Емкостный электронный диск ( CED ) — это аналоговая система воспроизведения видеодисков , разработанная компанией Radio Corporation of America (RCA), в которой видео и аудио можно воспроизводить на телевизоре с помощью специального стилуса и системы канавок высокой плотности, аналогичной граммофонным пластинкам.
Впервые задуманная в 1964 году, система CED была широко воспринята как технологический успех, который был способен увеличить плотность долгоиграющей пластинки на два порядка . [3] Несмотря на это достижение, система CED пала жертвой плохого планирования, различных конфликтов с руководством RCA и нескольких технических трудностей, которые замедлили разработку и остановили производство системы на 17 лет — до 1981 года, к тому времени она уже устарела из-за лазерных видеодисков ( DiscoVision , позже названных LaserVision и LaserDisc ), а также форматов видеокассет Betamax и VHS . Продажи системы были далеки от прогнозируемых оценок. Весной 1984 года RCA объявила о прекращении производства проигрывателей, но продолжала производство видеодисков до 1986 года, потеряв в этом процессе, по оценкам, 650 миллионов долларов. Первоначально компания RCA намеревалась выпустить проигрыватель CED SKT425 вместе со своей высококлассной системой Dimensia в конце 1984 года, но отменила производство проигрывателя CED до выпуска системы Dimensia. [4]
Формат был широко известен как « видеодиск », что привело к большой путанице с современным форматом LaserDisc. LaserDisc считываются оптически с помощью лазерного луча, тогда как диски CED считываются физически с помощью иглы (аналогично обычной граммофонной пластинке ). Эти две системы взаимно несовместимы.
Компания RCA использовала торговую марку « SelectaVision » для системы CED, название, которое также использовалось для некоторых ранних видеомагнитофонов марки RCA [ 5 ] и других экспериментальных проектов RCA. [6] [7] Система Video High Density похожа на систему CED.
RCA начала разрабатывать систему видеодисков в 1964 году, пытаясь создать метод воспроизведения видео, подобный фонографу, под названием «Discpix». Исследования и разработки в первые годы шли медленно, так как команда RCA CED изначально состояла всего из четырех человек, [8] но к 1972 году команда CED создала диск, способный хранить десять минут цветного видео (часть эпизода Get Smart «A Tale of Two Tails», переименованного в «Lum Fong»). [9]
Первые прототипы дисков CED были многослойными, состоящими из виниловой подложки, никелевого проводящего слоя, изоляционного слоя тлеющего разряда и верхнего слоя силиконовой смазки. Неспособность полностью решить проблему износа иглы/диска и сложность производства заставили RCA искать более простую конструкцию диска. Окончательный диск был изготовлен из ПВХ, смешанного с углеродом, чтобы сделать диск проводящим. Чтобы продлить срок службы иглы и канавки, на диск в качестве смазки был нанесен тонкий слой силикона.
Первоначально видеодиски CED задумывались как помещаемые в обложки и обрабатываемые вручную, как и пластинки LP, но во время тестирования было показано, что воздействие пыли приводит к пропуску канавок. Если позволить пыли осесть на дисках, пыль впитает влагу из воздуха и приклеит частицы пыли к поверхности диска, заставляя иглу отскакивать назад в ситуации с заблокированной канавкой . Таким образом, была разработана идея, в которой диск будет храниться и обрабатываться в пластиковой коробке , из которой CED будет извлекаться проигрывателем, чтобы воздействие пыли было сведено к минимуму. [10]
После 17 лет исследований и разработок первый проигрыватель CED (модель SFT100W) поступил в продажу 22 марта 1981 года. В то же время был выпущен каталог из примерно 50 видеодисков. [11] Первым произведенным названием был Race for Your Life, Charlie Brown . [11] Пятнадцать месяцев спустя RCA выпустила проигрыватели SGT200 и SGT250, оба со стереозвуком , а SGT-250 также был первой моделью проигрывателя CED, включающей беспроводной пульт дистанционного управления . Модели с произвольным доступом были представлены в 1983 году.
Несколько проблем обрекли систему CED на провал еще до ее появления. С самого начала разработки системы CED стало ясно, что видеомагнитофоны и домашние видеокассеты — с их большей емкостью хранения и возможностями записи — представляют угрозу для системы. [12] Однако разработка продвигалась вперед. После выпуска продажи проигрывателей CED были медленными. Когда в конце 1979 года была официально анонсирована будущая система, RCA прогнозировала ежегодные продажи в размере от пяти до шести миллионов проигрывателей и от 200 до 500 миллионов видеодисков. Компания ожидала продать 200 000 проигрывателей к концу 1981 года, но было продано только около половины этого числа, и в течение 1982 и 1983 годов продажи почти не улучшились. [3] [13]
Чрезвычайно долгий период разработки, вызванный отчасти политическими потрясениями и большой текучкой в высшем руководстве RCA, также способствовал упадку системы CED. RCA изначально планировала выпуск системы видеодисков в 1977 году; на тот момент диски не могли вмещать более 30 минут видео на сторону, а никельподобный состав, используемый для изготовления дисков, был недостаточно прочным для производства. Ухудшение сигнала также было проблемой, поскольку обращение с дисками приводило к их более быстрому износу, чем ожидалось, что сбивало с толку инженеров.
Шестьдесят минут на сторону сделали невозможным выпуск большинства фильмов продолжительностью более 120 минут на одном диске CED. Это было легко достижимо на VHS и Betamax, так как, например, T-120 VHS (вмещающий два часа и четыре минуты ленты) мог вместить большинство этих фильмов. [ необходимо разъяснение ] Однако на CED это было не так. Многие популярные фильмы, такие как некоторые из серий о Джеймсе Бонде , Мэри Поппинс , Звездный путь: Фильм и Возвращение джедая, приходилось выпускать на двух дисках CED. Все три этих примера обычно можно было увидеть на одной кассете VHS/Betamax. [15]
RCA прогнозировала, что к 1985 году проигрыватели CED будут почти в 50% американских домов, [3] но продажи проигрывателей продолжали падать. RCA снизила цены на проигрыватели CED и предложила потребителям такие стимулы, как скидки и бесплатные диски, но продажи выросли лишь незначительно. Руководство RCA поняло, что система никогда не будет прибыльной, и объявило о прекращении производства проигрывателей CED 4 апреля 1984 года. [13] Оставшиеся запасы проигрывателей были проданы дилерами и розничными торговцами по ликвидации всего за 20 долларов за штуку. Неожиданно спрос на сами видеодиски внезапно стал высоким сразу после объявления; RCA предупредила дилеров и клиентов, что видеодиски будут продолжать производиться и новые названия будут выпускаться по крайней мере еще три года после прекращения производства проигрывателей. Менее чем через год после этого объявления продажи дисков начали снижаться, что побудило RCA прекратить производство видеодисков всего через два года, в 1986 году. [2] Последними выпущенными произведениями были The Jewel of the Nile от CBS/Fox Video [ 16] и Memories of VideoDisc , памятный CED, врученный многим сотрудникам RCA, участвовавшим в проекте CED, [17] оба в 1986 году.
CED — это проводящие виниловые пластины диаметром 30,0 см (11,8 дюйма). Чтобы избежать метрических названий, их обычно называют «12-дюймовыми дисками». CED имеет спиральную канавку с обеих сторон. Канавка имеет ширину 657 нм и длину до 19 км (12 миль). Диски вращаются с постоянной угловой скоростью во время воспроизведения (450 об./мин для NTSC , 375 об./мин для PAL ), и каждый оборот содержит восемь перемежающихся полей или четыре полных кадра видео. Они выглядят как спицы на поверхности диска, при этом зазор между каждым полем четко виден при определенном освещении. Это означало, что стоп-кадр был невозможен на проигрывателях без дорогостоящего электронного хранилища кадров.
Килевидный стилус с титановым электродным слоем движется в канавке с чрезвычайно легкой силой слежения (65 мг), а электронная схема формируется через диск и стилус. Подобно аудиопроигрывателю, стилус считывает диск, начиная с внешнего края и продвигаясь к центру. Видео- и аудиосигналы сохраняются на видеодисках в виде составного аналогового сигнала, который кодируется в вертикальные волнообразные движения в нижней части канавки, несколько похожие на ямки. Эти волнообразные движения имеют более короткую длину волны , чем длина кончика стилуса в канавке, и стилус движется по ним; изменяющееся расстояние между кончиком стилуса и проводящей поверхностью из-за глубины волнообразных движений в канавке под стилусом напрямую контролирует емкость между стилусом и проводящим углеродным ПВХ- диском. Эта переменная емкость, в свою очередь, изменяет частоту резонансного контура , создавая электрический сигнал FM , который затем декодируется в видео- и аудиосигналы электроникой проигрывателя.
Систему емкостного звукоснимателя с иглой, которая дала CED его название, можно сравнить с технологией обычного фонографа . В то время как игла фонографа физически вибрирует с изменениями в канавке записи, и эти вибрации преобразуются механическим преобразователем (фонокорректором) в электрический сигнал, игла CED обычно не вибрирует и движется только для отслеживания канавки CED (и поверхности диска — вне плоскости), в то время как сигнал от иглы изначально получается как электрический сигнал. Эта более сложная система в сочетании с высокой скоростью вращения необходима для обеспечения кодирования видеосигналов с полосой пропускания в несколько мегагерц по сравнению с максимальным значением в 20 килогерц для аудиосигнала — разница в два порядка. Кроме того, хотя неровности на дне канавки можно сравнить с ямками, важно отметить, что расстояние между вертикальными гребнями и впадинами волн в канавке CED непрерывно меняется, поскольку CED является аналоговым носителем . Обычно термин «ямки», когда он используется в контексте информационных носителей, относится к особенностям с резко очерченными краями и дискретной длиной и глубиной, например, ямки на цифровых оптических носителях, таких как CD и DVD .
Для поддержания чрезвычайно легкой силы слежения рычаг иглы окружен катушками, которые распознают отклонение, и схема в проигрывателе реагирует на сигналы от этих катушек, перемещая каретку головки иглы шагами, когда канавка тянет иглу по диску. Другие катушки используются для отклонения иглы, чтобы точно настроить отслеживание. Эта система очень похожа на — хотя и предшествует — ту, которая используется в проигрывателях компакт-дисков для отслеживания спиральной оптической дорожки, где обычно серводвигатель перемещает оптический датчик шагами для грубого отслеживания, а набор катушек смещает лазерную линзу для точного отслеживания, оба управляются оптическим сенсорным устройством, которое является аналогом катушек CED, считывающих отклонение иглы. Для проигрывателя CED эта схема отслеживания имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что угол сопротивления иглы остается равномерно касательным к канавке, в отличие от случая тонарма фонографа , в котором угол сопротивления иглы и, следовательно, боковое усилие иглы изменяется в зависимости от угла тонарма, который, в свою очередь, зависит от радиального положения иглы на пластинке. В то время как для фонографа, где игла имеет точечный наконечник, линейное отслеживание просто идеально для уменьшения износа пластинок и игл и для максимальной стабильности отслеживания, для проигрывателя CED линейное отслеживание является необходимостью для иглы в форме киля, которая всегда должна оставаться касательной к канавке. Кроме того, достижение чрезвычайно легкой силы отслеживания на игле CED позволяет использовать мелкий шаг канавки (т. е. мелкое расстояние между соседними оборотами спирали), необходимое для обеспечения длительного времени воспроизведения при требуемой высокой скорости вращения, а также ограничивая скорость износа диска и иглы.
Диск хранится в кэдди, из которого проигрыватель извлекает его при загрузке. Сам диск окружен «позвоночником», пластиковым кольцом (на самом деле квадратным по внешнему краю) с толстым, прямым краем, похожим на обод, который выступает наружу и защелкивается в кэдди. Когда человек вставляет кэдди с диском в проигрыватель, проигрыватель захватывает позвоночник, и как диск, так и позвоночник остаются в проигрывателе, когда человек вытаскивает кэдди. Внутренние края отверстия кэдди имеют войлочные полоски , предназначенные для улавливания любой пыли или другого мусора, который может быть на диске при его извлечении. После того, как кэдди был извлечен человеком, проигрыватель загружает диск на проигрыватель, либо вручную со всеми проигрывателями SFT и большинством проигрывателей RCA с префиксом SGT, либо автоматически с RCA SGT-250 и всеми другими моделями и марками проигрывателей. После начала воспроизведения проигрыватель раскручивает диск до нужной скорости, одновременно перемещая рычаг звукоснимателя по поверхности диска и опуская иглу в начало диска.
При нажатии кнопки «Стоп» игла поднимается с диска и возвращается в свое парковочное место, а диск и корешок снова поднимаются, чтобы совместиться с гнездом кэдди. Когда все готово, гнездо разблокируется, и человек может вставить и вынуть кэдди, теперь уже с диском внутри.
Проигрыватели CED с самого начала своей жизни больше подходили для рынка с низкими доходами, чем VHS , Betamax и LaserDisc . Качество видео (примерно 3 МГц полосы пропускания яркости для CED [1] ) было сопоставимо или лучше, чем видео VHS-SP или Betamax-II, но уступало LaserDisc (примерно 5 МГц полосы пропускания яркости).
Проигрыватели CED должны были быть «недорогими», поскольку их производство обходилось примерно в два раза дешевле, чем производство видеомагнитофонов, и в них было меньше прецизионных деталей. [18] Сами диски можно было недорого скопировать, отштамповав их на слегка модифицированных прессах для аудиопластинок .
Как и видеомагнитофоны, проигрыватели видеодисков CED имели такие функции, как быстрая перемотка вперед/назад и визуальный поиск вперед/назад. Они также имели функцию паузы, хотя она гасила экран, а не отображала неподвижное изображение; многие проигрыватели имели «режим страницы», в течение которого текущий блок из четырех последовательных кадров отображался повторно.
Поскольку CED были дисковой системой, они не требовали перемотки. Ранние диски были доступны только с монофоническим звуком, но многие более поздние диски выпускались со стереозвуком . (Монодиски CED были упакованы в белые защитные кэдди, в то время как кэдди для стереодисков были синими.) Другие диски можно было переключать между двумя отдельными монофоническими аудиодорожками, обеспечивая такие функции, как двуязычная аудиовозможность.
Подобно LaserDisc и DVD, некоторые CED имеют произвольный доступ, что позволяет пользователям быстро переходить к определенным частям фильма. Каждая сторона диска CED может быть разделена на 63 «главы» или полосы. Два поздних проигрывателя RCA (SJT400 и SKT400) могли получать доступ к этим полосам в любом заданном порядке. В отличие от своих аналогов на основе лазера, главы в CED основаны на минутах фильма, а не сценах.
Были выпущены новые диски и игры на основе CED, в которых доступ к главам в указанном порядке каждый раз связывал воедино другую историю. Однако до остановки производства проигрывателей CED было выпущено лишь несколько экземпляров [19] , а CED гораздо более подвержены износу по сравнению с LaserDisc.
По сравнению с технологией LaserDisc , CED-диски имели тот недостаток, что представляли собой контактный носитель типа фонографа: RCA подсчитала, что количество воспроизведений CED в идеальных условиях составляло 500. [20] Для сравнения, чистый, не подверженный гниению лазерный диск LaserDisc теоретически мог быть воспроизведен неограниченное количество раз (хотя многократное или неосторожное обращение все равно могло привести к повреждению).
Поскольку система CED использовала иглу для чтения дисков, было необходимо регулярно менять иглу в проигрывателе, чтобы избежать повреждения видеодисков, в то время как изношенные и поврежденные диски также создавали проблемы для потребителей. Когда диск начинал изнашиваться, качество видео и звука резко ухудшалось, и диск начинал пропускать. [20] Несколько дисков страдали от состояния, называемого «видеовирусом», когда CED сильно пропускал из-за частиц пыли, застрявших в канавках диска. Однако, воспроизведение диска несколько раз обычно решало эту проблему. [21]
В отличие от кассет VHS , CED (вместе с LaserDisc) требовали переворачивания диска (однако некоторые проигрыватели LaserDisc могли считывать обе стороны диска без физического переворачивания диска, что достигалось перемещением лазера с одной стороны диска на другую, но это все равно приводило к паузе воспроизведения во время смены) в какой-то момент во время показа почти всех фильмов, поскольку на каждой стороне можно было сохранить только шестьдесят минут видео (75 минут на дисках UK PAL из-за более низкой скорости вращения); если фильм длился более двух часов, его приходилось распределять по двум дискам.
В некоторых случаях, если продолжительность показа фильма в кинотеатрах была лишь немного больше двух часов, студии часто вырезали короткие сцены из фильма и/или применяли компрессию времени (ускоряя дополнительное время показа фильма), чтобы избежать расходов на выпуск двух дисков.
Эта проблема не была уникальной для CED: LaserDiscs представляли ту же трудность, и некоторые более длинные фильмы, такие как The Ten Commandments (1956), все еще требовали более одной ленты или диска в форматах VHS, Beta и LaserDisc . Двухдисковых релизов UK PAL не было.
Менее существенные недостатки включают отсутствие поддержки стоп-кадра во время паузы, поскольку CED сканировали четыре кадра за один оборот против одного кадра за оборот на CAV LaserDisc, в то время как компьютерные технологии не были достаточно развиты в то время, чтобы оснастить проигрыватель доступным буфером кадров . Однако, "режим страницы" был доступен на многих проигрывателях, который позволял повторять эти четыре кадра в бесконечном цикле. [22]
Кроме того, кассеты CED были больше, чем видеокассеты VHS, толще, чем лазерные диски, и значительно тяжелее из-за пластиковых коробок.
Проигрыватели CED производились четырьмя компаниями — RCA, Hitachi , Sanyo и Toshiba , — но еще семь компаний продавали плееры, произведенные этими компаниями. [23] [24]
После выпуска системы CED в марте 1981 года изначально было доступно 50 наименований; наряду с RCA (которая включала партнерство компании с Columbia Pictures, а также релизы Paramount и Disney), CBS Video Enterprises (позже CBS/FOX Video ) выпустила первые 50 наименований. [14] В конечном итоге Disney , Metro-Goldwyn-Mayer , Paramount Pictures , MCA , Vestron Video и другие лейблы начали выпускать диски CED под своими собственными лейблами домашнего видео и делали это до окончания производства дисков в 1986 году.
Конкуренты Capacitance Electronic Disc, Philips/Magnavox и Pioneer, вместо этого производили оптические диски, считываемые лазерами. [25] 4 апреля 1984 года, после продажи всего 550 000 проигрывателей, RCA объявила о прекращении производства проигрывателей видеодисков CED. [25] Убытки RCA с момента появления продукта в конечном итоге были оценены в 650 миллионов долларов. [26] Огромные финансовые потери частично привели к приобретению RCA компанией General Electric в 1986 году и отказу от бренда «SelectaVision» на всех видеопродуктах RCA. [25]
