среда, 17 марта 2010 г.

Оптический носитель, или История компакт-диска


В декабре 1981 года в Стокгольме вышел новый альбом легендарной группы «ABBA» - «Visitors». Это событие примечательно не только тем, что это был последний альбом шведского квартета, но и тем, что через полгода, 20 июня 82-го, этот альбом вышел в цифровом формате. 28 лет назад эра «винила» и магнитных кассет закончилась. В мир шоу-бизнеса стремительно ворвался компакт-диск, или CD.

Компакт-диск был разработан для хранения именно аудиоинформации. По непроверенным данным, CD якобы изобрел американский физик Джеймс Рассел, работавший в компании Optical Recording. Будучи меломаном, он был обеспокоен царапаньем своих пластинок иглами звукоснимателей. А чтобы избежать этого, нужно не допускать контакта воспроизводящего устройства с носителем информации. Рассел уже был знаком с цифровой записью на перфокартах и магнитных лентах, но понял, что лучше всего использовать в качестве считывающего устройства луч света. Но однажды его лабораторию посетили представители компании Philips и не оценили его изыскания.
Официально компакт-диск был создан в 1979 году компаниями Philips и Bayer. Сотрудники Philips разработали общий процесс производства, основываясь на своей более ранней технологии лазерных дисков. Sony, в свою очередь, работала над методом коррекции ошибок. Объем диска выбирался довольно интересным образом. Фирма Sony предположила, что новый носитель должен отвечать требованиям ценителей прежде всего классической музыки. А самым популярным классическим произведением в Японии тогда была Девятая симфония Бетховена продолжительностью 74 мин. Компания Philips определила требования к качеству звука: частота дискретизации 44,1 КГц (для обоих каналов) и разрядность 16 бит. При пересчете на мегабайты получился объем в 650 Мбайт или 74 с половиной минуты звучания. Стандарт был назван CD-DA (Compact Disk - Digital Audio). Стандарт был опубликован в книге, имевшей обложку алого цвета, и получил неофициальное название Red Book (Красная книга). Позднее большее распространение получили диски 700 и более МГБ. Массовое производство компакт-дисков началось в 1982 году на заводе в городе Лангенхагене под Ганновером, в Германии. Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer. Обычные компакт-диски штампуются на заводах при помощи стеклянной матрицы с вытравленным на ней рисунком дорожек, которой прессуется металлический слой диска. На металлический (алюминий) в свою очередь накладывается защитный слой лака, на котором печатается этикетка. Поэтому, вопреки распространённому мнению, компакт-диск никогда не следует класть этикеткой вниз, так как отражающий алюминиевый слой, на котором и хранятся данные, снизу защищён слоем поликарбоната, а сверху — лишь тонким слоем лака. Кроме того, на отражающей стороне имеется кольцевой выступ, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки так называемых «питов» (углублений), выдавленных на алюминиевом слое. Каждый такой «пит» имеет примерно 125 нм (нанометров) в глубину и 500 нм в ширину. Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, который просвечивает поликарбонатный слой, отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. Для предотвращения появления шума, возникающего из-за царапин на диске, используют метод чередования потока данных. Оцифрованный сигнал перед записью по определенному закону перемешивается, а после считывания с диска исходная последовательность восстанавливается. И, если на диске несколько значений оказываются испорченными царапиной, негодные данные оказываются разбросанными между успешно считанными.
Вначале компакт-диски использовались исключительно в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, заменяя устаревшие носители звука вроде виниловых пластинок и магнитофонных кассет. Однако вскоре лазерные диски стали использоваться и на персональных компьютерах. Компьютерные лазерные диски были названы CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory, компакт-диск - память только для чтения). В конце 90-х годов устройство для работы с CD-ROM стало стандартным компонентом любого персонального компьютера. Позже был разработан новый стандарт записи информации на специальные компакт-диски. После записи диски можно было читать на обычных дисководах CD-ROM. Компакт-диски, поддерживающие однократную запись, были названы CD-R (Compact Disk - Recordable: компакт-диск для записи). Позже появились диски с возможностью многократной записи CD-RW (Compact Disk - Rewritable: компакт-диск с функцией перезаписи).
Мнение, что цифровые копии не теряют качества, не совсем верно. Данные на CD имеют двухуровневую структуру. Верхний уровень – это непосредственно полезные данные. Нижний содержит код и последовательность битов. При копировании данных верхний уровень получается в первоначальном виде. Получить точную копию нижнего уровня возможно только на сверхточном оборудовании.
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. В итоге на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводится, а на компьютере — нет. Однако получается так, что подобные диски читаются не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах — читаются. Кроме того, существует программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски.

Источник: "Исторические новости"

Комментариев нет:

Отправить комментарий