مباني ديسك هاي فشرده (cd)
يك CD قادر به ذخيره سازي 74 دقيقه (80 دقيقه) موزيك است .ظرفيت ديسك هاي فوق بر حسب بايت معادل 665600 بايت (و در مدل 80 دقيقه اي716800 بايت) است . قطر اين ديسك ها دوازده سانتيمتر است . CD از جنس پلاستيك بوده و داراي ضخامتي معادل چهار صدم يك اينچ ( 1.2 ميليمتر) است. بخش اعظم يك CD شامل يك نوع پلاستيك پلي كربنات تزريقي است . در زمان توليد ، پلاستيك فوق توسط ضربات ميكروسكوپي (برآمدگي)، نشانه گذاري شده و يك شيار حلزوني ( مارپيچ ) پيوسته از داده ، ايجاد مي گردد. زمانيكه قسمت شفاف پلي كربنات شكل دهي مي شود، يك لايه نازك انعكاس پذير آلومينيوم به درون ديسك پرتاب و برآمدگي هاي ايجاد شده را مي پوشاند. در ادامه يك لايه آكريليك بمنظور حفاظت بر روي سطح آلومينيومي پخش مي گردد. در نهايت برچسب بر روي آكريليك نوشته مي شود. ( حك مي گردد.)
] داراي يك شيار حلزوني ( مارپيچ ) داده است. دواير از قسمت داخل ديسك شروع و بسمت بيرون ديسك ختم مي شوند. با توجه به اينكه شيار مارپيچ از مركز آغاز مي گردد ، بنابراين قطر يك CD مي تواند كوچكتر از 12 سانتيمتر باشد. اگر داده هائي كه بر روي يك CD ذخيره مي گردد را استخراج و جملگي آنها را در يك سطح مسطح قرارد دهيم، پهنائي به اندازه نيم ميكرون و طولي به اندازه پنج كيلومتر را شامل خواهند شد !
CDهاي مد مخلوط يا Mixed Mode CD
اين نوع CD ها ، محتواي اطلاعات ROM در تراك 1 هستند وبه ميزان 98 آوديو تراك ادراك شده اند . يك درايو ROM اولين تراك يك ديسك كه در قالب خود داراي اطلاعات ROM است را نمايش خواهد كرد . درايو هاي نرم افزاري مناسب و يا نرم افزار ها ممكن است براي نمايش دادن تراك هاي آوديو باقي مانده به كمك يك كامپيوتر احتياج داشته باشد . نمايشگر ها ي آوديو قابليت نمايش تراك هاي آوديو را دارند . همچنين مي توانند به اولين تراكي كه داراي اطلاعات ROMاست دسترسي داشته باشند . هنگامي كه نمايشگر آوديو قابليت نمايش تراك هاي آديو صامت را كه سعي در نمايش دارند ، ندارد ، جاري كننده صداي ساكن وارد عمل شده و باعث وارد آمدن صدمات سختي به اسپيكر مي شود .
تراك هاي صدا احتمالا روي يك پخش كننده صدا قرار دارد .تراك ROM به وسيله درايو هاي ROM همساز شده است .در مورد بخش صدا نيز اين احتمال وجود دارد كه اين بخش بر روي درايو ROM با نرم افزار مناسب اجرا شده باشد .
ديسك هايي با قابليت نگارندگي دوباره : Re-recordable
در اين نوع ديسك ها از يك نوع لايه استفاده شده است كه به ليزر اين اجازه را مي دهد كه لايه حساس به نور عقبي و جلويي را به صورت متقارن قرار دهد كه اين امر بين دو پيت نمايان و غير نمايان اتفاق مي افتد. DVD و ساير ديسك هاي تراكم بالا:
داراي كوچك ترين سايز پيت ها و لند ها هستند و مي توانند در بالاي هر لايه قبلي خود، حاوي اطلاعات مهر شده متعدد باشند .
DVDهاي دوطرفه:
DOUBLE-SIDED نسل جديد ديسك هاي تراكم بالامي باشند. DVD هاي دوطرفه ، دو ديسك هستند كه پشت به پشت به يكديگر متصل و ضمانت دار شده اند و در وسط داراي لايه ها ي انعكاسي هستند.
هايRE-Writable[/URL] :
بر روي بعضي از CDها چنديدن مرتبه مي توان اطلاعات را Write نمود و آن CD را Format نمود و مجدداً مورد استفاده قرار داد. براي دفعات استفادة بعضي از اين CD ها محدوديتي وجود ندارد و تا زماني كه CD كيفيت خود را از نظر خش افتادگي از دست نداده مي توان از آنها استفاده نمود. سرعت Write در اين CD ها نيز متفاوت است و بستگي به حساسيت جنس ورقة آلومينيومي CD دارد. هر چه اين لايه حساستر باشد . سرعت Write بالاتر خواهد بود.
Compact Disc-ReWriteable
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ديسك ها ي نوري - مغناطيسي :
با تلفيق دو تكنولوژي مغناطيسي و نوري ، تلاش مي شود تا ديسك هايي ايجاد شود كه هم خاصيت قابل پاك شدن و بازنويسي ديسكهاي مغناطيسي را داشته باشند و هم چگالي و ظرفيت بسيار بالاي ديسك هاي نوري . به نظر مي رسد كه اين گونه ديسك ها در توليد انبوه به بازار عرضه شده است . قطر اين ديسك ها
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اينچ بوده، از نوع پاك شدني بوده و از سرعت بسيار بالايي برخوردارند . سرعت انتقال در اين ديسك ها حدود يك مگابايت در ثانيه و يا بيشتر است . اخيرا نوعي ديسك نوري به نام DVD توليد و عرضه شده است . ظرفيت اين ديسك ها ، بين
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تا 17 گيگا بايت است . براي نوشتن يك بيت ، تكنيك هايي ايجاد شده است . از جمله برخورد ليزر با بيتي كه به زير نوك مي رسد . با ايجاد حالت اكسيداسيون قوي تر . . . رويه اين ديسك ها از آلياژ فلزي خاص ( تربيوم يا گادولينيوم و آ هن يا كبالت) پوشيده شده است كه خاصيت مغناطيس شونده دارند. البته نه در دماي معمولي ، بلكه در دماي زياد .براي بالا بردن دما ، از اشعه ليزر استفاده مي شود .تابش اشعه ليزر به يك بيت ، سبب افزايش دماي آن مي شود . در رويه ديگر يك نوك خواندن و نوشتن وجود دارد و در اثر عبور جرياني از آن ، بيت تغيير حالت مي دهد و با تبريد سريع موضع اشعه ليزر ، يعني بيت مورد نظر ، اطلاعات به طور ثابت باقي مي ماند . براي خواندن ، يك اشعه ليزر با قدرت كمتر در حالت نوشتن ، از يك رويه ديسك ، به آن تابانده مي شود و در رويه ديگر ، حسگري(SENSOR) وجود دارد كه اشعه را دريافت كرده و بعد از تجزيه و تحليل ، صفر يا يك بودن آن را تشخيص مي دهد . پس براي ضبط اطلاعات نمي توان از هر دو طرف ديسك استفاده نمود .
ديسك هاي با تغيير فاز (phase-change)
در اين نوع ديسك ها ، رويه داراي غشايي است كه مي تواند در اثر تابش اشعه ليزر ، دو حالت كريستال و نامشخص به خود بگيرد . حالت اوليه غشا نامشخص است و وقتي كه اشعه به آن مي تابد ، حالت كريستالي به خود مي گيرد و اگر اشعه به آن تابيده نشود ، به حالت نامشخص باز ميگردد . براي خواندن اطلاعات ، اشعه اي با قدرت كمتر از حالت نوشتن به آن تابانيده مي شود تا نوري را منعكس كند. نوع نور ، بسته به اينكه انعكاس از قسمت كريستالي باشد و يا نامشخص ، فرق مي كند . همين تفاوت در نوع نور ، امكان مي دهد تا دو حالت صفر و يك تشخيص داده شوند .سرعت اين ديسك ها حدودا دو برابر ديسك هاي مغناطيسي _ نوري است.
ديسك هاي داي – پوليمر - polymer Dye
رويه در اين نوع ديسك ها ، دو لايه پليمر دارد . براي ضبط اطلاعات به صورت زير عمل مي شود : لايه زيرين به وسيله ليزر گرم مي شود و در نتيجه يك بر آمدگي در لايه بالا ايجاد مي گردد .سپس ناحيه بر آمده را سرد مي كنند . بدين ترتيب بر آمدگي ثابت مي ماند . براي پاك كردن اطلاعات لايه بر آمده را به كمك يك اشعه ليزر با طول موج متفاوت با حالت اول گرم مي كنند و بر آمدگي از بين مي رود .
تفاوت CD , DVD "Compact Disc & Digital Video Disc"
تفاوت CD , DVD "Compact Disc & Digital Video Disc"
CD و DVD دو رسانه ذخيره سازي اطلاعات بوده كه امروز در عرصه هاي متفاوتي نظير: موزيك، داده و نرم افزار استفاده مي گردند. رسانه هاي فوق ، بعنوان محيط ذخيره سازي استاندارد براي جابجائي حجم بالائي از اطلاعات مطرح شده اند. ديسك هاي فشرده، ارزان قيمت بوده و بسادگي قابل استفاده هستند. در صورتيكه كامپيوتر شما داراي يكدستگاه CD-RW است، مي توانيد CD مورد نظر خود را با اطلاعات دلخواه ايجاد نمائيد. ساخت CD : براي آشنايي شما با اينكه ماشين ها و يا HDDRTMچگونه كار مي كنند ، در ابتدا بايد با طرز ساخت CDها آشنا شويد . همه ديسكهاي فشرده چه ديسك هاي موزيك ، بازي ها ، DVDها و غيره مانند يك ديسك پلي كربنات آغاز به كار مي كنند. تصاوير پايين ،شكل هايي از يك CD تفكيك يافته را نشان مي دهد و با استفاده از اين تصاوير شما مي توانيد همه لايه هاي تشكيل دهنده يك CD را ببينيد :
1- قالب ابتدايي يك CD پلي كربنات گداخته شده است . هنگامي كه اين پلي كربنات به نقطه ذوب خود نزديك مي شود ، اطلاعات ديجيتالي در قسمت بالاي ديسك مهر مي شود .براي انجام اين كار از ضربت هاي ميكروسكوپي استفاده مي شود. اين ضربت ها پيت ها و لند ها را به وجود مي آورند كه اطلاعاتي هستند كه ليزر آنها را مي خواند .
2- بعد از اينكه اطلاعات مهر شد ، لايه بازتابي تراشه اي ، براي استفاده درفرآيندي به نام sputtering و يا wet silvering آماده مي شود. علت درخشان به نظر آمدن يك ديسك نيز همين مرحله است و به اين دليل استفاده مي شود كه ليزر را به پخش كننده انتقال دهد ، بنابراين بي عيب بودن آن بسيار اهميت دارد . جنس اين لايه اصولا از نقره است ، اما مي تواند از موادي مانند طلا يا پلاتين ساخته شود و يا حاوي لايه هاي حساس به نوراضافي باشد كه وضعيت ديسك هاي با قابليت ثبت دوباره اينگونه است.
3- سپس يك پوشش لاكي براي مهر كردن لايه بازتابي و جلوگيري ازاكسيد شدن آن ، وارد عمل ميشود .اين لايه باريك است وطوري عرضه شده است كه كوچك بوده و در مقابل خراشيدگي مقاوم نيست .
4- آخرين مرحله كار بر روي يك CD، screen-printed در قسمت بالاي آن است و CDآماده بسته بندي ، عرضه به كاربر و در نهايت رايت مي شود.
نتيجتاَ هر CD حاوي 99% پلي كربنات و در نهايت 1% اطلاعات ذخيره شده ، تراشه لايه بازتابي و مرحله آخر است . ليزر استفاده شده توسط كاربر، از ميان ديسك پلاستيكي عبور مي كند ، به اطلاعات برخورد كرده ، سپس به لايه انعكاسي برخورد كرده و بعد به پخش كننده برگشت داده مي شود . اختلافات جزئي ميان انواع ديسك وجو دارد براي مثال ديسك هاي پلي استيشن از يك نوع پلي كربنات ارغواني تيره تشكيل يافته اند، اما دقيقا مانند سايرديسك ها كارايي دارند .ديسك هاي نگارنده و دوباره نگارنده ، لايه مهر شده اطلاعات را ندارند در عوض هنگامي كه در نور معيني قرار مي گيرند ار لايه هاي حساس به نور استفاده مي كنند و اطلاعات را در داخل لايه ها حكاكي مي كنند . DVDها نسل جديد ديسك هاي تراكم بالا هستند كه داراي كوچكترين پيت و لند هستند. دليل اين امر اين است كه DVDها بتوانند طبق استانداردهاي سايز ديسك ، اطلاعات بيشتري را در خود ذخيره كنند . يك DVDچند لايه ، DVDاست كه بيشتر از يك لايه مهر شده استاندارد داشته باشد. DVD هاي دو طرفه نيز اساساَ دو ديسك هستند كه پشت به پشت به يكديگر متصل شده باشند و در بين آن دو نيز از لايه ها ي انعكاسي استفاده شده باشد. بقيه مشخصات CD ها در DVDها نيز صدق مي كند .
چگونه يك پخش كننده CD ، Tracking انجام مي دهد ؟
سخت ترين قسمت،پرتو ليزري را كه در تراك اطلاعات متمركز شده است نگه داري مي نمايد .اين تمركز وظيفه سيستم تراكينگ است . سيستم تراكينگ همانطور كه CDرا نمايش مي دهد ، حركاتي دارد كه ليزر را به سمت خارج هدايت مي كند . هنگامي كه ليزر از مركز ديسك به سمت خارج هدايت شد ، ضربت، ليزر را سريعتر عبور مي دهد. اين اتفاق به دليل مي افتد كه سرعت مماسي و طولي ضربت با سرعت زماني حركت دايره وارديسك(round per) minute ) برابر است . بنابراين هنگامي كه ليزر به سمت خارج حركت مي كند ، موتور دوك مانند ، سرعت CDرا كاهش مي دهد . اين گونه ، ضربت ، ليزر را در سرعت پايداري قرار مي دهد و اطلاعات در ديسك نيز در سرعت پايدار به وقوع مي يابد .
Dvd ها چگونه كار مي كنند؟
DVD Fact The first DVD player hit the market in March 1997 در حال حاضر اكثر توليدات سينمايي روي DVDها عرضه مي شوند و بسياري از توليدات قديمي سينما نيز به قالب DVDدر آمده اند . در بيشتر مواقع نيز يك فيلم حتي قبل از اينكه روي نوار هاي ويدئواي عرضه شوند، روي DVDها هستند و دليل اين امر نيز اين است كه توزيع فيلم روي يك DVDبسيار ارزانتر از يك نوار ويدئو است .با وارد شدن تصوير برجسته و صدا در فيلم ها ي مطلوب ما ، DVD ها همان كاري را براي فيلم هاي ما انجام مي دهند كهCD ها براي موزيك ها ميكنند . در اين مقاله شما ياد خواهيد گرفت كه DVDاز چه چيزي تشكيل يافته است ، چگونه يك پخش كننده DVD قادر به خواندن يك ديسك است ( يكDVD كاملا شبيه يك CDاست – فقط طوري طراحي شده است كه مي تواند مقدار بيشتري اطلاعات را در خود ذخيره كند .) نكاتي كا بايد در هنگام خريدن يك DVD توجه كنيم و چيزهايي بيشتر!
ذخيره سازي اطلاعات در يك Dvd
ضخامت DVDها مانند CDها است و از وسايل و متد مشابه با CDها ساخته شده اند .همچنين اطلاعات در DVD ها نيز مانند CD ها در فرم از پيت ها وضربت ها در تراك ديسك ، رمزي شده است .يك DVD حاوي لايه هاي متعددي از پلاستيك است كه در نهايت حدود 1.2 ميليمتر ضخامت دارد .هر لايه از پلاستيك پلي كربنات ذوب شده تزريقي ساخته شده است . اين فرم فرآيندي يك ديسك كه داراي ضربت هاي مرتب شده است، تراك هاي اطلاعاتي مارپيچي دراز را يك پارچه مي نمايد.
ذخيره سازي اطلاعات : DVD vs. CD
DVDها مي توانند بنا به دلايلي مانند زير بيشتر از يك CD اطلاعات ذخيره نمايند:
1- اور هد كمتر فضاي بيشتر
2- توانايي بالاي ذخيره سازي اطلاعات
3- لايه هاي ذخيره سازي چند گانه
توانايي بالاي ذخيره سازي اطلاعات :
ها يك طرفه – يك لايه مي توانند حدود 7 ساعت بيشتر از CD ها اطلاعات را ذخيره نمايند. قسمت عظيمي از اين تغييرات نتيجه كوچكتر شدن پيت ها و تراك ها به نسبت CD در يك DVD است . تراك هاي pitch در يك DVD 2.16 بار كوچك تر هستند و كمترين طول پيت براي يك DVD تك لايه اي ، 2.08 بار كوچكتر از يك CD است . DVD
CD
مشخصات
740 نانومتر
1600 نانومتر
تراك Pitch
400 نانومتر
830 نانومتر
حداقل درازاي پيت ( DVD تك لايه )
440 نانومتر
830 نانومتر
حداقل درازي پيت ( DVD دو لايه )
Overhead كمتر ، فضاي بيشتر:
در يك CD ، اطلاعات رمزي زيادي در ديسك وجود دارد كه اجازه اصلاح خطا مي يابند . اين اطلاعات ، تكراري از اطلاعات موجود هستند كه از قبل در ديسك وجود دارند .برنامه اصلاح كننده خطايي كه در CDاستفاده مي شود در مقايسه با برنامه اي كه در DVDاستفاده مي شود بسيار قديمي و نا كار آمد است . فرمت DVDفضاي زيادي را براي اين برنامه هدر نمي دهد و همين امر به او اين كمك را مي كند كه اطلاعات مهم و واقعي زيادي را ذخيره كند . راه ديگري كه باعث مي شود DVD ظرفيت بالاتري را داشته باشد اين است كه اطلاعات را در فضاي كمي بزرگتر از فضايي كه CDاين عمل را انجام مي دهد ، رمزي مي كند . لايه هاي ذخيره سازي چند گانه : براي افزايش هر چه بيشتر ظرفيت ذخيره سازي ، يك DVDميتواند تا چهار لايه ارتقا يابد : دو تا در هر سمت . ليزري كه ديسك را مي خواند، مي تواند از طريق لايه اول به لايه دوم متمركز شود . در جدول زير ظرفيت فرم هاي مختلف DVDرا ملاحظه مي نمائيد :
زمان نمايش
ظرفيت
فرمت ( قالب)
2 ساعت
4.38 گيگا بايت
يك لايه – يك طرفه
4 ساعت
7.95 گيگا بايت
دولايه – يك طرفه
4.5 ساعت
8.75 گيگابايت
يك لايه – دوطرفه
بيش از 8 ساعت
15.9 گيگا بايت
دوطرفه – دولايه
يك Cd قابل رايت چگونه كار مي كند ؟
بازار ديسك هاي فشرده در دهه 1980 با ورود دسك هاي فشرده تصويري بسيار گرم شد. بعد از آن اين ديسك ها وسيله اي شد تا كاربران بتوانند برنامه هاي كامپيوتر را در آنها ذخيره نمايند . اين پيشرفت ناگهاني را مي توان به استانداردهاي تكامل يافته شركت هاي سوني و فيليپ نسبت داد( كه به نام كتاب هاي رنگي معروف است ) .آنها خلاصه اي ازخصوصياتي را كه بايد يك CD براي ورود به دنياي كامپيوتر داشته باشد را عرضه كردند و قالبي را براي پيشرفت ديسك هاي فشرده و تكنولوژي هاي وابسته به آن ارائه كردند . تاريخچه ديسك هاي فشرده بسيار آسان است بنابراين به چگونگي رايت و يا سوختن يك CD مي پردازيم .استاندارد اساسي همه درايو هاي CD-ROM هنگامي حمايت مي شود كه اطلاعات به داخل آنها انتقال يافته باشد . يك رايت هد در يك درايو CD قابل رايت كه كامل كننده فرآيند هاست ، قرار گرفته است . اين رايت هد پرتويي از ليزر ( نور كم انرژي ) را به سطح يك ديسك فشرده كه از يك لايه نازك پلاستيك پلي كربنات ساخته شده است ، مي فرستد( شكل شماره 1) . محلي كه در بالاي لايه پلاستيكي قرار دارد لايه رنگي اي ( معمولا سبز ) از ماده و يك لايه نازك از طلا است كه پرتو نور را منعكس مي كند . بالاي اين لايه ، لايه محافظي از لاك و الكل قرار دارد كه به وسيله لايه ضد خراش از جنس مواد پلي مري محافظت مي شود .
ليزر به وسيله هد رايتي كه از يك شيار مارپيچي تنگ پيروي مي كند ، پرتاب مي شود كه از داخل لايه پلاستيك عبور كرده است . اين شيار به نام atip شناخته مي شود ، براي زمان مستقل در شيار پيشين منتظر مي ماندو داراي يك الگوي موجي پيوسته etch در داخل آن است كه اين امر مانند پخش كنندهاي ثبت كننده است كه در شكل شماره 2 توضيح داده شده است .
تا هنگامي كه هد رايت از شيار هايي در سطح خود استفاده مي كند ، موتوري سرعت چرخش محوري ديسك فشرده را كنترل مي كند .اين سرعت به وسيله موقعيت هاي اطلاعاتي اي كه هد رايت از الگوهاي موجي دريافت مي دارد ، تعيين مي شود و براي نگهداري فضايي كه در ارتباط مستقيم با پرتو نور در سرعت پايدار و ثابت است ، استفاده مي شود .براي اينكه اين امر تحقق پبدا كند ، موتور بايد كاري كند كه هر چه ديسك در هد رايت به مركز خود نزديك تر مي شود سريعتر بچرخد وهرچه به لبه ها نزديك تر شود ، سرعت آن كاهش پيدا كند. .نرم افزار ها يي كه براي كنترل رايت اطلاعات در در ديسك هاي فشرده مورد استفاه قرار مي گيرند ، به فرمت هاي مخصوصي مانند ISO 9096 يا JOLIET براي اصلاح خطاها و ايجاد لوح محتواها، نياز دارند . برخلاف يك سيستم تخصيص درايو فايل ، يك درايو ديسك فشرده هيچ راهي براي نگه داري تراك محل فايل ها در سطح يك ديسك ندارد .به همين دليل وجود يك لوح محتوا مهم است . اين اطلاعات در يك CD با يك پالس نور كه پرتواي از ليزر را به طول موج 780 نانومتر ساطع مي كند، قرار دارد . برطبق جذب دقيق نوري با آن طول موج، لايه هاي رنگي شده به وسيله پرتو ليزر به وسيله يكي از سه راه علامت دار مي شوند كه البته اين علامت گذاري بستگي به چگونگي طراحي ديسك فشرده دارد . ايجاد اين گونه علامت گذاري ها در سطح ديسك در شكل 3 نمايش داده شده است.
