Tuesday, March 30, 2010

Sistemas No Lineales II - CD Books

Por Gabriel Lama ...






Red Book (CD Digital Audio)


El CD de audio (CD-A) también conocido como CD de audio digital (CD-DA, CD - Digital Audio), comenzó a ser comercializado por las empresas Philips y Sony en 1982.
Se trata del primer sistema de .grabación óptica digital.
Con el formato del CD-A se pretendía superar las limitaciones de los formatos convencionales, instituyéndose en el primer sistema de reproducción de sonido que no se deteriora con el uso, puesto que puede reproducirse una y otra vez, sin perder calidad de sonido.
El CD-A pertenece a la familia del Disco Compacto. Esta familia incluye también al CD-ROM, CD-R y CD-RW (cada uno de estos formatos cuenta con su propio estándar).
El documento denominado Red Book o Libro Rojo define el estándar para los CD-A. Pertenece a un conjunto de libros de colores conocido como Rainbow Books que contiene las especificaciones técnicas para todos los formatos de la familia de discos compactos.
El diámetro del disco es de 120 mm (aunque también se comercializaron CD de 250 MB con un diámetro de 8 cm).
El audio se registra en formato digital, codificado mediante el sistema PCM con una frecuencia de muestreo de 44100 muestras por segundo (y por canal), con una resolución de cuantificación digital de 16 bits (lo que permite un rango dinámico de 96 dB) y con dos canales (sonido estéreo).
Debido a la frecuencia de 44100 muestras por segundo, según el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon este formato permite reproducir frecuencias de hasta 22 kHz, justo sobre el límite superior de la audición humana.
La capacidad estándar del CD-A es de 74 minutos con el formato citado anteriormente, existiendo también variedades de 80 y 90 minutos. También existen discos con diámetro algo menor (de 80 mm) que permiten el registro de 21 minutos de audio.



Todo equipo de lectura o grabación de CD cuenta con dos motores:
Motor de rotación del disco, en el cual se mantiene una Velocidad Lineal Constante (CLV, siglas en inglés de Constant Linear Velocity). Dicha velocidad es de 1,3 m/s. Esto significa que, en cada segundo, el lector explora un tramo cuya longitud es de 1,3 metros.
Un segundo motor mueve el diodo láser a lo ancho del disco. El láser suele tener una longitud de onda en el aire de 782 nm.




Yellow Book (CD-ROM and CD-ROM XA)

Un CD-ROM (siglas del inglés Compact Disc - Read Only Memory, "Disco Compacto - Memoria de Sólo Lectura"), es un disco compacto utilizado para almacenar información no volátil, el mismo medio utilizado por los CD de audio, puede ser leído por un computador con lectora de CD. Un CD-ROM es un disco de plástico plano con información digital codificada en una espiral desde el centro hasta el borde exterior.
El denominado Yellow Book (o Libro Amarillo) que define el CD-ROM estándar fue establecido en 1985 por Sony y Philips. Pertenece a un conjunto de libros de colores conocido como Rainbow Books que contiene las especificaciones técnicas para todos los formatos de discos compactos.
Microsoft y Apple Computer fueron entusiastas promotores del CD-ROM. John Sculley, que era CEO de Apple, dijo en 1987 que el CD-ROM revolucionaría el uso de computadoras personales.
La Unidad de CD-ROM debe considerarse obligatoria en cualquier computador que se ensamble o se construya actualmente, porque la mayoría del software se distribuye en CD-ROM. Algunas de estas unidades leen CD-ROM y graban sobre los discos compactos de una sola grabada(CD-RW). Estas unidades se llaman quemadores, ya que funcionan con un láser que "quema" la superficie del disco para grabar la información.
Actualmente, aunque aún se utilizan, están empezando a caer en desuso desde que empezaron a ser sustituidos por unidades de DVD. Esto se debe principalmente a las mayores posibilidades de información, ya que un DVD-ROM excede en capacidad a un CD-ROM.
El disco compacto fue creado por el holandés Kees Immink, de Philips, y el japonés Toshitada Doi, de Sony, en 1979. Al año siguiente, Sony y Philips, que habían desarrollado el sistema de audio digital Compact Disc, comenzaron a distribuir discos compactos, pero las ventas no tuvieron éxito por la depresión económica de aquella época.
Capacidad
Un CD-ROM estándar puede albergar 650 o 700 (a veces 800) MB de datos. El CD-ROM es popular para la distribución de software, especialmente aplicaciones multimedia, y grandes bases de datos. Un CD pesa menos de 30 gramos.
Para poner la memoria del CD-ROM en contexto, una novela promedio contiene 60,000 palabras. Si se asume que una palabra promedio tiene 10 letras (de hecho es considerablemente menos de 10 de letras) y cada letra ocupa un byte, una novela por lo tanto ocuparía 600,000 bytes (600 kb). Un CD puede por lo tanto contener más de 1000 novelas. Si cada novela ocupa por lo menos un centímetro en un estante, entonces un CD puede contener el equivalente de más de 10 metros en el estante. Sin embargo, los datos textuales pueden ser comprimidos diez veces más, usando algoritmos compresores, por lo tanto un CD-ROM puede almacenar el equivalente a más de 100 metros de estante


Orange Book (CD standard) (CD-R and CD-RW)




CD standard
El disco compacto (conocido popularmente como CD por las siglas en inglés de Compact Disc) es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información (audio, imágenes, vídeo, documentos y otros datos). En español o castellano se puede escribir «cedé», aunque en gran parte de Latinoamérica se pronuncia «sidí» (como en inglés). La Real Academia Española (RAE) también acepta «cederrón» (CD-ROM). Hoy en día, sigue siendo el medio físico preferido para la distribución de audio.
Los CD estándar tienen un diámetro de 12 centímetros y pueden almacenar hasta 80 minutos de audio (o 700 MB de datos). Los MiniCD tienen 8 cm y son usados para la distribución de sencillos y de controladores guardando hasta 24 minutos de audio o 214 MB de datos.
Esta tecnología fue más tarde expandida y adaptada para el almacenamiento de datos (CD-ROM), de video (VCD y SVCD), la grabación doméstica (CD-R y CD-RW) y el almacenamiento de datos mixtos (CD-i), Photo CD y CD EXTRA.
El disco compacto sigue gozando de popularidad en el mundo actual. En el año 2007 se habían vendido 200 millones de CD en el mundo.



CD-R
Un CD-R es un formato de disco compacto grabable.(Compact Disc Recordable = Disco Compacto Grabable). Se pueden grabar en varias sesiones, sin embargo la información agregada no puede ser borrada ni sobrescrita, en su lugar se debe usar el espacio libre que dejó la sesión inmediatamente anterior.
Actualmente las grabadoras llegan a grabar CD-R a 52x, unos 7800 KB/s.Para muchos ordenadores es difícil mantener esta tasa de grabación y por ello la grabadoras tienen sistemas que permiten retomar la grabación ante un corte en la llegada de datos.
La capacidad total de un CD-R suele ser:
650 MB = 681,57 millones de bytes
700 MB = 734 millones de bytes. El más común.
800 MB = 838 millones de bytes.
900 MB = 943 millones de bytes.
Esta capacidades son válidas para discos de datos. Los formatos VCD, SVCD o el CD-Audio usan otro formato, el CD-XA que utiliza partes del CD que en los CD de datos se utilizan para corrección de errores. Así se obtiene un 13,5% más de capacidad a cambio de una mayor sensibilidad a arañazos y otras agresiones.
La velocidad a la cual la información se transfiere de un disco a la computadora, es llamada ritmo de transferencia de datos, y es medida en Kilobytes por segundo (KBps).

CD-RW
Un disco compacto regrabable, conocido popularmente como CD-RW (sigla del inglés de Compact Disc ReWritable) es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información. Este tipo de CD puede ser grabado múltiples veces, ya que permite que los datos almacenados sean borrados. Fue desarrollado conjuntamente en 1980 por las empresas Sony y Philips, y comenzó a comercializarse en 1982. Hoy en día tecnologías como el DVD han desplazado en parte esta forma de almacenamiento, aunque su uso sigue vigente.
En el disco CD-RW la capa que contiene la información está formada por una aleación cristalina de plata, indio, antimonio y telurio que presenta una interesante cualidad: si se calienta hasta cierta temperatura, cuando se enfría deviene cristalino, pero si al calentarse se alcanza una temperatura aún más elevada, cuando se enfría queda con estructura amorfa. La superficie cristalina permite que la luz se refleje bien en la zona reflectante mientras que las zonas con estructura amorfa absorben la luz. Por ello el CD-RW utiliza tres tipos de luz:
Láser de escritura: Se usa para escribir. Calienta pequeñas zonas de la superficie para que el material se torne amorfo.
Láser de borrado: Se usa para borrar. Tiene una intensidad menor que el de escritura con lo que se consigue el estado cristalino.
Láser de lectura: Se usa para leer. Tiene menor intensidad que el de borrado. Se refleja en zonas cristalinas y se dispersa en las amorfas.




White Book (Video CD)



Video CD, Compact Disc Digital Video o VCD es un formato estándar para almacenamiento de vídeo en un disco compacto. Se pueden reproducir Video CD en reproductores adecuados, ordenadores personales y muchos reproductores de DVD.
El estándar VCD fue creado en 1993 por un consorcio de empresas electrónicas de Japón, y es conocido como el estándar del Libro Blanco.
Especificaciones técnicas
La resolución de pantalla de un VCD es de 352x240 píxeles para el formato NTSC o de 352x288 pixeles para el formato PAL, aproximadamente la cuarta parte de la resolución normal de televisión. El vídeo y el audio de un VCD codificada en formato MPEG-1; el vídeo se almacena a una tasa de 1150 kilobits por segundo, el audio a 224 kbit/s. En general, la calidad es comparable a la del formato VHS, aunque los efectos de la compresión pueden ser apreciables en algunos casos.
Puesto que la tasa de bits conjunta (1374 kbit/s) es similar a la tasa de bits de un CD de audio normal, la duración del vídeo que puede ser almacenado es similar a la del CD de audio: un CD estándar de 74 minutos puede almacenar aproximadamente 74 minutos de vídeo en formato VCD.
Un estándar mejorado, Super Vídeo CD (SVCD), emplea compresión MPEG-2 y una tasa de compresión variable para obtener mayor calidad en la grabación.
Versiones mejoradas de Video CD
El sistema CVCD es una variante no estándar del Video CD que permite utilizar un bitrate variable (VBR) para codificar una película, por lo que es posible comprimir hora y media de vídeo en un CD-R de 80 minutos. Esto permite el uso de este formato para copias de seguridad, grabaciones domésticas, etc
Así mismo existen otros formatos de VCD no convencionales como los llamados KVCD que utiliza un bitrate variable pero con un algoritmo de compresión más optimizados (i-p-b) con lo que se consiguen películas de hasta 120 minutos con calidad superior al VCD estándar, incluso con mayores resoluciones. Por ejemplo, una resolución de 352x576 en formato PAL o 320x480 en NTSC.

Blue Book (Enhanced CD, CD+G and CD-Plus)




Enhanced CD
Enhanced CD, también conocido como CD Extra y CD Plus, es una marca de certificación de la Asociación de la Industria Discográfica de Estados Unidos para que se combinan diferentes tecnologías de audio y los datos informáticos para su uso tanto en discos compactos y CD-jugadores ROM.
Los formatos de datos primarios para los discos de CD reforzada son en modo mixto (Yellow Book / Red Book), CD-i, tema oculto, y multisesión (Blue Book). La tecnología fue popular a finales de 1990 con el aumento del uso de computadora. Los CD de música a menudo incluye videos musicales, fondos de escritorio, y el contenido de varias otras. Sin embargo, más recientemente, los actos que desean incluir a menudo incluyen aumentar el contenido de un DVD en su lugar, con la ventaja de que juegan en DVD, tanto de un ordenador-ROM y en un reproductor de DVD estándar.
A veces, unidad de CD-extracción de los programas (en particular cdparanoia) tienen problemas de extracción de algunos CD mejorado, especialmente los que tienen los datos en una sesión separada después de la sección de audio. Estos CD tienen los datos de 11,400 sectores (2m32s) después de que el audio, pero algunos rippers CD pueden intentar extraer esta sección en blanco con la última pista, el resultado final es que los puestos Ripper durante el último tema, o simplemente informa de los errores.

CD+G
CD + G (también conocido como CD + Graficos) es una extensión del estándar de disco compacto que puede presentar gráficos de baja resolución, junto con los datos de audio en el disco cuando se usa en un dispositivo compatible. Los discos CD + G a menudo se utilizan para las máquinas de karaoke, que utilizan esta funcionalidad para presentar en pantalla la letra de la canción contenida en el disco.
Junto con las máquinas de karaoke, otros dispositivos reproducen el formato CD + G CD se incluyen el NEC TurboGrafx-CD (CD-ROM de un periférico para la TurboGrafx-16) y Turbo Duo, Philips CD-i, la Sega Saturn y Sega CD, la 3DO interactiva multijugador, el Commodore Amiga CDTV y CD32, y el Atari Jaguar CD (que era un archivo adjunto para la Atari Jaguar). Algunas unidades de CD-ROM también puede leer estos datos. Desde 2003, algunos reproductores de DVD autónomos han apoyado el formato CD + G. Estos incluyen diversas marcas de fabricación china se venden en tiendas de descuento. El CD + G en la capacidad de estos jreproductores es a menudo inadvertida, y puede no funcionar correctamente con todos los discos CD + G.
En cada sector hay 2352 bytes (24 * 98) de datos de contenido de audio y 96 bytes de subcanal de datos de disco compacto.
Los 96 bytes de subcanal de información en cada sector contienen cuatro paquetes de 24 bytes cada uno:
1 byte de comando,
1 byte para la instrucción,
2 bytes para la paridad Q,
16 bytes de datos, y
4 bytes de paridad p.
Cada uno de los 96 bytes de datos de subcanal se puede considerar como dividida en 8 bits. Cada uno de estos bits corresponde a un flujo de información. Estas corrientes se denominan "cadenas", y están etiquetados a partir de la letra P, así: Canal P Q R S T U V W Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Tanto los canales P y Q en un CD de audio se utilizan para la sincronización de información. Ayudan el reproductor de CD en el seguimiento de la ubicación actual en el disco, y proporcionar información para el momento en el tiempo de visualización en el reproductor de CD. Tenga en cuenta que un mismo espacio se utiliza para los CD-Text también.
El canal Q se utiliza con fines de control de los reproductores más sofisticados. Contiene información de posición los medios de comunicación Número de catálogo (MCN) y la Norma Internacional de grabación Código (ISRC).






Beige Book (Photo CD)



Photo CD
Photo CD es un sistema diseñado por Kodak para la digitalización y el almacenamiento de fotos en un CD. Lanzado en 1992, los discos fueron diseñados para albergar casi 100 imágenes de alta calidad, impresos escaneados y las diapositivas utilizando la codificación de propiedad especial. Galería de discos CD se definen en el Libro Beige y se ajustan a la unidad de CD-ROM XA y CD-i, así como las especificaciones Bridge. . Están destinados a jugar en CD-jugadores I, Photo CD PowerCD (Apple por ejemplo), y en cualquier ordenador con el software adecuado (LaserSoft Imaging 's SilverFast HDR, DC, o PhotoCD, por ejemplo) con independencia del sistema operativo. Las imágenes también pueden ser impresas en papel fotográfico Kodak con una máquina especial.
El sistema no ha podido ganar uso masivo entre los consumidores, en parte debido a su naturaleza de propiedad, la rápida disminución de los costos de los escáneres, y la falta de unidad de CD-ROM de las unidades de computadoras de origen más personales del díafilm scans. El sistema de Photo CD adquirido un buen nivel de aceptación entre los fotógrafos profesionales, debido al bajo costo de la película de escaneados de alta calidad. Antes de Photo CD, los profesionales que desean digitalizar sus imágenes de la película se vieron obligados a pagar tasas mucho más altas para obtener escaneos de tambor de sus negativos de películas y transparencias. Photo CD todavía es utilizado por una clientela de nicho, pero ha sido sustituido por CD de imágenes, también de Kodak. True discos PhotoCD todavía están disponibles de un proveedor de referencia en la página web de Kodak PhotoCD, pero el nombre es también (mal) utilizado por varios fabricantes de los discos que no cumplan las normas de PhotoCD.
Variantes


Green Book (CD-i standard) (CD-i)



CD-i
CD-i o Compact Disc Interactivo es el nombre del reproductor multimedia interactivo desarrollado y comercializado por Royal Philips Electronics N.V.. También, CD-i se refiere al estándar del CD multimedia utilizado por la consola, también conocido como Green Book, el cual fue co-desarrollado por Philips y Sony en 1986. El primer reproductor Philips de CD-i, lanzado en 1991, rondaba el precio de $400 y era capaz de utilizar discos CD-i, Photo CD, Audio CDs, CD+G (CD+Graphics), Karaoke CDs, y Video CDs (VCDs), aunque esta última característica necesitaba de un cartucho (opcional según el modelo) para decodificar MPEG-1.
Los primeros programas realizados para el formato CD-i se enfocaban al ámbito educacional y el de la música. Muy pocos videojuegos salieron con CD-i, siendo la mayoría adaptaciones de juegos de tablero. Para cuando se quería lanzar juegos más equilibrados, ya era demasiado tarde, ya que el mercado contaba con varias consolas más baratas y más potentes, como la Playstation. .

Philips lanzó al mercado varios modelos en distintos ámbitos ( para el consumidor, el profesional y los desarrolladores noveles ) :
La serie 200, la cual incluye a los modelos 205, 210 y 220. Los modelos de las serie 200 fueron diseñados para el ámbito de los consumidores, y estuvo disponible en la mayoría de las tiendas de electrónica. El Philips CD-i 910 fue la versión americana del modelo 205, el cual era el modelo más básico de esta serie.
La serie 300, la cual incluye los modelos 310, 350, 360 y 370. La serie 300 consiste en reproductores portátiles diseñados para el mercado profesional, y no disponible para el consumo familiar.
La serie 400, la cual incluye los modelos 450, 470 y 490. Estos modelos estaban dirigidas al ámbito de las consolas y el mercado educacional.
La serie 600, la cual incluye a los modelos 601, 602, 604, 605, 615, 660 y 670. La serie 600 fue diseñado para las aplicaciones profesionales y el desarrollo de software.
También existe una cantidad de modelos fuera de las anteriores series pero de precios elevados, como el FW380i, que integraba un mini-stereo y un reproductor CD-i; el 21TCDi30, era una televisión con un reproductor de CD-i incrustado.

Purple Book (DDCD)



DDCD
Double Density Compact Disc (DDCD) es una tecnología de disco óptico desarrollado por Sony usando el mismo láser de onda de longitud como de discos compactos, es decir, 780 nm. El formato está definido por el libro morado de documento estándar.
Para un disco de 120 mm, se duplica el original de 650 MB a 1,3 GB de capacidad de un CD de grabable (DDCD-R) y regrabables (DDCD-RW) por la reducción de la pista de lanzamiento 1,6 a 1,1 micrómetros, y de acortar el foso mínimo longitud de 0,833 a 0,623 micrómetros. El DDCD también estaba disponible en formato de sólo lectura (DDCD-ROM). Los tres formatos existía también en los pequeños discos de 80 mm.
La tecnología no para conquistar cuota de mercado significativa antes de que el éxito de la tecnología de DVD. La tecnología DVD ofrece una capacidad significativamente mayor (cuatro veces más inicialmente con 4,7 GB en discos de una sola capa, y, finalmente, 8,5 GB en discos de doble capa)
El registrador de DDCD sólo se introdujo fue la CRX200E Sony. La tecnología fue marcado como 'herencia' en el 2006-edición de la MultiMedia comandos SCSI comando set.
Scarlet Book (SACD)
SACD
Super Audio CD (SACD) es un tipo de disco óptico desarrollado conjuntamente por Philips y Sony, dado a conocer en 1999 y diseñado para suministrar audio de alta definición.
El SACD es híbrido CD-DVD. Es decir: es un formato de disco compacto que utiliza el mismo tamaño de sectores, sistema de corrección de errores, modulación y sistema de archivos (UDF e ISO 9660) que un DVD.
Aunque utilice la tecnología DVD, el SACD no puede ser reproducido en todos los lectores DVD (en ninguno de sus tipos: universal, vídeo, audio), puesto que no utiliza el mismo tipo de codificación de audio del disco DVD, sin embargo puede ser compatible con algunos modelos.
Por su parentesco con el DVD, aunque el SACD es un formato concebido sólo para audio, permite reservar una zona dentro del disco para otros datos y permite incluir videoclips, texto, gráficos, etc.
El SACD utiliza un sistema de codificación de audio digital llamado Direct Stream Digital (DSD), desarrollado por Sony, con una frecuencia de muestreo de 2,8 MHz lo que significa que toma 2,8 millones de muestras de un único bit (Modulación PDM) por segundo.
La respuesta en frecuencia del SACD alcanza los 100 kHz, muy por encima de los 20 kHz (frecuencia considerada límite de la audición humana). Sin embargo, es necesario tener presente que esta tecnología no mantiene constante en todo su rango el ruido de cuantificación, esto es, la relación señal a ruido de cuantificación (SNQR) se deteriora significativamente por encima de la banda de audiofrecuencias
Diferencias audibles respecto de CD-Audio y DVD-Audio
Han sido publicados trabajos experimentales rigurosos que concluyen que no existen diferencias audibles entre el formato SACD y el tradicional soporte de audio digital CD-Audio (PCM 16 bits; 44100 muestras/s). Estos ensayos se refieren únicamente a material musical estéreo ya que el CD-Audio no permite registrar material sonoro multicanal.
También se ha probado indistinguible de su competidor PCM de alta resolución DVD-Audio.
Cualquier afirmación sobre las virtudes audibles de estos formatos de "alta definición" respecto del CD-Audio no son sino mitos audiófilos o mensajes de mercadotecnia que pretenden promocionar la nueva producción de grabaciones ó reproductores con afirmaciones que nunca están avaladas por pruebas estadísticas rigurosas, de metodología doble-ciego, con muestras significativas y, sobre todo, independientes.








3 comments:

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Anonymous said...

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