Из истории лазерных дисков - хорошего понемножку. Кто придумал Компакт-диск (cd) - Когда Изобрели

С тех пор как появились такие носители информации, как оптические диски прошло уже более 40 лет. Уже с успехом реализовано тиражирование dvd , формат Blu-Ray всё более завоёвывает мир, но с чего же всё началось?

Немного истории для тех кто интересуется этим вопросом.

Laserdisc (LD)

История создания всем давно известного CD-диска восходит к уже давно ушедшему в прошлое 1970 году прошлого века. Именно в это время кампания Philips разработала прототип стеклянного диска, чтение данных с которого осуществлялось с помощью лазера.

Посмотрите на разницу в размерах Laserdisc (LD) и существующего на настоящий момент диска CD.

Laserdisc не имел существенного успеха на мировом рынке: в основном был распространён в США и Японии, в Европе к нему отнеслись прохладно, а в России лазердиски имеют малое распространение, в основном за счёт коллекционеров — любителей видео. Технологии, отработанные в этом формате, затем были использованы в CD, DVD и Blu-Ray.

Новый формат.

В 1982 году два гиганта электронной промышленности Philips и Sony бросили все научные силы и потенциал на разработку нового формата. Это время ещё нельзя назвать началом эпохи цифровых технологий, но уже тогда были понятны большие перспективы данного направления.

В этом же году под Ганновером началось массовое производство носителей нового поколения. Компакт диск сменил устаревшие виниловые пластинки. С этого момента диски формата CD-DA начали вытеснять аудиозаписи на пластинках и кассетах.

Бетховен и CD.

Очевидцы свидетельствуют, что в Philips и Sony до мая 1980 года не было общего мнения о внешнем диаметре диска. С точки зрения инженеров Sony был достаточен диаметр в 100 мм, поскольку он позволяет миниатюризировать портативный проигрыватель. От высшего руководства Philips исходила идея сделать диск не более диагонального размера аудиокассеты (115 мм), имевшей на рынке большой успех.

Вице-президент корпорации Sony Норио Ога (англ. Norio Ohga), музыкант, в свою очередь полагал, что диск должен быть в состоянии вместить 9-ю симфонию Бетховена. В этом случае, по его мнению, на дисках можно будет распространять до 95 % классических произведений. Дальнейшие исследования показали, что, например, девятая симфония в исполнении берлинского филармонического оркестра под руководством Герберта фон Караяна имела продолжительность 66 минут. Наиболее продолжительным исполнением стала симфония под руководством Вильгельма Фуртвенглера, исполненная на байрейтском фестивале — 74 минуты. Это, де, и послужило отправной точкой в геометрии диска.

Красивая история?

Как и в большинстве случаев, красивая история не имеет ничего общего с реальной жизнью. Эта история вышла из-под пера пиарщиков Philips, — считает бывший инженер Philips Кеес Схоухамер Имминк. Реальность же, по его мнению, была иной. Под Ганновером Philips уже подготовил производственную линию по выпуску компакт-дисков на заводе PolyGram. В минимальные сроки можно было запустить производство дисков размером 115 мм. Выпуск дисков размеров 120 мм требовал значительных затрат денег и времени, поскольку был связан с заменой оснастки. По мнению Имминка Sony не захотело смириться ситуацией, что Philips получит преимущество по выходу на рынок.

Как бы то ни было, в мае 1980 года росчерком пера высшего руководства фирм был установлен окончательный размер диска в 120 мм, ёмкость диска в 74 минуты аудиозаписи и частота дискретизации в 44,1 кГц. Все прочие технические параметры пересчитывались исходя из согласованных данных

Почему 44.1 КГц? Почему не 48 КГц?

Почему 44100? Почему не круглое десятичное значение, как, например, 44000, или круглое двоичное значение как 44032? Почему не 32 КГц или 48 КГц?

Выбор частоты 44.1 КГц зависел от частоты дискретизации видеомагнитофонов, используемых в то время для хранения значительного количества цифровых данных. Поскольку в те года записывать на жесткий диск большой объем информации было еще дорого и непрактично, было решено вместо этого использовать видеомагнитофоны, на которых сэмплы записывались как уровни черного и белого(тут самое время вспомнить двоичную систему счисления. Получается аналогия - черный цвет НОЛЬ, белый цвет Единица). А частота дискретизации видеомагнитофонов как раз была равна 44.1 КГц. Что послужило толчком для установки такой частоты в видеомагнитофонах - тема совсем другой статьи и не этого сайта, но она эта так и перешла в определение компакт-диска.

Первые бытовые приводы.

В 1983 году в продаже появились первые проигрыватели компакт-дисков, в 1985 году первые компьютерные приводы CD-ROM. Прошло несколько лет и в 1991 году появились приводы CD-RW для записи болванок CD-R. Первые поколения приводов CD-ROM имели скорость передачи данных 150 Кбайт/с, как и проигрыватели аудио компакт-дисков. Скорости передачи следующих поколений приводов отталкиваются от этого значения и составляют, как правило, числа кратные этому числу. В настоящее время достигнут предел возможной скорости считывания информации для CD-дисков. Максимальная скорость движения CD-диска обозначаемая х52, обеспечивает максимальный поток данных 150 х 52 = 7800 Кбайт/с, выше скорость достигнуть не удалось в силу физических ограничений материала.

1996 год.

Итак, CD-диск в свое время совершил революцию в деле записи и хранения данных. Он вытеснил виниловые пластинки, катушечные магнитофоны, компакт -кассеты. Он не размагничивается, легок, и при большом объеме сохраняемой информации занимает мало места. Но и ему на смену пришел новый формат. 1996 год стал роковым для бурно развивающегося компакт-диска. DVD -ROM. Объем DVD-ROM многократно превысил объем CD при таком же размере болванки. И как не крути, при сравнении цены за мегабайт CD остается в проигрыше. Диск Blu-Ray был представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES ), которая прошла в январе 2006 года. С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент — альтернативный формат HD DVD. Но в течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray оценив его преимущества на практике.

Примерно столетие, начиная с 80-х годов XIX века, для домашнего прослушивания музыки использовались грампластинки, которые, несмотря на многочисленные усовершенствования, принципиально не изменились.

Механическое считывание сигнала со спиралевидной дорожки было основным способом работы звуковоспроизводящей аппаратуры долгие десятилетия. Широкое распространение получили и магнитные носители, катушки и кассеты с лентой, но первоисточником записываемого на них сигнала обычно служили ацетатные и виниловые пластинки.

Ситуация изменилась лишь тогда, когда появились первые лазерные диски.

В начале восьмидесятых годов в Советском Союзе начали ходить слухи о том, что на Западе в ходу какие-то лазерные проигрыватели. Как они работают, точно почти никто не знал. Некоторые люди с особо буйной фантазией предполагали, что в них вместо обычной головки с иглой на тонарме плеера установлен источник излучения, который считывает музыку с обычной долгоиграющей пластинки. Тем же, кто побывал за границей, морякам, дипломатам и другим «выездным», уже было известно, что такая аудиоаппаратура устроена иначе.

К концу восьмидесятых в страну начали привозить первые лазерные диски. Когда появились эти «чудеса техники», они стоили очень дорого, и простому меломану были недоступны. Чаще всего их покупали владельцы кооперативных «студий звукозаписи» в коммерческих целях. Музыкальные программы тиражировались с них на компакт-кассеты с невиданным доселе качеством.

Когда же произошла эта революция в технологии аудиозаписи, в результате которой на смену обычной грампластинке пришли первые лазерные диски? Когда появились технологии, позволяющие их изготовлять? Сама идея оптического запатентована еще в 1958 году и нашла свое отражение в считывающих устройствах для перфокарт и перфолент. Принцип простой. Для получения, передачи и хранения любых объемов данных достаточно как в

На протяжении второй половины 70-х годов были решены многие технологические проблемы, результатом чего стало Дата начала их массовой продажи - 1982 год - ознаменовала вытеснение с рынка звукозаписи.

Как любая другая информация, музыка подлежит кодированию. При этом достоверность воспроизведения зависит от шага квантования, который сегодня называют битрейтом. В конечном счете чем выше качество, тем большее число байтов будет занимать аудиопрограмма в цифровом виде. По этому принципу фирмы SONY и PHILIPS начали разрабатывать первые лазерные диски. Когда появились CD-DA (цифровые аудио компакт-диски), они предназначались для одной цели - записи музыки.

Покупатели не знали всех технологических подробностей, для них важны были потребительские качества нового товара, а они впечатляли. Возможность проигрывать программы любимых артистов бесконечное число раз без ухудшения звучания, небольшие размеры, прекрасное качество - все эти достоинства сочетались в пластинках, переливавшихся радужным сиянием.

Специалистам же технические характеристики нового типа носителей говорили о многом. Емкость его составляла тогда 0,65 Гбайт, что обеспечивало звучание 74 минут музыки в прекрасном качестве.

Сразу же возникли идеи о том, как могут быть использованы первые лазерные диски. Когда появились возможности кодирования аудиозаписи, возникла идея применения технологии для записи видеосигнала. Первым фильмом, выпущенным в формате Video CD, стал знаменитый триллер «Челюсти». Правда, по основным качественным показателям «картинка» примерно соответствовала магнитной записи в формате VHS на видеокассетах, но лиха беда начало…

Сегодня широко используются лазерные диски намного большей и Blue Ray, в том числе и многослойные. Дальнейшее совершенствование оптико-цифровых носителей идет в направлении развития технологии FMD-ROM, в основе которой лежат флюорисцентные свойства наносимых поверхностей. Емкость таких дисков может достигать 140 Гбайт.

Недавно компакт-диск отметил 30 лет пребывания на прилавках. В продаже уникальное по тем временам устройство для записи и хранения данных появилось в 1982 году в Японии. Первым музыкальным альбомом, который был записан на компакт-диск, стал музыкальный сборник Билли Джоэла «52nd Street».

сборник Билли Джоэла «52nd Street»

Относительно истории появления CD-диска есть несколько версий.

Согласно самой распространенной из них, компакт-диск появился в 1979 году благодаря усилиям инженеров компании Philips. Вначале его планировалось использовать не для записи музыки, а для хранения видео. Существует версия о том, что Philips трудилась над общим процессом производства диска. Одновременно с голландской компанией исследования в этой области проводила и японская компания Sony. Она привнесла в создание диска собственный метод записи - PCM (Pulse Code Modulation). Ранее этот способ уже применялся в практике использования цифровых профессиональных магнитофонов.

презентация CD от Philips

Название CD-диска также появилось неслучайно. В недрах обеих компаний обсуждались такие варианты, как Mini Disc, Minirack, Compact Rack. Однако остановились на Compact Disc. Такое название позволяло сохранить преемственность с уже популярными на то время Compact Cassette.

презентация CD от Sony

По другой версии, первый CD-диск создали вовсе не Philips и Sony, а американский физик Джеймс Рассел, который в начале 1970 года представил новое устройство для хранения данных. На создание такого проекта ученого вдохновило желание предотвратить царапание виниловых пластинок иглами звукоснимателя. Рассел разрабатывал устройство для личных целей, но спустя 8 лет Philips и Sony изобрели такое же устройство.

Одновременно с «рождением» компакт-диска появилось устройство для его воспроизведения - CD-проигрыватель (CDP-101), который разработала и представила компания Sony.

Летом 1982 года компании Philips и Sony представили CD как коммерческий музыкальный формат. Новинка отличалась от магнитных кассет и виниловых альбомов износостойкостью цифрового аудио и бесшумностью проигрывания.

Несмотря на все очевидные достоинства, в начале своего появления CD-диски не получили должного распространения. Причина заключалась в слишком высокой стоимости, которая в два раза превышала цену на обычные музыкальные пластинки.

Также разработчики столкнулись с еще одной нерешенной проблемой. Они не могли прийти к единому мнению относительно диаметра диска. В компании Sony считали, что внешний диаметр диска не должен превышать 100 мм. Это, в свою очередь, будет способствовать созданию миниатюрных проигрывателей. Руководство Philips считало, что идеальным размером для диска будет диагональ 115 мм. В итоге компании сошлись на размере CD-диска с диагональю 120 мм, емкостью 74 минуты и частотой дискретизации 44.1 кГц.

Девятая симфония Бетховена

Но почему был выбран диаметр равный 120 мм? Считается, что данный параметр предложил австрийский дирижер Герберт фон Караян (Herbert von Karajan), который одним из первых поддержал идею записи и хранения музыки на СD-дисках. Он хотел сохранить записи произведений в исполнении своего оркестра, поэтому предложил разработчиком сделать такой размер носителя, который бы полностью вместил Девятую симфонию Бетховена. Это можно было сделать с помощью диска диаметром 120 мм. Есть также другая версия о том, что данное решение могла повлиять и жена тогдашнего главы Sony Акио Мориты (Akio Morita). Правда, чем она при этом руководствовалась, неизвестно.

Сегодня же компакт-диски можно рассматривать как своего рода раритет, поскольку многим этот универсальный носитель хранения информации уже успели заменить флешки, смартфоны и плееры. Кроме того, по слухам, к концу 2012 года крупнейшие звукозаписывающие лейблы и вовсе перестанут выпускать новые музыкальные CD-диски.

На другой используются (использовались) специальные внешние носители (дискеты и диски). Естественно технологии не стоят на месте и придумываются все новые и новые устройства, либо же усовершенствуются старые в плане скорости передачи данных и объема памяти.

В этой статье мы рассмотрим, как и когда появились первые диски, дискеты, а также их основные характеристики и особенности.

Дискета 8” (дюймов) – В 1971 году впервые была представлена 8-дюймовая дискета и дисковод для нее. Эту дискету выпустила компания IBM. Сам диск состоит из полимерного материала с магнитным покрытием в пластиковой упаковке. В зависимости от количества секторов такие дискеты имели разный объем и подразделялись на 80 кб, 256 кб и 800 кб.

Дискета 5,25” – В 1976 году компания Shugart Associates разработала и выпустила дисковод и дискеты размером 5,25 дюймов. 5-дюймовые дискеты быстро приобрели популярность и вытеснили своих предшественников. Эта дискета мало чем отличалась от 8-дюймовых родителей, разве что она была меньше по размеру, пластиковое покрытие было жестче, а края приводного отверстия были укреплены пластиковым кольцом. Такие диски (в зависимости от формата) умещали в себе 110, 360, 720 или 1200 килобайт данных.

Дискета 3,5” – В 1981 году компания Sony впервые демонстрирует дискету размером 3,5 дюйма. Эта дискета уже конкретно отличалась от предыдущих. Дискету покрывал жесткий корпус, в центре дискеты располагалась металлическая втулка, которая позволяла правильно позиционировать ее в дисководе. Дискеты в основном были 1,44 МБ, но встречались и 720 кб, а также и 2,88 МБ. Этот вид дискет больше всего продержался на рынке и даже до сих пор используется во многих структурах и учреждениях.

Iomega ZIP – В середине 90-х на смену 3,5 дюймовым дискетам пришли ZIP-диски. Внешне они напоминали 3,5” дискеты, но были немного толще. Предполагалось, что они заменят предыдущее поколение, так как 1,44 МБ было уже недостаточно для хранения данных. ZIP диски выпускались объемом 100 МБ и 250 МБ (На закате даже встречались 750 МБ). Но диски так и не приобрели популярность, так как дисководы и сами диски стоили очень дорого, поэтому люди так и остались верны 3,5” товарищам.

КОМПАКТ-ДИСКИ (CD-ROM/CD-RW/DVD-ROM/DVD+R/DWD-R/DVDRWBlueRay)

Впервые компакт-диск был разработан компанией Sony аж в 1979 году, а в 1982 году началось массовое производство этих дисков. Изначально хотели использовать CD только для аудиозаписей, но позже стали хранить на них вообще все цифровые данные. Вице-президент компании Sony настаивал чтобы на диске могла полностью уместиться девятая симфония Бетховена, которая занимала 74 минуты (под руководством Вильгельма Фуртвенглера), тогда на таком диске уместилось бы любое классическое произведение. Если брать объем данных, то такая дискета вмещала 650 МБ. Начиная где-то с 2000 года стали выпускаться диски объемом 700 МБ (80 минут).

Сам диск состоит из поликарбоната, покрытого тонким слоем металла (алюминия, серебра) , который в свою очередь покрывается тонким слоем лака.

В 1988 году появляется формат CD-R (Recordable — Записываемый). Это тот же самый компакт диск, но пустой, иными словами «Болванка». На нее можно было записывать любую информацию, но потом ее удалить с диска было нельзя.

В 1997 году появляется формат CD-RW (ReWritable — Перезаписываемый). Это то тже самый CD-R, только теперь данные с него можно было стирать и записывать другие.

DVD (Digital Video Disk – Цифровой видео диск) – диск имел те же размеры, что и обычный CD и внешне ничем не отличался, но имел более плотную структуру. Первые диски появились в Японии в 1996 году, а их объем составлял 1,46 ГБ (DVD-1), что превосходило обычные CD в два раза. Наибольшую популярность приобрели DVD объемом 4,7 ГБ (DVD-5). Максимальный объем DVD составляет 17,08 ГБ (DVD-18).

DVD-R – первый DVD-R был выпущен в 1997 году и его стоимость составляла 50 долларов, а объем 3,95 ГБ. Многие задаются вопросом: чем отличается DVD-R от DVD+R? Всё очень просто. С них обоих нельзя стирать информацию, но на «+» можно до записывать, а на «-» нельзя.

DVD-RAM – Перезаписываемые диски, но в отличие от DVD-RW их можно перезаписывать хоть 100000 раз (обычные рассчитаны на 1000). Также информация считывается намного быстрее и запись на него происходит как на съемный жесткий диск, т.е. без дополнительного софта. Конечно такой диск и стоит дороже, да еще и не во всех проигрывателях может считываться.

BD (BlueRay Disc) – диск с более высокой плотностью, чем DVD. В основном рассчитан на то, чтобы записывать туда фильмы повышенной четкости. Диск впервые был представлен широкой массе в 2006 году. Его объем составляет 25 ГБ (однослойные) и 50 ГБ (двухслойные). Также имеются мини BD 7,8 ГБ.

Компакт-диск представляет собой пластиковый диск, имеющий в центре круглое отверстие. На него с помощью лазера записывается и считывается оптическая информация цифрового формата.

Сначала такие диски применялись для хранения цифровых музыкальных записей, нам они знакомы под названием «Аudio CD». Но спустя непродолжительное время диски приспособили для хранения файлов, содержащих цифровую информацию различного формата (видео, текст, программы, музыку, картинки и фото). Такие диски стали называть CD-ROM или «компакт-диск только для чтения», ведь записать на него информацию можно было только один раз, зато считать множество. Еще через несколько лет появляются диски, на которые пользователь мог сам записать информацию (CD-R), а также диски с возможностью перезаписи (CD-RW), информация с которых может быть стерта и записана заново.

Форматы файлов записываемых на Аudio CD и на CD-ROM различны. В связи с этим, проигрыватели, предназначенные для чтения только Аudio CD, не имеют возможности воспроизводить информацию с диска формата CD-ROM, для чего требуется специальное устройство чтения.

История компакт-диска начинается в 70-х годах прошлого века. Впервые он появился в 1979 году. Это была совместная разработка компаний Sony и Philips. Фирма Sony разработала способ кодирования сигналов (аналогичный тому, что использовался в профессиональных цифровых магнитофонах), а за Philips был производственный процесс, в котором применялась их фирменная технология выпуска лазерных дисков.

В промышленных масштабах компакт-диски стали выпускаться в 1982 году в Германии предприятием, расположенном в городе Лангенхагене. Первый музыкальный CD, вышедший в открытую продажу, был представлен в июне 1982 года. На этом диске вышел в продажу альбом группы «АВВА» – «The Visitors». Большое влияние на распространение компакт-дисков оказали такие гиганты, как Apple и Microsoft.

Правда, есть еще одна версия происхождения компакт-дисков, согласно которой их изобретателем был американец Джеймс Рассел из компании «Optical Recording». Уже в 1971 году он показывал свое изобретение, позволяющее хранить информацию. Толчком к разработке Расселом оптических дисков послужило желание не допустить повреждения иглами звукоснимателей виниловых пластинок с его любимыми музыкальными композициями. А уже через восемь лет фирмы Philips и Sony повторили его изобретение.

Компакт-диски имеют толщину 0,12 см и диаметр 12 см. Выполнены они из поликарбоната с нанесенным на него тончайшим металлическим покрытием (как правило, используют серебро, золото, алюминий и т.п.) и слоем лака. На одну сторону диска печатным способом наносится информация и изображения, связанные с содержимым (имена исполнителей, названия альбомов, треков, логотипы и т.д.).

С внешней стороны диска имеется выступ, который опоясывает диск, и не позволяет рабочей поверхности с записанной информацией царапаться. В центре имеется круглое, диаметром в 1,5 см отверстие. Весит компакт-диск чуть менее 16 грамм.

Поначалу на диски записывалась музыка в формате «Red Book». Она была двухканальной и имела частоту дискретизации 44,1 кГц, а также импульсно-кодовую модуляцию, равную 16-ти битам. Небольшие царапины, идущие к краю диска от центра или наоборот, не оказывают влияние на чтение информации с диска. Это возможно благодаря коду Рида-Соломона, который дает возможность коррекции ошибок считывания.

Информация на диск записывается дорожками (питами), закручивающимися в форме спирали. Питы имеют стандартные ширину и глубину равные 500 нм и 100 нм соответственно. А вот по длине питы различаются друг от друга и имеют диапазон вариации от 850 нм до 3,5 мкм.

Существуют следующие типы дисков: CD-RОМ – только для чтения, CD-R – для одноразовой записи, CD-RW – перезаписывающиеся. Для записи информации на компакт-диски применяются специальные пишущие устройства (приводы). Есть еще фигурные диски «Shape CD», представляющие собой оптические носители типа CD-ROM, которые выполнены в форме звезд, сердечек, самолетов, машин и т.д. Как правило, такие диски используют в качестве носителей видео или аудио информации люди, связанные с шоу-бизнесом. «Shape CD» был запатентован немецким продюсером Марио Коссом в 1995 году. Стоит заметить, что диски указанного типа не следует использовать в компьютерных приводах, так как они более скоростные, чем музыкальные, отчего диск может разрушиться и повредить привод.