Programowanie

Płyta kompaktowa

Płyta kompaktowa

Spód płyty kompaktowej
Spód płyty kompaktowej

Płyta kompaktowa (ang. Compact Disc, CD-ROM – Compact Disc – Read Only Memory) — poliwęglanowy krążek z zakodowaną cyfrowo informacją do bezkontaktowego odczytu światłem lasera optycznego. Ten sam format używany jest dla standardu płyt muzycznych. Dzięki dużej pojemności, niezawodności i niskiej cenie, dysk kompaktowy stał się najbardziej popularnym medium do zapisywania danych.

Płyta kompaktowa została opracowana wspólnie przez koncern Philips i Sony pod koniec lat 70., a jej premiera odbyła się w fabryce w Langenhagen własności Polygram 17 sierpnia 1982, która wtedy należała do Philipsa.

Pierwszą płytą, która pojawiła się w wersji CD była „The Visitors” grupy ABBA, natomiast pierwszym materiałem opublikowanym na nośniku CD w Polsce (w 1989 roku) była płyta "Spokojnie" zespołu Kult o symbolu Polton CDPL-001.

Pierwsze płyty i odtwarzacze CD zostały wprowadzone we wrześniu 1982 roku w Japonii. W sprzedaży w Stanach Zjednoczonych i Europie pojawiły się w marcu 1983 r.

Spis treści

[edytuj] Płyty CD-ROM

[edytuj] Budowa nośnika

Standardowa płyta kompaktowa często określana jako audio CD, dla odróżnienia od późniejszych wariantów, przechowuje cyfrowy zapis dźwięku w standardzie zgodnym z „czerwoną książeczką” (ang. red book). Płyty kompaktowe wykonane są z poliwęglanowej płytki o grubości 1,2 mm i średnicy 12 cm pokrytej cienką warstwą glinu (aluminium) w której zawarte są informacje (w postaci kombinacji mikrorowków i miejsc ich pozbawionych). Odczytywane są one laserem półprzewodnikowym (AlGaAs) o długości fali około 780 nm. Zapis tworzy spiralną ścieżkę biegnącą od środka do brzegu płyty.
Prędkość obrotowa płyty zmienia się w taki sposób, że stała jest prędkość liniowa głowicy odczytującej względem ścieżki i zawiera się w zakresie od 1,2 do 1,4 m/s. Odczyt płyty odbywa się od środka na zewnątrz, a prędkość obrotowa maleje wraz z czasem odczytu – im ścieżka bardziej odległa od środka płyty, tym prędkość obrotowa jest mniejsza.

Dane zapisane są w postaci wgłębień (ang. pit) oraz pól (ang. land), czyli przerw pomiędzy wgłębieniami. Każda zmiana stanu z wgłębienia na pole jest odczytywana przez układ optyczny jako 1, brak zmiany jako 0. Wgłębienie ma około 125 nm głębokości przy 500 nm szerokości, zaś jego długość waha się od 850 nm do 3.5 µm.

[edytuj] Pojemność i rozmiar

Standardowa płyta kompaktowa mieści 74 minuty muzyki, co odpowiada 650 MB danych. Powstały również nośniki mieszczące: 700 MB (80 min.) – obecnie najpopularniejsze w sprzedaży, 800 MB (90 min.), 870 MB (99 min.), a nawet 1,4 GB – płyty dwuwarstwowe, przy czym dwie ostatnie występują niemal wyłącznie jako płyty jednokrotnego zapisu. Wśród płyt pierwotnie tłoczonych (komercyjnych) dominują wyłącznie rozmiary 650 MB, 700 MB. Rozmiar 800 MB jest dosyć rzadko spotykany.

Płyta ma średnicę 120 mm, grubość 1.2 mm i przeciętnie waży ok. 15 g (standard CD Audio Red Book dopuszcza wagę od 14.1 g do 33 g). Długość spirali z zapisem danych na typowej płycie to ok. 5-6 km.(dla DVD ok 11km)

Początkowo koncern Sony postulował 12-calowy rozmiar płyty (czyli taki, jaki jest rozmiar płyty gramofonowej), lecz gdy okazało się, że na tak dużej płycie zmieściłoby się 12 godzin muzyki, zdecydowano się na średnicę 12 cm. Nośnik 12-centymetrowy mieści 74 minuty muzyki.

 Niektóre informacje zawarte w artykule wymagają weryfikacji.
Do weryfikacji: zdanie poniżej

Wymiary takie dobrano dlatego, iż najdłuższym wydawanym w całości utworem muzyki klasycznej jest IX Symfonia Ludwiga van Beethovena (była to sugestia firmy Polygram, gdyż początkowo płyta miała mieścić 60 minut muzyki analogicznie np. do kasety).

Częstotliwość próbkowania dzwięku zapisanego na CD to 44,1 KHz, co pozwala na odwzorowanie dźwięku o częstotliwości do 22,05 KHz. (szczegóły patrz czestotliowść Nyquista).

[edytuj] Płyty z danymi

Płyta kompaktowa może służyć do zapisu muzyki, filmu (Video CD albo Super Video CD) lub danych – plików komputerowych. Płyty z danymi są zwykle zapisane z użyciem systemu plików ISO 9660 (wcześniej zwanym High Sierra). Format ten ogranicza nazwy plików do stylu MS-DOS-a (8+3). Joliet pozwala na dłuższe nazwy plików i zagłębienia w strukturze katalogów powyżej ośmiu poziomów. Rock Ridge tak jak Joliet wykorzystuje niezdefiniowane pola w standardzie ISO 9660, aby obsługiwać dłuższe nazwy i dodatkowo informacje typowo uniksowe (właściciel pliku, symboliczne dowiązania itp.)

[edytuj] Napędy CD-ROM

Napędy pierwszej generacji pracowały z prędkością ok. 150 KB/s. Producenci sprzętu zaprezentowali następnie napędy podwójnej prędkości (300 KB/s), czterokrotnej prędkości (600 KB/s) i szybsze. Najszybsze napędy CD osiągają 52-krotną prędkość odczytu (7800 KB/s), jest to jednak prędkość maksymalna, osiągana tylko na pewnym obszarze płyty. Swego rodzaju ewenement stanowił zaprezentowany w 1999 roku przez firmę Kenwood czytnik CD osiągający 72-krotną prędkość odczytu (10800 KB/s). Osiągnięcie tak wysokich transferów było możliwe dzięki zastosowaniu innowacyjnej technologii TrueX, polegającej na odczytywaniu danych z 7 ścieżek jednocześnie. Pozwoliło to na ograniczenie prędkości obrotowej dysku z ok. 11 000 obr/min (napędy 52x) do 2700-5100 obr/min i tym samym znaczne zmniejszenie poziomu hałasu i wibracji generowanych podczas pracy. Rozwiązanie to - pomimo niewątpliwych zalet - nie rozpowszechniło się zbyt szeroko, co mogło być spowodowane nadchodzącą erą dominacji napędów DVD.

Większość napędów CD-ROM komunikuje się z komputerem za pomocą interfejsu SCSI, lub IDE EIDE, wykorzystując najczęściej protokoły ATAPI lub ASPI. Współczesne napędy CD wyposażone są prawie zawsze w zewnętrzne gniazdo słuchawkowe, pozwalające odtwarzać płyty Audio-CD bez konieczności użycia jakiegokolwiek oprogramowania, oraz wewnętrzne wyjście cyfrowe S/PDIF umożliwiające czytanie ramek danych z płyt Audio-CD w formie cyfrowej.

Dostępne są także nagrywarki CD (zapisujące płyty CD-R oraz CD-RW). Używają one innych środków i specjalizowanego wyposażenia do nagrywania, ale płyta wynikowa CD-R może być odczytana przez jakikolwiek napęd CD-ROM.

Na przełomie 2004 i 2005 roku, nagrywarki następnego standardu, DVD, znacznie staniały. Niższa cena nowych nagrywarek, potrafiących nie tylko zapisywać dyski DVD (±R/RW/RAM/DL), ale również CD: R/RW, sprawiła znaczne obniżenie popytu na nagrywarki i czytniki CD.

[edytuj] Ciekawostki

Płytę kompaktową jest dość łatwo uszkodzić - ponieważ dane od strony nadruku chroni tylko cieńka warstewka lakieru użycie np. nieopowiedniego ostro zakończonego pisaka (lub długopisu) może spowodować głębokie zadrapanie a tym samym nieodwracalne uszkodzenie danych (dotyczy to zwłaszcza dysków CD-ROM)
Płytę kompaktową jest dość łatwo uszkodzić - ponieważ dane od strony nadruku chroni tylko cieńka warstewka lakieru użycie np. nieopowiedniego ostro zakończonego pisaka (lub długopisu) może spowodować głębokie zadrapanie a tym samym nieodwracalne uszkodzenie danych (dotyczy to zwłaszcza dysków CD-ROM)

[edytuj] Zobacz też

Commons
Zobacz kategorię na Wikimedia Commons:
Płyta kompaktowa
Commons
Zobacz galerię na Wikimedia Commons:
Płyta kompaktowa

[edytuj] Linki zewnętrzne