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比你想像的还要神秘：CD上的数据是如何被编码的？
数位音乐的发展伴随着科技的进步，CD（Compact Disc）不仅是一个音乐播放的媒介，更是一个围绕着数据存储的奇妙世界。自1982年首度推出以来，CD的特色及它背后的编码技术让许多用户倍感好奇。 CD的设计背后包含了多层的技术，以及精准的物理构造，这些都为这个小小的圆盘赋予了无穷的可能性。
CD被设计为能够容纳高达74分钟的音频数据，大约650 MB的数据，使其成为当时市场中最受欢迎的数据传递方案之一。
CD的物理构造由1.2毫米厚的聚碳酸酯塑料构成，并在中央拥有15毫米的孔洞。这些孔不仅是CD播放的核心，即便是在保护层的设计上，也让CD在播放过程中相对抗干扰。数据则通过一个螺旋式的轨道编码，形成一系列微小的凹坑（pit）和土地（land）。在每个凹坑的长度及形状如何影响数据的解读上，这是一个值得深入探讨的部分。
这些微小的凹坑大约有100纳米深和500纳米宽，因而在光读取时形成反射的变化。
CD的数据如何被编码，这一过程值得细看。数据记录不是直接由传统的0和1所构成，而是采用了一种叫做非返回零反转编码的技术：从凹坑到土地的转变或土地到凹坑的转变来标示1，而持续不变的状态则表示0。这表示在每个1之间必须至少有两个而不超过十个0，显示了设计的精细与巧妙。
当CD播放时，光碟机内的激光发射器透过聚碳酸酯塑胶底部进行读取。激光的波长及其反射来自凹坑和土地的高度变化，形成了各种反射的光回波。这一过程本身是一种光学的魔法，让我们在不知不觉中享受音乐。
藉由测量反射强度的变化，读取到的信号即为从光碟发回的信息。
然而，CD并非完美无缺。由于其设计，CD面临着来自环境和处理的不当损害风险。尤其是凹坑与标签的接近，使得这些缺陷在读取时很容易引起问题。此外，CD的耐用性也受到多种因素的影响，比如气候、存储条件或是物理刮伤，这一切都提高了对数据完整性的挑战。
随着新技术的出现，CD悄然演变出多种新形式，如SHM-CD和Super Audio CD等。这些新型CD在维持标准CD格式的同时，也试图提升音质或数据传输效能。尽管这些新技术层出不穷，但该格式的基础—即如何将音频和数据用凹坑和土地形式编码—始终不变，这不禁让人思考，未来的数据存储方式会是什么样子呢？
如今的用户越来越依赖更高效的数据存储技术，音乐的消费方式也发生了巨大的变化。然而，CD的数据编码技术依然如同一个神秘的宝盒，待人去发掘和理解。那么，随着音乐和数据存储的不断进步，未来是否还会出现类似CD这样承载丰富回忆的媒介呢?
