Kompaktdisks (CD): kas tas ir, vēsture, kapacitāte un izmēri

Uzzini visu par kompaktdisku (CD): izcelsmi, tehnoloģiju, ietilpību (līdz 700 MB/80 min), izmēriem un pielietojumu — vēsture un praktiski fakti vienuviet.

Kompaktdisks, saukts arī par CD, ir plāns plastmasas disks, kurā, izmantojot lāzeru, tiek saglabāti un nolasīti dati — mūzika, programmas vai citi datu faili. Kompaktdiski nomainīja disketes, jo tie bija ātrāki, izturīgāki un uz tiem varēja glabāt daudz vairāk informācijas. Kompaktdiskus neatkarīgi izgudroja gan Philips, gan Sony, un rūpniecības standarts tika noteikts 1982. gadā, kad abas kompānijas vienojās par formātu un lasīšanas tehnoloģiju.

Vēsture

CD tehnoloģija attīstījās 1970. un 1980. gados. 1982. gadā tika ieviests komerciālais CD-Audio formāts, un drīz pēc tam — CD-ROM datu nesējs. Pirmajos gados tika noteikti parametri, kuri vēlāk kļuva par starptautisku standartu, tostarp fizikālais izmērs, lāzera viļņa garums, datu kodēšana un kļūdu labošana. Ir plaši zināms stāsts, ka sākotnējais mūzikas ilguma limits (apm. 74 minūtes) tika izvēlēts tā, lai tajā ietilptu konkrēts simfonijas ieraksts (bieži min Beethovenu), taču šis stāsts tiek dažādi interpretēts.

Tehniskās īpašības

• Fiziska uzbūve: CD parasti sastāv no poli (polikarbonāta) substrates, uz kura tiek vakuumā uzklāta spoguļaina (parasti alumīnija) atstarojoša kārta, bet virs tās aizsargājošs laka slānis. Dažkārt izmanto arī zeltu kā atstarojošu slāni, lai palielinātu ilgnoturību.
• Datu nesējs: informācija ir ierakstīta kā "bedres" (pits) un "gludumi" (lands) spirālveida iegremdējumā. Lāzers reaģē uz atstarošanas izmaiņām, pārvēršot tās binālos datos.
• Lāzers: CD lasītājā parasti izmanto infrasarkano lāzeru ar viļņa garumu ap 780 nm.
• Datu kodēšana un kļūdu labošana: audio un dati izmanto specifiskas kodēšanas metodes un kļūdu labojumu shēmas, galvenokārt Cross-Interleaved Reed–Solomon Coding (CIRC), lai nodrošinātu uzticamu nolasīšanu pat ar nelielu fizisku bojājumu.
• Audio speciifikācija: CD-Audio standarts ir 16 bitu paraugšķērsojums/kanāls un paraugošanas frekvence 44,1 kHz, stereo.
• Lasīšanas režīms: sākotnēji ierīces strādāja ar konstantu lineāro ātrumu (CLV), vēlāk daudzi diskkārtēji izmantoja arī mainīgu vai nemainīgu ātrumu (CAV), lai palielinātu piekļuves ātrumu.

Formāti un veidi

• CD-Audio — mūzikas ierakstiem, saskaņots ar 44,1 kHz/16-bit standartu.
• CD-ROM — tikai nolasāmi kompaktdiski ar datorinformāciju (to min kā CD-ROM vai vienkārši kompaktdiskus).
• CD-R — ierakstāmi vienreiz (write-once). Dati tiek ierakstīti, mainot organiskā krāsviela slāņa optiskās īpašības.
• CD-RW — pārrakstāmi (rewritable). Šo disku darbības princips balstās uz fāzu maiņas materiālu, ļaujot dzēst un pārrakstīt datus vairākas reizes.
• Multisession un iso/formāti — datu CD parasti izmanto failu sistēmas ISO 9660, paplašinājumus kā Joliet vai UDF, un var būt viens vai vairāki ierakstu (session) slāņi.

Kapacitāte un izmēri

• Parastā kompaktdiska diametrs ir 120 mm (12 cm) un vidējais caurums ir aptuveni 1,5 cm (15 mm).
• Standarta kapacitāte: bieži min 700 MB (aptuveni 80 minūtes audio). Agrīnie standarti noteica arī 650 MB (apm. 74 minūtes), bet 700 MB kļuva par plaši izplatītu variantu.
• Mini CD: 80 mm diametra diski parasti satur apm. 185–210 MB vai ap 20–24 minūtes audio, un tos izmanto, piemēram, īpašiem programmatūras diskiem vai singlu izlaidumiem. Mini diskus izmanto arī, lai saglabātu īpašas nelielas programmas vai draiveriem paredzētus diskus.

Lasīšanas un ierakstīšanas princips īsumā

Lasītājs vada lāzerstaru pa spirālveida celiņu. Kad lāzers sastop bedri (pit), atstarošana mainās un sensors reģistrē binālus signālus. Arī disku ierakstīšanā CD-R diskos lāzers maina organiskās krāsvielas optiskās īpašības, bet CD-RW diskos tiek izmantots fāzu maiņas slānis, kas ļauj pilnībā pārrakstīt datus.

Izturība un saglabāšana

• Kvalitatīvi izgatavots CD var glabāties gadiem, taču jutīgums pret skrāpējumiem, UV starojumu, augstu temperatūru un ķīmisku iedarbību var samazināt tā kalpošanas laiku.
• Praktiski ieteikumi: glabāt disku stāvoklī vertikāli, tumšā vietā, bez lielas mitruma un temperatūras svārstībām; neturēt diskus pie malas, kur tie var tikt bieži pieskarties; tīrīt tikai no centra uz malu ar mīkstu, sausu audumu.

Mūsdienu loma un alternatīvas

Kaut arī CD kā datu nesējs joprojām pastāv un tiek izmantots arhivēšanai, mūzikas izplatīšanai un personīgai datu glabāšanai, to loma ir samazinājusies, jo plaši izplatītas ir DVD, Blu-ray, zibatmiņas, ārējie cietie diski un mākoņpakalpojumi. Tomēr CD priekšrocības — vienkārša izmantošana, plaša saderība un relatīva lēta ražošana — padara to par noderīgu risinājumu noteiktos pielietojumos.

Kopsavilkums

Kompaktdisks (CD) bija svarīgs solis optisko datu nesēju attīstībā — tas nodrošināja augstāku kapacitāti un labāku uzticamību nekā iepriekšējās disketes. Galvenie CD varianti (CD-Audio, CD-ROM, CD-R, CD-RW) aptvero plašas lietošanas iespējas, un, lai gan mūsdienās tos daļēji aizvietojušas modernas tehnoloģijas, tie joprojām ir populāri specifiskos gadījumos.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir kompaktdisks?

J: Kāpēc tika izgudroti kompaktdiski?

J: Kas izgudroja kompaktdiskus?

J: Kad Sony un Philips sadarbojās, lai izveidotu standarta formātu un tehnoloģiju kompaktdisku lasīšanai?

J: Cik daudz datu var saturēt kompaktdisks?

J: Kādiem nolūkiem izmanto mini kompaktdiskus?

J: Kāds ir parastā kompaktdiska diametrs?

Meklēt pēc burta