CD

Compact Disc (CD) er en optisk plate som blir brukt for å lagre digitale data.
Det ble opprinnelig oppfunnet for digital lyd og blir også brukt som et datalagringsmedium, kalt CD-ROM. CD-ROM-lesere blir ofte inkludert som komponenter i personlige datamaskiner. Generelt er lyd-CD-er atskilt fra CD-ROM-er, og CD-spillere som er ment brukt for å høre lyd, kan ikke få noen mening ut av data på en CD-ROM. Men PC-er kan generelt spille lyd-CD-er. Det er mulig å lage kombinerte CD-er som inneholder både data og lyd, der sistnevnte kan spilles på en CD-spiller, mens data eller for eksempel videospor kan bli avlest på en datamaskin. Standarden for lyd-CD-er heter Red book.
Ved hjelp av MP3-teknologi har det de siste årene blitt utviklet CD-spillere som kan tolke MP3-formaterte spor på en CD-ROM og spille dem av som lyd. Fordelen med MP3 er lavere filstørrelse med relativt liten forskjell i lydkvalitet.

Historie

CD-en ble utviklet i 1980 av Sony og Philips og har i stor grad avløst grammofonplaten. Philips hadde egentlig foreslått at det skulle være plass til én time musikk på platen. Sonys visepresident Norio Ogha hadde imidlertid studert musikk i Berlin og var av den mening at Beethovens niende symfoni måtte passe på en CD. Etter å ha gjennomsøkt arkivet var resultatet at den lengste innspillingen var på 74 minutter, og standarden var fastlagt.
I 1982 ble den masseprodusert i Langenhagen nær Hannover i Tyskland. Microsoft og Apple var tidlige entusiaster og hjalp frem CD-ROM-en. John Sculley, administrerende direktør i Apple på daværende tidspunkt, sa så tidlig som i 1987 at CD-ROM-en ville revolusjonere bruken av personlige datamaskiner.

Tekniske detaljer

CD-er er laget av en 1,2 mm tykk skive av polykarbonatplast dekket med et mye tynnere lag av aluminium.  Den ene siden av platen er som regel beskyttet av et lag med lakk. På lakken kan man skrive en tekst, trykke en logo eller lignende.
Platene finnes i mange forskjellige størrelser, men den vanligste er 120 mm i diameter. En 120 mm-plate kan lagre ca 74 minutter musikk eller rundt 650 megabyte data. Plater som kan lagre rundt 700 megabyte data eller 80 minutter musikk, begynner å bli mer vanlig. Det finnes også mindre vanlige 90, 99 og 100 minutters plater, men de er ikke kompatible med alle lesere og skrivere.
Plateformatet, kjent som Red Book-standarden, ble fremsatt av det nederlandske elektronikkselskapet Philips, som eier rettighetene til 'CDDA'-logoen som kan sees på platene. Grovt sett er formatet en to-kanals (venstre og høyre for stereo) 16-bit PCM-koding på 44,1 kHz. Reed-Solomon-feilretting sørger for at CD-en tåler å bli ripet (til et visst punkt) uten at innholdet blir påvirket av det.
Informasjonen på en standard CD er kodet som et spiralspor av groper som er formstøpt inn i toppen av polykarbonatlaget. Hver grop er ca 125 nm dyp og 500 nm bred, og fra 850 nm til 3,5 μm lang. Avstanden mellom sporene er 1,5 μm. En CD blir lest ved å sende lys (bølgelengde 780 nm) fra en halvlederlaser gjennom bunnen av polykarbonatlaget, og registrere lyset som blir reflektert av aluminiumslaget. Lyset fra laseren lager et punkt som er ca 1,7 μm diameter på metalloverflaten. Siden CD-en blir lest gjennom bunnen av platen, blir hver grop oppfattet som en opphøyning. Områdene uten disse opphøyningene kalles land.
Lys som treffer land-områdene blir reflektert normalt og oppfattet av en fotodiode. Lys som treffer en opphøyning, derimot, opplever destruktiv interferens med lysrefleksjonen fra området rundt opphøyningen, slik at det ikke blir reflektert. Dette skjer fordi høyden til hver opphøyning er en fjerdedel av bølgelengden til laserlyset, noe som fører til en halv bølgelengde i faseforskjell mellom lys som reflekteres fra landområdet, og lys fra opphøyningen.

Kopibeskyttelse

CD-spesifikasjonene inneholder ingen kopibeskyttelsemekanismer, og platene kan enkelt kopieres eller «rippes» til en datamaskin. Så tidlig som i 2002 ble det gjort forsøk av plateselskapene på å markedsføre såkalte kopibeskyttede CD-er. Disse er avhengige av bevisste feil som blir lagt inn i dataene lagret på platen. Hensikten er at feilrettingen i en CD-spiller gjør at musikken spilles som normalt, mens datamaskinens CD-ROM-leser vil feile. Slik triksing har ført til et teknologikappløp — ikke alle nåværende spillere feiler, og kopieringsprogramvare blir tilpasset for å takle slike skadede data. Det fører igjen til at musikkindustrien prøver andre metoder.
Philips har sagt at slike plater, som ikke oppfyller Red Book-spesifikasjonene, ikke har lov til å bære varemerket Compact Disc Digital Audio. Det virker også sannsynlig at Philips' nye CD-brennere vil kunne lese data fra slike beskyttede plater.

CD-formater

Masseproduserte CD-plater kan ikke skrives til, siden de produseres ved mekanisk preging av en folie. 
CD-R (Compact Disc – Recordable) er utviklet for å kunne skrives til én gang. En laser i spilleren lager en permanent endring i en film, som deretter i prinsipp kan leses av andre avspillere. Prosessen kalles å «brenne» en CD, og det er ikke mulig å endre eller slette innholdet etter at denne prosessen er ferdig.
CD-RW (Compact Disc – ReWritable) tillater mangfoldige skrivinger på den samme platen. En CD-RW-plate har ikke samme skarphet i refleksen mellom landområder og opphøyninger som en presset CD eller en CD-R-plate. Enkelte avspillere klarer derfor ikke å lese slike plater.
I de siste årene ble betegnelsen «hjemmebrente» brukt om hjemmeproduserte CD-er.

Navnekonvensjoner

Uttrykket EP brukes både på CD- og grammofonplater for å angi middels spilletid.