Цифровое аудио на компакт-диске

Носитель информации Цифровое аудио на компакт-диске
Логотип CDDA
Общий
Тип	Оптический носитель информации
вместимость	74 мин.
размер	12 см / 8 см (диаметр)
источник
разработчик	Philips , Sony
идея	1980 г.
предшественник	Пластинка , компакт-кассета
преемник	Супер аудио CD , DVD аудио

Compact Disc Digital Audio ( CD-DA для короткого , а также аудио компакт - диски или Audio CD ) представляет собой оптическое запоминающее устройство , которое было разработано Philips и Sony для хранения цифровых аудио данных с 1979 года . Через несколько лет он заменил пластинку, став самым важным средством продажи записанных голосовых и музыкальных записей. CD-DA занесен в « Красную книгу » с 1983 года .

До 1990-х годов термин «компакт-диск» или «компакт-диск» был синонимом звукового компакт-диска.

В 1992 году на рынке появились так называемые чистые компакт-диски , на которых потребители могли сами проигрывать музыку, используя записывающее устройство компакт-дисков или персональный компьютер , который часто использовался для копирования купленных компакт-дисков. Спустя несколько лет такие устройства для записи стали обычным стандартом для ПК, и со временем цены упали с первоначальной отметки более 1000 немецких марок до более низкого уровня, выражающегося в двузначных числах.

история

Просмотр компакт-диска в сканирующем электронном микроскопе (защитный лак удален)

В качестве прелюдии к фактической разработке компакт-дисков в 1970-х годах были различные подходы к оптической цифровой записи данных, включая музыкальные и видеоданные, некоторые из которых привели к патентам (в США Джеймс Т. Рассел и Дэвид Пол Грегг ). В Philips Клаас Компаан предложил использовать оптическую запись видео в 1969 году.

В 1970-х технические специалисты многих компаний, производящих электронику, проводили исследования в области цифровой аудиозаписи. Первые прототипы были основаны на магнитных носителях информации, таких как классическая аудиокассета . Первое устройство на рынке было в 1977 году расширением компании Sony Betamax - видеомагнитофонов до аналогово-цифрового или цифро-аналогового преобразователя ( модулятор и демодулятор PCM ). Вместо видеосигнала видеомагнитофон записывает сигнал PCM, который при соответствующем кодировании в строках или изображениях (кадрах)  выглядит как видеосигнал с точки зрения видеомагнитофона. (Процесс кодирования PCM был позже также принят преемником DVD-Audio .) Громоздкое устройство и фоновый шум во время записи не могли убедить потребителей. Sony разработала специальные процедуры для устранения фонового шума. Чтобы проверить эти процедуры, были тайно сделаны записи во время репетиции концерта Герберта фон Караяна в сентябре 1978 года. Позже Sony пригласила Караяна для оценки записей.

Дифракция света на компакт-диске

Защитная вставка от World of Music

В то же время команда Лу Оттенса работала в Philips над оптической записью сигналов изображения, что должно было произвести революцию в видеотехнологиях. Я. оптический диск был представлен на выставке радио в Берлине , который имел примерно формат ЛП и играет соответственно крупным игрок. Вскоре появилась идея использовать эту технологию для цифровых звуков. Обе компании неожиданно столкнулись с проблемой. Они планировали новый оптический носитель информации ( лазерный диск ), аналогичный пластинке, диаметром 30 см. При записи движущихся изображений они смогли уместить на нем около 30 минут видеоматериала. Однако со звуковыми данными емкости хватило на 13 часов 20 минут. Sony знала, что бизнес-модель музыкальной индустрии рухнет, если такое количество музыки будет продаваться потребителям. После того, как компакт-кассета (аудиокассета) была разработана одной компанией Philips в 1963 году, обе компании попытались создать общий стандарт. Диаметр компакт-диска, который имеет решающее значение для времени воспроизведения, был оправдан руководством Philips следующим образом: компакт-кассета имела большой успех, компакт-диск не должен быть намного больше. Компакт-кассета имела диагональ 11,5 см, в конце компакт-диск был на 0,5 см больше. Изначально Sony предпочитала меньший диаметр (10 см). Об определении этих параметров ходят всевозможные современные легенды ; один из самых популярных - это:

После некоторых разногласий Sony предложила, чтобы на новом компакт-диске была по крайней мере полностью воспроизведена Девятая симфония Людвига ван Бетховена . Согласно легенде, это предложение было связано с тогдашним вице-президентом Sony Норио Ога , который был обученным оперным певцом и всегда хотел слышать Девятую песню Бетховена без необходимости менять носитель звука. Любимая версия Аги, которую дирижировал Герберт фон Караян, длится 66 минут; технические специалисты придерживались самой длинной версии, доступной на тот момент Вильгельмом Фуртвенглером . Запись с 1951 имеет время воспроизведения ровно 74 минут. 74 минуты означали, что оптический носитель информации имел диаметр двенадцать сантиметров. Разработчики из Philips отреагировали бы скептически, поскольку такое большое стекло не поместилось бы в карманах костюма. Затем разработчики Sony измерили костюмы со всего мира, в результате чего повсюду было место для двенадцати сантиметров. Согласно этой легенде, Бетховен и Фуртвенглер установили бы новый стандарт.

По другой версии, настояла жена Оги. Аналогичная версия истории официально распространяется Philips; Однако, по словам одного из разработчиков Philips, участвовавших в то время, Киса А. Шухамера Имминка, влияние Бетховена на время воспроизведения компакт-дисков - это легенда, придуманная отделами по связям с общественностью компании , хотя и частично имеющая реальную предысторию (Philips получила информацию на дочь Полиграмм, а самый длинный рекорд был у Бетховена девятого с Фуртвенглером). На самом деле разработчики Sony и Philips встретились в 1979 году и договорились о диаметре 115 мм (при этом сыграли роль самые разные аргументы и параметры, включая используемый код), но руководство компаний Philips и Sony остановилось на 120 мм. в мае 1980 года и, таким образом, обошли разработчиков. По словам Immink, причина перехода на 12 см заключалась в том, что Philips имела бы конкурентное преимущество с 11,5 см, поскольку их производственные системы уже были настроены на вещи, которые не подходили Sony. И диаметр, и время цикла были определены до определения кода линии . В рамках разработки недавно были проведены эксперименты с кодированием, которое представляет собой вариант кода, запатентованного Ampex . Тот факт, что Philips удалось в последнюю минуту внедрить на 30% более эффективную модуляцию восемь-четырнадцать (EFM) и включить ее в стандарт вместе с большим диаметром на 5 мм, что позволило увеличить ширину дорожки и Длина битовой ячейки увеличивается, чтобы производство компакт-дисков могло работать с более высокими допусками.

Когда был выпущен компакт-диск, максимальное время воспроизведения было установлено на 72 минуты в зависимости от времени работы кассет U-matic, используемых в качестве хранилища данных во время процесса мастеринга . Только в 1988 году, когда стали доступны альтернативы хранению данных, Девятая Бетховенская «Девятая» могла быть помещена в версию Фуртвенглера на компакт-диске.

«Кривая» частота дискретизации 44,1 кГц была вызвана следующим обстоятельством: Sony U-matic, который широко использовался в студии в то время, постоянно сохранял соответствующие высокочастотные цифровые сигналы на магнитной ленте. Существовали специальные преобразователи (PCM-1610 и PCM-1630), которые оцифровывали аудиоданные с 16 битами и генерировали «видеосигнал», который мог быть записан видеомагнитофоном U-Matic. 96 бит может быть закодировано на строку видеоизображения. При 294 используемых строках и 50 кадрах в секунду (поля видеосигнала PAL) можно сохранить 96 × 294 × 50 = 1,411 200 бит в секунду. При 2 × 16 бит на выборку это дало частоту дискретизации 44 100 значений в секунду.

На старых компакт-дисках, в частности, указывается, были ли отдельные шаги записи (запись, микширование, предварительное воспроизведение) аналоговыми или цифровыми . Для этого используются сокращения AAD , ADD, DAD и DDD.

В 1980 году Philips и Sony установила Красной книги стандарт для аудиозаписей . Диаметр внутреннего отверстия компакт-диска (15 мм) был определен голландскими разработчиками Philips случайно. Самая маленькая монета в мире в то время, голландская монета в десять центов (так называемая Dubbeltje ), которую разработчик носил с собой при определении диаметра, служила эталоном . Диск был впервые представлен публике на радио-выставке 1981 года в Берлине. В следующем году, 17 августа 1982 года, в Лангенхагене, недалеко от Ганновера , на производственных мощностях того, что тогда было Polygram , началось первое в мире промышленное производство последнего альбома ABBA The Visitors , даже до 1 октября 1982 года с Sony CDP. 101 первый проигрыватель компакт - дисков массового производства мог быть предложен на рынке. В 1983 году компакт-диск стоил от 30 до 45  немецких марок , и было доступно около 700 наименований. В том же году в Федеративной Республике Германии было продано около 70 000 CD-плееров , закупочная цена которых в 1984 году составляла от 650 до 1800 немецких марок. В 1988 году во всем мире было выпущено 100 миллионов аудио компакт-дисков. С этого года появились системы, с помощью которых можно было записывать компакт-диски.

Показатели продаж за 1984–1991 и 2001–2019 годы в Федеративной Республике Германия:

Примечание. Год наибольших продаж выделен серым цветом.

важность

Philips CD-100, один из первых проигрывателей компакт-дисков (1983 г.)

Всего через несколько лет после выпуска компакт-диска в 1982 году цифровой носитель стал более популярным, чем виниловые пластинки; В 1983 году только в Соединенных Штатах было продано около 30 000 проигрывателей компакт-дисков и 800 000 аудио компакт-дисков. В 1988 году впервые было выпущено 100 миллионов аудио компакт-дисков ежегодно.

В начале 1990-х пластинки в основном исчезли из бывших «музыкальных магазинов». Миллионы покупателей заменили свои коллекции пластинок, некоторые из которых создавались десятилетиями, на аудио компакт-диски, что позволило музыкальной индустрии добиться рекордных продаж после многих лет рецессии . Бум год немецкой музыкальной индустрии был 1997, когда промышленность генерироваться около 2,6 млрд евро.

В Германии аудиодиски не считаются ценным культурным достоянием с точки зрения налогообложения ; стандартная ставка налога с продаж взимается с аудио компакт-дисков , в то время как пониженная ставка налога с продаж применяется к книгам и музыке .

Однако с начала нового тысячелетия звукозаписывающие компании стали жаловаться на снижение продаж. Падение продаж до 10 процентов; Немецкие звукозаписывающие компании даже потеряли пятую часть своих продаж в 2003 году; в 2002 году объем продаж упал более чем на 11 процентов и составил менее двух миллиардов евро.

По мнению представителей музыкальной индустрии, в основном проблемы вызывают черные копии , которые распространяются через сети обмена файлами , а также копии аудио компакт-дисков. Музыкальные треки можно было скопировать только с виниловых пластинок с помощью магнитофонов, таких как магнитофоны. Б. на музыкальных кассетах , что сопровождалось потерей качества с каждой последующей копией. С другой стороны, на цифровых носителях возможны копии без потерь или идентичные копии.

По данным музыкальной индустрии, количество чистых компакт-дисков с музыкой (2002 год: 267 миллионов) намного превышает количество проданных музыкальных компакт-дисков (2002 год: 166 миллионов); Однако представители музыкальной индустрии не раскрывают, как эти цифры были определены. Критики обвиняют музыкальную индустрию в том, что корпорации упустили знамения времени - например, развитие систематического распространения в виде загрузок из Интернета - и теперь ограничиваются нанесением ущерба (меры защиты от копирования потребителей, уголовные дела против музыкальных обменов в Интернете, кампании с лозунгом « Пираты-преступники »).

Другая причина - нежелание некоторых потребителей покупать музыку низкого качества и низкой творческой ценности. Кроме того, не каждый загруженный заголовок попадет на чистый компакт-диск, но будет удален после первого прослушивания.

Технологии и стандартизация

Аудио компакт-диск является одним из официальных форматов компакт-дисков, которые описаны в так называемых цветных книгах (см. « Радужные книги» ) и на которых разрешено нести логотип компакт-диска . Спецификации формата звукового компакт-диска, правильно названного CD-DA , были стандартизированы в 1980 году под названием Red Book согласно ANSI IEC-908; Этот стандарт сделал возможным, что изначально каждый проигрыватель компакт-дисков и каждый привод компакт-дисков могли воспроизводить любой звуковой компакт-диск - при условии, что производитель компакт-диска придерживался стандарта.

В этой исходной форме аудио-компакт-диск содержит только аудиоданные и не содержит дополнительной мультимедийной или текстовой информации. Расширения CD-DA, такие как Mixed Mode CD, Enhanced CD / CD-Plus, CD + MIDI, CD + G или CD-Text, могут содержать дополнительную информацию, которая может быть прочитана обычной файловой системой операционной системы компьютера . Это может привести к проблемам с воспроизведением, если используется нестандартная защита от копирования .

Аудиоданные сохраняются без сжатия. Формат Red Book поддерживает только простую процедуру распознавания или исправления ошибок чтения, так называемый перекрестно-чередующийся код Рида-Соломона (CIRC), и допускает до 250 ошибок в секунду. Хорошие проигрыватели компакт-дисков могут скрыть немного большее количество ошибок (почти) неслышно.

Сам компакт-диск представляет собой диск толщиной 1,2 мм и диаметром 12 см или 8 см (одинарный компакт-диск), который состоит из поликарбонатного носителя, на который нанесен тонкий слой алюминия .

Формат данных

Аудиоданные записываются с частотой дискретизации 44,1 кГц (44 100 раз в секунду) как 16-битные значения и с двумя каналами (стерео, сначала левый, затем правый). Это соответствует 1,411,200 бит / с или обычно указанным 1,411 кбит / с. Однако скорость передачи данных аудио компакт-диска несколько выше, поскольку дополнительный байт с так называемыми данными подканала записывается на каждые 24 байта аудиоданных пользователя .

Полоса пропускания аудио CD составляет от 5  Гц до 20 кГц, динамический диапазон - 96  дБ . При соответствующей реализации цифро-аналогового преобразователя восстановленный аналоговый аудиосигнал в принципе полностью отделен от качества носителя данных до тех пор, пока полезные данные доступны без ошибок.

Данные сведены в наборы данных, называемые небольшими кадрами . Каждый маленький фрейм содержит 33 байта. Из них 24 байта представляют собой аудиоданные ( т.е. ровно шесть стереосэмплов), 8 байтов содержат данные для исправления ошибок и так называемый байт субкода . Биты байта подкода обозначаются буквами от P до W. Соответствующие биты следующих друг за другом байтов субкода образуют так называемый субканал . Отдельные подканалы также помечены буквами от P до W.

98 небольших кадров объединяются в блок (также называемый сектором или кадром). Таким образом, каждый блок содержит 2352 байта аудиоданных. Это соответствует 1/75 секунды или 588 отсчетам. 98 байтов субкода дают восемь субканалов с P по W по 98 бит каждый. Аудио компакт-диск в соответствии со стандартом Red Book использует только подканалы P и Q. Подканал P содержит простой флаг музыкальной паузы . Это может использоваться проигрывателями компакт-дисков для пропуска пауз. Однако эта функция не поддерживается некоторыми устройствами.

Подканал Q, с другой стороны, содержит много информации. 98 битов Q-канала блока имеют следующую структуру:

• 2-битная синхронизация
• 4-битный ADR - указывает, какие данные Q-канал содержит в этом секторе:
  • 0 = нет данных Q-канала
  • 1 = информация о местоположении (см. Ниже)
  • 2 = номер медиа-каталога (например, UPC или EAN )
  • 3 = ISRC
  • От 4 до 15 = зарезервировано
• 4-битные управляющие биты
  • Бит 0: 1 = аудиоданные с предыскажением ; 0 = без
  • Бит 1: 1 = цифровое копирование разрешено; 0 = цифровое копирование запрещено
  • Бит 2: 1 = дорожка данных; 0 = звуковая дорожка
  • Бит 3: 1 = четырехканальный звук ( квадрофония ); 0 = двухканальный звук (стерео)

Если Q-канал содержит информацию о местоположении, он кодируется следующим образом:

• 8-битный номер дорожки
• 8-битная индексная точка
• 24-битный адрес сектора (относительно начала дорожки)
• 8 бит зарезервировано (0)
• 24-битный абсолютный адрес сектора
• 16-битная контрольная сумма CRC

Поскольку Q-канал может содержать разные данные, как видно из 4 битов ADR, не каждый сектор может содержать информацию о своем положении. Если сектор не содержит никакой информации о положении или проверка с помощью контрольной суммы CRC подканала Q выявляет ошибку чтения, большинство проигрывателей компакт-дисков отображают интерполированное значение. Однако согласно стандарту Красной книги девять из десяти секторов должны содержать информацию о местоположении, чтобы новая информация о местоположении была доступна очень быстро при воспроизведении компакт-диска.

Подканалы с R по W не используются на чистых аудио компакт-дисках и игнорируются большинством проигрывателей аудио компакт-дисков. Расширенные форматы, такие как CD-Text или CD + G, кодируют там ваши дополнительные данные.

Дополнительную информацию о подканалах см. В статье Подкод .

На аудио компакт-диске можно сохранить до 99 треков. Трек обычно соответствует музыкальному произведению. Каждый трек также может быть далее подразделены на 99 индексных пунктов (например , для движения в симфонии или арий в пределах оперы ), но современные устройства воспроизведения часто больше не поддерживают эту функцию , поскольку она используется только на нескольких компакт - дисков.

Дорожка, соответствующая стандарту, должна быть длиной не менее четырех секунд (300 секторов), индексные точки также должны располагаться на расстоянии не менее четырех секунд. Промежуток перед дорожкой расположен между дорожками , который для совместимых со стандартом аудио компакт-дисков должен быть не менее двух секунд и должен иметь уровень покоя звука. Однако многие аудио-компакт-диски содержат треки, которые плавно перетекают друг в друга без звуковой паузы между ними.

Адресация секторов основана на их предполагаемом использовании в качестве носителя звука: адресация секторов осуществляется в формате минута : секунда : кадр . Такая адресация называется форматом MSF. Для упрощения отображения эти данные имеют кодировку BCD и хранятся на компакт-диске. Значение секунд от 0 до 59, номер кадра от 0 до 74. Возможны адреса блока от 00: 00.00 до 99: 59.74, что достаточно для первоначально запланированного времени воспроизведения в 74 минуты. Уточняется, что первая дорожка должна начинаться в секторе 00: 00.00. Однако определенные области компакт-диска расположены перед первой дорожкой и поэтому требуют отрицательных номеров секторов. Они сохраняются со смещением 100 минут, поэтому они попадают в ненужные диапазоны адресов от 80: 00.00 до 99: 59.74. Значение MSF 97: 30.00 соответствует временной позиции на компакт-диске -2,5 минуты. Многие программы диагностики компакт-дисков могут читать эти сектора и их содержимое, например. Б. для отображения таблицы содержимого (TOC), если это позволяет привод.

Секторы аудио компакт-диска не содержат заголовка. Чтобы распознать, какой сектор в настоящее время читается, накопитель должен читать в одном, а иногда и в нескольких секторах и оценивать данные из Q-канала. Причина в том, что формат записи не был оптимизирован для произвольного доступа.

Низкоуровневый формат

Биты данных не прижимаются непосредственно к компакт-диску в ямках и лэндах. Вместо этого данные преобразуются в так называемые канальные биты с использованием кодирования от 8 до 14 . Также требуется канальный бит байта данных (английский или 3-битный промежуток между паузами ), так что отдельно друг от друга на пространство байта данных 17 канальных битов.

33 байта малого кадра соответствуют 33 × 8 = 264 битам данных. Однако на компакт-диске хранится 33 × 17 = 561 бит канала. В дополнение к этому существует 24 канальных бита для синхронизации и три так называемых бита слияния , то есть 588 канальных битов на малый кадр. Одна секунда воспроизведения звукового компакт-диска соответствует 7350 маленьким кадрам.

Для получения дополнительной информации о том, как данные хранятся на компакт-диске, см. Статью о компакт-диске .

Чтобы отобразить аудиодорожки в виде файлов .cda в Windows, см. Статью « Аудио компакт-диска» .

Негабаритные аудио компакт-диски

Поскольку спецификации содержат определенные допуски физического формата (например, расстояние между дорожками), возможно, исчерпав эти допуски (более точная запись дорожек), можно разместить на компакт-диске больше данных, чем предполагалось изначально.

В то время как чистые компакт-диски, имеющие ту же базовую структуру, что и аудио-компакт-диски, в начале массового производства имели время воспроизведения 74 минуты, сегодня они обычно производятся таким образом, что их время воспроизведения составляет около 80 минут.

Даже прессованные аудио компакт-диски в соответствии со стандартом Красной книги теперь все чаще имеют время воспроизведения более 74 минут; особенно в области классической музыки. Поскольку спецификации допускают максимальное время воспроизведения до сектора 79: 59,74 (т. Е. 360 000 секторов данных плюс ввод и вывод), эти аудио компакт-диски не нарушают Красную книгу и, следовательно, могут иметь логотип компакт-диска. Практически все проигрыватели компакт-дисков могут без проблем проигрывать такие компакт-диски.

Дальнейшее увеличение плотности дорожек позволяет увеличить время воспроизведения (90 или 99 минут, что соответствует 405 000 или 445 500 секторам). Однако это нарушает требования Красной книги, так как превышаются допустимые допуски по плотности пути и, таким образом, предъявляются повышенные требования к точности ведения по маршруту. Кроме того, на этих носителях используются адреса секторов, которые были зарезервированы стандартом Красной книги для адресов отрицательных секторов таблицы содержания (TOC) компакт-диска. Поскольку многие приводы компакт-дисков обрабатывают только секторы с размером выше 90: 00.00 как отрицательные адреса секторов, так называемые 90-минутные пробелы (которые содержат сектора до 89: 59.74) все еще могут воспроизводиться на этих дисках. С другой стороны, так называемые 99-минутные пробелы требуют определенного «интеллекта» от приводной электроники, чтобы распознать, имеется ли в виду отрицательный адрес сектора или адрес в конце компакт-диска. На практике обычно используется эвристика , которая работает следующим образом: целевое чтение адресов от 90 до 99 доставляет данные в начало компакт-диска (отрицательные адреса), в то время как непрерывное чтение компакт-диска с увеличивающимися адресами распознается и распознается. при переходе с 89 на 90 минуты считываются сектора в конце КД. Из-за проблем, вызванных 90- и 99-минутными пропусками, это не рекомендуется, так как вы не можете быть уверены, можно ли их прочитать позже на другом диске.

защита от копирования

Система управления серийным копированием

Подобно стандарту DAT , звуковой компакт-диск содержит метод защиты от копирования в соответствии со стандартом Red Book , при этом только один бит в таблице содержания (TOC) указывает на защиту от копирования. Кроме того, в каждом блоке Q-Sub-Channel есть аналогичный бит, который может указывать на три состояния (см. SCMS ):

• Копировать биты с частотой 9,375 Гц, поочередно устанавливаемые по блокам подканалов («1-0») - означает, что нельзя делать цифровую копию.
• Биты копирования всегда не заданы («0-0») - означает, что может быть сделана цифровая копия, в которой биты защиты от копирования установлены поочередно и поэтому не могут быть скопированы.
• Биты копирования всегда установлены («1–1») - можно сделать любое количество копий. Биты защиты от копирования остаются неизменными.

Теоретически для проигрывателя компакт-дисков HiFi эти флаги должны правильно выводиться на цифровой выход . Однако эти флаги игнорируются для большинства компонентов компьютера.

Бит копирования, чередующийся с частотой 9,375 Гц (50% тактовой частоты), изначально предназначался для сигнализации о том, что текущая копия была сделана лицом, не имеющим необходимых авторских прав. Среди прочего, Sony начала продавать коммерческие компакт-диски, которые снабжены битом переменного копирования.

Нестандартные процедуры

Логотип IFPI по контролю за копированием

Примерно с 2001 года также продавались аудио-компакт-диски, в которых используются процессы, выходящие за рамки этого. Поскольку эти компакт-диски больше не соответствуют стандарту Красной книги, на них не может быть логотипа CD-DA. Из-за отклонения от нормы они больше не могут воспроизводиться на всех проигрывателях компакт-дисков .

Правовая позиция

В Германии, однако, такие компакт-диски должны иметь четкую маркировку производителя с 1 ноября 2003 г. в соответствии с § 95 d UrhG. IFPI ( Международная федерация звукозаписывающей индустрии ) представила соответствующий логотип для защищенных от копирования аудио компакт - дисков. Издатель журнала Heise управляет базой данных, которую можно искать на защищенных от копирования и потенциально невоспроизводимых музыкальных компакт-дисках. Когда большинство компакт-дисков были доставлены снова без механизмов защиты от копирования, в середине 2009 года было принято решение снова отключить сайт от сети.

После внесения поправки в закон об авторском праве ( Новый Закон об авторском праве ( UrhG ), вступивший в силу 13 сентября 2003 г.) обход « эффективной защиты от копирования » больше не разрешен (Раздел 95 a UrhG). Однако возникает вопрос, удовлетворяют ли методы защиты от копирования, используемые для аудио компакт-дисков, требованиям эффективной защиты от копирования, поскольку многие приводы компакт-дисков могут исправлять эти ошибки автоматически. Решение суда о защите аудио компакт-дисков от копирования еще не принято.

В Германии обход защиты от копирования в чисто личных целях считается незаконным в повседневной юридической жизни, но все же не является уголовным преступлением (тривиальная оговорка). Запрет защиты от копирования не считается временным решением. Например, можно скопировать MediaMax CD3 из SunnComm в операционной системе Windows, просто нажав Shift, чтобы отключить, потому что при этом автозапуск компакт-диска отключен. В macOS, а также в Linux и других бесплатных системах эта защита от копирования в любом случае не работает из-за другого типа доступа к оптическому приводу.

В Швейцарии законно снимать защиту от копирования для частного использования.

Технические подробности

Для предотвращения копирования аудио компакт-диска используются многочисленные методы с разной степенью защиты и эффективности. Общим для всех этих методов является то, что они мешают или препятствуют считыванию и воспроизведению данных, но не их последующему копированию. Однако производители этих методов предполагают, что модификации не влияют на (как правило, более простую) логику управления проигрывателем аудио компакт-дисков в такой степени, как логика более сложного привода компакт-дисков в компьютере. Поскольку для чтения данных для цифрового копирования обычно используется привод CD-ROM, копирование данных будет невозможно. Кроме того, процедуры не могут отличить (обычно легальную) частную или резервную копию, с одной стороны, от нелегальной копии, с другой.

• Illegal TOC (Table of Contents): с помощью этой процедуры (обычно в дополнительном сеансе ) позиции трека перенаправляются на недопустимые (незаконные) позиции, такие как блок во вводе. Плееры Pure CDDA обычно считывают только первую сессию, которая, согласно стандарту Red Book, содержит аудиоданные. Таким образом, эта защита действует только на диски, поддерживающие несколько сеансов.
  Другой тип незаконного оглавления проявляется в списке треков, который меняется каждый раз при вставке компакт-диска. Оглавление появляется на компакт-диске несколько раз подряд, главным образом для предотвращения ошибок чтения. Здесь хранится большое количество различных (и неправильных) оглавлений.
• Преднамеренные ошибки чтения: манипулируя CIRC , некоторые образцы данных фальсифицируются в точках музыкального произведения с почти линейным увеличением уровня. Однако контрольная сумма вычисляется по правильному блоку. Это означает, что соответствующие образцы помечаются как дефектные при считывании блока. Компьютерные приводы, не имеющие специального аудиорежима, возвращают ошибочные данные, в то время как приводы HiFi специально подготовлены к таким сбоям и интерполируют ошибочные данные (часто линейно). Поскольку в этой точке уровень увеличивается линейно, эта ошибка не должна быть слышна на Hi-Fi плеерах. Однако следует отметить, что исправление ошибок уже исчерпано во многих блоках. Каждая маленькая царапина на поверхности может спровоцировать настоящие ошибки чтения. Вы покупаете, так сказать, аудио компакт-диск, который уже изначально неисправен.
• Неправильные подкоды Q : эта защита от копирования используется редко, потому что у чистых CDDA-плееров также могут быть проблемы с ней. Это основано на том факте, что проигрыватели компакт-дисков проигрывают компакт-диск за один раз, подобно пластинке, в том смысле, что они следуют за дорожкой. Определенный блок эффективно ищется только при выборе трека или при пропуске отдельных позиций. В случае звуковых компакт-дисков соответствующая позиция указывается в каждом субкоде Q для блока. Если вы введете там немного другую позицию (перепутали), вы больше не сможете точно искать, но это не беспокоит чистых CDDA плееров (только с защитой от ударов). С другой стороны, компьютерные приводы обычно адресуются блоками, и очень часто приходится заново искать место на компакт-диске. Тогда это больше невозможно, потому что позиции перепутаны и, следовательно, считываются на несколько блоков раньше или позже. Это проявляется в коротких повторениях или пропущенных битах (обычно длиной около 0,05 секунды).

Проблемы и последствия

Однако, поскольку так называемые комбинированные приводы, которые могут читать различные форматы CD и DVD (например, компакт-диски MP3, компакт-диски смешанного режима ), встраиваются во все больше и больше устройств развлекательной электроники, аудио-компакт-диски, не соответствующие стандартам, также используемые устройства больше не могут правильно воспроизводиться на этих устройствах. Растущее распространение этих устройств и растущие проблемы с воспроизведением компакт-дисков, не соответствующих стандартам, привели к тому, что аудио-компакт-диски снова появились на рынке с 2008 года без таких мер.

Содержание и форматы

Маркетинговое разделение на большие пластинки и небольшие синглы, известные по пластинкам, также было принято для аудио компакт-дисков. Были созданы следующие контентно-зависимые форматы:

• Компакт-диски ( альбомы , сборники ): Звуковые носители диаметром 12 см и от 45 до 80 минут музыкального / звукового материала.
• Одиночный : Звуковой носитель диаметром 8 см и от одной до четырех штук. Время воспроизведения от 12 до 15 минут (музыка)
• Maxi / Maxi single: звукосниматель диаметром 12 см, но всего от одной до пяти штук

Кроме того, был создан промо-диск - носитель звука диаметром двенадцать-восемь сантиметров для рекламных целей, который обычно распространяется бесплатно. Иногда он содержит весь альбом, который нужно продвигать, а иногда только несколько фрагментов или только отрывки из целых фрагментов. Целевые группы для промо-компакт-дисков - это люди или учреждения, которые действуют как мультипликаторы, например, радиостанции или ди-джеи .

Первые аудио компакт-диски

Студия звукозаписи Polygram представила первые аудио компакт-диски 17 августа 1982 года в Лангенхагене недалеко от Ганновера ; это было среди прочего

• Альпийская симфония по Рихарда Штрауса , играет Берлинским филармоническим под руководством Герберта фон Караяна ,
• Вальс на Фредерика Шопена для фортепиано , играет Аррау , а также
• альбом "Посетители " музыкальной группы ABBA .

Поскольку в то время на европейском рынке не было проигрывателей компакт-дисков, эти компакт-диски не выпускались в Японии до ноября 1982 года . Первый опубликованный аудио-компакт-диск в истории - альбом Билли Джоэла 52nd Street , который Sony Music Entertainment выпустила 1 октября 1982 года в Японии вместе с проигрывателем CDP-101.

Экономия аудио компакт-диска

По данным Всемирной ассоциации производителей звуковых носителей ( IFPI ), лицензии на музыку «обычно составляют более трети розничной цены », и существует перекрестное субсидирование успешных компакт-дисков в пользу других компакт-дисков, «потому что только 10-20 процентов всех новых выпусков обходятся дорого ».

Согласно исследованию Федерального статистического управления, цены на звуковые носители и музыкальные видеоклипы номинально выросли на 5,6% в период с 1993 по 2003 год и, таким образом, снизились в реальном выражении (с учетом инфляции) на 10,6%.

рынок

В рождественский сезон 2007 года продажи компакт-дисков в США, крупнейшем музыкальном рынке мира, упали на 21 процент по сравнению с предыдущим годом. В 2007 году в США было продано 511 миллионов компакт-дисков, что на 17 процентов меньше, чем в 2006 году. Продажи упали на 20 процентов до 7,45 миллиарда долларов США. CD-сингл восстановился с 1,7 миллиона до 2,6 миллиона штук (продажи: 12,2 миллиона долларов).

литература

• Юбер Хенле: Руководство для студии звукозаписи. 5-е издание, Carstensen Verlag, Мюнхен, 2001 г., ISBN 3-910098-19-3
• Роланд Эндерс: Руководство по домашней записи. 3-е издание, Carstensen Verlag, Мюнхен 2003 г., ISBN 3-910098-25-8
• Томас Гёрне: Звуковая инженерия. 3-е, обновленное издание. Hanser, Мюнхен 2011 г., ISBN 978-3-446-42395-4 .

веб ссылки

• Базовые знания форматов компакт-дисков: стандарты, файловые системы, особые случаи.
• Еще один день рождения для аудио компакт-диска
• Эксперт: компакт-диск слишком чувствителен - распад угрожает культурному наследию
• Карл-Герхард Хаас: 40 лет CD: Серебряная звуковая революция. В: Heise онлайн . 8 марта 2019 . Проверено 8 марта 2019 года.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Определение: Аудио Красной книги. В: PC Magazine или энциклопедии PCMag.com. Ziff Davis , по состоянию на 13 декабря 2017 года . 
2. ↑ Определение: CD. В: PC Magazine или энциклопедии PCMag.com. Ziff Davis, доступ 13 декабря 2017 г. (английский): «(Примечание по терминологии) В начале 1990-х, когда компакт-диски впервые стали популярными,« компакт-диск »означал музыку […] Сегодня« компакт-диск »относится к обоим аудио-компакт-дискам. и данные [...] " 
3. ↑ Изобретатель недели: Джеймс Т. Рассел , Массачусетский технологический институт
4. ^ Запись Грегга в Smart Computing Encyclopedia
5. ↑ Кис А. Шухамер Имминк, История компакт-диска, Журнал AES, том 46, 1998 г., стр. 458-465, PDF
6. ↑ zeit.de: Групповой салат, который изменил мир
7. ↑ http://www.schlaunews.de/info-test-tipps-18082007/wissenswertes-zum-25-geburtstag-der-cd-warum-beethoven-eine-wichtige-rolle-spielte/
8. ↑ Пароль - Технологический журнал Philips Research - выпуск 30, стр. 28 (PDF; 2,9 МБ)
9. ↑ Кес Имминк: История компакт-диска (PDF; 140 kB), в архиве (PDF; 2 MiB)
10. ↑ ^{б с д е е} Immink: Shannon, Бетховена и Compact Disc
11. ↑ golem.de: С Днем Рождения, Компакт-диск: 200 миллиардов за 25 лет: Первый компакт-диск был выпущен 17 августа 1982 года.
12. ↑ spiegel.de: «CD 25/30 лет: цифровая революция носила серебро»
13. ↑ Bundesverband der Phonographischen Wirtschaft (Федеральная ассоциация фонографической промышленности), данные за 1990 г. также включают данные по новым федеральным землям за июль.
14. ↑ https://www.musikindustrie.de/markt-bestseller/musikindustrie-in-zahlen/download-jahrbuch-1 с 2004 г.
15. ↑ FAQ по вопросам частного копирования и защиты от копирования на internetrecht-rostock.de
16. ↑ https://www.suissimage.ch/index.php?id=faq_privatgebrauch#faq_b6d767d2f8ed5d21a44b0e5886680cb9
17. ↑ Philips: Первые компакт-диски ( Memento от 14 марта 2006 г. в веб-архиве archive.today )
18. ↑ ^{а б в} Музыка в эпоху «копирования и вставки». Neue Zürcher Zeitung , 24 августа 2007, доступ к 20 июня 2012 года . 
19. ↑ Первый в мире компакт-диск вышел из Лангенхагена 25 лет назад. NDR , 17 августа 2007, в архиве с оригинала на 19 августа 2009 года ; Проверено 3 ноября 2008 года . 
20. ↑ 100 лет спустя великое изобретение. Sony, архивируются с оригинала апреля 13, 2010 ; Проверено 3 ноября 2008 года . 
21. ↑ верно. ( Памятка от 19 августа 2011 г. в Интернет-архиве ) Швейцарская национальная группа Международной федерации производителей фонограмм и видеограмм; Проверено 28 декабря 2011 г.
22. ^ Свен Хансен: Свен Хансен: Справедливо, справедливее, пятьдесят. Правильная цена на легальную загрузку музыки. В: c't 12/2004, стр 96. Архивировано из оригинала на 11 июня 2004 года ; Доступ к 14 марта 2018 года . 
23. ↑ Годовой экономический отчет IFPI за 2003 г. ( Памятка от 12 октября 2006 г. в Интернет-архиве ) (PDF)
24. ↑ Музыкальный рынок США: рождественские продажи CD-альбомов рухнули , golem.de
25. ↑ Музыкальный рынок США продолжает сокращаться , heise.de
26. ^ 1-е издание 2006: Fachbuchverlag Leipzig в Carl-Hanser-Verlag, Мюнхен / Вена