記録型CD/DVD
1980年代にCDが普及したとき、それは純粋に読み取り専用のオーディオコンパクトディスク（CD-DA、音楽を再生できるが録音できない）として販売されました。 コンピュータ会社が CD を使って非常に安価にソフトウェア (プログラム) を配布できることに気づくまで、それほど時間はかかりませんでした。また、一般のコンピュータ ユーザーは、CD から読み取るだけでなく、音楽やデータを書き込むことができれば、CD はさらに優れたものになるとすぐに気づきました。
写真：CD-RWは、CDを何度でも消去して書き直しができるように開発されました。 CD/DVD ライター/リライターは、通常の CD/DVD プレーヤーよりもはるかに高度なレーザー読み取り/書き込みヘッドを備えています。 プレーヤーの種類に応じて、読み取り/書き込みヘッドは、通常の CD や DVD、記録型ディスク、および書き換え可能ディスクを読み取ることができる必要があり、実際には複数のまったく異なる読み取り/書き込み操作が可能である必要があります
記録型 CD (CD-R) はどのように機能しますか?
理論的には、普通の CD を自宅で作成しようとすると、巨大で高価な CD プレス機を設置する必要があります。 このCD-Rには、プラスチックに印刷されたノピツトやランドがないのです。 保護用のポリカーボネートと反射用のアルミの間に、色素の層があるのです。 CD プレーヤーからディスクにズームインするレーザー光は、染料を通過して反射アルミニウムに当たり、再び下に跳ね返ります。
ここまではよいとして、このようなコンパクト ディスクにどのように情報を保存するのでしょうか。 CD-Rライターには通常より高出力のレーザーが搭載されており、ディスクに当たると熱が発生して色素を「焼き」、小さな黒い点ができます。その後、CDリーダーがその点にレーザーを当てると、光が完全に吸収され、反射して戻ってこない。 これは、その時点でディスクにゼロ（”0″）が記録されていることを示しています。 染料が燃焼していない場所では、レーザー光が再びまっすぐに反射し、ディスクに “1 “が記録されていることを示します。 どうですか？ CD-Rライターは、「焼けた」ドットの領域と、色素が残っている領域を作ることで、情報を格納するために使用できる0と1の2進数のパターンを作成します。 しかし、一度焼き付けた色素は二度と元に戻せない。
図解。
書き換え可能な CD (CD-RW) はどのように機能するのか
何度も書き込んだり消したりできるコンパクト ディスクを開発するという仕事を任されたとしましょう。 これまで説明してきた方法 (読み取り専用のオーディオ CD のピットやランド方式、CD-R の「焼く」「染める」方式) は明らかに使えません。
ほとんどの人は学校で、固体、液体、気体の中の原子 (または分子) は異なる位置に配置され、固体の原子は互いにしっかりと固定されていると習いました。 固体材料の中には、これよりもっと複雑なものがあり、その原子（または分子）は、2つ以上の異なる方法（固相）で配列することができます。 (例えば、固体の炭素は、グラファイトやダイヤモンドなど、さまざまな相で存在することができる)。
色素の層の代わりに、CD-RW では、2 つの異なる固体形態に存在し、それらの間を行き来することができる金属合金の層があります。 これは、相変化材料または相変化材料と呼ばれます。 原子や分子が規則正しく並んだ結晶体であることもあれば、原子や分子がごちゃごちゃになり、よりランダムで無秩序な状態であるアナモルファス固体という、不透明で光を遮断する固体もあるのです。 CD-RWのlaserhitsこの材料は、それが結晶と非晶質のフォームの間に前後にそれの小さな小さな領域を変更するとき。 itcreates結晶領域、それはCDの一部が反射andeffectively1（ “1”）を書くことだ、それは非晶質領域を作るとき、それはCDを非反射とゼロ（ “0”）を書くことだ。
図解。 CD-RW では、2 進数の情報は、結晶性または非晶質の金属合金の領域として保存されます。 結晶性の領域は規則的な構造を持っており、アルミニウムの領域まで光を通し、再び反射して下に戻ることで、1 を保存します。 一方、アモルファス部分はランダムな構造をしており、レーザー光を散乱させて反射させないので、ゼロを記憶させることができる。
その他の種類の CD
もともと CD は、音楽を保存するためだけに使われていました。 各ディスクは 74 分のステレオサウンドを保存でき、典型的な LP レコードの十分な量を超えています。 1990 年代には、CD 技術はコンピュータのプログラムやゲーム、その他の情報を保存するためにも普及しました。
コンピュータ CD の原型は CD-ROM (CD-Read Only Memory) と呼ばれ、ほとんどのコンピュータは CD-ROM から情報を読み取ることしかできませんでした (情報を保存することはできませんでした)。
コンピュータのCDの原型は、CD-ROM（CD-Read Only Memory）と呼ばれます。
CDとDVDの違いは、保存できる情報量にあります。 CD は 650 メガバイト（百万文字）のデータを格納できるのに対し、DVD は少なくとも 4.7 ギガバイト（千メガバイト）、つまりおよそ 7 倍のデータを詰め込むことができます。 DVDはCDと同じ大きさで、7倍以上の情報を保存しているため、DVDの0と1（またはピットとランド）はCDのそれよりも小さくなければならないのです。 最新の光ディスクは、Blu-ray と呼ばれる技術を使用して、DVD の 6 倍、CD の 40 倍のデータを保存します（詳しい説明は下部のボックスを参照してください）。 CD は私たちにデジタル音楽を紹介しましたが、現在では MP3 プレーヤーとデジタル・ダウンロードに取って代わられつつあります。 なぜか？ わずか12枚のCDを手に取るのがいかに難しいかを見てください。 アップルのMP3プレーヤー「iPod」（20GB）でも、CD400〜500枚分の音楽が瞬きもせずに入るし、シャツのポケットに入るんですよ。 とはいえ、CD の音楽トラックは、MP3 プレーヤーとデジタル音楽に関する記事で説明した理由により、同等の MP3 よりも常に良い音がします。CD 上の情報は、8 対 14 変調 (EFM) や非ゼロ復帰反転 (NRZI) コーディングなど、複雑で巧妙なデータ エンコーディング技法を使用して、もっと微妙な方法でエンコードされています。 非常に専門的な話に聞こえますが、理解するのはそれほど難しくはありません。 EFMは基本的に、短いデータパターンを長いデータパターンに変換して（逆説的ですが）、より効率的に、より少ないエラーリスクでデータを保存することを意味します。 NRZIとは、個々のランドやピットを読み取る代わりに、レーザーがピットとランドの間の変化、あるいはピットとランドの長いストリングを探し出し、それを1と0に変換することを意味します。 例えば、長いピットを読んでいて、突然ランドが現れたら、それは1と解釈されます。 土地と書いてあるところにいきなり穴があったら、それも1と解釈する。
アートワーク。 ピットとランドが CD の表面で 0 と 1 をどのようにエンコードするか。 ピットからランド、またはランドからピットへの移行は 1 をエンコードし、中断されないピットまたはランドの長さは 0 をエンコードします。
なぜ、先に説明した「ピットは 0、ランドは 1」という単純な方法ではなく、この種の手法を使用するのでしょうか。 それは、ディスク スペースをより効率的に使用し (したがって、ディスクにより多くのデータをパックできます)、非常に短いまたは長いピットまたはランドが不要になり、傷や汚れによって失われるビットの重要性が最小限になります (したがって、エラーに対して修正するのに役立ちます)。 CDプレーヤーを自作したり、データ通信を行ったりしない限り、CDやDVDにデータがどのように格納されているかを正確に知る必要はありません。したがって、ピットがゼロでランドが1であると考えるなら、それは何が起こっているかの完璧な近似であり、ほとんどの人が知るべきことなのです。 (もっと詳しく知りたい方は、Ken C.著「コンパクトディスクハンドブック」のデータエンコードの項をご覧ください。 Pohlmann による The Compact Disc Handbook の 74 ページ以降のデータ エンコードのセクションを参照してください)
Who invented CDs?
CD を支えるテクノロジーは、1960 年代後半に James T. Russell (1931-) によって発明されました。 音楽ファンだったラッセルは、LPレコードやカセットテープよりも正確に音楽を再現できる録音システムを切望していました。 1970年、ラッセルは世界初の光学式録音システムの特許を取得し、その後、改良を重ねた。 1982年にソニーとフィリップスが発売したオーディオCDは、ヨーロッパでようやく商品化され、翌年にはアメリカでも発売された。 CD-ROMは1990年代に入り、Encyclopedia Britannica、Broderbund、DorlingKindersleyといった出版社から、文字、音声、写真、アニメーション、ビデオなどを含む「マルチメディア」百科事典が発売され、人気を博すことになる。 CD-ROMは、ワールド・ワイド・ウェブ（WWW）により、情報の即時公開や更新が容易になり、多くの異なるソースからのページをリンクさせることができるようになったため、今日ではあまり人気がない。