دیسک های فشرده برای ما چه کار می‌کنند؟ نوکارتو

( دیسک های فشرده برای ما چه کار می‌کنند؟ ) حافظه CD از اشعه لیزر جهت خواندن و نوشتن داده روی دیسک استفاده می‌کند. لیزرها انرژی نوری متمرکز بر یک اشعه بسیار دقیق را تقویت می‌کنند. فرایند اصلی بسیار ساده است: تمرکز اشعه لیزر بر سطح انعکاسی و محاسبه مقدار نورهای بازتاب شده بر آشکارساز تصویر. با تغییر در بافت سطح، ممکن است نور بازتاب داده شده و یا منعکس نشود. دیسک به عنوان یک آینه بازتاب کننده با Pit ها و Land هایی عمل می‌کند که محتوای دیجیتال را رمزگذاری می‌کنند. Pit ها شکاف‌های درون سطح بوده و Land ها سطح صاف هستند. Pit ها به افشاندن نور پرداخته و Land ها نور را منعکس می‌سازند. وقتی داده های باینری به عنوان مغناطیس مثبت منفی رمزگذاری شد آن‌گاه در قالب تنوعی از بازتاب نور خوانده می‌شوند.
دیسک های صوتی CD و CD – ROM از طریق فشردن Pitها به یک پایه پلاستیکی تولید می‌شوند. به این فرایند نشان‌گذاری می‌گویند. سپس یک لایه انعکاس آلومینیومی به آن افزوده می‌شود و در پایان یک پوشش لاکی برای محافظت از سطح آن را در بر می‌گیرد. اشعه لیزر انتهای سطح دیسک را پویش می‌کند که در آن Pitها به عنوان دست‌اندازهایی در افشاندن نور عمل می‌کنند. Land ها با تمامی شدت نور را منعکس می‌سازند. زمانی که CD، نشان‌گذاری شد، داده ها در آن به صورت دائمی ثبت می‌شوند. حافظه نوری دارای مزیت‌هایی است. اولین مزیت آن ظرفیت حافظه بالاست. اشعه‌های لیزر بسیار دقیق بوده و Pitها و Landها بسیار کوچک هستند، از این رو داده به صورت کاملا فشرده در یک دیسک ضبط می‌شود. طول Pitها ۸۳/۰ میکرون و درازای آن‌ها ۵/۰ میکرون (۳۰ برابر نازک‌تر از موی سر انسان) است. داده ها در مارپیچی پیوسته از مرکز تا حاشیه بیرونی دیسک ثبت می‌شوند. نزدیک به ۲۰۰۰۰ پیچش یک مارپیچ به تنهایی در CD شیاری با مجموع در ازای ۵۰۰۰ متری یا نزدیک به سه مایل ایجاد می‌کند. این امر حافظه ای با ظرفیت ۶۸۰ مگابایت تولید می‌کند.
از دیگر مزیت‌های حافظه نوری، ثبات آن است. داده های CD از دوام و ماندگاری بیشتری نسبت به داده هایی برخوردار هستند که به صورت مغناطیسی ذخیره سازی شده‌اند. Pit ها در داخل یک دیسک فشرده شده‌اند. این فرایند احتمال تخریب داده با دستکاری طبیعی و یا تماس با محیط را از بین می‌برد. داده های CD همچنین با کد شناسایی خطا/ کد اصلاح داده ( EDC / ECC ) برای تضمین صحت داده در صورت تخریب دیسک رمزگذاری می‌شوند. رسانه مغناطیسی مانند دیسک های فلاپی، کد شناسایی خطا و کد اصلاح آن را ندارند، از این رو داده تخریب شده و یا از دست می‌رود. در مقابل، داده های روی یک دیسک صوتی دارای خراش را معمولا می‌توان در زمان اجرا مرمت کرد. فناوری CD مترادف با ظرفیت بالا، کیفیت بالا و حافظه بادوام است. در پکیج جامع دیجیتال مارکتینگ تخصصی نوکارتو می‌توانید پیرامون موضوع بازاریابی عناصر چند رسانه ای، اطلاعات جامعی را به‌دست بیاورید.

Pit ها، Land ها و EFM

Pit ها و Land ها به طور مستقیم به بیت‌ها ترجمه نمی‌شوند بلکه دیسک های نوری از یک سیستم رمزگذاری به نام “مدولاسیون هشت تا چهارده” EFM استفاده می‌کنند. از چهارده بیت برای رمز‌گذاری هشت بیت یک بایت داده استفاده می‌شود از اطلاعات اضافه برای تضمین دقت خواندن نوری هر بایت استفاده می‌شود.

رمزگذاری داده های نوری

داده های نوری در شیارها، فریم ها و جلسات روی دیسک سازمان دهی می‌شوند. یک شیار الگوی آدرس‌دهی اصلی روی یک CD است. هر CD دارای مارپیچ فیزیکی پیوسته از مرکز تا حاشیه بیرونی است که خود به واحدهای منطقی به نام شیار تقسیم می‌شوند. یک دیسک فشرده یک تا ۹۹ شیار شماره دار ترتیبی را آدرس‌دهی می‌کند. هر شیار تنها قادر به مدیریت یک نوع داده است. بنابراین، یک CD با موسیقی و متن به حداقل دو شیار جداگانه نیاز خواهد داشت.
واحد اصلی اطلاعات در یک CD، فریم نامیده می‌شود. فریم‌ها فرمت فیزیکی داده را تعریف می‌کنند. فریم‌ها شامل کد داده، کد شناسایی خطا و کد اصلاح، کد همگام سازی و اطلاعاتی در مورد شیار هستند. پنجاه و هشت فریم برای شکل دادن کوچک‌ترین واحد داده قابل آدرس‌دهی که به آن بلوک (CD صوتی) یا سکتور ( CD – ROM ) گفته می‌شود، گرو‌ه‌بندی می‌شوند. هر بلوک CD دارای ۲۳۵۲ بایت داده کاربر است در حالی که سکتورهای CD – ROM شامل ۲۰۴۸ بایت کد داده هستند. بایت کمتری از کد داده در CD – ROMوجود دارد زیرا این سکتورها شامل کد شناسایی خطا و کد اصلاح بیشتری هستند که به تضمین صحت رسانه حساس به خطا مانند ارقام و متن کمک می‌کند.
یک جلسه، یک بخش ثبت شده مجزا در CD است. جلسات بسته به محتوای یک دستورالعمل می‌توانند چندین شیار را تحت پوشش قرار دهند. برای هر جلسه، یک جدول محتوای شیار به دیسک افزوده می‌شود. جدول محتوای شیار (TTOC) فهرست محتوای یک شیار است. CD های اولیه تنها قادر به پشتیبانی از یک جلسه و یک TTOC در یک دیسک هستند. به این CD ها، CD تک جلسه‌ای گفته می‌شود. فرمت های جدید CD از چندین جلسه پشتیبانی می‌کنند. Kodak از اولین CD چند جلسه‌ای برای PhotoCD خود استفاده کرده است. Kodak ابتدا مجموعه‌ای از تصاویر را روی یک CD ثبت کرده و سپس مجموعه‌ای دیگر از تصاویر با فهرست محتوای شیار جداگانه به آن می‌افزاید. امروزه ذخیره چند باره در دیسک های CD( CD -R های قابل ضبط) امری متداول است. خدمات تخصصی اینستاگرام اعتبار و تداوم کسب و کارتان را تضمین می‌کند.

فرمت های دیسک فشرده

از اقدامات مهم تولید کنندگان دیسک نوری استانداردسازی اندازه دیسکها بود. اندازه دیسک در ۱۲۰ میلی متر با ۱۵ میلی‌متر حفره مرکزی و ضخامت ۲/۱ میلی‌متر ثابت شده است. در نتیجه تمامی CDها در هر درایوی قرار می‌گیرند که این امر طراحی درایوهای جدیدتر را با سازگاری با گذشته امکان پذیر می‌سازد. سازگاری با گذشته به توانمندی سخت افزارها و نرم افزارهای جدید به استفاده از داده های محصولات قدیمی گفته میشود. مهم‌ترین فرمت های CD عبارتند از:CD – R ، CD – ROM CD DA و CD- RW.
سکتورهای CD – ROM دارای ظرفیت داده کمتری نسبت به بلوک‌های صوتی CD هستند زیرا آن‌ها کد شناسایی خطا و کد اصلاح بیشتری دارند این امر به تضمین صحت رسانه حساس به خطا مانند ارقام و متن کمک می‌کند.
فرمت CD – DA اولین استاندارد دیسک نوری دیجیتال است و همچنان در تولید CD های موسیقی مورد استفاده قرار می‌گیرد. می‌توان این دیسک ها را در درایو CD کامپیوتر پخش کرد اما از فرمت CD – DA نمی‌توان در ثبت داده های کامپیوتر ای استفاده نمود. CD – DA یک فرمت فایل صوتی کیفیت بالا را مشخص می‌سازد که قادر به ثبت ۱۶ بیت نمونه با سرعت ۱/۴۴ کیلوهرتز است.
CD – ROM برای بهره بردن از فناوری CD برای ذخیره‌سازی داده ها و برنامه های کامپیوتر ای ایجاد شده است. دیسک های CD – ROM حافظه فقط خواندنی هستند. سپس از آن‌ها می‌توان برای توزیع داده های از پیش ثبت شده در کامپیوتر های متعدد استفاده کرد اما کامپیوتر ها تنها قادر به خواندن آن‌ها بوده و نمی‌توانند محتوایی را از طریق Write کردن در دیسک تغییر دهند. دیسک های CD – R (CD با قابلیت ضبط) از روشی متفاوت در ضبط “pit” ها استفاده می‌کنند و به کامپیوتر ها امکان نوشتن و خواندن روی دیسک را می‌دهند. دیسک ها با یک رنگینه حساس به نور پوشیده شده‌اند. این رنگینه زمانی که دیسک خالی است نیمه شفاف می‌باشد. نور بر صفحه فلزی تابیده و منعکس می‌شود. زمانی که داده اعمال می‌شود، یک اشعه لیزر رنگ را گرم کرده و ساختار مولکولی آن را به “pit” های مات تبدیل می‌کند که قادر به انعکاس نور نیستند. از رنگینه‌های متعددی برای ایجاد این دیسک ها با رنگ‌های متفاوت استفاده می‌شود. دیسک های CD – R با شیارهای مارپیچی از پیش تعریف شده و قالب بندی سکتور که ظرفیت دیسک را مشخص می‌سازند، تولید می‌شوند. دیسک های CD – R دارای ظرفیت‌های ضبط متفاوتی هستند که بر حسب مگابایت داده یا دقیقه موسیقی محاسبه می‌شوند. این دیسک ها عمدتا دارای ظرفیت ۷۰۰ مگابایت و ۸۰ دقیقه هستند. دیسک های CD – ROM و CD – R در نوشتن داده مشابه بوده اما این داده ها را نمی‌توان تغییر و یا از روی دیسک حذف کرد دیسک های CD – RW ( CD قابل بازنویسی) از مواد متفاوتی استفاده می‌کنند به گونه‌ای که اشعه لیزر قادر به خواندن، پاک کردن و نوشتن داده است. دیسک ها دارای لایه‌ای ویژه از ترکیبات شیمیایی “تغییر حالت ” هستند. یک اشعه لیزر این ترکیب را گرم کرده و آن را به ساختار مایع یا بلورین تغییر می‌دهد. این ترکیب در حالت مایع خود فاقد شکل ثابت بوده و نور را جذب می‌کند. حالت بلورین آن امکان تابش نور بر سطح آلومینیومی و بازتاب آن را فراهم می‌آورد. ویژگی‌های بلورین و فاقد شکل مشخص تا زمان سرد شدن دیسک روی آن باقی می‌مانند. این دیسک ها به درایوی ویژه با یک لیزر نیاز داشته که شدت گرما را به هنگام تطبیق برای عملیات خواندن، نوشتن و پاک کردن تغییر می‌دهد. اکثر کامپیوتر های امروزی به درایو نوری قابل بازنویسی مجهز هستند. با استفاده از خدمات دیجیتال مارکتینگ شرکت نوکارتو می‌توانید به کسب و کار خود رونق بخشید.

درایوهای نوری

درایوهای نوری، دستگاه های مکانیکی پیچیده‌ای هستند که نور لیزر را در سراسر یک شیار دیسک انتقال می‌دهند. لیزر نور را به سیستم آینه‌ای که به هدایت بازتاب‌ها به آشکارساز تصویر می‌پردازد، باز می‌تاباند. یک مکانیزم ردیابی موقعیت اشعه لیزر روی دیسک را کنترل می‌کند. موتور درایو نوری اولیه از سرعت چرخش ۵۰۰ rpm، زمانی که نور در مرکز دیسک قرار دارد، تا ۲۰۰ rpm زمانی که نور در حاشیه بیرونی است، برخوردار است. این امر به درایو امکان ثابت نگه داشتن نرخ انتقال داده را می‌دهد.
نرخ انتقال به محاسبه سرعتی می‌پردازد که در آن داده به کامپیوتر یا دستگاه ها جهت پخش انتقال می‌یابد. استاندارد CD – DA نرخ انتقال ۱۵/۰ مگابایت در ثانیه یا ۱X را پایه‌گذاری کرده است. چنین چیزی پخش دقیق موسیقی دیجیتال را تضمین می‌کند. تغییر این سرعت می‌تواند موجب تخریب صدا به وسیله بالا یا پایین کردن سرعت آن شود.
زمانی که فناوری CD برای کامپیوتر ها سازگار شد نیاز به نرخ انتقال بیشتر جهت انتقال سریع‌تر داده از دیسک به RAM احساس شد. یکی از تکنیک های تولید نرخ انتقال بیشتر، افزایش سرعت چرخش است. درایوهای CD کامپیوتر ای امروز دارای نرخ انتقال ۴۸X تا ۶۴ هستند. در صورتی که نرخ یک درایو ۴۸X باشد، نرخ انتقال آن ۱۵/۰ × ۴۸ مگابایت یا ۲/۷ مگابایت در ثانیه است. نرخ انتقال نه تنها تحت تأثیر سرعت چرخش است بلکه روش استفاده شده در ذخیره سازی و دستیابی داده در دیسک نیز بر آن تأثیرگذار است. دو روش برای تعیین مکان و انتقال داده وجود دارد که عبارتند از: CLV و CAV
درایوهای صوتی CD داده ها را از یک دیسک با سرعت خطی ثابت (CLv) می‌خوانند. یک دیسک pit ، CLV ها و land ها را تا جایی که ممکن است نزدیک به هم و در مارپیچی پیوسته از مرکز تا حاشیه بیرونی ذخیره می‌کند. این امر بیشترین ظرفیت حافظه ممکن را فراهم آورده اما سبب بروز مشکل نیز می‌شود. از آن‌جا که قطر دیسک در حاشیه بیرونی بزرگ است، یک سرعت چرخش ثابت سبب می‌شود تا داده های بیشتری در ثانیه در قسمت حاشیه بیرونی نسبت به حاشیه درونی خوانده شود. جهت ثابت نگه داشتن نرخ انتقال، درایوهای CLV، زمانی که داده به سوی مرکز دیسک در حال خوانده شدن است، دیسک را سریع‌تر چرخانده و زمانی که حاشیه بیرونی در حال خوانده شدن است، دیسک را آرام‌تر می‌چرخاند. این امر موجب می‌شود تا طول مشابهی از داده های در حال چرخش در هر ثانیه بدون در نظر گرفتن موقعیت آن روی دیسک خوانده شود (از این رو به آن سرعت خطی ثابت گفته می‌شود). در داده های صوتی، سرعت متفاوت چرخش دیسک مسئول تطبیق‌های مکانیکی است، زیرا سرعت پخش موسیقی پیوسته بوده و از یک آهنگ به آهنگ دیگر قابل پیش‌بینی است.
البته لازم به ذکر است که استفاده از CLV برای داده های کامپیوتر ای مشکل آفرین است. از ویژگی‌های عملکردی مهم کامپیوتر ها دستیابی تصادفی آن‌هاست. دستیابی تصادفی به توانایی خواندن سریع داده از یک موقعیت در دستگاه حافظه اتلاق می‌گردد. اکتساب دستیابی تصادفی با CLV دشوار است زیرا درایوها باید به طور پیوسته به تطبیق سرعت چرخش بر‌حسب موقعیت داده، افزایش سرعت در صورتی که داده نزدیک به مرکز بوده و کاهش سرعت در صورتی که داده نزدیک به حاشیه بیرونی دیسک باشد، بپردازند. زمانی که درایوهای CD برای نخستین بار با داده های کامپیوتر ای سازگاری یافتند، آ‌ن‌ها استاندارد CLV را در خود نگه داشته اما سرعت چرخش موتور را برای ارتقای سرعت انتقال از ۱X به ۱۲X افزایش دادند. البته مشهود است که درایوهای CD به ناچار باید سرعت چرخش را جهت تأمین نیازهای سریع‌تر پردازنده افزایش دهند. تغییر سرعت چرخش از ۲۰۰ rpm به ۵۰۰ rpm معقول است اما تغییر این سرعت از ۵۰۰۰ rpm به ۱۲۰۰۰ rpm کمی دشوار است. در اینجا نیاز به روش دوم ذخیره سازی و دستیابی داده می‌باشد.
درایوهای نوری کامپیوتر از تکنیکی مشابه هارد درایوها یعنی سرعت زاویه‌ای ثابت (CAV) استفاده می‌کنند. این درایوها دیسک را بدون در ‌نظر گرفتن موقعیت لیزر با سرعتی بالا و ثابت می‌چرخانند. نرخ انتقال از شیار درونی به شیار بیرونی متفاوت است. این امر می‌تواند موجب تخریب پخش ارکستر سمفونی در دستگاه پخش CD شود اما کامپیوتر ها می‌توانند از طریق بافر کردن داده و ذخیره سازی آن در RAM برای پردازش آتی آن، این نوسانات در جریان داده را جبران کنند. امروزه، اکثر درایوهای CD که از نرخ انتقال بالای ۱۲۱X برخوردار هستند از CAV برای کنترل سرعت چرخش دیسک استفاده می‌کنند. درایوهای نوری کامپیوتر ممکن است تکنیک های CLV و CAV را ترکیب کنند.
نرخ انتقال درایوهای نوری امروزی از یک هارد درایو پایین‌تر بوده اما از درایوهای صوتی CD اصلی بیشتر است. درایوهای CD – R و CD – RW دارای محدوده‌ای از نرخ های انتقال هستند.CD-R دارای نرخ انتقال نوشتن و یک نرخ انتقال خواندن است. درایوهای CD – RW از سرعت‌های متفاوتی برای نوشتن، پاک کردن و خواندن برخوردار هستند. یک درایو ۵۲X- 24X – 52X با نرخ انتقال ۸/۷ مگابایت در ثانیه می‌خواند و می‌نویسد، اما با سرعت کمتری، ۲۴X یا ۶/۳ مگابایت در ثانیه داده ها را پاک می‌کند. شما می‌توانید با استفاده از پکیج جامع بازاریابی و تبلیغات تخصصی اینستاگرام باعث پیشرفت کسب و کار خود شوید.