Language
Country/Area
No result found
比你想像的還要神秘：CD上的數據是如何被編碼的？
數位音樂的發展伴隨著科技的進步，CD（Compact Disc）不僅是一個音樂播放的媒介，更是一個圍繞著數據存儲的奇妙世界。自1982年首度推出以來，CD的特色及它背後的編碼技術讓許多用戶倍感好奇。CD的設計背後包含了多層的技術，以及精準的物理構造，這些都為這個小小的圓盤賦予了無窮的可能性。
CD被設計為能夠容納高達74分鐘的音頻數據，大約650 MB的數據，使其成為當時市場中最受歡迎的數據傳遞方案之一。
CD的物理構造由1.2毫米厚的聚碳酸酯塑料構成，並在中央擁有15毫米的孔洞。這些孔不僅是CD播放的核心，即便是在保護層的設計上，也讓CD在播放過程中相對抗干擾。數據則通過一個螺旋式的軌道編碼，形成一系列微小的凹坑（pit）和土地（land）。在每個凹坑的長度及形狀如何影響數據的解讀上，這是一個值得深入探討的部分。
這些微小的凹坑大約有100納米深和500納米寬，因而在光讀取時形成反射的變化。
CD的數據如何被編碼，這一過程值得細看。數據記錄不是直接由傳統的0和1所構成，而是採用了一種叫做非返回零反轉編碼的技術：從凹坑到土地的轉變或土地到凹坑的轉變來標示1，而持續不變的狀態則表示0。這表示在每個1之間必須至少有兩個而不超過十個0，顯示了設計的精細與巧妙。
當CD播放時，光碟機內的激光發射器透過聚碳酸酯塑膠底部進行讀取。激光的波長及其反射來自凹坑和土地的高度變化，形成了各種反射的光回波。這一過程本身是一種光學的魔法，讓我們在不知不覺中享受音樂。
藉由測量反射強度的變化，讀取到的信號即為從光碟發回的信息。
然而，CD並非完美無缺。由於其設計，CD面臨著來自環境和處理的不當損害風險。尤其是凹坑與標籤的接近，使得這些缺陷在讀取時很容易引起問題。此外，CD的耐用性也受到多種因素的影響，比如氣候、存儲條件或是物理刮傷，這一切都提高了對數據完整性的挑戰。
隨著新技術的出現，CD悄然演變出多種新形式，如SHM-CD和Super Audio CD等。這些新型CD在維持標準CD格式的同時，也試圖提升音質或數據傳輸效能。儘管這些新技術層出不窮，但該格式的基礎—即如何將音頻和數據用凹坑和土地形式編碼—始終不變，這不禁讓人思考，未來的數據存儲方式會是什麼樣子呢？
如今的用户越來越依賴更高效的數據存儲技術，音樂的消費方式也發生了巨大的變化。然而，CD的數據編碼技術依然如同一個神秘的寶盒，待人去發掘和理解。那麼，隨著音樂和數據存儲的不斷進步，未來是否還會出現類似CD這樣承載豐富回憶的媒介呢?
