Компакт-диск (англ. Compact Disc) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием CD-дисков стали DVD-диски.
Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т. н. CD-ROM (англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск только с возможностью чтения), или КД-ПЗУ — «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство»). В дальнейшем появились компакт-диски не только с возможностью чтения однократно занесённой на них информации, но и с возможностью их записи и перезаписи (CD-R, CD-RW).

Формат файлов на CD-ROM отличается от формата записи аудио-компакт-дисков и потому обычный проигрыватель аудио-компакт-дисков не может воспроизвести хранимую на них информацию, для этого требуется специальный привод (устройство) для чтения таких дисков (сейчас имеются практически в каждом компьютере).

Компакт-диск (CD-ROM) стал основным носителем для переноса информации между компьютерами (вытеснив с этой роли флоппи-диск). Сейчас он уступает эту роль более перспективным твердотельным носителям.
Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т. н. CD-ROM (англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск только с возможностью чтения), или КД-ПЗУ — «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство»). В дальнейшем появились компакт-диски не только с возможностью чтения однократно занесённой на них информации, но и с возможностью их записи и перезаписи (CD-R, CD-RW).
Формат файлов на CD-ROM отличается от формата записи аудио-компакт-дисков и потому обычный проигрыватель аудио-компакт-дисков не может воспроизвести хранимую на них информацию, для этого требуется специальный привод (устройство) для чтения таких дисков (сейчас имеются практически в каждом компьютере).
Компакт-диск (CD-ROM) стал основным носителем для переноса информации между компьютерами (вытеснив с этой роли флоппи-диск). Сейчас он уступает эту роль более перспективным твердотельным носителям.
История создания
Компакт-диск был разработан в 1979 году компаниями Philips и Sony. На Philips разработали общий процесс производства, основываясь на своей более ранней технологии лазерных дисков. Sony, в свою очередь, использовала собственный метод кодирования сигнала PCM — Pulse Code Modulation, использовавшийся ранее в цифровых профессиональных магнитофонах. В 1982 году началось массовое производство компакт-дисков, на заводе в городе Лангенхагене под Ганновером, в Германии. Выпуск первого коммерческого музыкального CD был анонсирован 20 июня 1982 года. История гласит, что на нём был записан альбом «The Visitors» группы ABBA.. Первым компакт диском, попавшим на прилавки музыкальных магазинов был альбом Билли Джоэла (Billy Joel) 1978 года под названием 52nd Street. Продажи этого альбома на CD начались в Японии 1 октября 1982 года.

Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer. Джон Скалли, тогдашний CEO Apple Computer, в 1987 году сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров. Один из первых массовых мультимедийных компьютеров/развлекательных центров использующих CD диски была Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), позже CD диски стали использовать в игровых приставках Panasonic 3DO и Amiga CD32.

Технические детали

Геометрия диска
Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.), на который обычно наносится графическое представление содержания диска, и защитным слоем лака. Принцип считывания через подложку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм. Вес диска без коробки составляет ~15,7 г. Вес диска в обычной джуэл-коробке («jewel», не «slim») равен ~74 г.


CD-ROM под электронным микроскопом[править] Кодирование информации
Формат хранения данных на диске, известный как Red Book («Красная книга»), был разработан компанией Philips. В соответствии с ним на компакт-диск можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Благодаря коррекции ошибок с помощью кода Рида — Соломона, лёгкие радиальные царапины не влияют на читаемость диска. Philips также владеет всеми правами на знак «Compact disc digital audio», логотип формата аудио-компакт-дисков.

Информационная структура
Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit — углубление), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом (англ. land — пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не воспроизводиться (в последнее время все производители бытовых музыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтения CD-R/RW).

Считывание информации
Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм. Принцип считывания информации лазером для всех типов носителей заключается в регистрации изменения интенсивности отражённого света. Лазерный луч фокусируется на информационном слое в пятно диаметром ~1,2 мкм. Если свет сфокусировался между питами (на ленде), то фотодиод регистрирует максимальный сигнал. В случае, если свет попадает на пит, фотодиод регистрирует ме́ньшую интенсивность света. Различие между дисками «только для чтения» и дисками однократной/многократной записи заключается в способе формирования питов. В случае диска «только для чтения» питы представляют собой некую рельефную структуру (фазовую дифракционную решетку), причём оптическая глубина каждого пита чуть меньше четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице фаз в половину длины волны между светом, отражённым от пита и светом, отражённым от ленда. В результате в плоскости фотоприёмника наблюдается эффект деструктивной интерференции и регистрируется снижение уровня сигнала. В случае CD-R/RW пит представляет собой область с бо́льшим поглощением света, нежели ленд (амплитудная дифракционная решетка). В результате фотодиод также регистрирует снижение интенсивности отражённого от диска света. Длина пита изменяет как амплитуду, так и длительность регистрируемого сигнала.

Скорость чтения/записи CD указывается кратной 150 Кб/с (то есть 153 600 байт/с). Например, 48-скоростной привод обеспечивает максимальную скорость чтения (или записи) CD, равную 48 × 150 = 7200 Кб/с (7,03 Мб/с).

Защита от копирования
Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования — диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако 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, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере — нет. В итоге получается игра в кошки-мышки: такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах — читаются, выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Звукозаписывающая индустрия, однако, не оставляет надежд и продолжает испытывать всё новые и новые методы.

Philips заявила, что на подобные диски, не соответствующие спецификациям «Red book», запрещается наносить знак «Compact disc digital audio».

Для дисков с данными также существуют разнообразные методы защиты от копирования, например технологии StarForce, SecurDisc и др.

Производство компакт-дисков
Первым этапом производства компакт-дисков является мастеринг — процесс подготовки данных, для запуска в серию.
Второй этап — фотолитография — процесс изготовления штампа диска. На стеклянный диск наносится слой фоторезиста, на который производится запись информации. Фоторезист — полимерный светочувствительный материал, который под действием света изменяет свои физико-химические свойства.
Третий этап — запись информации. Запись производится лазерным лучом, мощность которого модулируется записываемой информацией. Для создания пита мощность лазера повышается, что приводит к разрушению химических связей молекул фоторезиста, в результате чего он «задубевает».
Четвёртый этап — проявка фоторезиста. Поверхность фоторезиста подвергается травлению (кислотному, щелочному, плазменному), при котором удаляются те области фоторезиста, которые не были экспонированы лазерным лучом.
Пятый этап — гальванопластика. Проявленный стеклянный мастер-диск помещается в гальваническую ванну, где на его поверхность производится электролитическое осаждение тонкого слоя никеля.
Шестой этап — штамповка дисков методом литья под давлением с использованием полученного штампа.
Седьмой этап — напыление зеркального металлического (алюминий, золото, серебро и др.) слоя на информационный слой.
Восьмой этап — нанесение защитного лака.
Девятый этап — нанесение графического изображения — лейбла (от англ. Label).

Бобина (от фр. bobine — катушка) — катушка , на которую наматывается гибкий материал — киноплёнка, магнитная лента.
Наиболее известно бытовое употребление слова «бобина» (и его синоним, «катушка») связано с бобинными (катушечными) магнитофонами и узкоплёночными кинопроекторами.
В технике боби́нная заря́дка — способ хранения носителя информации (гибкого чувствительного материала), при котором он намотан на бобину, и происходит перемотка с этой (подающей) бобины на другую (приёмную). Нередко употребляется как антоним кассетной зарядке. До сих пор (2008 год) используется в кинопроекционной технике и в монтажной и реставрационной работе с архивными носителями информации.
• Подающая бобина — катушка, с которой сматывается материал или лента
• Приёмная бобина — катушка, на которую наматывается материал или лента.
Бесконечная бобина — катушка с магнитной лентой, устроенная так, что лента выматывается из её центра, проходит звуковоспроизводящий тракт и наматывается обратно на периферийную сторону рулона. Обычно содержит небольшое количество ленты и отличается тем, что рулон наматывается «рыхло», витки проскальзывают друг относительно друга. Использовалась в телефонных автоинформаторах, например, в кинотеатрах в СССР начитывался недельный репертуар и расписание сеансов.

VHS (англ. Video Home System) — аналоговый формат видеозаписи, разработанный компанией JVC и представленной на японском рынке в 1976 году. С 80-х годов занял лидирующию позицию в войне форматов с Бетамаксом от Sony и Video 2000 от компаний Gründig и Philips. Основными причинами победы называют отсутствие лицензионных сборов, наполнение рынка дешёвыми и надёжными видеомагнитофонами и отказ конкурентов поддерживать порноиндустрию. Особенно широкое распространение формат получил в СССР, с появлением первых отечественных видеомагнитофонов и первых же записывающих дешевых зарубежных (преимущественно японских) видеоплееров. О событиях тех лет и сопротивлении японского министерства торговли снят документальный фильм «Dawn of a New Day: The Man Behind VHS» На 2002 год, по оценкам JVC, в мире было продано свыше 900 млн видеоустройств этого формата и ещё больше видеокассет. С середины 2000-х уступил лидирующую позицию цифровому формату DVD.

В 1964 Уильям Лир стал «крёстным отцом» нового формата звукозаписи — восьмидорожечной кассеты 8-track, сменившей 4-дорожечные картриджи Эрла Мюнца. Партнёрство Лира, Ford и Motorola вытеснило кассеты Мюнца с рынка; формат Лира продержался на рынке Северной Америки в течение десятилетия, до массового распространения компакт-кассет. Последняя записанная восьмидорожечная кассета была продана в 1982 (уже после выхода первых компакт-дисков).

Более живучим, чем Микрокассеты оказался формат Steno-Cassette (Grundig), по-прежнему продающийся.

Стенокассе́та (Steno-Cassette) — формат кассеты для диктофонной магнитной записи звука, предложенный Grundig в 1971 году (продажи с 1973). В 1970-е и начале 1980-х годов стенокассеты распространились в Германии и стали предметом национального стандарта DIN 32750 (1985).

В отличие от двусторонней компакт-касетты, стенокассеты — односторонние (однонаправленные), «перевернуть» их физически невозможно, так как в верхней крышке корпуса отсутствуют отверстия для валов подкассетников и тонвала. Особенность формата — встроенный в корпус кассеты счётчик времени записи, выполненный в виде линейного ползунка. Стандартная длительность записи и воспроизведения — 30 минут на скорости 2,38 см/c (вдвое медленнее обычной компакт-кассеты); стационарные «транскрипционные» магнитофоны для расшифровки записи речи, как правило, имеют плавную регулировку скорости воспроизведения до ± 30 %. Диапазон воспроизводимых частот ограничен «телефонной полосой» в 100—5000 Гц.

В настоящее время кассеты и диктофоны этого формата продолжают продаваться под маркой Grundig Stenorette и позиционируются как качественное и дорогое решение «для бизнеса» (стоимость простейших диктофонов от 200 евро). В 1995 году тот же Grundig вывел на рынок, в дополнение к семейству Stenorette, семейство диктофонов на микрокассетах, и в каталоге фирмы 2008 года представлены целых три семейства диктофонов — два аналоговых и одно цифровое.

Аналогичная разработка Микрокассетам от Philips, Миникассета (1967), оказалась нежизнеспособной.
Это единственная кассета, в которой протяжка ленты обеспечивалась без тонвала — исключительно за счёт принимающей катушки.

Формат микрокассеты, имеющей габариты 50 × 33 × 7 мм, был разработан Olympus в 1969 году исключительно для диктофонов. Внешне похожие на компакт-кассеты, они имеют и существенные отличия. Прежде всего, цена микрокассет всегда была выше, чем массовых кассет типа I.

Различия микрокассет и обычных кассет есть, хотя они и невелики:

Центральный отсек (окно) предназначено для тонвала и прижимного ролика, по его сторонам — окна для стирающей и универсальной головок (сквозной канал в этих устройствах даже не планировался)
В микрокассете двойной набор прижимных пружин и подушечек
В микрокассете может не быть ракорда
Продолжительность звучания, как правило, 30, 60 и крайне редко 90 минут при скорости воспроизведения 2,38 см/c

Наименее безгеморойным способом для меня одарю.
Самовывоз приветствуется.
Для тех кто любит покапаться. Звук плывет.

Digital Compact Cassette (DCC, цифровая компакт-кассета) — формат кассеты для цифровой звукозаписи на магнитную ленту, предложенный Philips и Matsushita в 1992 году как перспективная замена компакт-кассете и «домашняя» альтернатива профессиональному формату DAT. Появившаяся почти одновременно с минидиском Sony, DCC провалилась на рынке и была снята с производства в 1996 году. Уникальная особенность DCC, по сравнению с другими цифровыми форматами — конструктивная совместимость с обычной компакт-кассетой: магнитофоны DCC могут воспроизводить аналоговые кассеты.

История
В 1979—1981 Sony и Philips успешно сотрудничали в выводе на рынок компакт-дискa. После успешного вывода DAT на рынок профессиональной звукозаписи (1987), обе компании решили создать цифровой формат для домашнего использования — относительно недорогой и ограниченный в качестве звука по сравнению с DAT и лучшими образцами аналоговой звукозаписи, а также включавший бы в себя средства защиты от многократного копирования. Пути Sony и Philips разошлись: Sony приступила к разработке магнитооптического диска, а Philips осталась верна магнитной ленте. Причины такого выбора Philips, имевшего долгую историю разработок в области оптических и магнитооптических цифровых носителей, неизвестны.
В 1992 вышли на рынок первые DCC-магнитофоны под марками Philips и Panasonic, за которыми последовали Grundig и Marantz (принадлежавшие Philips). Philips оценивал потенциал рынка в 200 млн магнитофонов и 2.5 млрд кассет ежегодно. В 1995 Philips представил первый опытный переносной магнитофон, полностью управляемый персональным компьютером по шине PC-Link. Но уже в следующем году, 31 октября 1996, техника и ленты DCC были сняты с продаж: формат полностью проиграл рынок — и новому минидиску, и старой компакт-кассете, а все вместе они проиграли рынок компакт-диску.

Технические особенности
Габарит DCC-кассеты совпадает с габаритами компакт-кассеты; используется лента той же ширины (3,81 мм) и та же скорость протяжки (4,75 см/c). Типовая лента Philips имела толщину основы 12 мкм и магнитный слой (CrO2) толщиной 3-4 мкм (такой же, как в видеокассетах). Теоретический предел кассеты DCC по продолжительности записи — 120 (2×60) минут; на практике, выпускались ленты не более 105 минут. Пленка двигалась в процессе воспроизведения так же как и в обычной кассете (не вытягивалась за пределы корпуса кассеты) в отличие от DAT магнитофонов .
Для записи и воспроизведения использовался минимальный комплект стационарных головок:
• универсальная цифровая магнито-резистивная 9-дорожечная головка записывала 8 битов цифрового сигнала плюс один служебный канал
• универсальная аналоговая головка позволяла воспроизводить обычные кассеты (устанавливалась не во всех аппаратах)
• стирающая головка
В стационарных DCC-магнитофонах комплект головок устанавливался на барабане, поворачиваемом на 90° при переключении направления ленты (автореверс). В переносных магнитофонах автореверс реализовывался двойным комплектов стационарных головок.
Входной сигнал обрабатывался патентованным кодеком PASC, сжимавшим исходный цифровой сигнал (битрейт компакт-диска около 1.5 мегабит в секунду) до битрейта 384 килобит в секунду. Алгоритм PASC, базировавшийся на MPEG-1 Audio Layer I, считается более совершенным, чем ранние версии ATRAC (MiniDisc). Система защиты от ошибок на основе кода Рида-Соломона, по утверждению Philips, гарантировала полное восстановление исходного кода при полном постоянном отказе одной из восьми цифровых дорожек, или при выпадении всех цифровых дорожек в течение 0.03 с (1.45 мм ленты).
Все магнитофоны DCC были оборудованы системой защиты от многократного копирования SCMS, не позволявшей делать второе поколение копий цифрового источника по цифровому каналу. Разумеется, запись с аналогового входа это никак не ограничивало.

DAT (англ. Digital audio tape) — звуковой носитель, разработанный компаниями Sony и Philips в середине 1980-х. По внешнему виду он напоминает уменьшенную в два раза компакт-кассету, поскольку представляет собой четырёхмиллиметровую (4 мм) магнитную ленту, заключённую в защитный пластиковый корпус размера 73 мм × 54 мм × 10,5 мм. Как подсказывает само название (в переводе с англ. «цифровая аудиолента»), запись на магнитную ленту производится цифровым, а не аналоговым способом, при этом используется 16-битная импульсно-кодовая модуляция (PCM) без сжатия, как у CD, а частота дискретизации может быть как больше, чем у CD (44,1 кГц), так и меньше, а именно: 48, 44,1 или 32 кГц. Это означает, что запись производится без потери качества исходного сигнала, в отличие от более поздних форматов DCC (англ. Digital Compact Cassette) и MD (англ. MiniDisc).
Накопители DAT предлагают производительное и надёжное копирование на ленты типа DDS (Digital Data Storage) шириной 4 мм. Формат DDS был разработан в 1989 году компаниями Hewlett-Packard и Sony и долгое время поддерживался компанией Seagate/Certance, а сейчас — компанией Quantum — производителем устройств как наклонно-строчной, так и линейной записи на ленту (LTO, DLT, SDLT).
Формат DDS основан на технологии «Helical Scan» (наклонно-строчная запись). Обязательный в данном случае атрибут лентопротяжного механизма — блок вращающихся головок (БВГ), выполненный в виде цилиндра (барабана). В зависимости от используемого формата записи лента проходит вокруг БВГ под некоторым углом, причём ось самого цилиндра БВГ также наклонена под небольшим углом к ленте. Лента при записи-чтении движется в одном направлении, применяется т. н. металлопорошковая лента (metal-particle tape).
Накопители DAT используют технику записи, аналогичную применяемой в DAT-аудиомагнитофонах и основанную, как на перемещении носителя в горизонтальном направлении, так и головок чтения-записи — в вертикальном направлении.