Capacitance Electronic Disc ( CED ) — это аналоговая система воспроизведения видеодисков , разработанная Radio Corporation of America (RCA), в которой видео и звук можно воспроизводить на телевизоре с помощью специального стилуса и системы канавок высокой плотности, аналогичной фонографу. записи.
Впервые задуманная в 1964 году, система CED была широко воспринята как технологический успех, позволивший увеличить плотность долгоиграющей пластинки на два порядка . [3] Несмотря на это достижение, система CED стала жертвой плохого планирования, различных конфликтов с руководством RCA и ряда технических трудностей, которые замедлили разработку и остановили производство системы на 17 лет — до 1981 года, когда она уже была создана. устаревшие лазерные видеодиски ( DiscoVision , позже названные LaserVision и LaserDisc ), а также форматы видеокассет Betamax и VHS . Продажи системы были далеки от запланированных оценок. Весной 1984 года RCA объявила о прекращении производства плееров, но продолжала производство видеодисков до 1986 года, потеряв при этом около 650 миллионов долларов. Первоначально RCA намеревалась выпустить проигрыватель SKT425 CED 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. Лазерные диски читаются оптически с помощью лазерного луча, тогда как диски CED читаются физически с помощью стилуса (аналогично обычной граммофонной пластинке ). Эти две системы несовместимы друг с другом.
RCA использовала торговую марку « SelectaVision » для системы CED, это название также использовалось для некоторых ранних видеомагнитофонов марки RCA [5] и других экспериментальных проектов RCA. [6] [7] Система Video High Density аналогична системе CED.
RCA начала разработку системы видеодисков в 1964 году, пытаясь создать метод воспроизведения видео, подобный фонографу, под названием Discpix. В первые годы исследования и разработки шли медленно, так как команда RCA CED первоначально состояла всего из четырех человек, [8] но к 1972 году команда CED выпустила диск, способный вместить десять минут цветного видео (часть Get Умная серия «Повесть о двух хвостах», переименованная в «Лум Фонг»). [9]
Первые прототипы дисков CED были многослойными и состояли из виниловой подложки, никелевого проводящего слоя, изолирующего слоя тлеющего разряда и верхнего слоя силиконовой смазки. Неспособность полностью решить проблему износа иглы/диска и сложность производства вынудили RCA искать более простую конструкцию диска. Последний диск был изготовлен из ПВХ, смешанного с углеродом, чтобы сделать диск проводящим. Чтобы продлить срок службы иглы и канавок, на диск был нанесен тонкий слой силикона в качестве смазки.
Изначально планировалось, что видеодиски CED будут храниться в оболочках и обращаться с ними вручную, как и с пластинками LP, но в ходе испытаний было показано, что воздействие пыли приводит к пропуску канавок. Если позволить пыли оседать на дисках, она будет поглощать влагу из воздуха и приклеивать частицы пыли к поверхности диска, заставляя иглу отскакивать назад в ситуации блокировки канавки . Таким образом, была разработана идея, согласно которой диск будет храниться и обращаться с ним в пластиковом контейнере, из которого проигрыватель будет извлекать CED, чтобы свести к минимуму воздействие пыли. [10]
После 17 лет исследований и разработок первый проигрыватель CED (модель SFT100W) поступил в продажу 22 марта 1981 года. Одновременно был выпущен каталог из примерно 50 наименований видеодисков. [11] Первой выпущенной игрой была «Гонка за свою жизнь, Чарли Браун» . [11] Пятнадцать месяцев спустя RCA выпустила плееры SGT200 и SGT250, оба со стереозвуком , а SGT-250 также был первой моделью плеера CED, оснащенной беспроводным пультом дистанционного управления . Модели с произвольным доступом были представлены в 1983 году.
Несколько проблем обрекли систему CED еще до того, как она была введена. С самого начала разработки системы CED было ясно, что видеомагнитофоны и домашняя видеокассета с их большей емкостью хранения и возможностями записи представляют угрозу для системы. [12] Однако развитие продвигалось вперед. После выпуска продажи плееров CED были медленными. Когда в конце 1979 года было официально объявлено о будущей системе, RCA прогнозировала ежегодные продажи от пяти до шести миллионов проигрывателей и от 200 до 500 миллионов видеодисков. Компания ожидала продать 200 000 игроков к концу 1981 года, но было продано только около половины этого количества, и в течение 1982 и 1983 годов улучшение продаж было незначительным .
Чрезвычайно длительный период развития, частично вызванный политическими беспорядками и большой сменой высшего руководства RCA, также способствовал упадку системы CED. Первоначально RCA планировала выпустить систему видеодисков в 1977 году; на тот момент диски не могли вместить более 30 минут видео на каждой стороне, а никельподобный состав, используемый для изготовления дисков, не был достаточно прочным для производства. Ухудшение сигнала также было проблемой, поскольку обращение с дисками приводило к их выходу из строя быстрее, чем ожидалось, что сбивало с толку инженеров.
Шестьдесят минут на каждую сторону сделали невозможным выпуск большинства фильмов продолжительностью более 120 минут на одном диске CED. Это было легко достижимо на VHS и Betamax, поскольку, например, VHS T-120 (который вмещает два часа и четыре минуты ленты) мог хранить большинство этих фильмов. Однако в CED этого не произошло. Многие популярные фильмы, такие как некоторые из сериалов о Джеймсе Бонде , «Мэри Поппинс» , «Звездный путь: Кинофильм» и «Возвращение джедая», пришлось выпускать на двух дисках CED. Все три примера обычно можно было увидеть на одной кассете VHS/Betamax. [15]
RCA прогнозировала, что к 1985 году плееры CED будут находиться почти в 50% американских домов, [3] но продажи плееров продолжали падать. RCA снизила цены на проигрыватели CED и предложила потребителям такие стимулы, как скидки и бесплатные диски, но продажи улучшились лишь незначительно. Руководство RCA осознало, что система никогда не будет прибыльной, и 4 апреля 1984 года объявило о прекращении производства плееров CED. [13] Оставшиеся запасы плееров были проданы дилерами и ликвидаторами розничной торговли всего по 20 долларов за штуку. Неожиданно сразу после анонса спрос на сами видеодиски неожиданно возрос; RCA предупредила дилеров и клиентов, что производство видеодисков и выпуск новых игр будут продолжаться как минимум еще три года после прекращения производства проигрывателей. Менее чем через год после этого объявления продажи дисков начали снижаться, что побудило RCA отказаться от производства видеодисков всего через два года , в 1986 году . 16] и «Воспоминания о VideoDisc» , памятном CED, врученном многим сотрудникам RCA, участвовавшим в проекте CED, [17] оба в 1986 году.
CED представляют собой проводящие виниловые пластины диаметром 30,0 см (11,8 дюйма). Чтобы избежать метрических названий, их обычно называют «12-дюймовыми дисками». CED имеет спиральные канавки с обеих сторон. Ширина канавки составляет 657 нм, а длина — до 12 миль (19 км). Диски вращаются с постоянной угловой скоростью во время воспроизведения (450 об/мин для NTSC , 375 об/мин для PAL ), и каждый оборот содержит восемь чересстрочных полей или четыре полных кадра видео. Они выглядят как спицы на поверхности диска, при этом зазор между каждым полем хорошо виден при определенном освещении. Это означало, что стоп-кадр был невозможен для игроков без дорогостоящего электронного хранилища кадров.
Килеобразная игла с титановым электродным слоем перемещается по канавке с чрезвычайно небольшой прижимной силой (65 мг), а электронная схема формируется посредством диска и иглы. Подобно проигрывателю аудио, стилус читает диск, начиная с внешнего края и продвигаясь к центру. Видео- и аудиосигналы сохраняются на видеодисках в виде составного аналогового сигнала, который кодируется в вертикальные волнистости в нижней части канавки, что-то вроде ямок. Эти волнистости имеют более короткую длину волны , чем длина кончика иглы в канавке, и игла проходит по ним; Различное расстояние между кончиком иглы и проводящей поверхностью из-за глубины волнистости канавки под иглой напрямую контролирует емкость между иглой и проводящим диском из ПВХ с углеродным наполнением . Эта изменяющаяся емкость, в свою очередь, изменяет частоту резонансного контура , создавая электрический FM- сигнал, который затем декодируется в видео- и аудиосигналы электроникой плеера.
Емкостную систему звукоснимателей, давшую CED свое название, можно противопоставить технологии обычного фонографа . В то время как игла фонографа физически вибрирует при изменениях канавки пластинки, и эти вибрации преобразуются механическим преобразователем (звукоснимателем) в электрический сигнал, игла CED обычно не вибрирует и перемещается только для отслеживания канавки CED (и поверхность диска — вне плоскости), в то время как сигнал от иглы изначально получается в виде электрического сигнала. Эта более сложная система в сочетании с высокой частотой вращения необходима для кодирования видеосигналов с полосой пропускания в несколько мегагерц по сравнению с максимальным значением 20 килогерц для аудиосигнала — разница на два порядка. Кроме того, хотя волнистость на дне канавки можно сравнить с ямками, важно отметить, что расстояние между гребнями и впадинами вертикальных волн в канавке CED постоянно меняется, поскольку CED является аналоговой средой . Обычно термин «ямки», когда он используется в контексте носителей информации, относится к элементам с четко выраженными краями и дискретной длиной и глубиной, например ямкам на цифровых оптических носителях, таких как компакт-диски и DVD-диски .
Чтобы поддерживать чрезвычайно малую прижимную силу, рычаг иглы окружен катушками, которые воспринимают отклонение, а схема плеера реагирует на сигналы от этих катушек, перемещая каретку головки иглы пошагово, когда канавка тянет иглу поперек. диск. Другие катушки используются для отклонения иглы и точной настройки отслеживания. Эта система очень похожа на систему, которая используется в проигрывателях компакт-дисков для отслеживания спиральной оптической дорожки, хотя и предшествует ей. , оба управляются оптическим датчиком, который является аналогом катушек датчика отклонения иглы CED. Для проигрывателя CED такое устройство отслеживания имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что угол сопротивления иглы остается равномерно касательным к канавке, в отличие от случая с тонармом фонографа , в котором угол сопротивления иглы и, следовательно, боковая сила иглы варьируются в зависимости от угла тонарма. что, в свою очередь, зависит от радиального положения на пластинке иглы. В то время как для фонографа, где игла имеет заостренный кончик, линейное отслеживание просто идеально для уменьшения износа пластинок и стилусов и обеспечения максимальной стабильности отслеживания, для проигрывателя CED линейное отслеживание является необходимостью для стилуса в форме киля, который всегда должен оставайтесь касательными к канавке. Кроме того, достижение чрезвычайно малой прижимной силы на игле CED позволяет использовать мелкий шаг канавок (т.е. малый интервал между соседними оборотами спирали), необходимый для обеспечения длительного времени игры при требуемой высокой скорости вращения, а также ограничение скорости износа диска и иглы.
Диск хранится в контейнере, 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 ободок, который выходит за пределы контейнера и фиксируется в нем. Когда человек вставляет в проигрыватель контейнер с диском, проигрыватель захватывает корешек, и диск и корешек остаются в проигрывателе, когда человек вытаскивает контейнер. Внутренние края отверстия контейнера имеют фетровые полоски, предназначенные для улавливания пыли и другого мусора, который может оказаться на диске при его извлечении. После того, как человек вытащил Кэдди, 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. Когда воспроизведение началось, проигрыватель раскручивает диск до нужной скорости, перемещая рычаг звукоснимателя по поверхности диска и опуская иглу на начало диска.
При нажатии кнопки «Стоп» игла поднимается с диска и возвращается в исходное положение, а диск и стержень снова поднимаются вверх, чтобы совместиться с прорезью для контейнера. Когда все будет готово, слот разблокируется, и человек может вставлять и извлекать контейнер, теперь уже с диском внутри.
Игроки CED с самого начала своей жизни больше обращались к рынку с низкими доходами, чем к VHS , Betamax и LaserDisc . Качество видео (приблизительно 3 МГц полосы яркости для CED [1] ) было сопоставимо или лучше, чем у видео VHS-SP или Betamax-II, но ниже номинала по сравнению с LaserDisc (около 5 МГц полосы яркости).
Плееры CED должны были быть «недорогими», поскольку их производство стоило примерно вдвое дешевле, чем видеомагнитофон, и имело меньше прецизионных деталей. [18] Сами диски можно было недорого дублировать, штамповать на слегка модифицированных печатных машинах для пластинок .
Как и видеомагнитофоны, проигрыватели видеодисков CED имели такие функции, как быстрая перемотка вперед/назад и визуальный поиск вперед/назад. У них также была функция паузы, хотя она гасила экран, а не отображала неподвижное изображение; у многих игроков был «режим страницы», в котором текущий блок из четырех последовательных кадров отображался повторно.
Поскольку CED представляли собой дисковую систему, они не требовали перемотки. Ранние диски были доступны только с монофоническим звуком, но многие более поздние диски выпускались со стереозвуком . (Моно-диски CED были упакованы в белые защитные контейнеры, а контейнеры для стереодисков были синими.) Другие диски можно было переключать между двумя отдельными монофоническими звуковыми дорожками, обеспечивая такие функции, как возможность двуязычного звука.
Подобно LaserDisc и DVD, некоторые CED имеют произвольный доступ, что позволяет пользователям быстро переходить к определенным частям фильма. Каждую сторону диска CED можно разделить на 63 «главы» или полосы. Два последних проигрывателя RCA (SJT400 и SKT400) могли получить доступ к этим диапазонам в любом порядке. В отличие от лазерных аналогов, главы в CED основаны на минутах фильма, а не на сценах.
Были выпущены новые диски и игры на основе CED, в результате чего доступ к главам в определенном порядке каждый раз связывал новую историю. Однако до прекращения производства проигрывателей CED было произведено лишь несколько штук [19] , а CED гораздо более подвержены износу по сравнению с LaserDisc.
По сравнению с технологией LaserDisc , CED пострадали из-за того, что они представляли собой контактный носитель типа фонографа: по оценкам RCA, количество раз, когда CED можно было воспроизвести в идеальных условиях, составляло 500. [20] Для сравнения: чистый , LaserDisc, не подверженный лазерному гниению , теоретически можно воспроизводить неограниченное количество раз (хотя повторное или неосторожное обращение все равно может привести к повреждению).
Поскольку в системе CED для чтения дисков использовался стилус, то приходилось регулярно менять стилус в плеере во избежание повреждения видеодисков, а изношенные и поврежденные диски также доставляли проблемы потребителям. Когда диск начинал изнашиваться, качество видео и звука резко ухудшалось, и диск начинал пропадать. [20] Некоторые диски пострадали от состояния, называемого «видеовирусом», при котором CED пропускал большую часть информации из-за частиц пыли, застрявших в канавках диска. Однако воспроизведение диска несколько раз обычно решает эту проблему. [21]
В отличие от кассет VHS , CED (вместе с LaserDisc) требовали переворота диска (однако некоторые проигрыватели LaserDisc могли читать обе стороны диска без физического переворота диска, что достигалось путем перемещения лазера с одной стороны диска на другую). но это все равно приводило к приостановке воспроизведения во время изменения) в какой-то момент почти всех фильмов, поскольку на каждой стороне можно было сохранить только шестьдесят минут видео (75 минут на дисках UK PAL из-за более медленной скорости вращения); если функция длилась более двух часов, ее необходимо было бы распределить на два диска.
В некоторых случаях, если продолжительность кинотеатрального показа фильма составляла лишь немногим больше двух часов, студии часто обрезали короткие сцены на протяжении всего фильма и/или использовали сжатие времени (ускоряя дополнительное время показа фильма), чтобы избежать дополнительных расходов. о выпуске двух дисков.
Эта проблема не была уникальной для CED: LaserDisc представляли ту же сложность, а для некоторых более длинных фильмов, таких как «Десять заповедей» (1956), по-прежнему требовалось более одной ленты или диска в форматах VHS, Beta и LaserDisc . Двухдисковых релизов в UK PAL не было.
Менее существенные недостатки включают отсутствие поддержки стоп-кадра во время паузы, поскольку CED сканировали четыре кадра за один оборот по сравнению с одним кадром за оборот на CAV LaserDisc, в то время как компьютерные технологии в то время не были достаточно развиты, чтобы снабдить игрока кадровым буфером по доступной цене. Однако во многих проигрывателях был доступен «режим страницы», который позволял повторять эти четыре кадра в бесконечном цикле. [22]
CED также были больше, чем ленты VHS, толще, чем лазерные диски, и значительно тяжелее из-за пластиковых контейнеров.
Плееры CED производились четырьмя компаниями — RCA, Hitachi , Sanyo и Toshiba , но семь других компаний продавали плееры, произведенные этими компаниями. [23] [24]
После выпуска для CED было доступно 50 наименований; наряду с RCA (который включал партнерство компании с Columbia Pictures , а также релизы Paramount и Disney), CBS Video Enterprises (позже CBS/FOX Video ) выпустила первые 50 наименований. [14] В конце концов, Disney , Metro-Goldwyn-Mayer , Paramount Pictures , MCA , Vestron Video и другие лейблы начали выпускать CED-диски под собственными лейблами домашнего видео, и делали это до конца производства дисков в 1986 году.
Конкуренты Capacitance Electronic Disc, Philips/Magnavox и Pioneer, вместо этого производили оптические диски, считываемые с помощью лазеров. [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 General Electric компании RCA в 1986 году и отказу от бренда «SelectaVision» на всей видеопродукции RCA. [25]
