بانك مقالات تخصصي كامپيوتر - شهروئي

وبلاگ شخصي مسعود راهخدازاده

مقاله (cd چیست؟)
نویسنده : مسعود راه خدازاده - ساعت ۱٠:۳٢ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٧/٧/۳٠
 

CD چیست

یک مقالة کامل در مورد CD و انواع آن و قالبهای WRITE بر روی انواع CD
بعد از اینکه نمره پروژه درس ذخیره و بازیابی اطلاعات را گرفتم آن را در سایت قرار دادم تا ملت از آن استفاده کنن.

تاریخچة ساخت CD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مبانی دیسک های فشرده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

CD Player. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 فرمت های داده. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 CDهای مد مخلوط یا Mixed Mode CD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

و . . .

تاریخچة ساخت CD:
تاریخچة ساخت CD ها زیاد طولانی نمی باشد. دیسکهای فشرده ابتدا در سال 1980 مطرح شدند و ایدة ساخت آنها ظاهرا از صفحات گرامافون گرفته شده است. دیسکهای فشرده یکی از منابع ذخیرة اطلاعات مانند فلاپی دیسکهامی باشند با این تفاوت که ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات در دیسکهای فشرده بسیار بیشتر می باشد. دیسکهای فشرده ، منتخب غالب افراد راغب موزیک بود . به دلیل ثبت دیجیتالی آن ، محصولات امنیتی در بالاترین سطح کیفی خود هستند و نیز احتمال ازبین رفتن آن بسیار کم است . تکنولوژی های مشابه ،CDرا به عنوان یک واسطه جاذب برای حمل انواع اطلاعات دیجیتالی ساخته اند . با اینکه CD ها ی فشرده به قدر کافی قابل اعتماد نیستند اما کمیت حجیم آن می تواند برای ما سریع و مقرون به صرفه باشد . انحصار تولید دیسکهای فشرده در ابتدا در دست دو شرکت Philip وSONY بود. ولی در آن زمان استاندارد خاصی برای تولید این CDها وجود نداشت. این مشکل نیز وجود داشت که هر کسی می خواست از این دیسکهای فشرده استفاده نماید می بایست فقط از دیسکها و دیسک خوانهای مربوط به یکی از این دو شرکت استفاده می نمود. در حال حاظر تمامی CD ها با استفاده از یک استاندارد جهانی (ISO) ساخته می شوند و در هر جایی می توان از این دیسکهای فشرده استفاده نمود و به راحتی در سرتاسر دنیا این دیسکهای فشرده در دسترس می باشند. به خاطر رشد فوق العاده و کامل CD ها و تکنولوژی ، در حال حاضر CDها تکامل یافته و کامل شده اند . استانداردهای اساسی CD و قانون ها ی مرتبط به آن در: کتاب قرمز (audio) ، کتاب زرد (CD ROM)، کتاب نارنجی (CD-R) ، کتاب سبز(CD-I) و سایر تکنولوژی ها معین و جمع آوری شده است . به هر حال هر استاندارد رسمی و غیر رسمی از این قوانین معین شده در کتاب های صنعتی اصلی تبعیت می کنند . بسیاری از قالب بندی های جدید به عنوان راه حل های " مولتی مدیا " معرفی می شوند .مولتی مدیا مخلوطی از چند نوع مدیا است :صدا ، متن ، گرافیک و یا تصویر متحرک ای که در یک میدیوم رها شده باشد .مولتی مدیا ها مهم هستند چون به ما این اجازه را می دهند چیز هایی را که میتوانند مدیاها را جدا و متمایز کنند ، مخلوط نمائیم . اطلاعات می توانند از منابع مختلفی مانند : کتاب ها ، فیلم ها، نشریات ،LP ها ، کاست ها ، نرم افزار ها ی کامپیوتر و غیره ترکیب شوند. شرکت های ثبت کننده می توانند CDها یی تولید کنند که نه تنها محتوای ثبت کننده های آدیو هستند بلکه می توانند دارای انیمیشن ، گرافیک ، متن وتصویر هایی که دارا ی نشان دادن کارهای هنری و اضافه کردن کارهای کاربرهستند ، نیز باشند. شاید کاربر این انتخاب را نیز داشته باشد که از همه این ها به صورت ترکیب شده استفاده نماید و یا یک قسمت از این ها را انتخاب نماید . این انتخاب از این جهت است که در این مقاله این نوع توضیح داده شده است . برای تولید یک CD ، فرمت سخت افزار ها ( بازیکنان ) ، نرم افزار و غیره به تغییر و توجه زیادی نیاز است . در این مقاله سعی شده است تا در مورد فرمت های گوناگون تکنولوژی CD همراه با مزیت ها ، معایب آن و نیازمندی های آن ها، بحث شود. قالب های CDهای فشرده که در این مقاله بحث خواهد شد عبارت است از : مدهای مخلوط ، تراک های مخفی ، (CD-Extra)، CD-I ، CD+G.)

CD چیست؟

مبانی دیسک های فشرده (CD)

یک CD قادر به ذخیره سازی 74 دقیقه (80 دقیقه) موزیک است .ظرفیت دیسک های فوق بر حسب بایت معادل 665600 بایت (و در مدل 80 دقیقه ای716800 بایت) است . قطر این دیسک ها دوازده سانتیمتر است . CD از جنس پلاستیک بوده و دارای ضخامتی معادل چهار صدم یک اینچ ( 1.2 میلیمتر) است. بخش اعظم یک CD شامل یک نوع پلاستیک پلی کربنات تزریقی است . در زمان تولید ، پلاستیک فوق توسط ضربات میکروسکوپی (برآمدگی)، نشانه گذاری شده و یک شیار حلزونی ( مارپیچ ) پیوسته از داده ، ایجاد می گردد. زمانیکه قسمت شفاف پلی کربنات شکل دهی می شود، یک لایه نازک انعکاس پذیر آلومینیوم به درون دیسک پرتاب و برآمدگی های ایجاد شده را می پوشاند. در ادامه یک لایه آکریلیک بمنظور حفاظت بر روی سطح آلومینیومی پخش می گردد. در نهایت برچسب بر روی آکریلیک نوشته می شود. ( حک می گردد.)

لایه های CD
لایه های CD

CD دارای یک شیار حلزونی ( مارپیچ ) داده است. دوایر از قسمت داخل دیسک شروع و بسمت بیرون دیسک ختم می شوند. با توجه به اینکه شیار مارپیچ از مرکز آغاز می گردد ، بنابراین قطر یک CD می تواند کوچکتر از 12 سانتیمتر باشد. اگر داده هائی که بر روی یک CD ذخیره می گردد را استخراج و جملگی آنها را در یک سطح مسطح قرارد دهیم، پهنائی به اندازه نیم میکرون و طولی به اندازه پنج کیلومتر را شامل خواهند شد !

روش انتقال داده ها بر روی CD
روش انتقال داده ها بر روی CD

CD Player

CD Player مسئولیت یافتن و خواندن اطلاعات ذخیره شده بر روی یک CD را برعهده دارد. یک CD drive دارای سه بخش اساسی است :

یک موتور که باعث چرخش دیسک می گردد. چرخش موتور فوق 200 تا 500 دور دردقیقه با توجه به شیاری است که می بایست خوانده شود.

یک لیزر و یک سیستم لنز که برآمدگی های موجود بر روی CD را خواهند خواند.
یک مکانیزم ردیابی بمنظور حرکت لیزر بگونه ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شیار حلزونی باشد.


CD Player

CD Player یک نمونه مناسب از آخرین فن آوری های موجود در زمینه کامپیوتر است. در سیستتم فوق داده ها به شکل قابل فهم و بصورت بلاک هائی از داده شکل دهی شده وبرای یک مبدل دیجیتال به آنالوگ
( زمانیکه CD صوتی باشد ) و یا یک کامپیوتر ( زمانیکه یک درایو CD-ROM باشد) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روی سطح دیسک ( برآمدگی ها )، بازتابش آن از طریق یک چشم الکترونیکی کنترل
می گردد. در صورتیکه بازتابش نور دقیقا" بر روی چشم الکترونیکی منطبق گردد ، عدد یک تشخیص داده شده و در صورتیکه بازتابش نور منطبق بر چشم الکترونیکی نباشد ، عدد صفر تشخیص داده خواهد شد. پس از تشخیص فوق ( صفر و یا یک) اطلاعات بصورت سیگنا لهای دیجتال شکل دهی خواهند شد. در ادامه سیگنال های فوق در اختیار یک تبدیل کننده قرار خواهند گرفت . تبدیل کننده سیگنالهای دیجیتال را به آنالوگ تبدیل خواهد کرد. اگر CD مورد نظر حاوی اطلاعات صوتی ( موزیک ) باشد ، در ادامه سیگنال های آنالوگ در اختیار یک تقویت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقویت سیگنال مربوطه امکان شنیدن صوت از طریق بلندگوی کامپیوتر بوجود خواهد آمد.وظیفه اولیه CD player تمرکز لیزر بر روی شیار حاوی برآمدگی های ایجاد شده است . پرتوهای نور از بین لایه پلی کربنات عبور و توسط لایه آلومینیم بازتابش خواهند شد. یک چشم الکترونیکی ( Opto-electronic ) از تغییرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگی های موجود در سطح دیسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت های موجود را مشخص وچشم الکترونیکی تغییرات حاصل از انعکاس را تشخیص خواهد داد. الکترونیک های موجود در درایو ، تغییرات نور منعکس شده را بمنظور خواندن بیت ها ، تفسیر می نماید. مشکل ترین بخش سیستم فوق نگاهداری پرتو های نور در مرکزیت شیارهای داده است . عملیات فوق بر عهده "سیستم ردیاب" است .سیستم فوق مادامیکه CD خوانده می شود ، بصورت پیوسته لیزر را حرکت و آن را از مرکز دیسک دور خواهد کرد. بموارات حرکت خطی فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) می بایست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زمانی ، اطلاعات با یک نسبت ثابت از سطح دیسک خوانده شوند.

فرمت های داده
اطلاعات بر روی یک CD با استفاده از یک درایو قابل نوشتن ، ثبت می گردند. در صورتیکه قصد ایجاد یک CD صوتی و یا یک CD داده را داشته باشید ، می توان با استفاده از نرم افزارهای مربوط به نوشتن بر روی CD ، این کار را انجام داد. فرمت ذخیره سازی داده ها توسط نرم افزار مربوطه تعیین خواهد شد. فرآیند فرمت داده ها بر روی CD بسیار پیچیده است . بمنظور شناخت نحوه دخیره سازی داده ها بر روی CD ، لازم است که با تمام شرایط ممکن برای رمزگشائی داده ها را که مورد نظر طراحان مربوطه است ، شناخت مناسبی پیدا شود.
- با توجه به اینکه لیزر با استفاده از Bumps ، داده های مارپیچ را دنبال می نماید ، نمی تواند فضای خالی اضافه (Gap) در شیار وجود داشته باشد. بمنظور حل مشکل فوق از روش رمزگشائی EFM)eight-fourteen modulation) استفاده می شود . در روش فوق هشت بیت به چهارده بیت تبدیل شده و این تضمین توسط EFM داده خواهد شد که برخی از بیت ها یک خواهند بود.
- با توجه به اینکه لازم است لیزر بین " آهنگ های متفاوت " حرکت نماید ( حرکت بر روی شیارها )، داده ها نیازمند روشی هستند که با استفاده از آن بصورت موزیک رمزگشائی شده و به درایو اعلام نمایند که موقیت هر کدام کجاست ؟ به منظور حل مشکل فوق از روشی با نام Sub code Data استفاده می شود. کدهای فوق قادر به رمزگشائی موقعیت نسبی ومطلق لیزر در شیار خواهند بود . در ادامه در مورد این مطلب بیشتر بحث خواهد شد.
- با توجه به اینکه لیزر ممکن است یک Bumps را نخواند ، روشی برای مشخص نمودن خطای مربوط به خواندن یک بیت می بایست استفاده گردد. بمنظور حل مشکل فوق بیت های بیشتری اضافه گردد. بدین ترتیب درایو مربوطه امکان تشخیص و تصحیح خطاهای مربوط به تک - بیت ها را پیدا خواهد کرد.
برای ذخیره سازی داده بر روی CD ، از فرمت های متفاوتی استفاده می گردد. دو فرمت CD-DA( صوتی ) و CD-ROM ( داده ) رایج ترین روش های این زمینه می باشند.

 

CDهای مد مخلوط یا Mixed Mode CD

این نوع CD ها ، محتوای اطلاعات ROM در تراک 1 هستند وبه میزان 98 آودیو تراک ادراک شده اند . یک درایو ROM اولین تراک یک دیسک که در قالب خود دارای اطلاعات ROM است را نمایش خواهد کرد . درایو های نرم افزاری مناسب و یا نرم افزار ها ممکن است برای نمایش دادن تراک های آودیو باقی مانده به کمک یک کامپیوتر احتیاج داشته باشد . نمایشگر ها ی آودیو قابلیت نمایش تراک های آودیو را دارند . همچنین می توانند به اولین تراکی که دارای اطلاعات ROMاست دسترسی داشته باشند . هنگامی که نمایشگر آودیو قابلیت نمایش تراک های آدیو صامت را که سعی در نمایش دارند ، ندارد ، جاری کننده صدای ساکن وارد عمل شده و باعث وارد آمدن صدمات سختی به اسپیکر می شود .

Mixed Mode Layout
Diagram A: Mixed Mode Layout

مزیت ها :

تراک های صدا احتمالا روی یک پخش کننده صدا قرار دارد .تراک ROM به وسیله درایو های ROM همساز شده است .در مورد بخش صدا نیز این احتمال وجود دارد که این بخش بر روی درایو ROM با نرم افزار مناسب اجرا شده باشد .

ایرادات :

اگر یک تراک ROMبر روی یک پخش کننده صدا که دارای صداست اجرا شود ،صدای ایستای کامل شنیده خواهد شد که برای تجهیزات صدا بسیار مخرب خواهد بود . برای جلوگیری از این امر ، شما باید فورا به تراک دو یی که تراک های صدا را آغاز می کند بروید .

تراک های مخفی :

این نوع تراک ، تراک بدون استانداردی است که برای جبران پخش کننده های با صدا ، توسعه یافته است که باید یک تراک ROM( حافظه فقط خواندنی ) را به صورت کاملا ایستا و ساکن اجرا نماید . دیسک قالب دار تراک های مخفی ( طرح B را مشاهده نمایید ) برای پخش در یک ROM و یا پخش صدا طراحی شده است . اکثر پخش کننده های صدا در آغاز در تراک 1 ، فهرست 1 ، قرار گرفته اند ، بنابراین تراک ROM در پخش کنده های صدا" پنهان" است . درایو های ROM با درایو های نرم افزاری مناسب که نصب شده است ، می توانند به تراک ROM از شاخص 0 تراک 1 دسترسی داشته باشد . همچنین تراک صدا می تواند در شاخص 0از تراک 1 جایگزاری شود . این قالب به کاربر این اجازه را می دهد که در داخل تراک های مخفی در یک پخش کننده صدا دارای نسخه پشتیبانی باشد . این تراک صدای مخفی هنگامی که دیسک داخل می شود ، به وسیله پخش کننده صدا اتوماتیکی پخش نخواهد شد . در صورتی که پخش کننده صدا به شما اجازه نسخه پشتیبانی از داخل شاخص 0از تراک 1 بدهد و شامل اطلاعات ROM شود ، باعث به وجود آمدن مشکلات صدای ایستایی می شود که در قسمت CD مد مخلوط این مقاله توضیح داده شده است . همچنین جریان ایستایی می تواند موجب بروزخساراتی در تجهیزات صدا شود .

مزیت ها :

پخش کننده های صدا می توانند تراک های صدا را پخش نمایند . بسیاری از پخش کننده های صدادار ، اطلاعات ROMرا به طور کاملا ایستا پخش نمی نمایند . تراک ROMمی تواند در بسیاری از Macها و ویندوز های 3.1 PCs با نرم افزار های مناسب نصب شده درایو ها پخش شوند .

معایب:

بسیاری از Macs به نرم افزاراضافه جهت خواندن این قالب احتیاج ندارند، اما ویندوز 3.1 PCs به احتمال به محرک نرم افزار ارتقا احتیاج دارد . بسیاری از درایور های ویندوز 95 کنونی اجازه دسترسی به شاخص 0ا از تراک 1 را ندارند و علت آن این است که مایکروسافت از قالب CDارتقا یافته دیگری حمایت می کند .بعضی از سیستم های صدای موجود ، به کاربر این اجازه را می دهند تااز داخل اطلاعات ROM نسخه پشتیبانی داشته باشد و این امر این شانس را به کاربر می دهد که از ایستای کامل استفاده کند که موجب بروز خسارت در اسپیکر می شود.

Hidden Track Layout
Diagram B: Hidden Track Layout

(CD Extra)

 این نوع CD قالبی است که مشکلات موجود در رابطه با مالکیت اطلاعات ROM را در تراک 1 برطرف می سازد . دو قسمت در یک دیسک وجود دارد که در آنها صدا در قسمت 1 و اطلاعات ROM در قسمت دیگر قرار گرفته است . ( به طرح C مراجعه شود ).
توجه
 غالب پخش کننده صدا به این است که ببینند چه چیزی در قسمت 1 قرار گرفته است ، بنابراین مشکلات پخشی صدای کامل ایستا را در بعضی از پخش کننده ها حل می کند. سخت افزار های مولتی سسشن و نرم افزار های محرک برای دسترسی اطلاعات ROM به قسمت دوم ، به یک PC احتیاج دارند .

مزیت ها :

پخش کننده های صدا قابلیت این را که بتوانند اطلاعات ROM را دسترسی داشته باشند ، ندارند. بنابراین پخش کامل ایستا یک پی آمد محسوب نمی شود. پخش کننده های صدا می توانند به تراک های صدا مانند هر دیسک صدای کتاب قرمز (کتاب استانداردهای مربوط به ساخت CDها) ، دسترسی داشته باشند .

معایب :

نرم افزار و سخت افزارمولتی سسشن توانا برای دسترسی به اطلاعات ROM باید در یک کامپیوتر نصب شود و بیشتر درایو هایی که تا سال 1995 ساخته شده مولتی سسشن توانا نیستند .سیستم ها عامل قدیمی تر نیز، مانند مایکروسافت ویندوز 3.1، از این امر مستثنی نیستند. یعنی آنها نیز مولتی سسشن توانا نیستند .

Multi session & "CD Extra" Layout

 


 
comment نظرات ()