Compact Disc (1982)
CD — компакт-диск или оптический диск — болванка 12 см в диаметре с отверстием в центре. Принципом воспроизведения компакт-диск очень похож на своего предшественника — виниловый диск: информация записывается спиралевидной дорожкой, а затем последовательно считывается, только вместо иглы используется лазерный луч, отсюда ещё одно из устаревших названий этого носителя — «лазерный диск».
Формат цифровых данных компакт-диска представляет собой PCM (импульсно-кодовую модуляцию), два канала (стерео) в 16 бит с частотой дискретизации 44,1 кГц. Объём хранимой информации около 700 Мб или 80 минут аудиозвучания. Спецификация и технология изготовления компакт-дисков была разработана компаниями Sony и Philips еще в 1979 году, но первый именно «музыкальный» CD был выпущен в 1982-м. Легенда гласит, что на нем был записан альбом группы ABBA «The Visitors».
Позднее, в связи с развитием персональных компьютеров, появились CD-ROM — диски для хранения данных, а также диски для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной записи и CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной. Следует также вскользь упомянуть о Video CD и SVCD (Super Video CD), а также о многочисленном семействе DVD-дисков, но все эти устройства и форматы предназначены для хранения и воспроизведения цифрового видео, что стоит несколько за рамками темы данной статьи.
Основные функции и преимущества
Основное преимущество диска CD-R заключается в его долговечности и стойкости к внешним воздействиям. По сравнению с другими типами носителей, такими как флеш-накопители или жесткие диски, CD-R сохраняет записанные данные в течение длительного времени без потери качества.
Кроме того, диск CD-R является относительно дешевым и доступным носителем информации. Это делает его популярным выбором для резервного копирования данных и архивирования информации. CD-R также имеет большую емкость, что позволяет записать значительное количество файлов и документов.
Другим важным преимуществом диска CD-R является его универсальность. Записанные файлы на CD-R можно воспроизводить на любом устройстве, поддерживающем формат CD. Это делает его удобным и широко используемым носителем для обмена информацией и распространения контента.
В целом, диск CD-R является удобным, надежным и доступным способом записи и хранения данных. Он обладает широкими функциями и преимуществами, что делает его популярным выбором для различных задач, связанных с сохранением и передачей информации.
Оптический диск: история создания
Первое устройство для хранения аудиозаписей было произведено компанией Sony в далеком 1979 году. Представляло оно собой, как и сейчас, пластиковый диск с круглым отверстием в центре. Изначально его использовали только для записи аудиофайлов, а информация на него наносилась особым методом кодирования Pulse Code Modulation. Он заключается в том, что текст или звук проходит через аналого-цифровой преобразователь и превращается в набор битов.
Позже, в 1982 году, в Германии началось массовое производство дисков. Их стали покупать для хранения разнообразных файлов. Вскоре они попали на прилавки не только музыкальных магазинов.
Как же устроен компакт-диск? Для изготовления основы используют 1,2-милиметровую по толщине поликарбонатную пластину диаметром 120 мм, которую сначала покрывают тонким слоем металла (золото, алюминий, серебро и т. д.), а затем лака. Именно на металл наносится информация в виде питов (углублений), выдавленных по спиральной дорожке. Считывание файлов, записанных на оптический диск,происходит при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм. Он отражается от поверхности пластины, меняет фазу и интенсивность, попадая на питы. Лендом же принято называть промежутки между питами. Шаг одной дорожки, находящейся в спирали, составляет около 1,6 мкм.
Слайды или диапозитивы и их оцифровка
Перфокарты, перфоленты, магнитные ленты применялись для работы с кодом, с программным обеспечением. А для получения фотографий использовали фотоаппараты, в которые вставляли фотопленку. Спрос на фотопленку в те времена был высоким, поэтому, например, у компании Кодак, выпускавшей такую пленку, то была эпоха расцвета и коммерческого успеха.
Для получения цветных слайдов нужно было купить цветную позитивную пленку, при этом нельзя было ее перепутать с негативной фотопленкой. С последней можно было делать только фотографии, а с позитивной фотопленки можно было делать и фотографии, и слайды (диапозитивы). Из-за такой универсальности позитивная фотопленка была значительно дороже. Обработка этой пленки и изготовление из нее фотографий также были сравнительно дорогим удовольствием.
Проявленную (обработанную) позитивную пленку можно было разрезать обычными ножницами на отдельные кадры. Каждый такой кусочек пленки затем вставлялся в специальную бумажную или пластмассовую рамку. Эти рамки со вставленными в них кусочками проявленной пленки и назывались диапозитивами или слайдами.
Просматривать диапозитивы можно было с помощью диаскопов и диапроекторов. Диаскопом мог пользоваться исключительно один человек: вставляешь в диаскоп один диапозитив, направляешь его на свет и одним глазом смотришь в специальное отверстие, где установлены линзы, увеличивающие размер изображения. Диаскоп передавали из рук в руки, если смотрели слайды большой компанией.
Фото 3 (кликните для увеличения). Слайды (то есть, диапозитивы) и диаскоп, на котором один человек мог смотреть слайды.
Диапроектор для просмотра слайдов
В диапроекторе стояла мощная лампа, с помощью которой изображение с маленького слайда воспроизводилось на большом экране. У кого экрана не было, те вешали на стену обычную белую простыню. Такие слайды смотрели часто большой компанией или всей семьей, к тому же в затемненной комнате.
Фото 4 (кликните для увеличения). Диапроектор, с помощью которого можно смотреть слайды.
Продавались также готовые диафильмы на пленке – покадровый рассказ по картинкам, картинки были с подписями, на них смотришь и одновременно читаешь текст. Можно было вставить такую пленку в диапроектор, сделать экран на стене, например, с помощью белой простыни и вместе с ребенком смотреть диафильм. При этом взрослый читал вслух титры, которые были на каждом кадре пленки, если ребенок еще не умел сам читать.
Фото 5 (кликните для увеличения). Просмотр с помощью диапроектора диафильма, записанного на пленку.
Интересно, что диапроектор выпуска 1980-го, олимпийского года отлично работает по сей день, спустя практически 40 лет после выпуска. А сейчас, как известно, производители всеми правдами и неправдами вынуждают пользователей регулярно обновлять свою технику – так называемое запланированное старение техники.
В больших конференц-залах диапроекторы были автоматические. Они управлялись с помощью пульта. Слайды подавались автоматически из специальной кассеты. Но такие аппараты стоили дорого и в домашних условиях не применялись.
Сохранившимся до настоящего времени слайдам, сделанным на фотопленке, можно дать вторую жизнь – оцифровать их и записать на современные носители.
Чтобы оцифровать слайды, достаточно достать из дальнего угла чулана (кладовки, шкафа) сохранившийся диаскоп. Затем по очереди вставить туда старенькие слайды и сфотографировать эти слайды через окуляр диаскопа, приставив к нему, например, камеру мобильного телефона.
Это самый простой метод оцифровки слайдов (диапозитивов). Существуют и более сложные методы, но они требуют специальной аппаратуры.
Перфокарты, перфоленты, магнитные ленты
Фото 1. Перфокарта и фрагмент перфоленты
Поначалу программисты писали программы для ЭВМ (для электронно-вычислительных машин), используя перфокарты, перфоленты и магнитные ленты.
Со старой сохранившейся перфокарты вряд ли удастся восстановить информацию, так как устройств для их чтения давно уже нет. То же самое относится к магнитным лентам, к перфолентам от старых ЭВМ, к экзотическим магнитным картам (выглядят как перфокарты, но имеют магнитную основу).
Фото 2. Магнитные ленты для записи и воспроизведения музыки. Для ЭВМ применялись подобные носители, но несколько иного размера и более высокого качества.
На вышеперечисленных теперь уже экзотических носителях нет той информации, которая была бы сегодня интересна. Ею могут заинтересоваться разве что историки, да и то, если они интересуются старыми подходами в области программирования.
На старых носителях хранили тексты программ или код, говоря современным языком. Именно код считался самым ценным и важным. Данные получались в результате выполнения этих программ, поэтому они не считались обязательными для хранения. Исключение составляли данные в крупных вычислительных центрах, где планомерно собирали большие объемы статической информации из разных областей.
Я думаю, что там, в этих вычислительных центрах, давно решены все вопросы переноса данных на современные носители. Так же, как, например, многие крупные библиотеки уже решили или в настоящий момент решают проблему оцифровки хранящихся у них уникальных книг, текстов, манускриптов, картин и прочее.
Что такое CD и DVD
Размеры DVD дисков – это далеко не самая главная их характеристика. Толщина составляет около 1.2 мм, объем разный. CD R – это пластиковый компакт-диск с односторонней (чаще всего) записью информации, в DVD носителях запись идет на обе стороны. Часть с информацией всегда длинная, спиралевидная, имеет вид канавки, начинается в центре дискового носителя.
Для чего нужен CD диск – для записи и считывания данных. Этот процесс осуществляется с применением лазера невысокой мощности. Информационные потоки могут иметь разные формы. Лазерный луч сначала проходит стадии отражения, после попадает на приемник.
Особенность хранения данных на CD дисках состоит в том, что информация считывается снизу носителя – для лазерного луча тут предусмотрен выступ, где по мере отражения от него, ход волны луча выходит меньше – примерно наполовину самой длины волны. Движение подавляется, появляется оповещение об отсутствии сигнала.
В чем различие CD и DVD при примерно аналогичном устройстве? Во втором случае шаг канавки меньше, размеры выступов тоже будут незначительными. Выходит, что диаметр CD диска может быть намного больше для записи аналогичного объема данных, чем для DVD носителя. Если важна максимальная вместительность и при этом компактность, вам нужен второй вариант.
Как работает диск CD-R
Диск CD-R является перезаписываемым CD, который может записываться однократно. Он использует технологию, которая называется «запись с помощью лазера». Когда вы записываете информацию на диск CD-R, лазер пишет информацию на специальный слой, который находится под защитным слоем.
Данный диск использует уникальную технологию, называемую «стадии записи». В первой стадии лазер записывает информацию на слой, сгоревший материал которого становится заметным. На втором этапе, когда можно увидеть сгоревший материал, лазер снова проходит по диску, нагревая его поверхность. Это позволяет зафиксировать информацию на диске.
Диск CD-R имеет более длительный срок хранения, чем обычный CD, так как диск является практически неизменяемым после записи информации на него.
Важно знать, что диск CD-R может быть записан только однажды и после этого не может быть изменен. Это делает его удобным для хранения важных данных, например, бизнес-документов или личных фотографий
Другие виды дисков
Особняком стоят так называемые Dual Discs. В этих дисках совмещены форматы CD и DVD. На одной поверхности такого диска записана музыка в CD формате, а на другой — пятиканальный звук, видео, меню, субтитры, изображения и пр. в формате DVD.
Диски HD DVD (DVD высокой плотности) могут иметь емкость до 15 GB, а двухслойные — до 30 GB. Основной их конкурент — BD, Blu-ray Disc вмещает от 23 до 66 GB в зависимости от количества слоев. Анонсирован прототип четырехслойного диска объемом 100 GB, планируется также выпуск десятислойных дисков объемом до 320 GB.
Противостояние BD и HD DVD получило название «борьбы форматов». Но ведущие киностудии отказались от использования HD DVD в пользу BD дисков, поэтому выпуск и поддержка формата HD DVD официально прекращены.
Итак, существует множество видов оптических дисков. Выбирать диск для записи информации стоит исходя из его емкости, возможности перезаписи информации и модели вашего привода или бытового плеера. Зная основные виды дисков, вы никогда не запутаетесь в их богатом ассортименте.
Что такое CD диски
CD диски имеют стандартную диаметр 12 см и пластиковый корпус, который защищает носитель от повреждений. На поверхности диска находится специальное покрытие, на которое записываются данные с помощью лазерного луча.
Информационная ёмкость CD дисков зависит от типа диска. Самые распространенные типы – CD-Audio и CD-ROM. CD-Audio используется для записи музыкальных композиций и имеет информационную ёмкость в 74 минуты. CD-ROM используется для записи данных и может содержать до 700 МБ информации.
В настоящее время существуют также более современные форматы CD дисков, такие как CD-R и CD-RW. CD-R позволяет записывать информацию только один раз, а CD-RW можно использовать множество раз для записи и стирания данных.
Что такое Blu-ray Disc?
Этот тип оптического диска позволяет хранить и записывать цифровые данные с высокой плотностью. Для воспроизведения информации (даже видео высокой четкости) используется синий лазерный луч в 405 нм, который сужает вдвое спиральную дорожку. Файлы, находящиеся очень близко друг к другу, чувствительны к механическим повреждениям, поэтому за диском должен быть особый уход. Последнее время производятся носители с особым покрытием, которое можно протирать обычной сухой салфеткой.
Существуют диски Blu-ray одноразовой и многоразовой записи, а также многослойные (от 2 до 4 слоев). Вместимость самого «слоистого» носителя достигает 128 Гб. При этом он обладает стандартным 12-сантиметровым диаметром. Двухслойный стандартный диск Blu-ray вмещает до 50 Гб информации. В разработке находится устройство, достигающее емкости в 300-400 Гб, которое могут читать современные дисководы. Для видеокамер используются диски меньшего диаметра (80 мм) с объемом памяти до 15 Гб.
Для защиты от копирования Blu-ray оснащены цифровыми водяными знаками ROM-Mark и технологией Mandatory Managed Copy.
CD-ROM (полноформатные диски)
Какая информационная ёмкость у CD-ROM дисков? Обычно CD-ROM диски имеют информационную ёмкость около 650-700 МБ (мегабайт) данных. Это позволяет хранить на диске большое количество информации, такую как текстовые документы, аудиозаписи, фотографии и даже видеофайлы.
Основное назначение CD-ROM дисков — хранение программного обеспечения и игр. Они используются в компьютерах и игровых приставках для установки и запуска различного программного обеспечения. С помощью CD-ROM диска можно установить операционную систему, драйверы устройств, офисные программы и многое другое.
CD-ROM диски выполнены в формате, который невозможно изменить или перезаписать. Они могут быть только прочитаны для доступа к информации, но не могут быть модифицированы или изменены. Это делает их идеальным средством для долгосрочного хранения и передачи данных, так как информация на них остается неизменной.
В заключение, CD-ROM диски имеют большую информационную ёмкость и широкий спектр использования. Они являются надежным и удобным носителем данных, который прекрасно подходит для хранения и передачи различного рода информации.
Технические характеристики
- Формат диска: CD диски могут быть разного формата, включая аудио-CD и CD-ROM. Аудио-CD имеют ёмкость до 700 мегабайт, тогда как CD-ROM могут иметь ещё большую ёмкость.
- Физическая структура: CD диски имеют специальное физическое строение, которое определяет их ёмкость. Например, диски CD-ROM могут иметь несколько слоёв, что позволяет увеличить их объём.
- Сжатие данных: некоторые режимы записи и воспроизведения данных на CD дисках позволяют сжимать информацию, что также влияет на их ёмкость.
Общая информационная ёмкость CD дисков может варьироваться от нескольких сотен мегабайт до нескольких гигабайт
Важно понимать, что реальная доступная ёмкость для записи может быть меньше объявленной ёмкости, поскольку часть диска может быть зарезервирована для управляющей информации или исправления ошибок
Применение и популярность
CD диски имеют широкое применение и они долгие годы были основным носителем информации. Какая информационная ёмкость у CD дисков? CD диски специально созданы для хранения и воспроизведения аудиозаписей, видеозаписей и других типов данных.
CD диски использовались для записи музыки и были крайне популярны в начале 1990-х годов, когда компакт-диски заменили виниловые пластинки и аудиокассеты. Они обладают отличным качеством звука и могут вмещать до 74 минут музыкальных композиций.
С появлением новых технологий, таких как DVD и Blu-ray, популярность CD дисков немного снизилась. Однако, они до сих пор используются в некоторых областях, например, в музыкальной индустрии, где многие музыканты предпочитают выпускать свои альбомы на CD.
Также CD диски являются надежными и прочными носителями данных. Они устойчивы к физическим повреждениям и имеют длительный срок службы. Это делает их идеальным выбором для хранения важных информационных файлов.
Магнитное хранилище: первые электронные носители
Магнитное хранилище является одним из наиболее распространенных способов хранения и передачи информации. В его основе лежит принцип использования магнитных полей для записи и чтения данных.
Первые электронные носители на основе магнитного хранилища появились в середине 20-го века и стали прорывом в области технологий хранения информации. Вместо использования бумажных носителей или перфокарт, данные начали записываться на магнитную ленту или магнитные диски.
Магнитная лента была одним из первых электронных носителей данных. Она представляла собой тонкую полоску пластика, покрытую слоем магнитной пленки. Данные записывались на ленту в виде магнитных зарядов, которые затем могли быть считаны и воспроизведены. Магнитная лента была широко использована для хранения музыки, видео и компьютерных файлов.
Параллельно с развитием магнитных лент, были созданы и магнитные диски. Они представляли собой круглые диски со слоем магнитных частиц на поверхности. Данные записывались на диск с помощью магнитной головки, а затем могли быть считаны и изменены при необходимости. Магнитные диски стали основным носителем информации для компьютеров и применяются до сих пор.
С развитием технологий магнитное хранилище стало все более компактным и емким. Более современные носители, такие как жесткие диски и магнитные кассеты, имеют гораздо большую плотность записи и вместимость.
В целом, магнитное хранилище играло огромную роль в развитии электронной индустрии и позволило значительно увеличить объемы хранения информации. Хотя сейчас магнитное хранилище стало уступать место новым технологиям, таким как флэш-память и облачное хранилище, оно все еще широко используется и остается удобным и доступным способом хранения данных.
Как работает диск CD
Физика работы диска CD
Диск CD является оптическим носителем информации. Информация на диске записывается с помощью лазера, который пишет серию мелких точек на поверхности диска. Отражение лазерного луча от точек определяет, какая информация записана на диске.
Для чтения информации с диска используется тот же лазер. Лазер сканирует поверхность диска и определяет, какие точки находятся на поверхности в определенных местах. Таким образом, информация считывается и передается на компьютер или другое устройство.
Технологии записи на диске CD
Диск CD может быть записан несколькими технологиями. Например, CD-R (CD-Recordable) может быть записан только один раз и не может быть перезаписан. CD-RW (CD-Rewritable) может быть перезаписан многократно, что позволяет использовать его более экономично.
При записи на CD-R или CD-RW используется технология, которая называется запись путем плавления. Лазер нагревает области на поверхности диска до температуры, достаточной для плавления материала диска. После остывания материал замерзает, и на диске образуется микрогравировка, которая представляет собой точки, содержащие информацию.
При записи на CD-RW используется технология частичного плавления материала диска. Лазер нагревает области на поверхности диска, но этого не достаточно для полного плавления. В результате на диске образуется материал, который может быть позднее стерт и записан снова.
Эволюция носителей информации
Объемы информации постоянно растут. Со временем встает вопрос, как сохранить то, что уже есть: фотографии, видео, личные и рабочие документы, любимые фильмы и музыку, слайды и так далее?
Вопрос далеко не праздный, ибо с развитием технологий меняются устройства, на которых хранится информация. А вместе с устройствами меняются и носители информации.
Перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, видео-кассеты VHS, дискеты, CD-, DVD- диски разных размеров и объемов, внешние жесткие диски, флешки, карты памяти – все эти носители информации на протяжении последних лет сменяли друг друга быстро и решительно.
Магнитные диски
Несмотря на то, что перфокарты отличались простотой изготовления, они обладали и целым рядом довольно существенных недостатков. Во-первых, это небольшая емкость. Стандартная перфокарта вмещала в себе около 80 символов, что соответствовало 100 байтам информации. Это очень мало. Судите сами: для хранения одного мегабайта данных потребовалось бы свыше десяти тысяч таких перфокарт. Во-вторых, это низкая скорость чтения и записи. Даже самые совершенные считывающие устройства могли обрабатывать не более одной тысячи перфокарт в минуту. То есть за секунду они считывали лишь 1,6 Кбайт данных. Ну и в-третьих, это невысокая надежность и невозможность повторной записи. Конечно, понятие «надежность» не совсем корректно использовать по отношению к перфокартам. Однако, согласитесь, повредить изготовленную из тонкого картона пластину не составляет никакого труда. Вдобавок к этому делать отверстия в картах нужно было очень аккуратно и внимательно: одна лишняя «дырка» — и перфокарта приходила в негодность, а хранящаяся на ней информация безвозвратно пропадала.
Типы CD-дисков
CD-диски являются одним из самых популярных носителей информации. Они используются для хранения и передачи данных, музыки, фотографий и видео. В зависимости от типа, CD-диски могут иметь различные функции и характеристики.
Вот некоторые из наиболее распространенных типов CD-дисков:
- CD-R (Compact Disc Recordable) — это диск, который можно один раз записать. После записи информация на нем становится постоянной и не может быть изменена или удалена.
- CD-RW (Compact Disc Rewritable) — это перезаписываемый диск, который можно использовать множество раз. Информацию на нем можно записать, изменить или удалить.
- DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable) — это диск, предназначенный для записи видеофайлов, музыки и другой информации. Он может быть записан только один раз.
- DVD-RW (Digital Versatile Disc Rewritable) — это перезаписываемый DVD-диск, который можно использовать множество раз. Информация на нем может быть записана, изменена и удалена.
- Blu-ray диск — это формат диска, который может хранить гораздо больше информации, чем обычные CD или DVD диски. Он широко используется для хранения и воспроизведения высококачественного видео.
Кроме перечисленных выше типов CD-дисков, существуют и другие форматы и носители информации, такие как карты памяти, USB флешки, внешние накопители SSD и HDD, которые также используются в качестве съемных дисков и хранилища информации.
CD-ROM, CD-R и CD-RW
CD-ROM, CD-R и CD-RW — это различные типы накопителей, которые используются для хранения информации.
CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) – это диск, который содержит информацию, доступную только для чтения. Этот тип диска широко используется для дистрибуции программного обеспечения, музыки и видео.
CD-R (Compact Disc Recordable) – это диск, который можно записать только один раз. После записи информация на диске становится доступной только для чтения. CD-R широко используется для создания резервных копий данных, хранения мультимедийных файлов и создания музыкальных альбомов.
CD-RW (Compact Disc Rewritable) – это диск, который можно перезаписывать множество раз. После записи информации на диск, его можно стереть и использовать снова. CD-RW позволяет гибко управлять данными и использовать диск в качестве повторно записываемого хранилища.
CD-ROM, CD-R и CD-RW являются универсальными форматами для хранения информации и их можно считать аналогами современных носителей, таких как usb-флешка, карта памяти или SSD диск.
Аудио CD и CD-DA
Аудио CD является одной из разновидностей компакт-диска, специально разработанного для записи и воспроизведения звуковых записей.
Аудио CD использует формат CD-DA (Compact Disc Digital Audio), который основан на цифровой технологии. CD-DA диск имеет диаметр 12 см и состоит из поликарбонатного диска с металлическим слоем, содержащим данные. Кроме того, диск имеет звукоснимающий слой, на котором записаны звуковые данные.
Аудио CD может служить в качестве хранилища музыкальных записей и другой аудиоинформации. CD-да накопители можно найти в большинстве устройств, включая CD-проигрыватели, компьютеры и портативные аудиоустройства.
В настоящее время существует много других типов носителей данных, таких как карты памяти, флешки и SSD диски, которые обеспечивают большую емкость и скорость передачи данных. Однако аудио CD все еще широко используется как стандартный формат для музыки и аудиоинформации.