راز و رمز لوح هاى فشرده
CD و DVD دو رسانه ذخیره سازى اطلاعات بوده که امروز ه در عرصه هاى
متفاوتى نظیر: موزیک، داده و نرم افزار استفاده مى گردند. رسانه هاى فوق
به عنوان محیط ذخیره سازى استاندارد براى جابجایى حجم بالایى از اطلاعات
مطرح شده اند. دیسک هاى فشرده، ارزان قیمت بوده و به سادگى قابل استفاده
هستند. در صورتیکه کامپیوتر شما داراى یک دستگاه CD-R است، مى توانید CD
مورد نظر خود را با اطلاعات دلخواه ایجاد نمایید.
مبانى دیسک هاى فشرده:
یک CD قادر به ذخیره سازى ۷۴ دقیقه موزیک است.ظرفیت دیسک هاى فوق بر حسب
بایت معادل ۷۸۳ مگابایت است. قطر این دیسک ها دوازده سانتیمتر است. CD از
جنس پلاستیک بوده و داراى ضخامتى معادل چهار صدم اینچ است.
بخش اعظم یک CD شامل یک نوع پلاستیک پلى کربنات تزریقى است. در زمان
تولید، پلاستیک فوق توسط ضربات میکروسکوپى (برآمدگى)، نشانه گذارى شده و
یک شیار حلزونى (مارپیچ) پیوسته از داده، ایجاد مى گردد. زمانیکه قسمت
شفاف پلى کربنات شکل دهى مى شود، یک لایه نازک انعکاس پذیر آلومینیوم به
درون دیسک پرتاب و برآمدگى هاى ایجاد شده را مى پوشاند. در ادامه یک لایه
آکریلیک به منظور حفاظت بر روى سطح آلومینیومى پخش مى گردد. در نهایت
برچسب بر روى آکریلیک نوشته مى شود(حک مى گردد) CD داراى یک شیار حلزونى
(مارپیچ) داده است. دوایر از قسمت داخل دیسک شروع و به سمت بیرون دیسک ختم
مى شوند. با توجه به اینکه شیار مارپیچ از مرکز آغاز مى گردد، بنابراین
قطر یک CD مى تواند کوچکتر از ۱۲ سانتیمتر باشد. اگر داده هایى که بر روى
یک CD ذخیره مى گردد را استخراج و جملگى آنها را در یک سطح مسطح قرار
دهیم، پهنایى به اندازه نیم میکرون و طولى به اندازه پنج کیلومتر را شامل
خواهند شد!
:CD Player
CD Player مسئولیت یافتن و خواندن اطلاعات ذخیره شده بر روى یک CD را
برعهده دارد. یک CD drive داراى سه بخش اساسى است: یک موتور که باعث چرخش
دیسک مى گردد. چرخش موتور فوق ۲۰۰ و ۵۰۰ دور دردقیقه با توجه به شیارى است
که مى بایست خوانده شود. یک لیزر و یک سیستم لنز که برآمدگى هاى موجود بر
روى CD را خواهند خواند. یک مکانیزم ردیابى به منظور حرکت لیزر به گونه اى
که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شیار حلزونى باشد.
:CD Player
یک نمونه مناسب از آخرین فناورى هاى موجود در زمینه کامپیوتر است. در
سیستم فوق داده ها به شکل قابل فهم و به صورت بلاک هائى از داده شکل دهى
شده وبراى یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (زمانیکه Cd صوتى باشد) و یا یک
کامپیوتر (زمانیکه یک درایو CD-ROM باشد) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور
بر روى سطح دیسک (برآمدگى ها)، بازتابش آن از طریق یک چشم الکترونیکى
کنترل مى گردد. در صورتیکه بازتابش نور دقیقا« بر روى چشم الکترونیکى
منطبق گردد، عدد یک تشخیص داده شده و در صورتیکه بازتابش نور منطبق بر چشم
الکترونیکى نباشد، عدد صفر تشخیص داده خواهد شد. پس از تشخیص فوق (صفر و
یا یک) اطلاعات به صورت سیگنا لهاى دیجیتالى شکل دهى خواهند شد. در ادامه
سیگنال هاى فوق در اختیار یک تبدیل کننده قرار خواهند گرفت. تبدیل کننده
سیگنالهاى دیجیتال را به آنالوگ تبدیل خواهد کرد.
اگر CD مورد نظر حاوى اطلاعات صوتى (موزیک) باشد، در ادامه سیگنال هاى
آنالوگ در اختیار یک تقویت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقویت سیگنال
مربوطه امکان شنیدن از طریق بلندگوى کامپیوتر به وجود خواهد آمد. وظیفه
اولیه CD player تمرکز لیزر بر روى شیار حاوى برآمدگى هاى ایجاد شده است.
پرتوهاى نور از بین لایه پلى کربنات عبور و توسط لایه آلومینیم بازتابش
خواهند شد. یک چشم الکترونیکى (Opto) (electronic) از تغییرات بوجود آمده
در نور استنباطات خود را خواهد داشت. با توجه به برآمدگى هاى موجود در سطح
دیسک، بازتابش نور منعکس شده تفاوت هاى موجود را مشخص وچشم الکترونیکى
تغییرات حاصل از انعکاس را تشخیص خواهد داد. الکترونیک هاى موجود در درایو
تغییرات نور منعکس شده را به منظور خواندن بیت ها، تفسیر مى نماید. مشکل
ترین بخش سیستم فوق نگاهدارى پرتو هاى نور در مرکزیت شیارهاى داده است.
عملیات فوق بر عهده «سیستم ردیاب» است.سیستم فوق مادامیکه CD خوانده مى
شود، بصورت پیوسته لیزر راحرکت و آن را از مرکز دیسک دور خواهد کرد. به
موازات حرکت خطى فوق، موتور مربوطه (Spindle motor) مى بایست سرعت CD را
کاهش داده تا در هر مقطع زمانى، اطلاعات با یک نسبت ثابت از سطح دیسک
خوانده شوند.
فرمت هاى داده:
اطلاعات بر روى یک CD با استفاده از یک درایو قابل نوشتن، ثبت مى گردند.
در صورتیکه قصد ایجاد یک CD صوتى و یا یک CD داده را داشته باشید، مى توان
با استفاده از نرم افزارهاى مربوط به نوشتن بر روى،CD این کار را انجام
داد. فرمت ذخیره سازى داده ها توسط نرم افزار مربوطه تعیین خواهد شد.
فرآیند فرمت داده ها بر روى CD بسیار پیچیده است. به منظور شناخت نحوه
ذخیره سازى داده ها بر روى CD، لازم است که با تمام شرایط ممکن براى
رمزگشائى داده ها را که مورد نظر طراحان مربوطه است، شناخت مناسبى پیدا
شود. با توجه به اینکه لیزر با استفاده از Bumps، داده هاى مارپیچ را
دنبال مى نماید، نمى تواند فضاى خالى اضافه (Gap) در شیار وجود داشته
باشد. بمنظور حل مشکل فوق از روش رمزگشایى EFM)eight-fourteen modulation)
استفاده مى شود. روش فوق هشت بیت به چهارده بیت تبدیل شده و این تضمین
توسط EFM داده خواهد شد که برخى از بیت ها یک خواهند بود. باتوجه به اینکه
لازم است لیزر بین «آهنگ هاى متفاوت » حرکت نماید (حرکت بر روى شیارها)،
داده ها نیازمند روشى هستند که با استفاده از آن به صورت موزیک رمزگشایى
شده و به درایو اعلام نمایند که موقیت هر کدام کجاست؟ به منظور حل مشکل
فوق از روشى با نام Subcode Data استفاده مى شود. کدهاى فوق قادر به
رمزگشایى موقعیت نسبى ومطلق لیزر در شیار خواهند بود. با توجه به اینکه
لیزر ممکن است یک Bumps را نخواند، روشى براى مشخص نمودن خطاى مربوط به
خواندن یک بیت مى بایست استفاده گردد. به منظور حل مشکل فوق بیت هاى
بیشترى اضافه گردد. بدین ترتیب درایو مربوطه امکان تشخیص و تصحیح خطاهاى
مربوطه به تک - بیت ها را پیدا خواهد کرد. براى ذخیره سازى داده بر روى
CD، فرمت هاى متفاوتى استفاده مى گردد. دو فرمت CD-DA(صوتى) و CD-ROM
(داده) رایج ترین روش هاى این زمینه مى باشند.