Kompaktplate

CD-R (penn inkludert for å vise storleiken)

Ein liten CD

Dersom du ser etter andre tydingar av forkortinga CD, sjå fleirtydingssida CD

Ei kompaktplate eller ein CD (frå eng. compact disc) er ei plate brukt til å lagre digitale data. CD vert gjerne kalla eit optisk medium då ein nyttar laserlys for å lese plata ^[1]. Opphavleg var CD-en laga for å lagre digital lyd, men etterkvart har ein gjort det mogleg å lagre alle typar data.

Den opphavlege CD-en, som støtta den såkalla Red Book-standarden, vart utvikla for å lagre digital lyd. Ein standard lyd-CD består av eit spor koda med 16-bit PCM i ein frekvens på 44,1 kHz^[1]. Dei fleste CD-plater har ein diameter på 120 millimeter som kan lagre opptil 74 minuttar med lyd i stereo. Den seinare teknologien for anna lagring er kjent som CD-ROM.

Historie

Kompaktplata vart utvikla i 1979 av Phillips og Sony. Tidlege prototypar laga av Phillips var 115 mm i diameter med 14-bit oppløysing. Sony insisterte på 16-bit oppløysing som førte til ein storleik på 120 mm i diameter. På grunn av at dokumentet som definerte formatet hadd raude permar er den opphavlega CD-versjone kjent som ’Red Book’-standarden. Første masseproduksjon av CD-en skjedde i 1982 i Langenhagen nær Hannover i Tyskland.

CD-plata fysisk

Ein CD er laga av ei 1,2 mm tjukk plate av plastikk (typisk polykarbonate) utgjer storparten av tjukkelsen av plata^[1]. Informasjonen er lagra i form små fordjupningar, pressa inn i overflata av skiva, og dekt av eit 50 nm metallag: aluminium, sølv eller gull^[1]. Overflata er dekt av eit 10-30 μm skyddande plastikklag, med ein påtrykkt merkelapp, med kunstnaren eller utgjevaren sitt kjennemerke.

Djupna på gropen som lagrar informasjone er ca. 1/4 av bølgelengda til laserljoseet som vert nytta for å lesa informasjonen. I luft er bølgelengda til laserlyset 780 til 790 nm, men på grunn av at brytningsindeksen til polykarbonat er ca. 1.55 er bølgelengda innvendig i plata ca. 500 nm, som gjen ei gropdjupn på 125 nm ^[1] Breidda på gropene er på 500 nm, medan lengda varierer frå 850 nm til 3,5 μm. Avstanden mellom spora er 1,5 μm.

Informasjonen vert lagra i ein spiral, som tek til i sentrum og fortsett utover, noko som gjer det mogleg å lage ulike storleikar. For å få ein konstant bitrate er avlesningshastigheit konstant, så rotasjonshastigheite vert redusert etter som lesehovudet flyttar seg utover frå sentrum^[1]. Det er difor eit separat reguleringssystem som held avlesningshastigheita, og dermed bitraten, konstant. I tillegg er det separate reguleringssystem for å fokusera laserstrålen og for å halda han midt i sporet^[1].

CD-ar er å finne i ei rekke storleikar, men den mest vanlege er 120 millimeter i diameter, som kan romme 74 minuttar med lyd i stereo eller 650 MB med data.

Feilkorreksjon

Når informasjon vert lagra oppstår det alltid feil under lagring og/eller avlesing. Det vert difor lagt til sokalla redundant (overflødig) informasjon, som gjer at ein kan retta dei fleste feila. Informasjonen til lyd-CD har to lag med Reed-Solomon feilkorreksjon, med omstokking mellom^[1]. Dette aukar datamengda som må lagrast på plata, men er heilt naudsynt.

Kanalkoding

Når informasjonen skal lagrast på eit medium (ofte kalla ein «kanal»), i dette tilfellet ei optisk plate, må han kodast med ein kode tilpassa mediet. For lyd-CD vert det nytta 8/14-modulasjon. Dette er ein blokkode, som kodar 8-bit blokker til 14-bit blokker^[1]. Dette aukar ratamengda med ein faktor på 1.75, men er heilt naudsynt for å lagra informasjonen på ein robust måte.

Referansar

1. Pohlmann, K.C., The compact disc format: Technology and applications, Jou. Audio Eng. Soc., bind. 36, nr. 4, april 1988, ss. 240-287.