КОМПАКТ-ДИСК, ОПТИЧЕСКИЙ ДИСК [CD, Compact Disk]

Компакт-диск - это, Что такое компакт-диск, Определение термина компакт-диск, Оптический диск, CD-DA, CD-DVI,  CD-ROM, CD-EROM, CD-RW, EDOD, Видео компакт-диск, Гибкий оптический диск, Интерактивный компакт-диск, Компакт-диск однократной записи, Фото CD, Pro-Photo CD, Цифровой видеодиск, Base case system, Разделяемый диск, Мастер-диск, Материнский диск, CD-ROM image, CD-ROM image optimization, Mastering, Protective lacker coating, Photo-CD master, LBR, Pit, Track pitch, Lead-in area, Lead-in Q-channel frame, Lead-out area, Information area, Subheader, TOC, Auxiliary data field, Clamping area, Идентификатор альбома, Идентификатор приложения, Номер диска в альбоме, Audio track, Audio sector, Concurrent audio channel, Video sector

1. Общее наименование оптических (лазерных) носителей информации.
2. Наименование оптических дисков, предназначенных для записи в цифровой форме и воспроизведения через специальное проигрывающее устройство музыкальных произведений.
3. Конструкция компакт-диска состоит из жесткой основы с покрытием (например алюминий и пластик). Запись реализуется лучом лазера в виде наносимых на поверхность диска микроскопических канавок, имеющих спиралеобразную форму (аналогично грамзаписи), и углублений, несущих цифровой код. Считывание данных производится также лучом лазера с последующим их преобразованием из цифровой в аналоговую форму и воспроизведением. Начало промышленного производства компакт дисков относят к 1983 г.
Разновидности компакт-дисков
 - CD-DA (Compact Disk Digital Audio) —компакт-диск, содержащий цифровую запись речи, музыки и т. п.
 - CD-DVI (Compact Disk Digital Video Interactive).
 - CD-ROM, CD-R (Compact Disk Read-Only Memory) — постоянная память, реализованная на компакт-дисках и предназначенная для хранения значительных объемов информации (550 Мбайт и более). Вывод записанных на CD-ROM данных производится при помощи подключенных к ПЭВМ считывающих дисководов, которые также иногда называют "проигрывателями" и которые в комплекте с CD-ROM выполняют функции внешнего постоянного запоминающего устройства большой емкости.
 - CD-EROM, CD-PROM (Compact Disk Erasable Read-Only Memory, Compact Disk Programmable Read-Only Memory) — перезаписываемый (стираемый или программируемый) компакт-диск. Служит в качестве перезаписываемого ПЗУ для ЭВМ.
 - CD-RW, CD+RW, DVD-R/W (Rewritable Compact Disk) —"Перезаписываемый компакт-диск": вариант CD-EROM или CD-PROM.
Историческая справка
О планах выпуска CD-RW и первых дисководов для них объявили фирмы Ricoh, Philips Electronics, Sony Electronics и Hewlett-Packard в первом полугодии 1997 г. Первые версии накопителей CD-RW фирмы Ricoh имеют интерфейс SCSI-2 и обеспечивают условные скорости: при записи —2х, при считывании —6х. В августе 1997 г. начат выпуск накопителей с интерфейсом ATAPI. Началась также разработка перезаписываемых цифровых видеодисков. Их массовое производство начато в первой половине 1998 г. Первые модели накопителей CD-RW имели быстродействие 6х. Во второй половине 1998 г. фирма Hewlett-Packard выпустила накопитель HP CD-Writer Plus 8100i со скоростью чтения дисков —24х. В конце 1999 г. начались разработки и других технологий производства перезаписываемых компакт-дисков, в частности DVD+RW (они же — DVD-R/W) —4,7 Гбайт на одной стороне при скорости записи до 3,324 Мбайт/с, DVD-RAM (до 4,7 Гбайт на одной стороне при скорости записи до 1,4 Мбайт/с) и др., которые выпущены на мировые рынки в 2000-2001 гг. Следует иметь в виду, что, как правило, все версии этих дисков требуют для чтения соответствующих им видов приводов, поскольку они ориентируются на разные стандарты записи и средства программного обеспечения. В 2000 г. в связи с разработкой ML-технологии (Многоуровневой оптической памяти) начаты активные разработки версии однократно записываемых (ML-R) и перезаписываемых (ML-RW) компакт дисков.
В настоящее время существует ряд форматов записи и считывания для DVD-дисков. Наиболее распространенные из них поддерживаются Консорциумом
Recordable DVD (RDVDC) — DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM. Для устранения проблемы совместимости записей разного формата в 2002 г. консорциумом разработан набор спецификаций DVD Multi, обеспечивающий совместимость этих форматов.
 - EDOD (Erasable Digital Optical Disc) —"Стираемый цифровой оптический диск", работающий подобно жесткому магнитному диску, но использующий магнитооптическую технологию, позволяющую производить перезапись данных на одном диске.
 - Видео компакт-диск, видео-CD [CD-DV, Compact Disk Digital Video] — разновидность компакт-дисков, предназначенных для цифровой записи и воспроизведения видеофильмов. Один диск может хранить запись одного полнометражного фильма. Промышленное производство начато в 1994 г. В 1995 г. была продемонстрирована возможность создания гибких видео компакт-дисков на основе использования эффектов поляризации света.
 - Гибкий оптический диск, стираемый оптический диск [floptical disk, erasable optical disk, Erasable Compact Disk, CD-E] —тип оптического диска, допускающего стирание и перезапись данных аналогично магнитному диску. Один из способов реализации указанных возможностей основан на использовании изменения структуры пластиковых материалов покрытия дисков в миниатюрной области нагрева, а вместе с этим и характеристик отражения луча в соответствующей точке. Запись и считывание данных производится лучом лазера разной интенсивности. Восстановление исходной структуры поверхности диска для стирания сделанной записи производится также путем нагрева, но уже до другой температуры, которая соответствует точке плавления материала покрытия диска.
Другой способ основан на использовании свойств соединения кобальта с гадолинием изменять поляризацию отраженного сигнала при условиях аналогичных выше описанным. При считывании отраженного лазерного излучения через поляризационные фильтры эти изменения преобразуются в электрические сигналы. Для работы с гибкими оптическими дисками необходимы специальные дисководы. Некоторые из существующих конструкций последних позволяют работать и со стандартными дискетами 3,5".
 - Интерактивный компакт-диск [CD-I, Compact Disk Interactive] —разновидность реализации CD-ROM, управляемых при считывании данных пользователем (например масштабом изображения), имеющих специальный формат записи и обеспечивающих повышенное качество воспроизведения изображения и звуков. Производство дисков CD-I открыто в Великобритании в мае 1992 г. фирмами Philips, Sony, Matsushita и др. для использования в системах типа мультимедиа и, в частности, для реализации на средствах ЭВМ передачи движущихся изображений (сочетание свойств вычислительной техники и телевидения). Интерактивные компакт-диски и соответствующие устройства считывания (плейеры) используют формат CD-I или совместимы с ним форматы (например Photo-CD). Альтернативным форматом для этих дисков является цифровой видеоинтерактивный формат (DVI).
 - Компакт-диск однократной записи [CD-R, Compact Disk-Recordable; CD-WORM,Compact Disk Write-Once Read-Many times]
1. Разновидность оптических дисков, обеспечивающих однократную запись с использованием соответствующего записывающего накопителя и многократное считывание данных. Многие форматы CD-WORM не совместимы со стандартным диском CD-ROM.
2. Аббревиатура WORM (Write Once, Read Many times —"Однократная запись—многократное считывание") также обозначает устройство памяти типа ПЗУ, которое используется для хранения архивных и резервных копий массивов данных.
 - Фото CD [Photo-CD] — разновидность компакт-дисков, выпущенная в 1992 г. фирмами Kodak и Philips как средство хранения фотографий (а в дальнейшем — графики и звукового сопровождения) и воспроизведения их на телевизоре с использованием дисководов (плейеров) этой же фирмы. Кроме того, эти диски могут воспроизводиться и на плейерах CD-1, а также средствами ПК через дисководы CD-ROM.
 - Pro-Photo CD —Фото CD, который содержит по шесть вариантов каждого изображения с различной степенью разрешения. Самое детальное изображение в представлении RGB имеет объем 72 Мбайт. Системы Pro-Photo CD позволяют сканировать пленки размерами до 4 х 5 дюйма (10 х 12,5 см). На один диск можно записать до 25 изображений.
 - Цифровой видеодиск, цифровой компакт-диск, цифровой универсальный диск [DVD, DVD-ROM, DVD-R, Digital Video Disk, Digital Versatile Disk Random-Only Memory]. Также — "Оптический диск с высокой плотностью записи": разновидность CD-ROM новой спецификации, предложенной фирмами Sony, Toshiba, Time Warner, Matsushita, Thomson, Hitachi, Pioneer, MCA, MGM/UA и др. для 5-дюймовых и 3-дюймовых оптических дисков. Цифровые видеодиски, выпуск которых начат в 1996 г., поддерживают записи данных с динамическим сжатием по технологии MPEG-2 объемом в 4,7 Гбайта (для однослойной технологии) и 8,5 Гбайт (при двух запоминающих слоях). Конструкция двухсторонних дисков с двумя запоминающими слоями с каждой стороны общей емкостью в 17 Гбайт, что в 15 раз больше, чем емкость ранее выпускавшихся версий компакт-дисков, и соответствует объему двух полнометражных фильмов. Большая плотность записи достигается тем, что диаметр углублений на дорожке сокращен, а сами дорожки нанесены с меньшим "шагом" друг от друга. Поэтому изменена также длина волны лазера, осуществляющего считывание данных (с 780 ну до 650 или 635 ну). Конструкция DVD дисков предусматривает использование вместо одной пластины толщиной в 1,2 мм двух пластин толщиной 0,6 мм каждая. Это позволило создать двухсторонние диски. Кроме того, использование конструкции двухслойных дисков (верхний слой —полупрозрачный) дает возможность наносить на каждый слой одной поверхности отдельную запись. Считывание данных с поверхности каждого слоя производится при различной длине волны лазерного излучения.
Для воспроизведения DVD-ROM должны использоваться специальные накопители, которые также у о гут считывать данные с дисков конструкции CD-ROM. Появились и "двухсторонние" считывающие устройства. Ведутся также работы по созданию устройств типа DVD-R (с однократной записью) и DVD-Е (с многократной записью). Первые у одел и накопителей CD-RW (DWD-ReWritable) и у ел и быстродействие 6х. Во второй половине 1998 г. фирмой Hewlett-Packard выпущен накопитель HP CD-Writer Plus 8100i, который имеет скорость чтения дисков 24х. В мае 1997 г. создан специальный DVD-Форум, позволяющий любой фирме принять участие в разработке и внедрении нового стандарта. DVD-форму установил два стандартных формата для перезаписываемых дисков: DVD-RW и DVD-RAM, однако существуют и конкурирующие форматы.
В 2000 г. с целью увеличения емкости дисков, начато использование для записи и считывания данных лазерного излучения голубого диапазона. Соответствующие диски получили наименование Blu-ray Disk (диск голубого луча или голубой диск). В 2002 г. Группа Blu-ray Disk, в которую вошли фирмы Hitachi, Matsushita, Philips, Pioneer, Sony и Thomson, объявила о выпуске новых дисков трех близких объемов: 23,3 Гбайт, 25 и 27 Гбайт.
 - Расширенная архитектура компакт-дисков [CD-ROM ХА, CD-ROM extended Architecture]
1. Набор стандартов, разработанный фирмами Philips, Sony и Microsoft для хранения и воспроизведения данных мультимедиа на CD-ROM. В соответствии с расширенной архитектурой, являющейся частью разработки стандарта CD-I, блоки записи аудиоданных располагаются между блоками текстовых, графических или видеозаписей. Этиу предоставляется возможность при воспроизведении записей видеть их и слышать одновременно. В отличие от CD-1, диски CD-ROM ХА используют любые устройства чтения компакт-дисков, снабженные соответствующим интерфейсом.
2. Разновидность компакт-дисков, использующих адаптивную дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию сигнала (АД И КМ) вместо обычной для CD-ROM импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), чем обеспечивается повышение плотности записи данных. Компакт-диски этого типа у о гут использоваться для записи и воспроизведения разнородной информации (аудио, текстовой, графической и др.). Продолжительность звучания аудиозаписи на таких дисках составляет до 16 часов.
 - Base case system —основная конфигурация системы CD-I, требованиям и характеристику которой должны соответствовать все компакт-диски данного вида.
Термины, связанные с компакт-дисками и их технологией:
 - разделяемый диск [shared disc, sharedisc] —в мультимедиа: компакт-диск, производимый совместно несколькими участниками; при этом каждый из них получает часть дискового пространства для размещения своей продукции. Стоимость затрат на производство соответственно распределяется между участниками;
 - мастер-диск, мастер [master disc, master, glass master disc] —оригинал диска, изготовленного на первой стадии промышленного производства компакт-дисков. Представляет собой выполненный из стекла диск диаметром порядка 240 мм и толщиной 5,9 мм. Данные на поверхность мастер-диска, покрытого фо-точувствительным слоем ("фоторезистом"), наносятся с помощью луча лазера и последующей операции вытравливания экспонированных участков. При этом на поверхности диска образуется спиральная или концентрическая дорожка, с микроскопическими впадинами и возвышенными участками неэкспонированного фоторезиста. Со стеклянного оригинала снимают никелевую матрицу, которая предназначена для изготовления материнского диска;
 - материнский диск [mother disc] —диск, изготовленный на второй стадии промышленного производства компакт-дисков. Создается путем копирования мастер-диска. Служит матрицей для изготовления нескольких дочерних дисков, в свою очередь являющихся матрицами для тиражирования результирующей продукции CD-ROM;
 - CD-ROM image — "Образ диска": содержимое CD-ROM в стандартных форматах и структурах, подготовленное на промежуточном носителе для создания оригинала ленты (например на ЖМД или мастер-ленте) при изготовлении тиражируемого или разового диска;
 - CD-ROM image optimization — оптимизация образа диска на промежуточном носителе (например, на ЖМД), заключающаяся в сокращении занимаемого объема памяти и времени доступа к данным в интерактивном режиме;
 - Mastering — "Мастеринг": процесс изготовления стеклянного мастер-диска на заводе тиражирования компакт-дисков;
 - Protective lacker coating — покрытие защитным лаком готового изделия (например, матрицы для изготовления дисков) для защиты от пыли и окисления;
 - Photo-CD master — оригинал диска Photo-CD;
 - LBR (Laser Beam Recorder) — лазерный самописец, используемый для записи данных (экспонирования фоторезиста), путем модуляции интенсивности его луча;
 - Pit —"Пит": микровпадина на поверхности диска, соответствующая одной из двоичных величин (другая соответствует величине "land" —"поле");
 - Track pitch — расстояние между соседними дорожками (или соседними витками одной спиралеобразной дорожки) на диске (обычно составляет около 1,7 мкм);
 - Lead-in area — "Начальная дорожка": дорожка, которая предшествует программной (информационной) зоне компакт-диска;
 - Lead-in Q-channel frame —"Начальный кадр Q-кода": начальная зона ком-пакт-диска, которая хранит запись содержимого дорожек CD-DA;
 - Lead-out area —"Конечная зона": дорожка, следующая за программной (информационной) зоной компакт-диска;
 - Information area —"Информационная зона": заполняемая часть диска, которая содержит начальную программную и конечную зоны;
 - Subheader — "Подзаголовок": поле, которое содержится в каждом секторе.
Запись в нем определяет номер файла, номер канала, подрежим и сведения о кодировании;
 - TOC (Table Of Contents) — "Таблица содержания": кодированная запись в начальной (входной) зоне компакт-диска, идентифицирующая номера дорожек и указывающая на временные параметры, длительность и режимы основной записи;
 - Auxiliary data field —"Поле вспомогательных данных" в блоке данных длиной в 288 байт, которое содержит сведения (коды) об обнаружении ошибки (EDC, Error Detection Code) и ее коррекции (ЕСС, Error Correction Code);
 - Clamping area —зона установки компакт-диска на вал проигрывателя.
 - идентификатор альбома [album identifier] — поле дескриптора тома файловой структуры в CD-I, определяющее набор дисков (альбом), к которому принадлежит том;
 - идентификатор приложения (CD-ROM) [application identifier] — поле дескриптора тома файловой структуры, определяющего имя маршрута первой прикладной программы, подлежащей выполнению при создании диска;
 - номер диска в альбоме [album set sequence number] —код, определяющий относительный номер диска в альбоме, к которому он принадлежит;
 - Audio track:
1) звуковая дорожка (на магнитном носителе);
2) звуковой трек — структурная единица звукового сигнала на компакт-диске в виде 16-разрядных двоичных чисел в дополнительном коде;
 - Audio sector —сектор звукового канала;
 - Audio sector interleaving — "Чередование звуковых секторов": метод записи секторов звукового сигнала на диск с фиксированным рабочим циклом;
 - Concurrent audio channel — "Совместный звуковой канал": способ уплотнения звуковой (аудио-) записи на дисках CD-I, основанный на использовании шестнадцати звуковых каналов, каждый из которых может считываться при последовательных (автоматических) проигрываниях диска;
 - Video sector —сектор диска CD-I, который содержит видеоданные.