Compact disc (CD) adalah format penyimpanan data cakram optik digital yang dikembangkan bersama oleh Philips dan Sony untuk menyimpan dan memutar rekaman audio digital. Compact disc pertama diproduksi pada bulan Agustus 1982, dan pertama kali dirilis di Jepang pada bulan Oktober 1982 sebagai Compact Disc Digital Audio. CD lebih ringkas daripada LaserDisc (LD) yang dikembangkan pada tahun 1970-an. CD memperoleh popularitas yang cepat pada tahun 1990-an. CD dengan cepat mengalahkan semua format audio lainnya di Amerika Serikat pada tahun 1991, mengakhiri dominasi pasar kaset. Pada tahun 2000, CD menyumbang 92,3% dari seluruh pangsa pasar dalam hal penjualan musik. CD dianggap sebagai format audio dominan terakhir dari era album, karena kemunculan MP3, iTunes, nada dering seluler, dan format musik yang dapat diunduh lainnya pada pertengahan tahun 2000-an mengakhiri dominasi CD selama satu dekade.
Format Audio Digital kemudian diadaptasi (sebagai CD-ROM) untuk penyimpanan data tujuan umum. Beberapa format lain kemudian diturunkan, termasuk penyimpanan audio dan data sekali tulis (CD-R), media yang dapat ditulis ulang (CD-RW), Video CD (VCD), Super Video CD (SVCD), CD Foto, CD Gambar, Compact Disc-Interaktif (CD-i), CD Musik yang Disempurnakan, dan Super Audio CD (SACD) yang mungkin memiliki lapisan CD-DA.
CD standar memiliki diameter 120 milimeter (4,7 inci) dan dirancang untuk menyimpan hingga 74 menit audio digital stereo yang tidak terkompresi atau sekitar 650 MiB (681.574.400 byte) data. Kapasitas dapat diperpanjang secara rutin hingga 80 menit dan 700 MiB (734.003.200 byte) dengan mengatur data lebih rapat pada disk berukuran sama. Mini CD memiliki berbagai diameter mulai dari 60 hingga 80 milimeter (2,4 hingga 3,1 inci); kadang-kadang digunakan untuk CD single, menyimpan hingga 24 menit audio, atau mengirimkan driver perangkat.
Pada saat teknologi ini diperkenalkan pada tahun 1982, sebuah CD dapat menyimpan lebih banyak data daripada hard disk drive komputer pribadi, yang biasanya dapat menampung 10 MiB. Pada tahun 2010, hard drive umumnya menawarkan ruang penyimpanan sebanyak seribu CD, sementara harganya anjlok ke tingkat komoditas. Pada tahun 2004, penjualan CD audio, CD-ROM, dan CD-R di seluruh dunia mencapai sekitar 30 miliar cakram. Pada tahun 2007, 200 miliar CD telah terjual di seluruh dunia.
Detail fisik
CD terbuat dari plastik polikarbonat setebal 1,2 milimeter (0,047 inci) dan beratnya 14-33 gram. Dari tengah ke luar, komponen-komponennya adalah: lubang spindel tengah (15 mm), area transisi pertama (cincin penjepit), area penjepit (cincin susun), area transisi kedua (pita cermin), area program (data), dan pelek. Area program bagian dalam menempati radius dari 25 hingga 58 mm.
Lapisan tipis aluminium atau, yang lebih jarang, emas diaplikasikan ke permukaan, membuatnya reflektif. Logam dilindungi oleh lapisan pernis yang biasanya dipintal langsung pada lapisan reflektif. Label dicetak pada lapisan pernis, biasanya dengan sablon atau cetak offset.
Data CD direpresentasikan sebagai lekukan kecil yang dikenal sebagai lubang, dikodekan dalam jalur spiral yang dibentuk di bagian atas lapisan polikarbonat. Area di antara lubang-lubang tersebut dikenal sebagai lahan. Setiap lubang memiliki kedalaman sekitar 100 nm dengan lebar 500 nm, dan panjangnya bervariasi dari 850 nm hingga 3,5 µm. Jarak antar lilitan (pitch) adalah 1,6 µm (diukur dari tengah ke tengah, bukan dari tepi ke tepi).
Saat memutar CD audio, motor di dalam pemutar CD memutar cakram dengan kecepatan pemindaian 1,2-1,4 m/s (kecepatan linier konstan, CLV) - setara dengan sekitar 500 RPM di bagian dalam cakram, dan sekitar 200 RPM di bagian tepi luar. Trek pada CD dimulai dari bagian dalam dan berputar ke arah luar, sehingga disk yang diputar dari awal hingga akhir akan memperlambat laju rotasinya selama pemutaran.
Area program adalah 86,05 cm2 dan panjang spiral yang dapat direkam adalah 86,05 cm2 / 1,6 µm = 5,38 km. Dengan kecepatan pemindaian 1,2 m/s, waktu pemutaran adalah 74 menit atau 650 MiB data pada CD-ROM. Disk dengan data yang dikemas sedikit lebih padat dapat ditoleransi oleh sebagian besar pemutar (meskipun beberapa pemutar lama gagal). Dengan menggunakan kecepatan linier 1,2 m/s dan track pitch yang lebih sempit yaitu 1,5 µm akan meningkatkan waktu pemutaran hingga 80 menit, dan kapasitas data hingga 700 MiB. Track yang lebih padat pun dimungkinkan, dengan cakram semi-standar 90 menit/800 MiB memiliki 1,33 µm, dan 99 menit/870 MiB memiliki 1,26 µm, tetapi kompatibilitasnya menurun seiring dengan meningkatnya kepadatan.
Ini adalah fotomikrograf dari lubang pada tepi bagian dalam CD-ROM; pencahayaan 2 detik di bawah cahaya neon yang terlihat. CD dibaca dengan memfokuskan laser semikonduktor dengan panjang gelombang 780 nm (inframerah dekat) melalui bagian bawah lapisan polikarbonat. Perubahan ketinggian antara lubang dan tanah menghasilkan perbedaan dalam cara cahaya dipantulkan. Karena lubang menjorok ke dalam lapisan atas cakram dan dibaca melalui dasar polikarbonat transparan, lubang membentuk tonjolan saat dibaca. Laser mengenai cakram, memancarkan lingkaran cahaya yang lebih lebar daripada jalur spiral termodulasi yang memantulkan sebagian dari tanah dan sebagian lagi dari bagian atas tonjolan jika ada. Saat laser melewati lubang (gundukan), ketinggiannya berarti bahwa jalur pulang pergi cahaya yang dipantulkan dari puncaknya adalah 1/2 panjang gelombang di luar fase dengan cahaya yang dipantulkan dari tanah di sekitarnya. Hal ini karena ketinggian gundukan sekitar 1/4 panjang gelombang cahaya yang digunakan, sehingga cahaya jatuh 1/4 di luar fase sebelum pemantulan dan 1/4 panjang gelombang lainnya di luar fase setelah pemantulan. Hal ini menyebabkan pembatalan sebagian pantulan laser dari permukaan. Dengan mengukur perubahan intensitas yang dipantulkan dengan fotodioda, sinyal termodulasi dibaca kembali dari cakram.
Untuk mengakomodasi pola spiral data, laser ditempatkan pada mekanisme bergerak di dalam baki cakram pemutar CD. Mekanisme ini biasanya berbentuk kereta luncur yang bergerak di sepanjang rel. Kereta luncur dapat digerakkan oleh roda gigi cacing atau motor linier. Jika menggunakan roda gigi cacing, motor linier kedua yang lebih pendek, dalam bentuk kumparan dan magnet, membuat penyesuaian posisi yang baik untuk melacak eksentrisitas pada disk dengan kecepatan tinggi. Beberapa drive CD (terutama yang diproduksi oleh Philips selama tahun 1980-an dan awal 1990-an) menggunakan lengan ayun yang mirip dengan yang terlihat pada gramofon.
Lubang dan tanah tidak secara langsung mewakili 0 dan 1 dari data biner. Sebagai gantinya, digunakan pengkodean terbalik yang tidak kembali ke nol: perubahan dari pit ke tanah atau tanah ke pit mengindikasikan angka 1, sementara tidak ada perubahan yang mengindikasikan serangkaian angka 0. Setidaknya harus ada dua, dan tidak lebih dari sepuluh angka 0 di antara setiap angka 1, yang ditentukan oleh panjang pit. Hal ini, pada gilirannya, diterjemahkan dengan membalikkan modulasi delapan hingga empat belas yang digunakan dalam menguasai disk, dan kemudian membalikkan pengkodean Reed-Solomon yang disisipkan secara silang, yang pada akhirnya mengungkapkan data mentah yang disimpan pada disk. Teknik pengodean ini (didefinisikan dalam Buku Merah) pada awalnya dirancang untuk CD Digital Audio, tetapi kemudian menjadi standar untuk hampir semua format CD (seperti CD-ROM).
Integritas
CD rentan terhadap kerusakan selama penanganan dan dari paparan lingkungan. Lubang-lubang lebih dekat ke sisi label disk, memungkinkan cacat dan kontaminan pada sisi yang jernih tidak fokus selama pemutaran. Akibatnya, CD lebih mungkin mengalami kerusakan pada sisi label disk. Goresan pada sisi bening dapat diperbaiki dengan mengisinya kembali dengan plastik bias yang serupa atau dengan pemolesan yang hati-hati. Tepi CD terkadang tidak tertutup rapat, sehingga memungkinkan gas dan cairan masuk ke dalam CD dan menimbulkan korosi pada lapisan reflektif logam dan/atau mengganggu fokus laser pada lubang, suatu kondisi yang dikenal sebagai pembusukan cakram. Jamur Geotrichum candidum telah ditemukan-dalam kondisi panas dan kelembaban tinggi-untuk mengkonsumsi plastik polikarbonat dan aluminium yang ditemukan dalam CD.
Integritas data pada cakram padat dapat diukur dengan menggunakan pemindaian kesalahan permukaan, yang dapat mengukur tingkat berbagai jenis kesalahan data, yang dikenal sebagai C1, C2, CU, dan pengukuran kesalahan yang diperluas (butiran yang lebih halus) yang dikenal sebagai E11, E12, E21, E22, E31, dan E32, yang mana tingkat yang lebih tinggi mengindikasikan permukaan data yang mungkin rusak atau tidak bersih, kualitas media yang rendah, media yang rusak, dan media yang dapat direkam yang ditulis oleh penulis CD yang tidak berfungsi.
Pemindaian kesalahan dapat secara andal memprediksi kehilangan data yang disebabkan oleh kerusakan media. Dukungan pemindaian kesalahan berbeda di antara vendor dan model drive cakram optik, dan pemindaian kesalahan yang diperluas (dikenal sebagai "pemindaian kesalahan tingkat lanjut" di Nero DiscSpeed) sejauh ini hanya tersedia di Plextor dan beberapa drive optik BenQ, pada tahun 2020.
Bentuk dan diameter disk
Data digital pada CD dimulai dari bagian tengah cakram dan berlanjut ke arah tepi, yang memungkinkan adaptasi ke berbagai ukuran yang tersedia. CD standar tersedia dalam dua ukuran. Sejauh ini, yang paling umum adalah berdiameter 120 milimeter (4,7 inci), dengan kapasitas audio 74, 80, 90, atau 99 menit dan kapasitas data 650, 700, 800, atau 870 MiB (737.280.000 byte). Cakram memiliki ketebalan 1,2 milimeter (0,047 inci), dengan lubang tengah 15 milimeter (0,59 inci). Ukuran lubang tersebut dipilih oleh Joop Sinjou dan didasarkan pada koin 10 sen Belanda: dubbeltje. Philips/Sony mematenkan dimensi fisiknya.
Sejarah resmi Philips mengatakan bahwa kapasitasnya ditentukan oleh eksekutif Sony, Norio Ohga, untuk dapat memuat keseluruhan Simfoni Kesembilan Beethoven dalam satu cakram.
Ini adalah mitos menurut Kees Immink, karena format kode EFM belum diputuskan pada bulan Desember 1979, ketika ukuran 120 mm diadopsi. Penggunaan EFM pada bulan Juni 1980 memungkinkan waktu pemutaran 30 persen lebih lama, sehingga menghasilkan 97 menit untuk diameter 120 mm atau 74 menit untuk cakram sekecil 100 milimeter (3,9 inci). Sebaliknya, densitas informasi diturunkan sebesar 30 persen untuk menjaga waktu pemutaran pada 74 menit. Diameter 120 mm telah diadopsi oleh format berikutnya, termasuk CD Super Audio, DVD, HD DVD, dan Blu-ray Disc. Cakram berdiameter 80 milimeter (3,1 inci) ("Mini CD") dapat menampung hingga 24 menit musik atau 210 MiB.
Format logis
CD Audio
Format logis CD audio (secara resmi Compact Disc Digital Audio atau CD-DA) dijelaskan dalam dokumen yang diproduksi pada tahun 1980 oleh pencipta bersama format tersebut, Sony dan Philips. Dokumen ini dikenal sehari-hari sebagai Buku Merah CD-DA sesuai dengan warna sampulnya. Formatnya adalah pengkodean PCM 16-bit dua saluran dengan laju sampling 44,1 kHz per saluran. Suara empat saluran seharusnya menjadi pilihan yang diperbolehkan dalam format Red Book, tetapi tidak pernah diimplementasikan. Audio monaural tidak memiliki standar yang ada pada CD Red Book; oleh karena itu, materi sumber mono biasanya disajikan sebagai dua saluran yang identik dalam track stereo Red Book standar (yaitu, mono yang dicerminkan); CD MP3, dapat memiliki format file audio dengan suara mono.
CD-Text adalah perpanjangan dari spesifikasi Red Book untuk CD audio yang memungkinkan penyimpanan informasi teks tambahan (misalnya, nama album, nama lagu, artis) pada CD audio yang sesuai dengan standar. Informasi ini disimpan di area lead-in CD, di mana tersedia ruang sekitar lima kilobyte atau di saluran subkode R ke W pada disk, yang dapat menyimpan sekitar 31 megabyte.
Compact Disc + Grafik adalah compact disc audio khusus yang berisi data grafik di samping data audio pada disc. Disk dapat diputar pada pemutar CD audio biasa, tetapi apabila diputar pada pemutar CD+G khusus, disk dapat mengeluarkan sinyal grafis (biasanya, pemutar CD+G dihubungkan ke pesawat televisi atau monitor komputer); grafis ini hampir secara eksklusif digunakan untuk menampilkan lirik pada pesawat televisi bagi para pemain karaoke untuk bernyanyi bersama. Format CD+G memanfaatkan saluran R hingga W. Keenam bit ini menyimpan informasi grafis.
CD + Extended Graphics (CD+EG, juga dikenal sebagai CD+XG) adalah varian yang lebih baik dari format Compact Disc + Graphics (CD+G). Seperti CD+G, CD+EG menggunakan fitur CD-ROM dasar untuk menampilkan informasi teks dan video sebagai tambahan dari musik yang sedang diputar. Data tambahan ini disimpan dalam saluran subkode R-W. Hanya sedikit, jika ada, cakram CD+EG yang telah diterbitkan.
CD Audio Super
Super Audio CD (SACD) adalah format cakram audio optik beresolusi tinggi dan hanya dapat dibaca yang dirancang untuk memberikan reproduksi audio digital dengan ketelitian yang lebih tinggi daripada Red Book. Diperkenalkan pada tahun 1999, format ini dikembangkan oleh Sony dan Philips, perusahaan yang sama yang menciptakan Red Book. SACD berada dalam perang format dengan DVD-Audio, tetapi tidak ada yang menggantikan CD audio. Standar SACD disebut sebagai standar Buku Merah.
Judul dalam format SACD dapat diterbitkan sebagai cakram hibrida; cakram ini berisi aliran audio SACD serta lapisan CD audio standar yang dapat diputar di pemutar CD standar, sehingga membuatnya kompatibel ke belakang.
CD-MIDI
CD-MIDI adalah format yang digunakan untuk menyimpan data performa musik, yang pada saat pemutaran dilakukan oleh instrumen elektronik yang mensintesis audio. Oleh karena itu, tidak seperti CD-DA Red Book yang asli, rekaman ini bukanlah rekaman audio yang diambil sampelnya secara digital. Format CD-MIDI didefinisikan sebagai perpanjangan dari Red Book asli.
CD-ROM
Selama beberapa tahun pertama keberadaannya, CD adalah media yang digunakan murni untuk audio. Pada tahun 1988, standar CD-ROM Buku Kuning ditetapkan oleh Sony dan Philips, yang mendefinisikan media penyimpanan data komputer data optik yang tidak mudah menguap menggunakan format fisik yang sama dengan cakram padat audio, yang dapat dibaca oleh komputer dengan drive CD-ROM.
CD Video
Video CD (VCD, View CD, dan Compact Disc digital video) adalah format digital standar untuk menyimpan media video pada CD. VCD dapat diputar di pemutar VCD khusus, sebagian besar pemutar DVD-Video modern, komputer pribadi, dan beberapa konsol permainan video. Standar VCD dibuat pada tahun 1993 oleh Sony, Philips, Matsushita, dan JVC dan disebut sebagai standar White Book.
Kualitas gambar secara keseluruhan dimaksudkan agar sebanding dengan video VHS. Video VCD yang dikompresi dengan buruk terkadang memiliki kualitas yang lebih rendah daripada video VHS, tetapi VCD menunjukkan artefak blok daripada noise analog dan tidak semakin memburuk setiap kali digunakan. Resolusi 352×240 (atau SIF) dipilih karena resolusi ini merupakan setengah dari resolusi vertikal dan setengah dari resolusi horizontal video NTSC. 352×288 adalah seperempat resolusi PAL/SECAM. Ini mendekati resolusi (keseluruhan) dari kaset VHS analog, yang meskipun memiliki dua kali lipat jumlah garis pemindaian (vertikal), namun memiliki resolusi horizontal yang jauh lebih rendah.
CD Video Super
Super Video CD (Super Video Compact Disc atau SVCD) adalah format yang digunakan untuk menyimpan media video pada cakram padat standar. SVCD dimaksudkan sebagai penerus VCD dan alternatif untuk DVD-Video dan berada di antara keduanya dalam hal kemampuan teknis dan kualitas gambar.
SVCD memiliki dua pertiga resolusi DVD, dan lebih dari 2,7 kali resolusi VCD. Satu keping CD-R dapat menyimpan hingga 60 menit video format SVCD berkualitas standar. Meskipun tidak ada batasan khusus pada panjang video SVCD yang diamanatkan oleh spesifikasi, namun kita harus menurunkan kecepatan bit video, dan oleh karena itu, kualitasnya, untuk mengakomodasi video yang sangat panjang. Biasanya sulit untuk memasukkan lebih dari 100 menit video ke dalam satu SVCD tanpa mengalami penurunan kualitas yang signifikan, dan banyak pemutar perangkat keras yang tidak dapat memutar video dengan kecepatan bit sesaat yang lebih rendah dari 300 hingga 600 kilobit per detik.
CD Foto
Photo CD adalah sistem yang didesain oleh Kodak untuk mendigitalkan dan menyimpan foto pada CD. Diluncurkan pada tahun 1992, cakram ini didesain untuk menyimpan hampir 100 gambar berkualitas tinggi, hasil pindaian cetakan, dan slide dengan menggunakan pengkodean khusus. CD foto didefinisikan dalam Beige Book dan sesuai dengan spesifikasi CD-ROM XA dan CD-i Bridge. CD ini dimaksudkan untuk diputar pada pemutar CD-i, pemutar CD Foto, dan komputer apa pun dengan perangkat lunak yang sesuai (tanpa menghiraukan sistem operasinya). Gambar juga dapat dicetak pada kertas foto dengan mesin Kodak khusus. Format ini tidak sama dengan Kodak Picture CD, yang merupakan produk konsumen dalam format CD-ROM.
CD-i
Philips Green Book menetapkan standar untuk cakram padat multimedia interaktif yang dirancang untuk pemutar CD-i (1993). Cakram CD-i dapat berisi trek audio yang dapat diputar pada pemutar CD biasa, namun cakram CD-i tidak kompatibel dengan sebagian besar drive dan perangkat lunak CD-ROM. Spesifikasi CD-i Ready kemudian dibuat untuk meningkatkan kompatibilitas dengan pemutar CD audio, dan spesifikasi CD-i Bridge ditambahkan untuk membuat cakram yang kompatibel dengan CD-i yang dapat diakses oleh drive CD-ROM biasa.
CD-i Siap
Philips menetapkan format yang mirip dengan CD-i yang disebut CD-i Ready, yang menempatkan perangkat lunak dan data CD-i ke dalam celah track 1. Format ini seharusnya lebih kompatibel dengan pemutar CD audio yang lebih lama.
CD Musik yang Disempurnakan (CD+)
Enhanced Music CD, juga dikenal sebagai CD Extra atau CD Plus, adalah format yang menggabungkan trek audio dan trek data pada disk yang sama dengan meletakkan trek audio pada sesi pertama dan data pada sesi kedua. Format ini dikembangkan oleh Philips dan Sony, dan didefinisikan dalam Blue Book.
VinylDisc
VinylDisc adalah gabungan dari CD audio standar dan piringan hitam. Lapisan vinil pada sisi label disk dapat menampung sekitar tiga menit musik.
Disadur dari: en.wikipedia.org