Kompaktný disk

Kompaktný disk (iné názvy: CD, kompaktná platňa, CD-platňa, zriedkavo: metalizovaná (pevná) platňa, metalizovaný disk, hovorovo cédečko; angl. compact disc - CD; spočiatku sa označoval ako digitálna zvuková platňa  alebo číslicová zvuková platňa, angl. digital audio disc - DAD) je optický digitálny dátový nosič. Pôvodne bol určený len na uloženie zvuku v digitálnej forme. Neskôr tento nosič umožnil aj uloženie iných počítačových údajov (CD-ROM), videozáznamu (Video CD alebo SVCD) alebo fotografií (Photo CD). Evolúciou prešiel aj zápis údajov na CD. Pôvodne sa so zápisom na CD nepočítalo vôbec (údaje sa na CD ukladali lisovaním), až neskôr pribudla možnosť jednorazového (CD-R) a neskôr aj viacnásobného zápisu (CD-RW).

Fyzické vlastnosti kompaktného disku

Kompaktné disky sa vyrábajú z polykarbonátového plastu a sú hrubé 1,2 mm. Disky sú pokryté veľmi tenkou hliníkovou vrstvou (pôvodne sa používalo zlato, s ktorým sa môžeme stretnúť aj dnes, vďaka trvácnosti údajov uložených na vrstvu zo zlata). Hliníková vrstva je chránená lakovým filmom. Na lakový film sa môže vytlačiť potlač disku. Kompaktné disky sa vyrábajú v rôznych veľkostiach (priemeroch) a dokonca aj tvaroch (tzv. eng. shape disc, v preklade tvarovaný disk), najčastejšie však majú disky priemer 120 mm, ktorých kapacita býva 80 minút pre záznam zvuku alebo 700 MB pre uloženie údajov.
Informácie sa na bežný kompaktný disk kódujú do stopy špirálového tvaru (Špirála stopy sa začína v strede disku a pokračuje smerom k okraju disku, práve preto je možné vyrábať kompaktné disky rozličných veľkostí a tvarov.), ktorá pozostáva z jamiek (eng. pits) vyhĺbených do vrchnej časti polykarbonátovej vrstvy. Miesta medzi jednotlivými jamkami sa nazývajú plôšky (eng. lands). Každá jamka je hlboká približne 125 nm a široká 500 nm, dĺžka jamky sa pohybuje v rozsahu 850 nm až po 3,5 μm. Odstupy medzi jednotlivými stopami sú 1,5 μm. Ak by ste si chceli predstaviť veľkosť jamiek a plôšok, predstavte si, že kompaktný disk je taký veľký ako štadión, jamka by potom bola asi taká malá ako zrnko piesku.
Informácie z kompaktného disku sa čítajú zaostrením polovodičového lasera s vlnovou dĺžkou 780 nm cez spodok polykarbonátovej vrstvy. Rozdiel výšky jamky a plôšky je jedna štvrtina vlnovej dĺžky svetla lasera. Tak vzniká fázový rozdiel medzi svetlom odrazeným od jamky a svetlom odrazeným od okolitých plôšok, ktorého vlnová dĺžka je polovičná. Deštruktívna interferencia, ktorá pri tom vzniká, znižuje intenzitu odrazeného svetla, na rozdiel od prípadu, kedy je laser zaostrený len na plôšku. Meraním intenzity svetla pomocou fotodiódy (diódy citlivej na svetlo) dokážeme potom z kompaktného disku čítať údaje.
Jamky a plôšky samé o sebe nepredstavujú nuly a jednotky binárneho zápisu. Je to prechod z jamky na plôšku alebo z plôšky na jamku, ktorý predstavuje jednotku a stav bez zmeny (teda bez prechodu z jamky na plôšku alebo naopak) predstavuje nulu. Takto získané údaje sa dekódujú inverziou modulácie osem-ku-štrnásť, ktorá sa používa pri vytváraní disku, čím získame surové údaje uložené na disku.
Pre zabezpečenie ochrany proti chybám spôsobeným fyzickým poškodením disku (typicky poškriabaním) sa pri CD používajú Reedove-Solomonove kódy (druh samoopravných kódov, ktorých dekódovaním sa vďaka prítomnosti nadbytočnej informácie na médiu dokážu rekonštruovať určité množstvo chýb) a interleaving (premiešavanie dátových blokov).