Kompaktplate

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.

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.

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.

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.

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.