Изобретение компакт-диска (CD) произвело переворот в музыкальной индустрии. К середине 1990-х гг. новинка, во-первых, полностью вытеснила с рынка традиционную грампластинку, во-вторых, сделала привычной идею цифровых носителей информации, не связанных с компьютером.
Размеры определил Бетховен
Идея компакт-диска восходит к американскому инженеру Дэвиду Полу Греггу, который еще в 1950-е гг. изобрел принцип, легший в основу будущего CD: сохранение сигналов в виде оптически считываемых углублений на вращающейся пластинке из полимерного материала. Компакт-диски, выпущенные в 1970-х гг. компанией «Филипс, были рассчитаны на современные лазерные устройства. В 1979 г. голландский концерн объединился в разработке и внедрении новой техники с японской фирмой «Сони». Время звучания производители по взаимной договоренности определили в 74 мин., что соответствует диаметру диска в 12 см. Ровно столько времени звучит Девятая симфония Людвига ванн Бетховена в исполнении оркестра под управлением Герберта фон Караяна на записи 1951 г.
Наступление супердисков
Но, создав в 1995-19% гг. компакт-диски, способные к однократной или многократной записи, крупнейшие концерны электроники сами открыли ворота пиратам. Очень скоро круглые болванки стали использоваться не только для сохранения собственных данных, но и для копирования музыки и программного обеспечения. Необходимыми для этого пишущими CD- и/или DVD-дисководами оснащен сейчас любой персональный компьютер.
1969 г.: IBM выпустила в продажу первую 8-дюймовую дискету.
1985 г.: появление CD-ROM емкостью в 700 мегабайт означало близкий конец 3,5-дюймовых дискет.
1995 г.: многофункциональный DVD начал вытеснять с рынка музыкальные CD и видеокассеты.
2002 г.: синий лазер позволяет более высокую плотность записи на так называемый Blu-ray Disc (BD) по сравнению с традиционными DVD.
Мало кто знает, что популярный сегодня оптический диск, с которого мы так любим смотреть фильмы, слушать музыку, устанавливать программное обеспечение и играть в видеоигры, появился аж в 1958 году. Именно он дал первоначальный толчок развитию целой династии оптических носителей информации - CD, DVD и Blu-ray.
Если когда-то первопроходец в круглых накопителях использовался лишь для просмотра кинофильмов, то в скором времени он научился и хранить аудиофайлы, а еще через несколько лет на него записали первый в мире Counter Strike!
Первый компакт диск стал детищем совместных усилий компаний Philips и Sony. Последняя внедрила собственный метод кодировки сигнала РСМ, используемый когда-то на профессиональных магнитофонах. В свою очередь, роль Philips в этом деле заключалась в разработке общего процесса производства дисков, основываясь на лазерных технологиях. Результат был достигнут в 1979 году, когда обе компании уже хотели свернуть этот проект. Коммерческое использование CD получил в 1982 году, когда в Германии запустили массовое производство дисков. Первым в истории аудиоальбомом, изданным на CD, стала пластинка шведской группы ABBA «The Visitors».
Изначально они использовались лишь для издания аудиоальбомов различных исполнителей. Позже технология перекочевала на компьютеры и получила название CD-ROM. Процесс модернизации, а также плодотворный и кропотливый труд позволили разработчикам создать емкие диски с возможностью записи и перезаписи информации - CD-R и CD-RW, соответственно.
Согласно данным Philips, за 25 лет было продано более 200 миллиардов экземпляров дисков (на сегодняшний день, по мировой статистике, продажа музыкальных CD составляет 70% от всех продаж музыки).
Наверняка многие помнят, что старые болванки вмещали всего 650 МБ информации (74 минуты звукозаписи). По легенде, это было сделано специально для того, чтобы на диске смогла полностью разместиться девятая симфония Бетховена, которая длится ровно 74 минуты. Позже был налажен выпуск 80-минутных дисков, на которые умещается 800 МБ. Сам диск представляет собой поликарбонатную подложку (диаметр 120 мм и толщина 1.2 мм), которая покрыта тонким слоем металла - золотом, алюминием или серебром. Информация с такого диска считывается при помощи лазерного луча красного цвета с длиной волны в 780 нм. Сам луч фиксируется на информационном слое, который расположен под оболочкой.
DVD
Когда всем надоело менять установочные диски с играми один за другим, впихивая их в CD-ROM из-за того, что объем install.exe не вмещался на одном носителе, а также появились возможности по записи и воспроизведению более качественного видео, производители начали поиск альтернативы, которая позволила бы вмещать на один диск больше информации. Вопрос был решен благодаря углублению информационного оптического слоя под поликарбонатную оболочку. Считывание с DVD-диска осуществляется благодаря применению лазерного луча красного цвета с минимальной длиной волны, благодаря чему сильно увеличилась плотность хранения информации.
Первоначально стандартный DVD-диск вмещал 4.3 ГБ данных, но позже, благодаря появлению двух- и трехслойных дисков, их емкость увеличилась до 16 ГБ. Это стало настоящим подарком для пиратов - теперь на один диск можно было записать 6, 8, а то и 10 новых фильмов!
Несмотря на то, что DVD-формат медленно, но верно теряет свою актуальность, его продажи до сих пор являются достаточно прибыльным бизнесом. В первую очередь это связано с тем, что многие используют такой диск в качестве информационных носителей, которые можно подвергать многократной перезаписи. Кроме того, подобный носитель избрали для издания видеоигр на такие консоли, как , и др.
Хит
Стандарт накопителя DVD-R и DVD-RW был разработан японской компанией Pioneer и группой компаний, которые вошли с ней в DVD Forum в 1997 году. Сначала у японцев все шло наперекосяк - оптический слой, отвечающий за хранение информации, не позволял считывать записанную информацию с диска. Это происходило из-за того, что он имел меньшую отражающую способность. Так и не решив проблему с диском, японцы пошли обходным путем -создали новый стандарт DVD-приводов, позволяющий быстро и качественно считывать с носителя всю информацию.
Форматы DVD+RW и DVD+R появились на рынке в 2002 году. Они имеют специальную разметку LPP, представляющая собой предзаписанные между дорожками питы (специальные углубления на активной поверхности диска), которые содержат служебную информацию и данные аттестации, а также усовершенствованный материал. Несмотря на то, что новая разметка значительно облегчила позиционирование головки проигрывателя, разницу между новинкой и устоявшимся DVD практически никто не заметил. Разве что индекс «+» позволил осуществлять запись на уже имеющуюся на диске информацию.
История DVD вошла в достаточно жесткую фазу в 2006 году. Этот период назван «войной форматов». Тогда мнения ведущих производителей электроники и голливудских кинокомпаний разделились. В одном углу ринга оказалась компания Toshiba с несколькими соратниками - эти организации считали, что следующим стандартом в области записи и издания фильмов должен стать HD DVD, позволяющий только на одну сторону диска записать до 30 ГБ. Такой формат использует фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Против них выступали сторонники недавно появившегося формата Blu-ray - главной в стане его поклонников была компания Sony, заручившаяся поддержкой многих крупных игроков игровой и киноиндустрии. Сначала противостояние было довольно напряженным, но позже Toshiba стала стремительно терять сторонников, а магазины - прекращать продажи HD DVD. Вскоре от HD DVD отказалась и сама Toshiba.
Blu-ray
Когда в продаже появился Sony PlayStation 3, в массы был продвинут и новый формат дисков - Blu-ray. Такое название он получил благодаря синему (фиолетовому) цвету коротковолнового лазера, считывающего информацию и производящего запись. Изначально популярность формата росла очень медленно. Это было обусловлено высокой стоимостью дисков по сравнению с DVD. Однако со временем ситуация изменилась.
Сегодня те, кто уже успел приобрести себе аппаратуру для считывания инновационных дисков, могут купить в магазинах носители объемом от 7.8 Гб (однослойный диск диаметром в 8 см) до 50 Гб (двухслойный диск диаметром в 12 см). Первоначально формат Blu-Ray использовался для хранения видеоматериалов и игр. Именно поэтому единственным местом их реализации долгое время оставались магазины, продающие мультимедийный контент.
По габаритам Blu-Ray ничем не отличается от старших собратьев - CD и DVD. Однако более плотная структура позволила хранить и считывать бóльший объем информации. Впервые прототип носителя был представлен в 2000 году, но современный вариант стал известен лишь в 2006 году. В конце 2008 года японские исследователи продемонстрировали Blu-ray-диски, обладающие 16 и 20 слоями (и объемом, соответственно, 400 и 500 ГБ). Впрочем, коммерческой реализации подобные диски пока еще не достигли.
В связи с бурным распространением моды на 3D-контент в самом конце 2009 года Ассоциация продвижения Blu-ray представила спецификации для нового стандарта Blu-ray 3D. Диски этого стандарта ничем не отличаются от обычных Blu-ray, просто в спецификациях прописаны минимальные требования качества записываемого материала, используемые для его декодирования кодеки и др.
Усовершенствование формата еще не закончено, так что вполне вероятно, что в скором будущем нам предложат еще более емкие диски. Если, конечно, человечество вообще не откажется от физических носителей информации. Но об этом - как-нибудь в другой раз.
Как мы уже не раз говорили, многие вещи окружающие нас настолько стали нам привычны, что мы уже не задумываемся когда и как они появились. К этой категории вещей можно смело отнести CD-диск или компакт-диск (compact disc). Существует также "народное" названия CD-диска: болванка. Так все-таки, кто изобрел CD-диск или первым догадался использовать бесконтактную технологию записи и чтения информации. Эта история немного противоречива и существует две версии.
Давайте рассмотрим их подробнее...
По первой версии CD-диск изобрели совместно или параллельно две компании: голландская Philips и японская Sony. В принципе эта версия довольно правдоподобна. Эти фирмы на то время имели хорошие позиции и высокообразованный ученый персонал.
Для справки: История компании Sony и история компании Philips.
Кстати в 1970—1980 г. компания Sony начинает производить аудиоплееры Sony Walkman, и вполне логично, что их интересовало развитие новых типов носителей данных. А компания Philips, основанная еще в 1891 году, также имела неплохие позиции и очень тщательно подходила к вопросу подбора кадров, соответственно имела хороший потенциал "умов".
Но вы можете спросить: "А где в это время были американцы"?! Я не сомневался, что у вас возникнут такие мысли. Это и есть вторая версия, по которой авторство этой идеи (изобретение CD-диска) принадлежит американцу Джеймсу Расселу. Эта версия немного менее правдоподобна, но тоже имеет право на жизнь, и я не хочу вам навязывать свою точку зрения, поэтому обойдемся только констатацией фактов. Тем более крупные корпорации довольно часто выкупают авторские права на разных этапах внедрения того или иного изобретения.
Джеймс Рассел с детства имел способности "инженерно мыслить" и уже в юном возрасте изобретал всякие поделки из подручных средств. Так в 6-ть лет он собрал кораблик с пультом управления. Учился Джеймс в колледже Портленда. Закончил его в статусе бакалавра физики в 1953 г.
Далее ему удалость устроится на работу в компанию General Electric. Там он начал воплощать свои идеи и разработки. Он один из первых начал использовать цветной экран (телевизионный) и клавиатуру для управления "машинами". Также к его заслугам относят изобретение сварочного аппарата который производил сваривание пучком электронов.
Благодаря своему упорному труду и свежим идеям ему удалось устроится старшим научным сотрудником в лабораторию Pacific Northwest Laboratory. Там эму открывались новые технические возможности для воплощения своих идей и разработок.
Как сообщают многие источники, в том числе и Википедия, Джеймс Рассел очень любил классическую музыку и слушал ее в то время на виниловых пластинках. Со временем, от частого использования, пластинки царапались, и качество звучания ухудшалось. Этот факт беспокоил изобретателя, и он решил серьезно заняться этой проблемой. Вначале он даже пробовал использовать в качестве иголки для проигрывателя пластинок иголки кактуса. Но все эти попытки имели незначительный эффект. И тут у него родилась идея бесконтактного считывания информации с носителя.
В те времена уже массово использовались перфоленты и перфокарты, но это тоже был не выход, нужен был более компактный носитель информации и бесконтактное считывающее устройство. Для этих целей лучше использовать свет, размышлял физик. Например: 0 - это темнота, а 1 - свет.
В лаборатории, где работал Джеймс Рассел, не сразу одобрили начинания ученого, но после доводов ученого все таки разрешили ему трудиться над своим проектом по созданию прибора по переводу аналогового сигнала в цифровой.
И его труды обвенчались успехом. Через несколько лет Джеймс Рассел разработал систему оптико-цифровой записи и воспроизведения. Запатентовал ее Рассел в 1970 году.
Принцип его изобретения заключался в следующем: на жесткий диск (фоточувствительный) записывались данные в виде маленьких "битов". Они были светлые и темные, а размер - около 1 микрона в диаметре. Далее с этим диском работал луч, который "снимал" код (0 или 1, так званный "двоичный код"), а компьютер уже преобразовывал его в звук или изображение. По сути это и был первый цифровой CD-диск.
В 70-ые годы Джеймс Рассел продолжал усовершенствовать свое изобретение, он хотел чтобы эти диски можно было использовать для хранения любых данных, а не только музыки.
В 1971 году была создана компания Optical Recording. Создатель этой компании, бизнесмен Эли Джекобс, пригласил изобретателя CD-диска к себе в компанию, чтобы воплотить в реальность идею Рассела и получить коммерческую выгоду от его изобретения. Биснес план Джекобса заключался в следующем: На цифровые носители (CD-диски) будут записываться любимые программы телевиденья, и рассылаться по почте людям которые не успели ее посмотреть (естественно за денежки).
В 1974 году фирма Optical Recording на выставке, проходившей в Чикаго, преподнесла публике свое изобретение: оптико-цифровую телевизионную установку для записи и воспроизведения. Эта машина преобразовывала цветное изображение в цифровое (цифру), однако признания и особой заинтересованности инвесторов это устройство не заработало.
В 1975 году у Джеймса Рассела состоялась встреча с представителями фирмы Philips. Но они не очень лестно отзывались о его изобретении. Они сказали: "Что это очень идеально подходит для хранения данных, а для музыки и видео этот способ нельзя приспособить".
Но что интересно, за несколько лет до выше упомянутой встречи Рассела и Philips, компания Philips изготовила свой лазерный диск. Он предназначался для аналогового оптического видеоплеера. Они потратили на его разработку около 60-ти миллионов долларов. И как оказалось впустую. А уже через два месяца, после встречи с Джеймсом Расселом, компания Philips выпустила точно такой же диск как Рассел. Факты вещь упрямая, но делайте выводы сами...
Джеймс Рассел. Изобретатель CD-диска
Далее в борьбу за изобретение и развитие CD-дисков еще включилась японская компания Sony. Джеймс Рассел особо не претендовал на авторские права изобретения CD-диска. Он считал, что может быть такое, что несколько человек в разных уголках планеты работают над одним и тем же изобретением и добиться положительных результатов могут независимо друг от друга.
Но все-таки компании Philips и Sony выплатили денежные средства за лицензии на продажу проигрывателя CD-дисков. Но эти все средства были перечислены на компанию, в которой работал Рассел и на лабораторию где он начинал свои разработки. В итоге сам разработчик не получил ни цента. Вот такие будни изобретателя.
Правда, это неприятное обстоятельство не остудило пыл изобретателя. Далее он продолжал усовершенствовать оптическую систему хранения данных, в помощь ему даже подключилась Microsoft, но этот проект не имел продолжения. А заключался он в том, что система не имела никаких подвижных частей, а данные считывались светом (оптическая память произвольного доступа, ORAM).
В 2000 году Джеймс Рассел был награжден премией Vollum Award за выдающийся вклад в развитие науки и техники. На то время ему было 53 года.
И еще, на последок, поговорим о размере CD-диска. Как утверждают очевидцы переговоров между Sony и Philips до мая 1980 г. компании не определились с размером (внешним) компакт-диска. Компания Sony предлагала наружный диаметр 100 мм, чтобы сделать его компактным, а компания Philips предлагала сделать диск диаметром 115 мм. 115 мм — это был размер диагонали стандартной аудиокассеты, которая уже имела большой успех на рынках мира.
А вице-президент компании Sony, который был музыкантом, Норио Ога считал, что CD-диск должен вмещать 9-ю симфонию Бетховена. В этом случае, можно будет распространять на дисках основное большинство классической музыки. После анализа всех знаменитых симфоний, определили оптимальную емкость CD-диска в 74 минуты звучания.
Но, как утверждают некоторые работники компании Philips, эта красивая история с музыкой была выдумана пиарщиками Sony для того чтобы изменить размеры CD-диска с 115 на 120 мм. Так как у компании Philips возле Ганновера уже была готова линия для производства CD-дисков диаметром 115 мм, а для выпуска компакт-дисков другого размера нужны были время и средства для перенастройки линии. Этип, по версии некоторых сотрудников Philips, компания Sony хотела отобрать инициативу у компании Philips по выходу на рынок CD-дисков.
Но для нас это уже история. А в 1980 году руководства двух компаний подписали в работу размер диска 120 мм и длительностью 74 минуты аудио. Диск имел частоту дискретизации 44,1 кГ. Можете проверить, если у вас рядом на столе лежит CD-диск, его наружный диаметр ровно 120 мм. Этот же размер имеют CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW и так далее. Правда, еще встречаются мини-диски, диаметром 80 мм, которые также читают все устройства, но они не имеют массового использования.
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.
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.
