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Disco compacto
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El disco compacto, mejor conocido como CD (pronunciado ci-di), por ser las siglas en inglés de Compact Disc, es un disco óptico utilizado para almacenar datos digitales. Originalmente fue inventado para audio digital y eventualmente también se comenzó a utilizar como un dispositivo de almacenamiento de datos bajo el nombre de CD-ROM, pronunciado ci-di-rom, que son las siglas para su nombre en inglés Compact Disc - Read Only Memory, que se traduce como Disco Compacto - Memoria de Sólo Lectura. Los dispositivos de lectura de CD-ROM son habitualmente incluidos como un componente en las computadoras personales. En general, los discos compactos de música son distintos de los CD-ROMs y los reproductores de discos compactos de música no pueden manejar los datos de un CD-ROM, aún cuando las computadoras personales generalmente pueden reproducir discos de música. Aunque la funcionalidad para escuchar discos compactos de música está incluida en las unidades de CD-ROM por cuestiones de estándar, estas unidades están diseñadas para funcionar a velocidades superiores y en modo de lectura aleatoria; especialmente no están diseñadas para funcionar por largos períodos de tiempo en velocidad simple, como sucede con los CD-DA, por lo cual el reproducir habitualmente discos de música en platinas CD-ROM acaba por dañar permanentemente estas unidades. Es posible producir discos compactos compuestos que contengan datos y audio, con el formato adecuado para que la música pueda ser escuchada en un reproductor de discos compactos de música, en tanto que los datos o inclusive una pista de video, pueda ser accesada en una computadora. Con el advenimiento de la tecnología MP3 los dispositivos de reproducción de discos compactos de música evolucionaron para interpretar pistas MP3 formateadas en un CD-ROM y reproducirlas de manera análoga a un disco compacto de audio. La ventaja del MP3 es que al reducir el tamaño de la información necesaria para una pista de música, se aumenta la capacidad de pistas que se pueden almacenar en un disco compacto hasta en 10 veces sin una degradación significativa en la calidad de sonido para dispositivos móviles. Todos los formatos de disco compacto están basados en las especificaciones físicas definidas por Philips-Sony en el Libro rojo, originalmente estipuladas para audio digital PCM a 16 bits con un muestreo de 44.1 KHz, pero que eventualmente tuvieron que adecuarse para definir tipos de contenido que un disco podía albergar conforme las aplicaciones basadas en disco compacto fueron incrementándose, llegando a los siguientes tipos de disco compacto AntecedentesLa historia del disco compacto como tal se inicia a mediados de la década de 1970 en los laboratorios de una empresa alemana que 10 años antes inventara el casete compacto, Philips. Fue hasta el otoño de 1978 cuando se realizó la primera demostración de un disco y un dispositivo lector. Cuenta la historia que en esta demostración, lo que más importaba era la impresión que diera el dispositivo, por lo cual debería de ser pequeño y compacto, atractivo a la vista, fácil de manejar y más pequeño que un tornamesa o tocadiscos, lo cual se logró poniendo las piezas mecánicas en una carcaza sobre una mesa, las cuales estaban conectadas por unos cuantos cables a un metro cúbico de componentes que se encontraban debajo del mantel de la mesa. Aún cuando todos sabían lo que había debajo de la mesa, creyeron en la nueva tecnología del sonido. El primer reproductor de disco compacto de Philips iba a ser bautizado con el nombre de Pinkeltje, en honor a un conocido duende de una historia infantil Danesa . Los componentes electrónicos nunca fueron una prioridad, ya que estos siempre podrían ser miniaturizados. El principal objetivo era hacer que funcionara, lo que involucraba la forma en que la información del sonido digitalizado fuera codificada ahora que no podían ser utilizados los procesos analógicos. Los investigadores de Philips aprovecharon la experiencia obtenida con la tecnología de procesamiento digital de señales utilizada en telecomunicaciones. En los primeros prototipos Philips probó una técnica simple y eficiente para convertir la señal analógica del sonido en ceros y unos digitales. Con la modulación delta, los cambios en voltaje en el micrófono son seguidos por unos y ceros. Un uno representa una subida de voltaje mientras que los ceros una caída. De esta forma se requieren relativamente de pocos ceros y unos para almacenar con precisión una señal. Los ceros y unos pueden ser utilizados posteriormente para reconstruir con precisión el patrón de voltaje original. La desventaja es que para que este método funcione no se deben de perder códigos ya que de otra forma el reproductor pierde la pista de lo que está haciendo. Esto es precisamente lo que pasaba. Un dueto que había sido grabado en disco compacto siguiendo esta metodología, no valía la pena escucharlo. Quedaba claro que esta no era la forma apropiada de hacerlo, por lo cual los siguientes prototipos de Philips utilizaron una técnica distinta llamada modulación pulso código (Pulse Code Modulation, PCM), que requiere más unos y ceros pero ofrece un mejor resultado. Con la modulación pulso código el voltaje del micrófono es traducido a un valor digital en cada momento sucesivo; por ejemplo, 3 milivolts se convierten en 011 y 6 mV se convierten en 110. La ventaja de esto es que el voltaje del micrófono puede ser reconstruido siempre, aún cuando se pierda o dañe una parte. Es por esta razón que se obtienen mejores resultados con la modulación pulso código que con la delta. Aún cuando al reproductor le faltaba mucho para ser terminado, pareció importante que en esta fase temprana del desarrollo del producto se ganara soporte tanto de la industria como del público, ya que otras compañías también estaban trabajando en versiones de audio del videodisco. AEG-Telefunken estaba trabajando en un MiniDisc y JVC en un sistema de Audio de Alta Densidad (Audio High Densiti, AHD). Para prevenir una batalla entre los distintos sistemas incompatibles, Philips debía demostrar claramente sus avances, convocando una conferencia de prensa en Marzo de 1979, en la que permitió a la audiencia escuchar música digital. La demostración se llevó a cabo con la Sinfonía Inconclusa de Schubert. El prototipo estaba terminado aún cuando el producto no estaba listo. TiposCD-DA (Red book, Libro rojo)El libro rojo es un documento que provee las especificaciones para el disco compacto estándar desarrollado por Sony y Philips. Cuenta la historia que el documento fue presentado engargolado con pastas rojas, orinando la tradición de los libros de colores para las siguientes especificaciones, y que sería patentado por Philips y Sony.
Los datos en un CD-DA están organizados en sectores de información, que es el bloque de almacenamiento más pequeño individualmente direccionable. La información es almacenada en marcos de 1/75 de segundo, con 44,100 muestras de 16 bits por segundo en dos canales. Lo que da un tamaño de sector de 2,352 bytes por marco, que es el tamaño total de un bloque físico en un disco compacto.
Como parte de la alianza, Philips demandó que el invento fuera llamado Disco Compacto y que todos los productos compatibles con estos estándares deberían de portar el logotipo, que igualmente registró bajo su nombre, operación que también había hecho con un invento de ellos 20 años atrás; el casete compacto de cinta magnética. El libro rojo especifica la utilización de código para la detección y corrección de errores para compensar los espacios vacíos de información de audio debido a imperfecciones físicas del disco. El logotipo para el disco compacto es utilizado para identificar los discos compactos que cumplan con las especificaciones para CD-DA, el estándar IEC 908 y/o la descripción Philips-Sony para sistemas de Disco Compacto de Audio Digital, mejor conocida como libro rojo. Dos años después, en Octubre de 1982 sale al mercado Japonés el primer reproductor de discos compactos, el Sony CDP-101. CD-ROM (Yellow book, Libro amarillo)El segundo libro fue escrito en 1983 y es conocido como el "Libro Amarillo" abarcando las bases del Disco Compacto-Memoria de Solo Lectura (CD-ROM), que se convertiría en el estándar para discos compactos para computadora, y significó que cualquier computadora equipada con una platina de CD-ROM podía leer este formato capaz de almacenar alrededor de 650 millones de bytes de datos. En este estándar se define básicamente cuánto puede almacenar y cómo se define el disco en sectores físicos. El Modo 1 define estándares rigurosos para la corrección de errores para asegurar la integridad de los datos, mientras que el Modo 2 es para el CD-ROM XA. A diferencia del CD-DA, en el cual un byte de información no afecta de manera significativa al sonido, e inclusive al video, en el caso de los datos resulta imperativa la detección y corrección de errores debido a que la variación de un bit puede llevar a la corrupción de la información pudiendo llegar inclusive al bloqueo del equipo por un error de lectura.
El logotipo para el CD-ROM es utilizado para identificar los discos compactos que cumplan con las especificaciones para CD-ROM, el estándar ISO/IEC 10149 y/o la Descripción del Sistema de Disco Compacto Memoria de Sólo Lectura de Philips-Sony, también conocida como libro amarillo El disco compacto grabable o CD-R (Compact Disc-Recordable) fue desarrollado con estos mismos estándares, aunque están compuestos de otros materiales. Mientras que el CD-ROM utiliza aluminio en su construcción, los discos compactos grabables utilizan oro, lo que hace que su color los haga identificables. Photo CDEl Photo CD fue desarrollado por Kodak y Philips. Estos discos pueden ser leídos por reproductores especiales para discos PhotoCD, así como por algunos los lectores de disco que soporten el formato CD-ROM/XA y multisesión. Está diseñado específicamente para el almacenamiento de imágenes. CD-ROM XA"XA" es para eXtended Arquitecture o Arquitectura Extendida, que identifica una extensión del formato "Libro Amarillo" que es generalmente consistente con el estándar ISO 9660 para el formato lógico. Este formato fue anunciado como la elección física de Kodak/Philips para el formato Photo CD y desarrollado por Sony, Philips y Microsoft. El formato de Arquitectura eXtendida adoptó algunas de las mejoras multimedia del CD-I incluyendo el audio comprimido ADPCM, así como el video comprimido. Define dos tipos nuevos de sectores que permiten leer y proyectar datos, gráficos, video y audio al mismo tiempo, siendo estas especificaciones publicadas como una extensión del Libro Amarillo. El CD-ROM XA contiene sectores Modo 2, esto es, áreas libres para datos extra por la omisión de código para la detección y corrección de errores. Con la finalidad de permitir audio y otros datos intercalados y leídos simultáneamente. Hasta este momento las imágenes tenían que ser cargadas antes de que las pistas de audio pudieran ser reproducidas. Las especificaciones del CD-ROM XA incluye modos de 256 colores, que son compatibles con los formatos de PC y CD-i, y audio con modulación Adaptiva Diferencial Pulso Código (Adaptive Differential Pulse Code Modulation, ADPCM), que también está definido para el CD-i, Photo CD, Video CD y el CD Extra, que también estuvieron basados en el CD-ROM XA. CD-I (Green book, Libro Verde)
Orange book, Libro naranjaEl cuarto libro, "Libro Naranja", fue publicado en 1990 y estaba dividido en dos secciones. La primera parte refiere la tecnología magnetooptica y la segunda con el primer formato de disco compacto grabable o CD-R. Independientemente de estas secciones se liberó una tercera que describe los discos compactos reescribibles o regrabables, también conocidos por sus siglas en inglés CD-RW de Compact Disc Rewritable. Es una delineación de la tecnología de disco compacto reescribible, inicialmente llamado CD-E por CD-Eraseable o disco compacto borrable, que permite reemplazar los datos y puede ser utilizado de manera similar a un disquete, con la diferencia de que es un medio de almacenamiento de mucho mayor capacidad. Esta tecnología llegó al mercado como CD-RW por CD ReWritable, disco compacto reescribible, en el que los datos pueden ser escritos, borrados y reescritos, permitiendo un medio de almacenamiento portable de gran capacidad. Además de la definición de estos estándares, el libro naranja incluye información sobre la organización de los datos, multisesión, discos híbridos, modulación de preparación para grabado (pregroove modulation) para el control del motor durante la escritura y recomendaciones para la medición de reflectividad, medio ambiente y velocidad de la luz. Las especificaciones del libro naranja permitieron por primera vez la escritura de discos en escritorio. Hasta este momento los discos compactos habían sido de música de sólo lectura (CD-DA), para ser leídos en reproductores de disco compacto y multimedia (CD-ROM), para ser utilizados en computadoras. Después del Libro naranja, cualquier usuario con una platina grabadora de discos compactos podía crear sus propios discos en una computadora personal. CD-MO
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El DVD es una tecnología de disco óptico que permite almacenar 4.7 gigabytes de capacidad de almacenamiento en un disco de lado simple y una capa, lo que es suficiente para una película de 133 minutos. Los DVDs pueden ser de uno o dos lados y pueden contener dos capas de cada lado; un disco de doble capa y dos lados puede almacenar hasta 17 gigabytes de video, audio u otra información, lo cual es significativamente superior a los .65 gigabytes (650 MB) que puede almacenar un CD-ROM.
Los DVD para video utilizan el estándar MPEG-2 para el almacenamiento y compresión de datos, en el cual se supera en 4 veces la resolución de MPEG-1 y se puede entregar a una velocidad de 60 campos entrelazados por segundo, en donde 2 campos constituyen un cuadro de imagen. MPEG-1 puede entregar 30 cuadros no entrelazados por segundo. La calidad de audio en un DVD es comparable a la de un CD-DA.
Los formatos de DVD existentes son:
Es una tecnología que permite a un usuario de computadora escribir datos una o varias veces a un DVD con la unidad DVD en la computadora. Entre los diversos formatos disponibles están el DVD-RAM (DVD Random Access Memory), un formato reescribible que puede ser reescrito aproximadamente 100,000 veces; DVD-R (DVD-Recordable, DVD-Grabable) que es la versión equivalente al CD-R; el DVD-Rewritable) y DVD+RW (DVD-Rewritable), que son dos formatos similares pero incompatibles que pueden ser reescritos varias veces; y por último el DVD Multi, un formato reescribible que permite que todos los formatos anteriores puedan ser utilizados en sus unidades.
Panasonic, Philips, y Pioneer han liberado tres versiones de DVD grabable. Todos utilizan un láser rojo con una longitud de onda de 650 nanómetros. Las versiones WORM son escritas con medias orgánicas moldeadas (dye-based) y las reescribibles son grabadas con tecnología de cambio de fase. Los discos grabables de un solo lado pueden almacenar hasta 4.7 gigabytes de datos.
Los formatos grabables de DVD provocaron conflictos debido a que se crearon dos coaliciones de la industria para respaldar versiones distintas altamente incompatibles de la tecnología. Por un lado el Consejo del DVD Grabable (Recordable DVD Council) sigue las recomendaciones del Foro del DVD (DVD Forum), quien cuenta entre sus miembros a Hitachi, Pioneer y Panasonic; respaldando las tecnologías DVD-RAM, DVD-RW, y DVD-R; mientras que por otro lado la Alianza DVD+RW (DVD+RW Alliance) que tiene entre sus miembros a Hewlett-Packar, Dell y Sony, apoyan el DVD+RW. Por si fuera poco, en medio de estos grupos emerge un nuevo estándar llamado Blu-ray, como un posible reemplazo para el DVD Grabable.
Es una tecnología para alta capacidad de almacenamiento de datos para computadora. De manera similar a la memoria de acceso aleatorio (RAM), puede ser leído repetidamente, escrito y borrado. Fue diseñado principalmente como una unidad removible de almacenamiento; el DVD-RAM provee las capacidades de un disco reescribible (CD-RW), permitiendo a los usuarios ejecutar programas desde los discos, copiar archivos y reescribirlos o borrarlos; sin embargo, con una capacidad de hasta 9.4 GB en un disco de doble lado, el DVD-RAM supera por mucho la capacidad de un CD-RW.
Los discos DVD-RAM pueden ser reescritos 100,000 veces, 100 veces más que el DVD-RW o el DVD+RW, los otros formatos de DVD reescribibles. Las platinas DVD-RAM usualmente pueden leer DVDs de Video y DVD-ROMs, así como cualquier tipo de disco compacto. Al igual que otros formatos de DVD reescribible, DVD-RAM utiliza grabación por cambio de fase, en la que variando la intensidad del láser se crean áreas objetivo en la capa de grabación de cambio de fase para alternar entre estados amorfos y cristalinos.
El DVD-Audio, o DVD-A es un formato de Disco Versátil Digital desarrollado por Panasonic que está diseñado específicamente para contener datos de audio, particularmente música de alta calidad. El Foro DVD liberó la versión final de la especificación DVD-A en Marzo de 1999.
Este formato provee cuando menos el doble de la calidad del sonido y puede contener hasta 7 veces la misma información que un disco compacto de audio (CD-DA).
Casi todo el espacio de almacenamiento disponible en un DVD-Video está destinado para contener datos de video, como consecuencia, el espacio asignado a datos de audio, como la pista de audio Dolby Digital 5.1, está muy limitada. En los discos compactos estándar y DVD-Video se utiliza una técnica de compresión difusa, llamada así porque se pierden algunos dato, para almacenar información de audio en el espacio disponible. Además de utilizar métodos de compresión matemáticamente sin pérdidas. También provee un sonido más complejo al incrementar la velocidad de muestreo y el rango de frecuencia más allá de las limitaciones de espacio de los discos compactos y DVD-Video. En un DVD-Audio el sonido es almacenado con un muestreo de 24 bits a 96KHz, en comparación con las pistas de audio en un DVD-Video que es de 16 bits a 48KHz o un CD-DA de 16 bits a 44.1 KHz.
Aún cuando el DVD-A está diseñado para música, también puede contener otros datos, de tal forma que, similarmente al E-CD, puede proveer información extra, como notas e imágenes. Una variación del formato, el DVD-AudioV, está diseñado para soportar una cantidad limitada de datos DVD-Video adicionales al DVD-Audio.
El DVD-A está respaldado por la mayoría de las empresas de la industria, como la tecnología que reemplazará el CD-DA. Las excepciones mayores son Philips y Sony, cuyo Super Audio CD (SACD) provee calidad de audio similar, incluyendo sonido envolvente 5.1 además del estereofónico. Ambos formatos mejoran la complejidad del sonido incrementando los bits y velocidad de muestreo y pueden ser reproducidos en reproductores actuales, aún cuando la calidad de sonido es similar a la de los reproductores típicos de disco compacto.
Este estándar fue
desarrollado en 1995 como suplemento del Libro Naranja de 1988 y define la
multisesión estampada (stamped multisession), y también es conocido com Disco
Compacto mejorado o E-CD por las siglas de su nombre en inglés, Enhanced Compact
Disc).
En esta modalidad se pueden incluir datos multimedia tales como videos cortos, texto e imágenes en un disco compacto de audio. Los discos fabricados bajo este estándar funcionan normalmente en un reproductor de CD-DA y presentan la información adicional cuando son reproducidos en un dispositivo con capacidades multimedia, como una unidad lectora de CD-ROM o CD-I
Se definen 2 sesiones; la primera conteniendo hasta 99 pistas de audio conforme al Libro rojo y una segunda sesión que cumple con la especificación del Libro amarillo. Entre otras características, puede contener una estructura de directorio compatible con la ISO 9660 para organizar los varios tipos de datos y está soportado como una definición licenciada estándar de Philips, Sony, Microsoft y Apple.
Las variaciones de los formatos estándar constituyen un enlace entre los distintos estándares a manera de puente o combinaciones de los estándares para satisfacer una necesidad tecnológica específica.
El formato ISO 9660 es ampliamente aceptado como un estándar lógico de formato de archivos utilizado para CD-ROM. Traduce la información de los sectores del disco en un un árbol simple de directorios y archivo. Aun cuando es leído por los equipos PC y Mac, las Mac requieren de características específicas para acceder a discos ISO 9660.
Este estándar fue aceptado en 1988 y fue escrito por un grupo de la industria llamado High Sierra, y existen varios niveles en la especificación. En el nivel 1, los nombres deben de estar en el formato 8.3 (8 caracteres para el nombre, punto y 3 caracteres para la extensión o sufijo) y en letras mayúsculas; los nombres de los directorios no pueden ser mayores a 8 caracteres y no pueden existir más de 8 niveles en el arbol de directorios. Las especificaciones de nivel 2 y 3 aceptan nombres de archivo de hasta 32 caracteres
Es una extensión del ISO 9660 desarrollado por Microsoft, que permite la utilización de caracteres Unicode en nombres de archivos, lo que era necesario para usuarios internacionales, así como nombres de archivo de hasta 64 caracteres.
HFS son las siglas en inglés para Sistema de Archivos Jerárquico o Hierarchical File System, que es un formato lógico de archivos específico de Macintosh. Estos discos no pueden ser leídos en equipos PC.
[161] [176] [186][188][192][195][199]
Ligas de interés |
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En el libro Rojo se incluyen
las características generales para los discos compactos de audio digital o CD-DA
por las siglas de su nombre en inglés Compact Disc Digital Audio, con la
capacidad de almacenar alrededor de 74 minutos de audio o 99 pistas de audio
digitalizado a 16 bits con una velocidad de muestreo de 44,100 muestras por
segundo en un disco de 120 mm de diámetro y 1.2 mm de grosor, compuesto de un
substrato de policarbonato plástico como cuerpo principal, una o más capas de
metal reflejante y una capa de laca.
Los
datos en un CD-DA no están arreglados en unidades físicas distintas; los datos
son organizados en marcos consistentes de 24 bytes de datos, más bits de
sincronización, corrección de errores, control y presentación, que están
intercalados de tal forma que los daños al disco no destruyan un solo marco sino
pequeñas partes de varios.
El tercer libro fue publicado en 1986 y conocido como "Libro Verde", abarca
la tecnología del disco compacto interactivo o CD-I y detalla la sincronía de
audio con pistas de datos en un CD-ROM para proveer servicios como video en
tiempo real combinado con interacción del usuario. Philips Interactive fue la
principal empresa que comerció esta tecnología.
Los productos CD-R puede ser
escritos sólo una vez, de manera similar a los WORM (Write Once Read Many,
Escribir una Vez Leer Muchas). Una platina CD-R puede escribir en discos
compactos que tienen capas de material específico para grabar y pistas
premarcadas (pregrooved). Las primeras pistas son un área para calibración de
programa que es seguida de un área de entrada (lead in), en donde se escribirá
la tabla e contenido, luego sigue el área de programa, en donde el usuario graba
la información para finalmente llegar al área de salida (lead out). Existen
también discos que incluyen áreas de sólo lectura y de grabación.
Liberado en 1993 por Sony,
Philips, Matsushita y JVC (Japan Victor Company) y constituye las
especificaciones para lo que es conocido como Disco Compacto de Video o VCD, por las siglas de su nombre en inglés Video Compact Disc, conteniendo los
estándares para la compresión de datos utilizada para proyectar grandes
cantidades de audio y video en una computadora doméstica. Como se define en el
documento, es una adaptación particular del CD-ROM XA, que está diseñado para
dar cabida a datos de video MPEG-1. La estructura de sectores del CD-ROM XA,
descrita en el Libro amarillo y el ISO 9660, es utilizado para definir los
bloques lógicos y físicos, mientras que MPEG-1 es utilizado para comprimir datos
para que video de pantalla y movimiento completos puedan ser contenidos en el
disco. Sin la compresión, el disco únicamente podía contener 2 minutos de
video. La resolución de VCD es similar a la del VHS.
