодня изменениями, исправлениями и дополнениями в этом документе занимается организация DVD Forum.
Устройства Pioneer развивались вместе с обновлениями спецификации. Так, версия DVD 1.9 уже предусматривала запись до 4,7 ГБ информации. Во второй версии была введена возможность защиты дисков от незаконного копирования, а также два подформата — DVD-R For General и DVD-R For Authoring.
Authoring-носители можно считать профессиональным стандартом. Их используют в качестве мастер-дисков, когда предполагается массовое тиражирование материала. General-версия была задумана для использования в общих целях. Именно о таком диске мы говорим чаще всего, когда вспоминаем о DVD-R.
Формат DVD-RW — также дело рук инженеров компании Pioneer. Такой носитель оснастили покрытием, материалы которого имеют способность к многократному изменению свойств под воздействием лазерных лучей разной мощности. Теоретически ресурс DVD-RW составляет 1000 циклов перезаписи информации
Компакт-диск
 Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Тип носителя | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип | Длительность, минуты | Секторов | Макс. размер CD-DA | Макс. размер данных | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| байты | МиБ | байты | МиБ | |||
| 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 | |
| «650MB» | 74 | 333 000 | 783 216 000 | 746,9 | 681 984 000 | 650,3 |
| «700MB» | 80 | 360 000 | 846 720 000 | 807,4 | 737 280 000 | 703,1 |
| 800MB | 90 | 405 000 | 952 560 000 | 908,4 | 829 440 000 | 791,0 |
| 900MB | 99 | 445 500 | 1 047 816 000 | 999,3 | 912 384 000 | 870,1 |
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
Кодирование информации
Формат хранения данных на диске, известный как Red Book («Красная книга»), был разработан компанией Sony. В соответствии с ним на компакт-диск можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Благодаря коррекции ошибок с помощью кода Рида — Соломона, лёгкие радиальные царапины не влияют на читаемость диска. Philips также владеет всеми правами на знак «Compact disc digital audio», логотип формата аудио-компакт-дисков.
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.
Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не воспроизводиться (в последнее время все производители бытовых музыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтения CD-R/RW).
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.
Скорость чтения/записи CD указывается кратной 150 Кб/с (то есть 153 600 бит/с). Например, 48-скоростной привод обеспечивает максимальную скорость чтения или записи, равную 48 × 150 = 7200 Кб/с (7,03 Мб/с).
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.
Philips заявила, что на подобные диски, не соответствующие спецификациям «Red book», запрещается наносить знак «Compact disc digital audio».
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.
В просторечии такие записываемые диски называются «болванками». Процесс записи называется «прожигом» (от англ. to burn ) диска.
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.
Что такое CD — конкретное значение круглых букв
Доброго времени суток.
Думаю, на сегодняшний день уже все имеют представление о том, что такое CD. Однако данный термин содержит в себе много нюансов, которые известны и понятны не каждому. Например, каких видов бывают диски, отличия в скоростях и типах записи, технические особенности и прочее. Об этом и даже больше вы узнаете из моей статьи.
Виды и расшифровка
Начнем с банального. Эти две буквы уже так прочно укоренились в нашем словарном запасе, что не каждый задумывается, что они означают.
Всё просто — английское словосочетание «Compact Disk» (надеюсь, перевод не требуется). На всякий случай напомню, что на практике он представляет собой оптический носитель для хранения данных.
Изначально на такие диски записывали только музыку. Но со временем появились накопители для записи любой информации в двоичном виде. Их называют CD-ROM. Эта приставка расшифровывается как «Read Only Memory», что по смыслу означает — предназначен только для чтения.
Кстати, многие называют CD-ROMом девайс в компьютере, который считывает диски. Это ошибка. Правильное наименование для него — дисковод или привод.
Также есть разновидность дисков, носящих аббревиатуру CD-RW. Пара букв в конце кроет в себе слово «ReWritable». Это значит, что их можно перезаписывать. Для однократной записи существует такой вид как CD-R.
Еще есть формат CD-Extra, который позволяет хранить на одном диске аудиокомпозиции и другие данные одновременно, в отличие от CD-DA, предполагающего только запись звуковых дорожек.
Физические свойства диска
Предлагаю рассмотреть геометрию дисков. Это плоские круглые изделия из пластика с отверстием посередине. Прототипом для их создания служили граммофонные пластинки.
Кстати, первыми компакты выпустили в свет совместно компании Philips и Sony в 1980 году.
Если углубиться в детали, то диск — это поликарбонатное изделие с ультра-тонким металлическим покрытием (алюминий, серебро, золото и т. п.).
Для защиты он покрывается лаком, на который наносится информация о его содержимом. Толщина накопителя составляет 1,2 мм, а диаметр — 120 мм.
Также на нем имеется выступ на 0,2 мм, чтобы положенный на ровную поверхность диск не касался ее и, соответственно, не царапался. Диаметр отверстия внутри носителя составляет 15 мм, что равняется среднему размеру человеческого пальца.
Информационная ёмкость и скорость
Что такое CD более-менее разобрались. Поговорим о том, какая память у стандартного диска и какова скорость его записи. Первые СиДи имели емкость 650 Мб, что приравнивается к 74 минутам аудио проигрывания. Но в 2000-м году объем увеличился до 700 Мб (80 минут звука).
Именно такой стандарт стал наиболее популярным и утвердился на многие годы. Также существуют ещё так называемые Mini-CD. Эти носители отличаются естественно размером, диаметр их составляет 80 мм, а вместительность около 200 мегабайт.
Перейдем ко второму вопросу. Вы наверняка замечали на дисках такую маркировку как 2х, 4x, 6x и т. д. Она показывает, насколько быстро может выполняться запись. Начальная скорость передачи данных составляет 150 Кб/с. Соответственно, когда вы видите, к примеру, маркировку «2х» — значит, необходимо умножить эту цифру на 2. Получается, что диск 2х записывает данные со скоростью 300 Кб/с, а 48х уже гораздо быстрее — 7,2 Мб/с.
Что касается максимальной скорости чтения, то она обычно указывается на приводе, потому что зависит от его мощности, а не от диска. Обычно в характеристиках дисковода пишутся 3 цифры, называющие скорость записи, перезаписи и чтения.
Например, если перед вами маркировка 16x10x40, это значит, что он может записывать компакт диски со скоростью 2,4 Мб/с (считаем по приведенной выше формуле), перезаписывать — 1,5 Мб/с, а считывать — 6 Мб/с.
Технические особенности записи и чтения
О технической стороне вопроса расскажу вкратце, чтобы не засорять вашу голову непонятными словами и явлениями ;).
Запись на диск производится по спирали, состоящей из питов.
Последний термин — pit — переводится с английского как «углубление». Они выдавливаются на поликарбонатной поверхности на 100 нанометров в глубину и 500 нм в ширину, а длина питов варьируется в пределах 850 нм − 3,5 микрометров.
Пространство между ними называется лендом. Питы предназначаются для поглощения и рассеивания попадающего на них света, а сама подложка его отражает.
Читается содержмое с помощью лазерного луча, исходящего из полупроводникового устройства. Длина его волны составляет 780 нм. Принцип чтения состоит в фиксировании изменений отражаемого света.
Запись
Сегодня записать диск в домашних условиях может каждый. Для этого существуют разные программы, как например, Ashampoo Burning Studio и т. п. Обычно юзеры пользуются установленными по умолчанию в таких прогах настройками. Согласен, что это оптимальный вариант.
Дабы вы были «в теме» добавлю, что процесс записи называется прожигом, а пустой компакт-диск — болванкой.
Кстати, про то как прожигать диски у меня есть отдельная статья: http://profi-user.ru/burning-disk/
Помните, что данные на CD хранятся максимум 10 лет, поэтому если имеете важную информацию на старых дисках, лучше перезапишите на другой накопитель.
А на этом всё относительно того, что такое CD и в чём его особенности.