CD چیست؟

CD مخفف عبارت Compact Disc یا دیسک فشرده است که حدود 20 سال قبل اختراع شد تا رقیبی برای محیط‌های ضبط مغناطیسی باشد. امروزه CD به عنوان اولین انتخاب برای ضبط موسیقی، ویدیو و دیتا درآمده است. نام اولیه برای CD عبارت بود از CD-ROM که معادل بود با Compact Disc-Read-Only Memory اما حضور فناوری‌های جدیدتر در ساخت CD، نام‌های دیگری مانند CD-R یا CD-RW را به میان آورد.
هر CD مي‎تواند 74 دقیقه (80 دقیقه) موزیک را ذخيره كند. ظرفیت اين دیسک‌های بر حسب بایت معادل 665600 بایت (و در مدل 80 دقیقه‌ای716800 بایت) است. قطر این دیسک‌ها 12 سانتی متر است. CD شیاري حلزونی (مارپیچ) دارد. دوایر از قسمت داخل دیسک شروع مي‎شوند و به سمت بیرون دیسک ادامه دارند. با توجه به اینکه شیار مارپیچ از مرکز آغاز می‌گردد,قطر هر CD ممكن است کوچک‌تر از 12 سانتی متر باشد.
اگر داده‌هایی را که بر روی هر CD ذخیره می‌گردد, استخراج كنيم و جملگی آنها را در یک سطح صاف قرارد دهیم، پهنايی به اندازه نیم میکرون و طولی به اندازه پنج کیلومتر خواهد داشت!
تاریخچه CD
تاریخچه ساخت CDها زیاد طولانی نيست. نخست, طرح دیسک‌های فشرده در سال 1980 مطرح شد و طرح اوليه ساخت آنها در ظاهر از صفحات گرامافون گرفته شده است. دیسک‌های فشرده یکی از منابع ذخیره اطلاعات مانند فلاپی دیسک‌ها هستند؛ با این تفاوت که ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات در دیسک‌های فشرده بسیار بیشتر است. دیسک‌های فشرده، منتخب بيشتر افراد مشتاق موزیک بود. به علت ثبت دیجیتالی آن، از نظر امنیتی در بالاترین سطح کیفی خود قرار دارد و نیز احتمال از بین رفتن آن بسیار کم است.
فناوری‌های مشابه، CD را به عنوان واسطه‎اي جاذب برای حمل انواع اطلاعات دیجیتالی ساخته‌اند. با اینکه CDهای فشرده به قدر کافی قابل اعتماد نیستند, اما کمیت حجیم آن می‌تواند برای ما سریع و مقرون به صرفه باشد.
طرز ساخت CD
CD از جنس پلاستیک بود و با ضخامتی معادل چهار صدم یک اینچ (2/1 میلیمتر) ساخته شده است. بخش اعظم هر CD شامل نوعي پلاستیک «پلی کربنات تزریقی» است. نخست, قالب ابتدایی هر CD پلی کربنات گداخته شده است؛ هنگامی که این پلی‌کربنات به نقطه ذوب خود نزدیک می‌شود، روي آنپلاستیک نشانه مي‎گذارند و شیاري حلزونی (مارپیچ) پیوسته از داده، ایجاد می‌كنند. برای این کار از ضربه‌‌های میکروسکوپی استفاده می‌شود. این ضربه‌‌ها پیت‌ها و لند‌ها را به وجود می‌آورد که اطلاعاتی هستند که با لیزر خوانده مي‎شوند. پس از این مرحله، لایه بازتابی تراشه‌ای، برای استفاده در فرایندی به نام sputtering و یا wet silvering آماده می‌شود. علت درخشان به نظر آمدن هر دیسک نیز همین مرحله است و به همين علت لیزر آن را به پخش‌کننده انتقال مي‎دهد؛ بنابر این, بی‌عیب بودن آن بسیار اهمیت دارد. اصولا جنس این لایه از نقره است، اما ممكن است از موادی مانند طلا یا پلاتین و در موارد تجاری‌تر از آلومینیوم ساخته شود و یا حاوی لایه‌های حساس به نور اضافی باشد. (دیسک‌هایي كه قابليت ثبت دوباره اطلاعات را دارد, از اين نوع است.)
سپس لایه‎اي از آکریلیک به منظور محافظت از آن, بر روی سطح آلومینیومی پخش می‌گردد. این پوشش لاکی برای مهر کردن لایه بازتابی و جلوگیری از اکسید شدن آن است. این لایه باریک بسيار کوچک است و در مقابل خراشیدگی مقاوم نیست.
آخرین مرحله کار بر روی هر CD، screen-printed در قسمت بالای آن است و CD آماده بسته‌بندی، عرضه به کاربر و در نهایت رایت؛ يعني نوشتن و ثبت اطلاعات بر روي آن, می‌شود.
در نتیجه هر CD حاوی 99% پلی کربنات و در نهایت 1% اطلاعات ذخیره‎شده، تراشه لایه بازتابی و مرحله آخر است. لیزر استفاده شده براي کاربر، از میان دیسک پلاستیکی عبور می‌کند، به اطلاعات برخورد مي‎كند، سپس به لایه انعکاسی مي‎رسد و به پخش کننده برمي‎گردد. اختلاف‎هاي جزئی میان انواع دیسک وجود دارد. برای نمونه, دیسک‌های پلی‌استیشن از نوع پلی کربنات ارغوانی تیره تشکیل شده‌اند، اما دقیقاً مانند سایر دیسک‌ها عمل می‌کنند.
دیسک‌های نگارنده و دوباره نگارنده (Re-Writable)، لایه مهرشده اطلاعات را ندارند, در عوض هنگامی که در نور معینی قرار می‌گیرند, از لایه‌های حساس به نور استفاده می‌کنند و اطلاعات را در داخل لایه‌ها حک می‌کنند.
عملکرد CD
اطلاعات بر روی هر CD با استفاده از یک درایو مخصوص نوشتن، ثبت می‌گردد. در صورتی که قصد ایجاد یک CD صوتی و یا یک CD اطلاعات را داشته باشید، می‌توان با استفاده از نرم‌افزارهای مربوط به نوشتن بر روی آن، این کار را انجام دهيد. فرمت ذخیره‌سازی داده‌ها با نرم‌افزار مربوط به آن تعیین خواهد شد. فرایند فرمت داده‌ها بر روی CD بسیار پیچیده است. به منظور شناخت نحوه ذخیره‌سازی داده‌ها, لازم است که همه شرایط ممکن برای رمزگشايی داده‌ها را بشناسيد.
با توجه به اینکه لیزر با استفاده از Bumps، داده‌های مارپیچ را دنبال می‌كند، نمی‌تواند فضای خالی اضافه (Gap) در شیار وجود داشته باشد. به منظور حل اين مشکل از روش رمزگشايی EFM)eight-fourteen modulation) استفاده می‌شود. در روش فوق هشت بیت به چهارده بیت تبدیل مي‎شود و این تضمین باEFM داده خواهد شد که برخی از بیت‌ها یک است.
با توجه به اینکه لازم است لیزر بین «آهنگ‌های متفاوت» حرکت كند (حرکت بر روی شیارها)، داده‌ها نیازمند روشی است که با استفاده از آن به صورت موزیک رمزگشايی شود و به درایو اعلام كند که موقعیت هر کدام چيست و آنها كجا هستند؟
براي حل اين مشکل, از روشی با نام Sub code Data استفاده می‌شود. اين کدها مي‎توانند رمزگشايی موقعیت نسبی و مطلق لیزر را در شیار انجام دهند. با توجه به اینکه لیزر ممکن است یک Bumps را نخواند، روشی برای مشخص كردن خطای مربوط به خواندن یک بیت لازم است كه استفاده گردد.
به منظور حل اين مشکل, باید بیت‌های بیشتری اضافه گردد. به این ترتیب, درایو مربوط به آن, امکان تشخیص و تصحیح خطاهای مربوط به تک بیت‌ها را پیدا خواهد کرد

Advertisements