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Mais misterioso do que você pensa: como os dados nos CDs são codificados?
O desenvolvimento da música digital foi acompanhado pelo avanço da tecnologia. O CD (Compact Disc) não é apenas um meio para reprodução de música, mas também um mundo maravilhoso em torno do armazenamento de dados. Desde seu primeiro lançamento em 1982, os recursos do CD e a tecnologia de codificação por trás dele intrigaram muitos usuários. O design do CD envolve muitas camadas de tecnologia e estrutura física precisa, o que dá a este pequeno disco infinitas possibilidades.
O CD foi projetado para armazenar até 74 minutos de dados de áudio, aproximadamente 650 MB de dados, tornando-o uma das opções de entrega de dados mais populares do mercado na época.
A estrutura física do CD é feita de plástico policarbonato de 1,2 mm de espessura com um furo de 15 mm no centro. Esses furos não são apenas o cerne da reprodução do CD, mas também o design da camada protetora torna o CD relativamente resistente a interferências durante a reprodução. Os dados são codificados em uma trilha espiral, uma série de pequenos buracos e terras. Valeria a pena explorar mais a fundo como o comprimento e o formato de cada poço afetam a interpretação dos dados.
Essas pequenas cavidades têm cerca de 100 nanômetros de profundidade e 500 nanômetros de largura, criando uma mudança na reflexão quando a luz é lida.
Vale a pena dar uma olhada mais de perto em como os dados do CD são codificados. Os registros de dados não são compostos diretamente de 0s e 1s tradicionais, mas usam uma tecnologia chamada codificação de inversão de zero sem retorno: uma transição de poço para terra ou de terra para poço representa 1, enquanto um estado inalterado contínuo representa 0. Isso significa que deve haver pelo menos dois e não mais que dez zeros entre cada 1, mostrando a sofisticação e a engenhosidade do design.
Quando um CD é reproduzido, um emissor de laser dentro da unidade de disco lê através da base de plástico de policarbonato. O comprimento de onda do laser e sua reflexão nas fossas e as variações de altura da terra formam vários ecos de luz refletidos. O processo em si é uma espécie de magia óptica que nos permite apreciar a música sem perceber.
Ao medir a mudança na intensidade da reflexão, o sinal lido é a informação enviada de volta pelo disco.
No entanto, os CDs não são perfeitos. Devido ao seu design, os CDs correm risco de danos causados pelo meio ambiente e manuseio inadequado. Principalmente a proximidade dos caroços ao rótulo faz com que esses defeitos sejam propensos a causar problemas na leitura. Além disso, a durabilidade dos CDs é afetada por uma variedade de fatores, como clima, condições de armazenamento ou arranhões físicos, todos os quais aumentam o desafio à integridade dos dados.
Com o surgimento de novas tecnologias, os CDs evoluíram silenciosamente para uma variedade de novos formatos, como SHM-CD e Super Audio CD. Esses novos CDs tentam melhorar a qualidade do som ou o desempenho da transferência de dados, mantendo o formato de CD padrão. Apesar dessas novas tecnologias, os fundamentos do formato — como o áudio e os dados são codificados em um padrão de pits e lands — permanecem inalterados, o que nos faz pensar em como será o futuro do armazenamento de dados?
À medida que os usuários de hoje dependem cada vez mais de tecnologias de armazenamento de dados mais eficientes, a maneira como eles consomem música mudou drasticamente. No entanto, a tecnologia de codificação de dados do CD ainda é como uma misteriosa caixa de tesouro, esperando para ser descoberta e compreendida. Então, com o avanço contínuo da música e do armazenamento de dados, haverá um meio como o CD que poderá guardar memórias ricas no futuro?
