تهيئة الأقراص المدمجة Compact Disc Format

تهيئة الأقراص المدمجة Compact Disc Format

كلنا نعلم أن تهيئة الأقراص المدمجة تنقسم إلى نوعين أساسين علىى أساس طبيعة المعلومات المسجلة عليها، النوع الأول وهو خاص بالصوت Audio والنوع الثاني خاص بالبيانات Data ولكن فى واقع الأمر هناك أنواع تهيئه عديدة و مختلفة للأقراص المدمجة، وليس الاختلاف بسبب التركيب الفيزيائي للقرص أو المشغل أو بسبب طريقة التصنيع . انما الاختلاف فى طريقة تشفير المعلومات على القرص. أول أقراص مدمجة ظهرت عام 1982 وكانت ذات تهيئة صوتية Audio Format. بينما أول ظهور للأقراص المدمجة (للقرءاة فقط )CD-ROMS كان سنة 1984 وقد تم إنتاجه ليدعم أجهزة الكمبيوتر ولكنه لم يحل محل الأقراص المرنة إلا بعد مضي فترهه من الزمن ليست بقصيرة. بعد ذلك ظهرت أقراص مدمجة ذات تهيئات أخرى مختلفة أساس الاختلاف فى نوعية تطبقان هذه الأقرا. بعض هذه التطبيقات شائع ومعروف والبعض الآخر غير مألوف. معظم تم تعريفها عن طريق لون الكتاب به، يمكن استعراض هذه الأنواع كما يلي:

1- الكتاب الأحمر Red book : يعرف هذا النوع بالأقراص المدمجة ذات تهيئة الصوت الرقمي CD Digital Audio Format ( CD-DA) . ويسمح هذا االنوع بتخزين 74 دقيقة من الصوت على القرص.

2- الكتاب الأصفر: يعرف هذا النوع بلأقراص المدمجة ذات التهيئة للقراءة فقط CD-ROM Format. ويتسخدم هذا النوع من التهيئة لتخزين 650 ميجابايت من البيانات على القرص. يتم نسخ كثير من المواصفات مثل المعاملات الفيزيائية للقرص وللمشغل من الكتاب الأحمر مباشرة مع إضافة المادة الجديدة التي تعرف بناء البيانات الرقمية للقرص وأيضا شفرة الخطأ والتصحيح المعروفة باسم Error-Correction Code(ECC) وشفرة الخطأ والكشف المعروفة باسم Error-Detection Code (EDC).

3- التهيئة CD-ROM XA: هذا النوع من التهيئة هو امتداد للنوع المعروف بالكتاب الأصفر حيث يضيف تدعيما للـ ISO 9660 أى يضيف بناء فهرس رئيسي للـ CD-ROM بالإضافة إلى تشفير الفيديو Video Encoding ويضيف تهيئات أخرى تستخدمها تهيئات الـ Photo CD والـ Video CD والـ Play station.

4- الكتاب الأخضر Green Book: معروف هذا النوع من التهيئة بالأقراص المدمجة التحاورية والمعروفة بالاسم (CD-1) أى CD-Interactive. لم يدم طويلا هذا النوع من الـMultimedia بعد أن ظهر بداية التسعينات.

5- الكتاب البرتقالي Orange Book: مواصفات هذا النوع أن الأقراص تكون قابلة للتسجيل Recordable ومتعددة الدورات Multisession. الجزء الأول Part I هو للأقراص المعروفة باسم Magneto Optical-Format بينما الجزء الثاني Part II أقراص معروفة باسم CD-R ( الكتابة مرة واحدة- القراءة مرات كثيرة )والجزء الثالث Part III هو لأقراص معروفة باسم CD-RW ( القابلة لإعادة الكتابة Rewritable ).

6- الكتاب الأبيض White Book وهو تهيئة الفيديو الرقمي ومعروف بالاسم Video CD Format. يسمح بتخزين 70 دقيقة من فيديو الحركة، والمعلومات مضغوطة بطريقة تسمى MPEG- 1 compression.

7- الكتاب الأزرق Blue Book: هذا النوع من التهيئة خاص بأقراص CD الموسيقى المحسنة وهى أقراص متعددة الدورات Multisession discs فهي تحتوي على مسارات خاصة بالصوت وسارات أخرى خاصة بالبيانات؟

تم نشر الكتاب الأحمر Red Book عام 1980 وهو خاص بتهيئة قرص الـ CD القياسي الأصلي، وكان ذلك بواسطة سركتي فيليبس Philips وسوني Sony. برغم أن الكتاب الأحمر خاص بتعريف التهيئة الرقمية للصوت إلا انه يقدم المواصفات الفيزيائية لقرص الـ CD مثل حجم القرص نفسه وعملية تشغيل محتوى القرص Disc Player. كل أقراص الـ CD التي تحتوي على مادة صوتيه فانه يتم تهيئتها وفقا للكتاب الأحمر، وأيضا يمكن لمشغلات الـ CD-ROM المدعمة بها أجهزة الكمبيوتر الحالية تشغيل هذه الأقراص ( الأقراص التي تحتوي على صوت مثل الأغاني).

أن معلومة الصوت التي تحتويها أقراص الـ CD الررقمية هى فى الأصل معلومة تناظرية Analog لكن يتم تخزينها على القرص بعد تشفيرها وذلك بتحويلها إلى معلومات رقمية Digital. والتحويل هو عملية تقطيع المعلومة التناظرية وهى على شكل موجي متصصل، ويتم هذا التقطيع إلى أجزاء صغيره جدا كل جزء يسمى عينة Sample وبمعدل 44.1 كيلو ذبذبة/ثانية وبحيث عرض البيانات يكون 16- bitSamples فى حالة الصوت المجسم Stereo. ويتم تخزين المعلومات المشفرة فى شكل بلوكات، يحتوي كل بلوك على 2352 بايت، جزء منها خاص بالمعلومات الفعلية للصوت وأجزاء أخري لكل من شفرات التحكم Control Codes ومعلومات الخطأ-الكشف Error Detection- ومعلومات الخطأ- التصحيح Error-Correction يحتاج تشغيل ثانية واحدة من الصوت إلى 75 بلوك.

فى عام 1983 ثم نشر الكتاب الأصفر Yellow Book وهوأساس تهيئة أقراص الـ CD-ROM المستخدمة حاليا. وأقراص هذا النوع من التهيئة معروفة باسماء أخرى وهي ذات جودة معتمدة من 9660 ISO . وبرغم تعدد أسماء هذه الأقراص إلا ان أى قرص يكون معروف بأنه CD-ROM أو High Sierra أو ISO 9660 Disc فانه يمكن قراءته بأى مشغلCD-ROM قياسي؟ تستخدم تهيئة الكتاب الأصفر بلوكات بحيث سعة البلوك2352 بايت تماما مثل تهيئة الكتاب الأحمر، وتستخدم أسلوبين لتعريف تخزين البيانات. الاسلوب الاول Mode 1 يخصص 2048 بايت بكل بلوك للبيانات الغعلية و 304 بايت لشفرة الخطأ- الكشف Error-Detection Code. الاسلوب الثاني Mode 2 يحذف شفرات الخطأ-الكشف والخطأ- التصحيح ويستخدم هذا الاسلوب عند عدم الحاجة للتكامل العالي للبيانات مثل تطبيقات الـ Graphics وتطبيقات الـ video. ومع ذلك فمعظم تطبيقات الـ CD-ROM تستخدم Mode 1.

أقراص الفيديو الرقمية Digital Video Discs (DVD) :

برغم أن أقراص الـCD-ROM فاقت كل تكنولوجيات التخزين المتنقل سواء الأقراص الرنة أو الشرائط الممغنطة فى كمية البيانات التي يمكن لها أن تختزنها، إلا انها لم تكن تصل لحد الرضا بسبب ما تتطلبه برامج الـ Software الحديثة أو أفلام الفيديو أو الألعابGames الحديثة من سعات تخزين عالية. لذا فهذه الأنواع من التطبيقات الحديثة تتطلب عدة CD-ROM ولايكفيها قرص CD-ROM واحد الذي سعته لاتتجاوز 650 ميجابايت والذي لا يمكن له أن يعرض أكثر من 74 دقيقة من الفيديو (Video Movies). لذا كانت الحاجة إلى تكنولوجيا جديدة تستطيع أن تفي بهذه الاحتياجات، وتحل محل شرائط الفيديو VHS. وكان مفهوم الـ DVD أنها اختصار Digital Video Disc، ونظرا لان هذه الاقراص تسمح ايضا بتخزين البيانات لذا كان تغيير الاسم ليحمل المعنى العام وهو الاسم هو Digital Versatile Disc ومعناها القرص الرقمي المتنوع. يوجد خمسة أنواع تهيئة لأقراص الـ DVD:

1. DVD-ROM للقراءة فقط ( قراءة البيانات الرقمية المخزنة على القرص )

2. DVD vedio التخزين الرقمي للفيديو ( للأفلام ووسائط التهيئة الطويلة الأخرى )

3. DVD Audio التخزين الرقمى الصوتى

4. DVD-R الكتابة مـرة واحدة والقراءة مرات كثيرة Write-Once, Read Many وذلك للبيانات الرقمية المخزنة

5. DVD-RAM قابل لإعادة الكتابة Rewritable للبيانات الرقمية

قرص الـ DVD مثل قرص الـ CD من حيث حجمه الفيزيائي فقطره 120 ملليمتر وسمكه 1.2 ملليمتر، ولكن مع اختلاف فى فى سعة التخزين فسعته التخزينية اكبر بكثير. قيما يلي خمسة اسباب كان من شانها ارتفاع السعة التخزينية لأقراص الـ DVD.

1. حجم الـ Pit: حجم الـ pits المستخدمة فى تشفير البيانات صغير جدا يبدأ من عند 0.4 ميكرون طولا فى أقراص الـ DVD ، علما بأن أقراص الـ CD يكون طول الـ Pits يبدأ من 0.834 ميكرون.

2. كثافة المسار Track Density: المسارات فى أقراص الـ DVD تكون أقرب إلى بعضها كثيرا عن ما هو حادث فى اقراص الـ CD. ففي أقراص الـ DVD تكون خطوة المسار Track Pitch0.74 ميكرون بينما فى أقراص الـ CD تكون هذه الحطوة 1.4 ميكرون، انظر شككل 4-2.

طبقتان من البيانات Two data Layers: يمكن أن يكون لقرص الـ DVD طبقتان من البيانات احدهما غير شفافة والأخرى شفافة، انظر شكل 4-3. يمكن للمشغلقراءة الطبقتين بتركيز شعاع الليزر إما على  الطبقة الأولى أو الطبقة الثانية. بالاضافة إلى أن المشغل يمكن له أ يقرأ الطبقتين بحيث يكون اتجاه القراءة في احدهماعكس الاخرى، لذلك بعد أن يقرأ الطبقتين كاملة من داخل القرص  متجها إلى خارجه يمكنبعد ذلك قراءة الطبقة الثانية فورا بادئاُ من الخارج متجها نجو داخل القرص. بهذا لنيحتاج المشغل إلى نغيير موضع رأس القراءة عند التحو من طبقة إلى الطبقة الأخري.

.4 الأقراص ذات وجهين Double-Sided Discs: تستخدم أقراص الـ DVD طبقه سفلية رفيعة عن التي فى أقراص الـ CD لتسهيل عملية تركيز شعاع الليزر على الطبقتين. شكل 4-4 يوضح قطاع فى قرص DVD  ذو وجهين ويبدو فى الشكل سطحى تجميع البيانات متقابلين  ورغم ذلك فان سمك قرص لم يتغير عن 1.2 ملليمتر. برغم أن القرص يحتوى على وجهين من البيانات إلا أن مشعل أقراص الـ DVD له رأس قراءة واحدة، بعد أن تنتهي هذه الرأس من قراءة احد الوجهين يجب قلب القرص ناحية الوجه الآخر لتقوم نفس الرأس بقراءته.

5. شفرة الخطأ – الفحص المحسنة Improved Error Checking Code : تستخدم أقراص الـ DVD   طريقة فعالة جدا لكشف الخطأ وتصحيحه. وتتميز هذه الطريقة باستخدام مساحة أقل من القرص للشفرتين ECC & EDC المختصتين بكشف الخطأ والتصحيح. وهذا يعنى إتاحة مساحة أكبر لتخزين بيانات المستخدم. علما بان كمية بيانات المستخدم التي يتم تخزينها فى بلوك قرص الـ DVD-ROM وهي 2048 بايت، لكن الحجم الكلي للبلوك في حالة الـ CD-ROM اصغر فهو يبلغ 2060 بايت فقط (حجم البيانات الذي يستفيد به المستخدم ). الجدول الآتي يبين الأنواع المختلفة من أقراص الـDVD ويعرض حجم سعة كل نوع.

4 (16)

4 (18)4 (19)

 

Possibly Related Posts:


كتب في نفس المجال او من نفس الفئة

About farahat 1475 Articles
الــبــاجور - المـنـوفـيـة - جمهورية مصر العربية 0106331333 مهندس /احمد فرحات درس هندسه و علوم النظم و الحاسبات و له خيرة 18 عام في المجالات الهندسية المتعلقه بالنظم الهندسية كافة سواء كانت نظم لها علاقة بالعتاد (كهربيه - الكترونية - ميكانيكية) او نظم لها علاقة بالبرمجيات و قد حصل علي دبلومة مابعد التخرج في هندسه و علم الحاسب

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*