الأقراص الضوئية

القرص البصري

حامل بيانات على شكل قرص بلاستيكي مخصص لتسجيل وإعادة إنتاج الصوت (قرص مضغوط)، والصور (قرص الفيديو)، والمعلومات الأبجدية الرقمية (قرص مضغوط، قرص DVD)، وما إلى ذلك باستخدام شعاع الليزر. ظهرت الأقراص الضوئية الأولى في عام 1979. وقد ابتكرتها شركة Philips لتسجيل الصوت وتشغيله. يتكون القرص البصري من قاعدة صلبة وشفافة بصريًا، تُطبق عليها طبقة عمل رقيقة وطبقة واقية إضافية. بفضل طريقة القراءة البصرية، تعد الأقراص الضوئية أكثر متانة من تسجيلات الحاكي. يبلغ قطر القرص المضغوط القياسي 120 مم (4.5 بوصة)، وسمكه 1.2 مم، وقطر الثقب المركزي 15 مم. الأقراص المضغوطة مصنوعة من البلاستيك الشفاف المتين للغاية - البولي كربونات أو البولي فينيل كلورايد. يتم وضع الملصق على أحد جانبي القرص، والجانب الآخر له سطح مرآة يلمع بألوان قوس قزح. هذه منطقة تسجيل، يتكون مسارها الحلزوني من حفر - تجاويف بأطوال مختلفة. تبلغ المسافة بين مسارين حلزونيين متجاورين 1.6 ميكرون، أي أن كثافة التسجيل أكبر 100 مرة مقارنة بتسجيل الحاكي التقليدي. عرض الحفر هو 0.6-0.8 ميكرومتر، وطولها متغير. إنه يعكس طول التسلسل "1" للإشارة الرقمية المسجلة ويمكن أن يختلف من 0.9 إلى 3.3 ميكرومتر. تتم حماية المعلومات على شكل حفر من التلف الميكانيكي من جانب واحد بواسطة مادة قرص شفافة، ومن ناحية أخرى بواسطة طبقة من البلاستيك وملصق. بالمقارنة مع تسجيل الصوت الميكانيكي، فهو يتمتع بعدد من المزايا: كثافة تسجيل عالية جدًا والغياب التام للاتصال الميكانيكي بين الوسيط وجهاز القراءة أثناء عملية التسجيل والتشغيل. يتم تسجيل أقراص الموسيقى المضغوطة في المصنع. مثل تسجيلات الحاكي، لا يمكن الاستماع إليها إلا. وباستخدام شعاع الليزر، يتم تسجيل الإشارات رقميًا على قرص ضوئي دوار. نتيجة للتسجيل، يتم تشكيل مسار حلزوني على القرص، يتكون من أخاديد مصغرة ومناطق ناعمة. في وضع التشغيل، يتحرك شعاع الليزر الذي يركز على المسار عبر سطح القرص الضوئي الدوار ويقرأ المعلومات المسجلة. في هذه الحالة، تتم قراءة المنخفضات كواحد، والمناطق التي تعكس الضوء بالتساوي تتم قراءتها كأصفار.

تتم قراءة المعلومات من القرص المضغوط بدون تلامس باستخدام رأس بصري أو جهاز التقاط ليزر. يتكون الرأس البصري من ليزر أشباه الموصلات ونظام بصري وكاشف ضوئي يحول الضوء إلى كهرباء. يتم تركيز شعاع الليزر للقراءة على مسار حلزوني به حفر تقع عميقًا في القرص. لا يتلامس الرأس أبدًا مع القرص - فهو دائمًا على مسافة محددة بدقة منه، مما يضمن أن يكون مسار الحفر في بؤرة النظام البصري.

تتيح لك تقنية الوسائط المتعددة دمج النصوص والرسومات مع الصوت والصور المتحركة على جهاز كمبيوتر شخصي. تُستخدم الأقراص المضغوطة الضوئية (ذاكرة القراءة فقط للقرص المضغوط) كوسائط تخزين في أجهزة كمبيوتر الوسائط المتعددة هذه. ظاهريًا، لا تختلف عن الأقراص المضغوطة الصوتية المستخدمة في المشغلات ومراكز الموسيقى.

تصل سعة القرص المضغوط الواحد إلى 650 ميجابايت، ومن حيث السعة فهو يحتل موقعًا وسطًا بين الأقراص المرنة والقرص المغناطيسي الصلب (القرص الصلب). يتم استخدام محرك الأقراص المضغوطة لقراءة الأقراص المضغوطة. تتم كتابة المعلومات الموجودة على القرص المضغوط مرة واحدة فقط في بيئة صناعية، ولا يمكن قراءتها إلا على جهاز كمبيوتر شخصي. يتم نشر مجموعة واسعة من الألعاب والموسوعات والألبومات الفنية والخرائط والأطالس والقواميس والكتب المرجعية على أقراص مضغوطة. جميعها مجهزة بمحركات بحث ملائمة تتيح لك العثور بسرعة على المواد التي تحتاجها. سعة الذاكرة لاثنين من الأقراص المضغوطة تكفي لاستيعاب موسوعة أكبر حجمًا من الموسوعة السوفيتية الكبرى.

تم تصميم الأقراص المضغوطة الضوئية للمعلومات لتسجيل معلومات فردية (ما يسمى CD-R) ومتعددة (ما يسمى CD-RW) على جهاز كمبيوتر شخصي مزود بمحرك خاص. وهذا يجعل من الممكن، مثل جهاز التسجيل، تسجيلها في المنزل. على أقراص CD-R يمكنك التسجيل مرة واحدة فقط، ولكن على أقراص CD-RW يمكنك الكتابة عدة مرات، تمامًا كما هو الحال على القرص المغناطيسي أو الشريط، يمكنك مسح التسجيل السابق وإنشاء تسجيل جديد مكانه.

1 - قرص مضغوط؛ 2- طلاء شفاف يحمي المعلومات المطبوعة على القرص المضغوط من التلف؛ 3 – طلاء عاكس (وسط التسجيل نفسه)؛ 4 – طبقة واقية. 5 – التركيز. 6 – شعاع الليزر. 7 – الخائن البصري. 8 - كاشف ضوئي. 9 - ; 10- محرك كهربائي يقوم بتدوير القرص

يتم استبدال الأقراص المضغوطة الحالية بمعيار وسائط تخزين جديد - DVD (قرص رقمي متعدد الاستخدامات أو قرص رقمي للأغراض العامة). أنها لا تبدو مختلفة عن الأقراص المدمجة. أبعادها الهندسية هي نفسها. والفرق الرئيسي بين قرص DVD هو أن كثافة التسجيل أعلى بعشرات المرات. يتم تحقيق ذلك بفضل الطول الموجي الأقصر لليزر وحجم البقعة الأصغر للشعاع المركز، مما جعل من الممكن تقليل المسافة بين المسارات إلى النصف. يتم تعريف معيار DVD بطريقة يتم من خلالها تطوير النماذج المستقبلية لأجهزة القراءة مع مراعاة القدرة على تشغيل جميع الأجيال السابقة من الأقراص المضغوطة، أي بما يتوافق مع مبدأ "التوافق مع الإصدارات السابقة". في عام 1995، قامت شركة Philips بتطوير تقنية إعادة تشغيل الأقراص المضغوطة. يتيح لك معيار DVD زيادة الوقت بشكل كبير وتحسين جودة تشغيل الفيديو مقارنة بالأقراص المضغوطة الموجودة. تعد محركات أقراص DVD بمثابة ترقيات من محركات الأقراص المضغوطة.

موسوعة "التكنولوجيا". - م: روسمان. 2006 .

تعرف على معنى "القرص البصري" في القواميس الأخرى:

حامل بيانات على شكل قرص من البلاستيك أو الألومنيوم، مخصص لتسجيل و/أو تشغيل الصوت (CD)، والصور (الفيديو)، والمعلومات الأبجدية الرقمية، وما إلى ذلك باستخدام شعاع الليزر. كثافة التسجيل St. 108…… القاموس الموسوعي الكبير

القرص البصري- قرص يحتوي على بيانات رقمية مقروءة باستخدام التقنية الضوئية. [GOST 25868 91] موضوعات المعدات. المحيط أنظمة المعالجة المعلومات في القرص الضوئي... دليل المترجم الفني

القرص الضوئي، في الحوسبة، هو جهاز تخزين مدمج يتكون من قرص تُكتب عليه المعلومات وتُقرأ باستخدام الليزر. النوع الأكثر شيوعًا هو القرص المضغوط. تمثل الأقراص المضغوطة الصوتية أيضًا ... ... القاموس الموسوعي العلمي والتقني

العمل مع الأقراص الضوئية القرص البصري صورة القرص البصري، صورة ISO محاكي محرك الأقراص الضوئية برنامج للعمل مع أنظمة ملفات الأقراص الضوئية تقنيات التسجيل أوضاع التسجيل أنواع التسجيل الدفعي ... ... ويكيبيديا

حامل بيانات على شكل قرص مصنوع من مادة شفافة (زجاج، بلاستيك، إلخ) مع معدنة. طبقة تتشكل عليها التجاويف (الحفر) المجهرية باستخدام التسجيل البصري الرقمي، وتشكل مجتمعة حلزونيًا أو حلقيًا... ... قاموس البوليتكنيك الموسوعي الكبير

وسيلة تخزين مخصصة لتسجيل و/أو إعادة إنتاج المعلومات باستخدام إشعاع الليزر المركز. وتتكون من قاعدة صلبة (عادة ما تكون شفافة بصريًا)، يتم تطبيق طبقة حساسة أو عاكسة عليها و... ... القاموس الموسوعي

القرص البصري- 147 قرص ضوئي: قرص يحتوي على بيانات رقمية يمكن قراءتها باستخدام التقنية الضوئية

التخزين الضوئي

تم تصميم محركات الأقراص الضوئية للقراءة والكتابة/إعادة الكتابة من الأقراص الضوئية عادةً. الأقراص الضوئية عبارة عن ألواح مستديرة ومسطحة مصنوعة من مادة كثيفة (تتكون عادةً من البولي كربونات) مع طبقات مطبقة تسمح بتخزين المعلومات على شكل حفر صغيرة (حفر، منحفرة - فتحة, تعميق). تتم عملية القراءة بواسطة شعاع ليزر، ينعكس من سطح القرص، ويدخل إلى خلية ضوئية، حيث يتم تحويل الضوء إلى إشارة كهربائية، يسمح حجمها بفك تشفير المعلومات المسجلة.

تنسيقات الأقراص الضوئية الأكثر شيوعًا للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر الشخصية هيسي دي، دي في دي، بلو راي.

القرص المضغوط ( قرص مدمج - ذاكرة للقراءة فقط, قرص مضغوط للقراءة فقط) نوع من الأقراص المضغوطة،والتي ظهرت عام 1982 نتيجة بحث أجرته شركتان - سوني وفيليبس. استخدمت الأقراص الأولى تنسيق "الكتاب الأحمر"، حيث كان وقت تشغيل شريط واحد 74 دقيقة و33 ثانية، وهو ما يتوافق مع وقت تشغيل السيمفونية التاسعة لبيتهوفن، والتي كانت تحظى بشعبية كبيرة في اليابان في ذلك الوقت. تردد أخذ عينات الإشارة هو 44 كيلو هرتز للصوت الاستريو وعمق البت 16 بت. كانت سعتها 650 ميجابايت وسمحت بتخزين 75 دقيقة من الموسيقى (بدءًا من 200، ظهرت أقراص ذات مسارات تسجيل أرق، مما جعل من الممكن زيادة السعة إلى 700 ميجابايت مع تسجيل 80 دقيقة من الموسيقى). تم تطوير الأقراص المضغوطة في البداية لتكون نظيرًا لأقراص الفينيل وكانت مخصصة لتسجيل المعلومات الموسيقية وتشغيلها. لديهم أيضًا مسار واحد متحد المركز يمتد من الحافة الخارجية إلى الداخلية، مما يؤدي إلى العديد من المنعطفات. مبدأ قراءة المعلومات هو مبدأ بصري، أي أن شعاع الليزر يقرأ البيانات المسجلة على ركيزة من الألومنيوم (أو أي نوع آخر). بالإضافة إلى ذلك، يتم تسجيل المعلومات على القرص، على عكس قرص الفينيل، بشكل رقمي وليس تناظري، وبعد قراءتها يتم فك تشفيرها وتحويلها إلى صوت. ولحماية القرص من التلف، يتم تغطية الركيزة المصنوعة من الألومنيوم ببلاستيك شفاف.

تقنية إنشاء الأقراص المضغوطة هي كما يلي. أولاً، يتم إنشاء قرص يتم حرق الأماكن التي توجد بها وحدة المعلومات فقط، وتبقى الأماكن ذات القيم الصفرية دون تغيير. بعد ذلك، يتم عمل مصفوفة يتم من خلالها ختم الفراغات، ويتم رش طبقة من المعدن (الألومنيوم، الفضة، الذهب، إلخ) على سطح المعلومات لزيادة انعكاس شعاع الليزر، و وهي مغلفة بالبلاستيك الشفاف (الورنيش) لحماية البيانات. عندما يتم إدخال قرص في محرك الأقراص، ينزلق شعاع الليزر على طول الدائرة متحدة المركز للقرص ومن خلال الضوء المنعكس يتم تحديد ما إذا كان مسجلاً: صفر أو واحد.

في البداية، تم تصميم الأقراص المضغوطة لتخزين المعلومات الموسيقية فقط. ونظرًا لحقيقة أن الأقراص تستخدم المعلومات الرقمية بدلاً من المعلومات التناظرية، فقد بدأ استخدامها في أجهزة الكمبيوتر.

عادة ، جهاز التخزين يدعم الأقراص المضغوطة أساليب : قرص صوتي مضغوط، قرص موسيقي، قرص مضغوط صوتي فائق، قرص مضغوط (الوضع 1 والوضع 2)، CD-ROM/XA (الوضع 1، النموذج 1 والنموذج 2)، قرص فيديو مضغوط فائق، قرص مضغوط نصي، قرص فيديو مضغوط، قرص مضغوط -I/FMV، قرص مضغوط للصور (مفرد ومتعدد الجلسات)، قرص مضغوط-أنا وآخرون . يمكن لمحركات الأقراص الأولى التعامل مع تنسيقات معينة فقط، لكنها في النهاية يمكنها التعامل مع جميع التنسيقات. لذلك، لا يحتاج المستخدم إلى معرفة التنسيق. كقاعدة عامة، يكفي معرفة أن هناك أقراص صوتية وفيديو وأقراص تحتوي على برامج (أو نص).

بعد ذلك، تم تطوير معيار "الكتاب الأصفر"، الذي يحتوي على رأس يحدد نوع القرص: موسيقى أو برنامج. لقد تم بالفعل تطوير تنسيق الموسيقى بشكل جيد، وتم تحديد تنسيق البرنامج من قبل كل شركة تصنيع بنفسها. نظرا للتطور السريع لهذه التكنولوجيا، فإن التناقض في المعيار لا يمكن أن يستمر طويلا، لذلك نشأ المعيار الاستشاري High Sierra، وعلى أساسه ظهر معيار ISO 9660 لهذا المعيار، جدول المحتويات و منطقة البيانات على القرص. يحتوي المسار الأول على معلمات لمزامنة محرك الأقراص والقرص مع بعضهما البعض، متبوعًا بجدول محتويات يحتوي فيه وصف كل ملف على العنوان المباشر على القرص.

هناك ثلاثة أنواع من هذه الأقراص:

قرص مضغوط - ذاكرة للقراءة فقطعادة ما تتم كتابة القرص بطريقة صناعية، وفي المستقبل يمكن قراءته فقط. يبلغ قياسه 120 × 1.2 ملم ويبلغ سعته 650-879 ميجابايت. عمر الخدمة 10-50 سنة. غالبًا ما يتم تزويد هذه الأقراص بأجهزة الكمبيوتر؛ فهي تحتوي على برامج وأقراص موسيقى وما إلى ذلك.

قرص مضغوط - ريتمتع القرص بنفس خصائص القرص المضغوط، ولكنه يسمح بكتابة المعلومات عليه مرة واحدة.

قرص مضغوط - رويتمتع القرص بنفس خصائص القرص المضغوط، ولكنه يسمح لك ليس فقط بكتابة المعلومات عليها، ولكن أيضًا بكتابة المزيد منها، وكذلك مسح البيانات المسجلة مسبقًا وكتابة بيانات جديدة.

للعمل معهم، تم استخدام محركات الأقراص المضغوطة، والتي لها عدة أنواع:

قرص مضغوط- ذاكرة للقراءة فقطيمكن لمحرك الأقراص القراءة فقطقرص مضغوط الأقراص. ومن أهم مميزات هذا الجهاز سرعة القراءةمعلومة. السرعة العادية (المفردة) تتوافق مع سرعة قراءة الأقراص الصوتية وهي 150 كيلو بايت/ثانية. ثم جاءت الأقراص المضغوطة بسرعة 2، 4، 6، 8، 10، 12، 16، 24، 32، 36، 40، 52 مرة. وبالتالي فإن معدل نقل البيانات هو مضاعف 150 كيلو بايت / ثانية. على سبيل المثال، بالنسبة لمحرك 40x سيكون مساويًا لـ 40x150 = 6,000 كيلو بايت/ثانية، وهنا تتم الإشارة إلى السرعة القصوى، والتي تساوي أو تقل عن أنواع مختلفة من محركات الأقراص، والتي تعتمد على الشركة المصنعة. يسمح المحرك ذو الست سرعات بإخراج الفيديو بمعدل إطارات يبلغ 25 إطارًا في الثانية أو أعلى، وهو سريع بما يكفي للعرض على الشاشة. تُسمى أحيانًا الأقراص المستخدمة مع هذا الجهاز بالأقراص المضغوطة (يتضمن هذا المفهوم أيضًا أقراص CD-R وCD-RW) أو أقراص مضغوطة (قرص مضغوط؛ انظر الشكل أدناه).

قرص مضغوط - رمحرك الأقراص هو محرك أقراص ضوئي للكتابة مرة واحدة. فهو يسمح لك بقراءة أقراص CD-ROM، وCD-R، وCD-RW، ولكنه يسمح لك أيضًا بكتابة أقراص CD-R مرة واحدة. يتمتع محرك الأقراص هذا بالقدرة ليس فقط على قراءة الأقراص، بل أيضًا على كتابتها. على سبيل المثال، سرعة القراءة 40 مرة، وسرعة الكتابة 6 مرات.

وفي مثل هذه الأجهزة، يقوم شعاع الليزر بحرق الأخاديد الموجودة على سطح القرص، بينما تسمى المناطق التي تعكس الضوء "أراض"، والمناطق غير المنعكسة تسمى "حفر". إن الجمع بين هذه الأقسام يجعل من الممكن تشفير المعلومات في تمثيل ثنائي البت.

لأسباب مختلفة، من الناحية العملية، عند التسجيل، من المستحيل تحقيق موقع مثالي للأخاديد المحروقة، وأثناء التشغيل تظهر عيوب الصوت والارتعاش، وهو ما يسمى "الارتعاش". إلى حد ما، يمكنك التخلص من هذه التشوهات غير المرغوب فيها باستخدام وضع خاص للصوت الرئيسي، عندما يتم زيادة طول الأخاديد المحروقة بالقوة. يُستخدم هذا الوضع في الحالات التي تحتاج فيها إلى تحسين جودة الصوت المسجل.

عادةً ما يتم التسجيل بالسرعة الزاوية الثابتة (CAV). ومع ذلك، عندما تتغير سرعة الدوران عدة مرات (x2، x4، x8، وما إلى ذلك)، يتوقف التسجيل مؤقتًا ويتم تشكيل ما يسمى "نقاط الاتصال"، مما يؤدي إلى تدهور جودة التسجيل. في مثل هذه الحالات، يتم استخدام حماية من تجاوز سعة المخزن المؤقت تسمى SafeBurn. كقاعدة عامة، يتم تشغيله فقط عندما تتغير سرعة دوران القرص، ويتم استخدام وضع التسجيل بالسرعة الزاوية الثابتة (CAV) بشكل أساسي. تسمى هذه الطريقة لتحسين جودة تشغيل الصوت بتسجيل المنطقة الثابتة لسرعة الخط (Z-CLV).

هناك ميزة مثيرة للاهتمام للغاية في بعض أجهزة تسجيل المعلومات الرقمية على الأقراص وهي القدرة على نسخ النص على سطح قرص الليزر، سواء كان ذلك قائمة بملفات الموسيقى أو بياناتك. للقيام بذلك، يتم استخدام وضع DiscT2، حيث يتم كتابة أي نص يستحق الاستنساخ على سطح الموسيقى أو أي نوع آخر من القرص الذي تم إنشاؤه بنفسه.

قرص مضغوط - رو (قرص مضغوط قابل لإعادة الكتابة) جهاز التخزين هو جهاز تخزين بصري قابل لإعادة الاستخدام. فهو يسمح لك بقراءة أقراص CD-ROM، وCD-R، وCD-RW، وكتابة أقراص CD-R مرة واحدة، ولكن أيضًا الكتابة وإعادة الكتابة، وكذلك إعادة كتابة أقراص CD-RW المسجلة مسبقًا. يتمتع محرك الأقراص هذا بالقدرة ليس فقط على قراءة الأقراص، بل أيضًا على كتابتها. على سبيل المثال، سرعة القراءة 40 مرة، وسرعة الكتابة 6 مرات. يمكن أن تكون هناك أيضًا سرعة تسجيل إضافية.

يعمل جهاز CD-RW على مبدأ مختلف، أي عند الكتابة إليهم، لا يحترق الشعاع، ولكنه يحول الركيزة إلى حالة غير متبلورة، مما يسمح لك بإنشاء تأثير عاكس مختلف. ولذلك، يمكنهم كتابة البيانات عدة مرات. ومع ذلك، فإن الأقراص تبدد المعلومات بشكل أسوأ من الأقراص المضغوطة القياسية، لذلك لا يمكن قراءتها دائمًا على الوسائط القياسية.

كلما زادت إمكانيات الجهاز، زادت القيود عليه. كلما كانت الأقراص أبسط، زاد تأثيرها الانعكاسي. تتمتع الأقراص المضغوطة بأفضل تأثير عاكس، والذي يمكن قراءته في محركات الأقراص المضغوطة، وCD-R، وCD-RW.

تتمتع أقراص تنسيق CD-RW بانعكاسية أقل وقد لا تكون قابلة للقراءة على كافة الأقراص المضغوطة ومحركات الأقراص المضغوطة القديمة (محركات الأقراص القديمة). من الصعب جدًا تحديد محركات الأقراص التي ستكون قابلة للقراءة وأيها لن تكون قابلة للقراءة، نظرًا لأن ذلك يعتمد على طراز الجهاز. تُباع حاليًا الأقراص المضغوطة CD-R التي يمكن تسجيل المعلومات عليها. إذا ظلت هناك مساحة خالية على القرص بعد التسجيل، فيمكن كتابة معلومات إضافية على القرص، وما إلى ذلك. تتيح لك أقراص CD-RW ليس فقط تسجيل المعلومات، ولكن أيضًا حذف البيانات غير الضرورية، أي كتابة البيانات بشكل متكرر وتكون أكثر تكلفة إلى حد ما من أقراص CD-R.

في عام 1996 ظهروا دي في دي -أقراص(القرص الرقمي متعدد الاستخدامات - القرص العالمي الرقمي، كان في الأصل يعني قرص الفيديو الرقمي - قرص الفيديو الرقمي. الآن لم يتم فك تشفيره بأي شكل من الأشكال)، والذي تبلغ سعته 4.7 جيجابايت بسبب ضغط مسارات التسجيل، أي 7 مرات أكثر من سعة الأقراص المضغوطة. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الأقراص، وهو أحادي الطبقة وأحادي الجانب. لكن هناك أقراص تحتوي على طبقتين على جانب واحد وتبلغ سعتها 8.5-8.7 غيغابايت (يمكن تسميتها DVD 9، الرقم يعني السعة المستديرة)، وهناك أقراص ذات طبقة واحدة ولكن مع إمكانية التسجيل على الوجهين، بسعة 9.4 غيغابايت (يمكن تسميتها DVD 10)، مزدوجة الطبقة ومزدوجة الجوانب بسعة 17.08 غيغابايت (يمكن تسميتها DVD 18). تحتوي الأقراص ذات الطبقة المزدوجة على طبقتين نصف شفافتين مع تركيز شعاعي قوي، مما يسمح بقراءة المعلومات من الطبقة الأولى أو الثانية. يتم تحقيق كثافة بيانات أعلى عن طريق تقليل مساحة القرص لكل بت واستخدام تقنيات الضغط. ولكن في الممارسة العملية، الأكثر شيوعا هي من جانب واحد، طبقة واحدة.

بعد إنشاء معيار DVD واحد لتسجيل أفلام الفيديو عليها، تم تقسيم العالم كله إلى ست مناطق بحيث لا يمكن قراءة الأفلام المسجلة في منطقة واحدة في مناطق أخرى. لذلك، قد يحتوي محرك أقراص DVD القديم على رسم تخطيطي يوضح صورة الكرة الأرضية مع أرقام تشير إلى المناطق التي يعمل بها محرك الأقراص هذا، أو الكل (الكل) - للعمل مع الأقراص في جميع المناطق. لا تحتوي محركات أقراص DVD الحديثة على مثل هذا القسم.

توجد المعلومات الموجودة على الأقراص في قطاعات تحتوي على بيانات و 882 بايت لرمز تصحيح الخطأ، مما يزيد من موثوقية قراءة المعلومات، حيث أنه في حالة الفشل يتم حساب القيم باستخدام رمز التصحيح. إذا كانت هناك قطاعات سيئة، تتباطأ سرعة القراءة وتحدث القراءة المتكررة، وهكذا حتى عدد معين من المحاولات. نتيجة لذلك، سيتم قراءة التعليمات البرمجية، أو ستظهر رسالة على الشاشة تفيد بأنه من المستحيل قراءة المعلومات من هذا القرص، وبعد ذلك يتحول إلى السرعة القصوى مرة أخرى.

على عكس الأقراص المضغوطة، تحتوي أقراص DVD على نظام ملفات خاص بها، UDF، أو ISO -9660 للبيانات. يتم تخزين البيانات في قطاعات 2048 بايت. يمكن أن تكون الأقراص DVD-video وDVD-audio وDVD-Data وأنواعًا مختلطة.

أقراص دي في دي - ذاكرة للقراءة فقطتمامًا مثل الأقراص المضغوطة للقراءة فقط. لقد تم تسجيلها بالفعل في مكان ما ويتم بيعها مع المعلومات المسجلة.

تم تطوير معيار التسجيل على القرص بطريقتين، معيار واحد يسمى MMCD تم تطويره بواسطة Philips وSony، والثاني يسمى Super Disc بواسطة Toshiba والعديد من المعايير الأخرى. لذلك، ظهر تنسيقان لتسجيل البيانات - DVD -R وDVD +R. هذه التنسيقات قريبة من بعضها البعض، ومع ذلك، من الأفضل استخدام التنسيق الزائد، نظرًا لأن إعادة الكتابة تستغرق وقتًا أقل كما أن البيانات المسجلة تحتوي على أخطاء أقل. وبناءً على ذلك، هناك تنسيقان للأقراص القابلة لإعادة الكتابة DVD -RW وDVD +RW.

يتم تحديد أقراص الكتابة مرة واحدة التي تحتوي على طبقة مزدوجة على سطح واحد برموز DL، على سبيل المثال، DVD -R DL وDVD +R DL. لديهم سعة تصل إلى 8.5 جيجابايت.

للعمل مع أقراص DVD، يتم استخدام محركات أقراص DVD، والتي تحتوي على عدة أنواع:

دي في دي - ذاكرة للقراءة فقطيمكن لمحرك الأقراص قراءة أقراص DVD والأقراص المضغوطة فقط. ومن أهم مميزات هذا الجهاز سرعة القراءةمعلومة. يتم أخذ التعددية لكل وحدة على أنها 1.32 ميجابايت/ثانية، وهو أسرع بـ 9 مرات من سرعة القرص المضغوط. لديهم سرعات قراءة مختلفة لأقراص CD وDVD، وهي مذكورة في دليل الجهاز.

دي في دي - رمحرك الأقراص هو محرك أقراص ضوئي للكتابة مرة واحدة. يسمح لك بقراءة أقراص CD-ROM وCD-R وCD-RW وجميع أنواع أقراص DVD، كما يسمح لك بكتابة أقراص CD-R وأقراص DVD +R وDVD-R مرة واحدة. يتمتع محرك الأقراص هذا بالقدرة ليس فقط على قراءة الأقراص، بل أيضًا على كتابتها. على سبيل المثال، سرعة القراءة 40 مرة، وسرعة الكتابة 6 مرات، ويتم الإشارة إلى السرعة بشكل منفصل للأقراص المضغوطة وأقراص DVD، وبالتالي بشكل منفصل لأقراص DVD -R وDVD +R.

دي في دي - روجهاز التخزين هو جهاز تخزين بصري قابل لإعادة الاستخدام. يسمح لك بقراءة وحرق جميع أنواع الأقراص المضغوطة وأقراص DVD. تتم الإشارة إلى سرعات القراءة والكتابة بشكل منفصل للأقراص المضغوطة، DVD -R، DVD +R، DVD +R DL، DVD -R DL، DVD +RW، DVD -RW، DVD +RW DL، DVD -RW DL، أي تلك العمليات التي يمكن أن يقوم بها محرك الأقراص. من الأفضل هنا أيضًا استخدام تنسيق الزائد، حيث أن التنسيق الناقص يتطلب منك مسح المعلومات أولاً ثم كتابتها، ويتيح لك التنسيق الزائد إعادة كتابة البيانات في الوقت الفعلي.

معيار بلو - شعاع القرص (دينار بحريني ) (الأشعة الزرقاء- شعاع أزرق و القرص- القرص؛ كتابة أزرقبدلاً من أزرق- مقصود)تم تطويره من قبل اتحاد BDA، وتم إصداره في عام 2006. كان لهذا المعيار منافس - HD DVD من Toshiba، ومع ذلك، تخلت هذه الشركة عن المزيد من الدعم لأقراص HD في عام 2008 بعد "حرب التنسيق". سرعة قراءة المعلومات (سرعة واحدة) هي 4.5 ميجابايت/ثانية. يتم تحقيق زيادة حجم المعلومات المسجلة باستخدام شعاع الليزر في النطاق الأزرق البنفسجي بطول أقصر يبلغ 405 نانومتر، بينما تستخدم محركات الأقراص المضغوطة وأقراص الفيديو الرقمية أشعة الليزر الحمراء والأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية تبلغ 650 نانومتر و780 نانومتر.

يمكن للقرص ذو الطبقة الواحدة تخزين 25 غيغابايت، ويمكن للقرص ذو الطبقة المزدوجة تخزين 50 غيغابايت، ويمكن للقرص ثلاثي الطبقات تخزين 100 غيغابايت، ويمكن للقرص المكون من أربع طبقات تخزين 128 غيغابايت. يمكن أن يحتوي القرص على طبقات أكثر. لذلك في عام 2008، تم عرض أقراص مكونة من 20 طبقة بسعة 500 جيجابايت.

تتوفر حاليًا أقراص BD-ROM للقراءة فقط، وBD-R للكتابة مرة واحدة، وBD-RE للكتابة مرة واحدة. توجد أيضًا أقراص مزدوجة الطبقة تحمل رموز DL في الاسم بسعة تصل إلى 50 جيجابايت.

محركات الأقراص لهذه الأقراص هي بلو - شعاعأقراص للقراءة فقط تتيح لك قراءة وكتابة جميع أنواع الأقراص المضغوطة وأقراص DVD، بالإضافة إلى أقراص BD للقراءة فقط. على التوالى بلو - شعاع يكرريسمح لك ليس فقط بالقراءة، ولكن أيضًا بكتابة جميع أنواع الأقراص المضغوطة وأقراص DVD وأقراص BD (طبقة واحدة، وللطبقات المتعددة تحتاج إلى قراءة التعليمات).

لإدراج قرص مضغوط أو قرص DVD في محرك الأقراص، اضغط أولاً على الزر الموجود على اللوحة الأمامية لمحرك الأقراص (الصورة أدناه). في الوقت نفسه، يتم سحب الدرج من محرك الأقراص، حيث تحتاج إلى وضع القرص في عطلة خاصة له مع سطح العمل الذي توجد عليه البيانات، أو لأسفل، أو مع النمط المتجه لأعلى. ثم اضغط على الزر مرة أخرى، وسينزلق الدرج داخل مبيت محرك الأقراص. الآن يمكنك العمل مع القرص. تحتوي الدرج على تجويف ثانٍ للأقراص، يبلغ قطره تقريبًا نصف القطر ونادرًا ما يتم استخدامه حاليًا (غالبًا ما يتم عرضه في أفلام المباحث والخيال العلمي).

للتشغيل العادي، يجب أن يكون محرك الأقراص في وضع أفقي. يوجد محرك يمكنه العمل في وضع عمودي. وفي هذه الحالة، يتم إدخال القرص في الفتحة يدويًا، وبعد ذلك تقوم آلية خاصة بإمساكه وإدخاله داخل محرك الأقراص.

يحتوي محرك الأقراص الضوئية على فتحة إخراج للطوارئ للدرج إذا لم يتم إخراجه. للقيام بذلك، تحتاج إلى إدراج قضيب رفيع، على سبيل المثال، مشبك ورق مستقيم، واضغط عليه. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون هناك زر للانتقال إلى الأغنية التالية للأقراص الصوتية المضغوطة. يمكن تثبيت مفتاح التكوين في الخلف، ومن المستحسن تثبيت تابع، ويوجد أيضًا موصل لاختبار محرك الأقراص من قبل الشركة المصنعة. قد تأتي بعض محركات الأقراص مزودة بميكروفونات أو سماعات رأس أو بطاقات صوت.

ل قرص التشغيل بحاجة ل:

شغل الحاسب الآلي؛

اضغط على زر فتح الدرج وسوف ينزلق للخارج؛

ضع القرص بحيث يكون وجه الطباعة لأعلى على الدرج؛

اضغط على زر فتح الدرج مرة أخرى. ينزلق الدرج للداخل، وبعد ذلك يمكنك البدء في العمل.

لا تسحب الدرج للخارج أو للداخل باليد. لا يُنصح بإبقاء الدرج مفتوحاً لفترة طويلة عندما لا يكون هناك عمل؛ يجب عدم وضع أجسام غريبة على الدرج، على سبيل المثال، عند وضع فنجان من القهوة، يجب عدم الضغط على الدرج عند وضع القرص .

في حالة عدم وجود عملية، ينتقل محرك الأقراص إلى وضع توفير الطاقة، ويتوقف ضجيج محرك الأقراص. عند تلقي أمر القراءة، يبدأ محرك الأقراص في العمل تلقائيًا.

يتم إنتاج القرص على النحو التالي: أولاً، يتم تصنيع القرص، الذي يسمى "الأم"، ثم يتم ختم نسخة العمل - "الأب"، ثم يتم الضغط على الآخرين على أساسه.

أساسي خصائص القيادة:

يكتب: الداخليةأو خارجي. يتم إدخال محرك الأقراص الداخلي في وحدة النظام. الخارجي له جسم مستطيل، ويتصل بمنفذ متوازي (في أجهزة الكمبيوتر القديمة)، ومنفذ USB (في أجهزة الكمبيوتر الحديثة)، وله سلك متصل بالتيار الكهربائي. يوجد أيضًا خيار خارجي لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، المتصلة باستخدام موصل PCMCIA؛

- معدل الباود(معدل نقل البيانات، DTR)، يُشار إليه على التوالي بسرعتين، وأربعة، واثنتين وثلاثين، وما إلى ذلك؛

- سعة الذاكرة العازلة(الذاكرة العازلة). ذاكرة التخزين المؤقت هي شريحة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الموجودة على لوحة محرك الأقراص. أنها توفر فوائد، وبالتالي كلما زاد الحجم، كلما كان ذلك أفضل؛

- متوسط ​​الوقت بين الأعطال(متوسط ​​الوقت بين الفشل، MTBF). هذه الخاصية موجودة في العديد من الأجهزة، ولكن لا يتم وصفها في كل مكان؛

- نوع الواجهةأو الحافلة التي يتصل بها؛

- متوسط ​​وقت الوصول(وقت الوصول، AT). وهي أكبر بالنسبة لمحركات الأقراص المضغوطة منها بالنسبة لمحركات الأقراص الثابتة، وهو ما تحدده الاختلافات الجوهرية في تصميم محرك الأقراص، ويختلف عشرات المرات، وكلما زاد التعدد، قصر وقت الوصول. لذا، بالنسبة لمحرك 4x فهو حوالي 150، وبالنسبة لـ 32x فهو 80 مللي ثانية. يمكن العثور على هذه القيمة في جواز سفر الجهاز؛

- نسبة الخطأ(وقت الخطأ)؛

- قائمة التنسيقات المدعومة.

قد تكون هناك أيضًا معلمات أخرى، مثل مستويات الضوضاء والاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، عند الشراء، تحتاج إلى معرفة ما إذا كانت الدرج يتحرك بسلاسة وما إذا كان مفتوحًا بقوة.

تسمح لك أحدث إصدارات BIOS بتمهيد جهاز الكمبيوتر الخاص بك من محركات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD. يحتوي القرص المضغوط في بداية المسار على منطقة خدمة، والتي تحتوي على معلومات لمزامنة محرك الأقراص والقرص، ثم جدول محتويات وحدة التخزين (VTOC)، الذي يحتوي على بيانات حول تنظيم الدلائل والملفات الموجودة على القرص، ثم البيانات ونهاية التسمية لوحدة التخزين. وبالتالي، بمعرفة المسار واسم الملف، يمكنك استخدام الجدول للعثور على موقع الملف على القرص ووضع الرأس مباشرة لقراءة البيانات، مما يقلل من وقت البحث وعمليات القراءة.

يربطالجهاز باستخدام كابلين: الطاقة والمعلومات. هناك ثلاثة أنواع من محركات الأقراص: تلك المتصلة بناقل SCSI، أو بناقل IDE، أو بموصل SATA. من الأفضل أن يكون لديك محرك أقراص يتصل بموصل IDE، إذا كانت اللوحة الأم تدعمه. نظرا لوجود عدد قليل من موصلات SATA عادة، وإذا كنت بحاجة إلى تثبيت العديد من محركات الأقراص الضوئية أو الصلبة، فقد تكون هناك مشكلة في توفر موصل مجاني.

تم وصف الاتصال بمثل هذه الحافلة أدناه. يمكن توصيل محركات الأقراص الضوئية مع محرك الأقراص الثابتة. يتكون كابل البيانات من 40 مركزًا (كما هو موضح في الشكل أعلاه) وله ثلاثة مقابس. أحدهما متصل بوحدة تحكم القرص الصلب (على اللوحات القديمة) أو مباشرة باللوحة الأم (انظر أيضًا وصف اللوحات والقرص الصلب). الثاني لمحرك الأقراص الضوئية والثالث لمحرك الأقراص الثابتة. لا تنس أن حافة الكابل، المميزة باللون الأحمر، عند توصيل القابس، يجب أن تكون موجودة بالقرب من العلامات 1، 2، التي تشير إلى النوى الأولى للسلك، والطرف المقابل - بالقرب من الأرقام 33 و 34. يجب توصيل كابل الطاقة الثاني بالعلامة الموضحة أعلى القابس، أي الأحمر (5 فولت) والأسود والأسود والأصفر.

إذا كان لديك بطاقة صوت، للاستماع إلى الصوت من أقراص الموسيقى، يجب عليك توصيل سلك ثالث يتكون من أربعة أسلاك. يتصل أحد الطرفين ببطاقة الصوت والآخر بمحرك الأقراص. يتم تمييزها بالرمزين R وL. ويجب أن يتطابق السلك القادم من بطاقة الصوت التي تحمل الرمز R مع R الموجود على محرك الأقراص. يوضح الشكل أدناه الجزء الخلفي من محرك الأقراص الذي يحتوي على موصلات لتوصيل الأسلاك.

إن إجراء تثبيت محرك الأقراص الضوئية الجديد هو نفس إجراء تثبيت محرك الأقراص المرنة. إذا تم تثبيت نظام التشغيل Windows 9x، فستظهر الرسالة المقابلة حول العثور على جهاز جديد على الشاشة. في نظام التشغيل Windows، يتعرف نظام التشغيل نفسه على الأجهزة الجديدة، بما في ذلك محرك الأقراص الضوئية.

عند العمل مع الأقراص، يجب عليك القيام به القواعد التالية:

لا تلمس سطح العمل، وإلا فقد تبقى بصمات دهنية عليه؛

خذ القرص من الحواف الخارجية، ويمكنك أن تأخذه من حواف الفتحة المركزية؛

قم بتنظيف القرص من منتصف القرص إلى الحافة الخارجية بقطعة قماش ناعمة وجافة. لا تستخدم المذيبات القوية مثل الأسيتون والمنظفات والهباء الجوي المضاد للكهرباء الساكنة.

قم بتخزين الأقراص في صندوق خاص أو غلاف القرص؛

لا تقم بثني القرص؛

لا تكتب على سطح العمل للقرص؛

عند تخزين القرص، تجنب تعريضه لأشعة الشمس أو الحرارة القوية، حيث قد يتسبب ذلك في اعوجاج القرص.

قد تحتوي الأقراص على عيوب تمنع قراءة البيانات. إذا كان هناك إزاحة للمسارات متحدة المركز بالنسبة إلى مركز القرص، فسيكون من الصعب قراءة هذا القرص، ولا يمكن اكتشاف مثل هذا العيب بالعين المجردة. قد يساعد تقليل سرعة دوران القرص، على سبيل المثال، حاول القيام بذلك على محرك أقراص أبطأ. إذا كان القرص ملتويًا، ويمكن ملاحظته أحيانًا بالعين، فإن تقليل سرعة الدوران يمكن أن يساعد أيضًا في قراءة هذه الأقراص.

إذا كانت هناك بقع على القرص، اعتمادا على موقعها وحجمها، فمن الممكن في بعض الأحيان استخدام مثل هذا القرص. غالبًا ما تكون الخدوش التي تنتقل من الحافة إلى المركز غير ضارة، ولكن الخدوش التي تمتد على طول الحافة قد تمنع قراءة البيانات. لذلك، تحتاج إلى مسح القرص من المركز إلى الحافة. يتم استخدام برامج اختبار خاصة لفحص القرص. عند التثبيت، استخدم المقاطعة (IRQ) - 7 وما فوق، والعناوين الأساسية من 300 إلى 340 ساعة، DMA1. تعتبر الأقراص المضغوطة موثوقة تمامًا، ومع ذلك، إذا كانت هناك شقوق على القرص المضغوط، فمن المستحسن عمل نسخة من القرص، حيث قد تظهر شقوق جديدة في المستقبل وستكون المعلومات الموجودة على القرص غير قابلة للقراءة.

تثبيت محرك الأقراص. لتثبيت هذا الجهاز، تحتاج إلى:

قم بإيقاف تشغيل الكمبيوتر؛

قم بإزالة الغطاء الواقي لوحدة النظام؛

أدخل محرك الأقراص في أدلة وحدة النظام. بعد التثبيت، تأكد من تشديد البراغي على جانبي الجهاز. في بعض الأحيان، من أجل الوصول إلى مفك البراغي وربط البراغي، قد تحتاج إلى إزالة الأجهزة الأخرى. بعد ذلك، قم بتوصيل الأسلاك كما هو موضح أعلاه وقم بتثبيت الغطاء الواقي، وقم بتشغيل الكمبيوتر وتحقق من تشغيل محرك الأقراص.

يشبه التثبيت الفني لمحرك الأقراص الضوئية تركيب محرك الأقراص الثابتة.

إذا لم يتم تمديد الدرج، فقد يكون السبب هو أن محرك الأقراص مثبت بإحكام بمسامير داخل وحدة النظام، مما يتسبب في انحراف محرك الأقراص. الصوت أثناء رفع تردد تشغيل القرص المضغوط ليس علامة على وجود خلل. بعد تثبيت محرك الأقراص الضوئية للاختبار، يمكنك محاولة نسخ بعض الملفات من محرك الأقراص الضوئية إلى محرك الأقراص الثابتة لديك. لا يجب عليك تفكيك محرك الأقراص بنفسك. يجب ألا يتعرض محرك الأقراص للمطر أو في مكان رطب.

في عام 1985، ظهر وصف لمعيار تخزين البيانات التعسفية المضغوطة (ذاكرة القراءة فقط)، وهي إضافة إلى تنسيق القرص المضغوط الموسيقي (CD-DA). وكانت سعته 700 ميجابايت، وهو أمر غير مسبوق في ذلك الوقت. ساهمت سعة التخزين وسهولة استخدام هذا النظام بشكل كبير في النمو السريع في إنتاج وتحسين أجهزة الكمبيوتر الشخصية. يرتبط ظهور مفهوم "الوسائط المتعددة" ارتباطًا وثيقًا بالأقراص المضغوطة. وفي المقابل، أدت المهام التي طرحها تطوير نظم المعلومات إلى تحسين التكنولوجيا نفسها لتخزين البيانات على الأقراص المضغوطة، والتي سارت في ثلاثة اتجاهات رئيسية.

يرتبط الاتجاه الأول بظهور العديد من الخيارات لتنظيم البيانات على قرص مضغوط. هذه هي تنسيقات CD-I المنطقية وتنسيقات Video CD وKaraoke CD وKodak Photo CD. أدى إنشاء تطبيقات الوسائط المتعددة التي تسمح بدمج البيانات المختلفة على قرص واحد إلى إنشاء مجموعة من التنسيقات المختلطة: Mix Mode وCD-plus وCD-extra.

الاتجاه الثاني كان زيادة سرعة قراءة البيانات حتى سرعة 52 بوصة (وحدة السرعة تساوي 150 كيلو بايت في الثانية، أي سرعة قراءة المعلومات من القرص المضغوط CD-DA).

كان الاتجاه الثالث هو تطوير الأقراص التي تسمح للمستخدم ليس فقط بالقراءة، ولكن أيضًا بكتابة المعلومات لهم. في عام 1987، طرحت شركة Sony معيارًا جديدًا، وهو CD-R (القرص المضغوط القابل للتسجيل). في وقت واحد تقريبًا مع أقراص CD-R، ظهرت أقراص CD-RW القابلة لإعادة الكتابة.

كانت الخطوة النوعية الجديدة هي تقنية DVD (القرص الرقمي متعدد الاستخدامات)، والتي تم تقديمها في عام 1995 بواسطة Toshiba وSony. إن استخدام ليزر جديد بطول موجة يبلغ 650 نانومتر وطريقة محسنة لتتبع مسار التسجيل جعل من الممكن زيادة سعة المعلومات إلى 4.7 جيجابايت باستخدام نفس القرص مقاس 12 سم. إن الحفاظ على المبادئ الأساسية للتنسيق السابق (CD) في التنسيق الجديد جعل من الممكن، بأقل تكلفة، استخدام آليات محركات الأقراص المضغوطة، لإنشاء أجهزة عالمية لقراءة الأقراص بجميع التنسيقات التي تمت مناقشتها مسبقًا. كان من الضروري فقط إجراء بعض التغييرات على وحدة التحكم الإلكترونية وتجهيز وحدة القراءة الضوئية الميكانيكية بصمام ثنائي ليزر إضافي.

في البداية، كان الغرض الوحيد من أقراص DVD هو توزيع مقاطع الفيديو بدقة تصل إلى 720 × 572 بكسل وصوت 5.1 متعدد القنوات. وبعد ثلاث سنوات، قام المطورون بتوسيع وظائف أقراص DVD، وتم تقديم تنسيق DVD صوتي جديد.

وبعد ذلك، تم نقل تقنية DVD إلى أجهزة الكمبيوتر. ظهرت مشغلات DVD المدمجة، ثم أجهزة Combo، والتي تجمع بين قارئ DVD وكاتب CD-RW في حالة واحدة. كان الظهور السريع نسبيًا لتقنيات DVD=R وDVD±RW وDVD-RAM أمرًا طبيعيًا، حيث تم وضع أسسها النظرية والتكنولوجية أثناء إنشاء CD-R وCD-RW.

أثناء التطوير، مرت تقنية DVD بنفس المراحل التي مرت بها تقنية التسجيل على الأقراص المضغوطة. الزيادة في سرعة التشغيل ومن ثم توقف أجهزة التسجيل عند 16 بوصة (تؤخذ سرعة نظام DVD كوحدة تدفق البيانات - فيديو - 1350 كيلو بايت / ثانية).

حتى ربيع عام 2004، تم تسجيل أقراص DVD±R وDVD±RW على طبقة واحدة فقط (DVD-5) ولم يُسمح بكتابة أكثر من 4.7 جيجابايت من البيانات على القرص. في أوائل عام 2004، أعلنت شركة Philips عن تنسيق DVD+R DL (طبقة مزدوجة أو DVD-9)، والذي يسمح بتسجيل ما يصل إلى 8.5 جيجابايت من المعلومات على جانب واحد من القرص. تبلغ السعة القصوى لأقراص DVD 15.9 جيجابايت (7.95 جيجابايت لكل جانب من القرص المزدوج الطبقة). لم تنتشر الأقراص ذات الوجهين والطبقة المزدوجة على نطاق واسع بسبب التكلفة العالية وإزعاج الوصول إلى البيانات التعسفية.

في عام 2002، قدم ني وتوشيبا نموذجًا أوليًا للقرص البصري المتقدم (AOD) , تم إنشاؤها باستخدام تقنية مشابهة لتلك المستخدمة في أقراص DVD - الأقراص، ولكن مع كثافة تسجيل أعلى. وبعد مرور عام، اعترف منتدى DVD بـ AOD باعتباره الوريث الرسمي لـ DVD. , أطلق عليه اسم HD DVD (القرص الرقمي متعدد الاستخدامات عالي الوضوح) . تم دعم معيار HD DVD من قبل معظم الشركات المصنعة لمحركات أقراص DVD والأقراص، حيث إنه استمرار تطوري لمعيار DVD ويتطلب الحد الأدنى من إعادة تجهيز الإنتاج الحالي. يكمن الاختلاف بشكل رئيسي في كثافة التسجيل (ما يصل إلى 15 جيجابايت لكل طبقة)، والتي يتم ضمانها باستخدام ليزر ذو طول موجي أقصر. من المفترض أن يكون معدل نقل البيانات الفردي 36.5 ميجابت/ثانية، وهو ما يعادل 27 × لأقراص DVD و243 × للأقراص المضغوطة. في عام 2008، توقف المعيار عن الوجود نتيجة للمنافسة مع معيار أقراص Blu-ray , سواء من حيث الخصائص التقنية أو درجة حماية بيانات صاحب حقوق الطبع والنشر.

في بداية عام 2002، أصبح معيار أقراص Blu-ray (BD) الجديد معروفًا. يستخدم معيار Blu-ray ليزر أزرق بنفسجي بقطر شعاع يبلغ 58 نانومتر (DVD -132 نانومتر، HD DVD - 82 نانومتر). يتمثل الاختلاف الأساسي عن HD DVD في تقليل المسافة بين الحفر داخل مسار واحد (جنبًا إلى جنب مع زيادة عدد المسارات نفسها). تعد تقنية Blu-ray أكثر تقدمًا لأن سعة القرص تزيد عن 25 جيجابايت/طبقة. يمكن أن تصل سعة القرص القصوى، مع مراعاة عدة طبقات، إلى 200 جيجابايت. في الوقت الحالي، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الوسائط عالية الدقة: HD-ROM العادية والمختومة والمنتجة في المصنع، وHD-ROM ر- الكتابة مرة واحدة وHD-RW - قابلة لإعادة الكتابة. نظرًا لأن الختم عالي الدقة يتطلب من الشركات المصنعة تغيير المعدات بالكامل، فإن هذه الأقراص تكون أكثر تكلفة بكثير.

حاليًا، يتم إجراء الأبحاث وتطوير التكنولوجيا للتسجيل على الأقراص الضوئية باستخدام الليزر فوق البنفسجي بطول موجة يبلغ حوالي 70 نانومتر. وبالتالي، من الناحية النظرية سيكون من الممكن تسجيل ما يصل إلى 500 جيجابايت من البيانات على قرص ضوئي واحد. في عام 2005، بدأ تطوير معيار HVD (الأقراص المجسمة متعددة الاستخدامات) للوسائط الطبوغرافية. كانت سعة الأقراص الأولى 200 جيجابايت. وفي المستقبل، ستتيح هذه التكنولوجيا إمكانية إنشاء وسائط بسعة تصل إلى 1 تيرابايت من البيانات. وتختلف التكنولوجيا الجديدة في أن شعاعين عند نقطة واحدة لا يسجلان في وقت واحد بتة واحدة، بل كتلة كاملة من البيانات. عند القراءة، يمكن أن يظل القرص بلا حراك، وسيصبح النظام البصري - تقنية AO DVD (القرص الرقمي البصري المفصلي متعدد الاستخدامات)، والذي يتضمن استخدام شبكات النانو بأبعاد أصغر من طول موجة الليزر لتشفير المعلومات متعدد المستويات - متحركًا . وبالتالي، يتم الآن إعداد بديل لـ HD DVD وBlu-ray وسيستمر تطوير التسجيل البصري.

(النص مقتبس من كتاب: 1. Kodzhaspirova, G. M. الوسائل التعليمية التقنية وطرق استخدامها / G. M. Kodzhaspirova, K. V. Petrov. - موسكو: مركز النشر "الأكاديمية"، 2001. - 256 ص. 2. Sergeev, A. N. Audiovisual تقنيات التدريس: دورة من المحاضرات / A. N. Sergeev، A. V. Sergeeva - Tula: دار النشر TSPU التي تحمل اسم L. N. Tolstoy، 2009. - 250 ص.)

الملحق رقم 6

الوسائط الضوئية هي أقراص مضغوطة مقاس 12 سم (4.72 بوصة) أو أقراص صغيرة مقاس 8 سم (3.15 بوصة). تتكون الوسائط البصرية من ثلاث طبقات:

1) قاعدة من البولي كربونات (الجانب الخارجي للقرص)؛

2) طبقة بلاستيكية نشطة (تسجيلية) مع مرحلة حالة متغيرة؛

3) أنحف طبقة عاكسة (الجانب الداخلي للقرص).

يوجد في وسط القرص المضغوط فتحة مستديرة تتناسب مع عمود دوران محرك الأقراص المضغوطة.

تتم كتابة المعلومات وقراءتها على القرص المضغوط بواسطة رأس يمكنه إصدار شعاع ليزر. لا يوجد أي اتصال جسدي بين الرأس وسطح القرص، مما يزيد من عمر القرص المضغوط. تتغير مرحلة الطبقة البلاستيكية الثانية، بلورية أو غير متبلورة، اعتمادًا على معدل التبريد بعد تسخين السطح بواسطة شعاع الليزر أثناء عملية التسجيل التي تتم في محرك الأقراص. عندما يبرد البلاستيك ببطء، يتحول إلى حالة بلورية ويتم مسح المعلومات (يتم كتابة "0")؛ عند التبريد السريع (إذا تم تسخين نقطة مجهرية فقط)، يتحول العنصر البلاستيكي إلى حالة غير متبلورة (مكتوب "1"). نظرًا للاختلاف في معاملات الانعكاس من النقاط المجهرية البلورية وغير المتبلورة للطبقة النشطة أثناء القراءة، يتم تعديل شدة الشعاع المنعكس الذي يدركه رأس القراءة. ينقسم سطح القرص إلى ثلاث مناطق. تقع منطقة الإدخال في وسط القرص ويتم قراءتها أولاً. يقوم بتسجيل محتويات القرص وجدول عناوين جميع السجلات وتسمية القرص ومعلومات الخدمة الأخرى. تحتوي المنطقة الوسطى على معلومات أساسية وتشغل معظم مساحة القرص. تحتوي منطقة Lead-Out على علامة نهاية القرص.

يتم تشفير المعلومات الموجودة على القرص المضغوط بتكرار كبير باستخدام رمز تصحيح Reed-Solomon، والذي يضمن استعادة المعلومات الأصلية إذا تعذر قراءتها من القرص.

يمكن للقرص المضغوط أن يتحمل عدة مئات من دورات إعادة الكتابة. تتم قراءة المعلومات عند تدوير القرص المضغوط بتردد يزيد عن 10000 دورة في الدقيقة.

اعتمادًا على إمكانيات القراءة/الكتابة، يمكن تقسيم جميع الأقراص المضغوطة إلى ثلاثة أنواع:

1) ROM (ذاكرة القراءة فقط) - للقراءة فقط؛ التسجيل غير ممكن.

2) R (قابل للتسجيل) - للكتابة مرة واحدة والقراءة عدة مرات؛ لا يمكن الكتابة على القرص إلا مرة واحدة؛ لا يمكن تغيير المعلومات المسجلة وهي للقراءة فقط؛

3) RW (قابل لإعادة الكتابة) – للكتابة والقراءة المتكررة؛ يمكن الكتابة فوق المعلومات الموجودة على القرص عدة مرات.

وتختلف هذه الأنواع من الأقراص في المادة التي تصنع منها الطبقة البلاستيكية الثانية.

دعونا نفكر في أنواع الأقراص المضغوطة (CD (قرص مضغوط)، DVD (قرص رقمي متعدد الاستخدامات) وBlu-Ray، التي لها نفس الحجم وهو 4.72 بوصة.

سعة القرص المضغوط هي 650 أو 700 ميجابايت. يتم تصنيف أقراص الموسيقى على أنها أقراص مضغوطة وهي مخصصة لقراءة الموسيقى منها فقط. وقت الوصول إلى القرص المضغوط – 0.05-0.3 ثانية.

تنسيق DVD هو تطوير للأقراص المضغوطة، ويبلغ حجمها 4.7 جيجابايت بسبب التسجيل الأكثر كثافة. تستمر أقراص DVD في التحسن. هناك العديد من تنسيقات DVD المتنافسة: DVD- وDVD+ وDVD-RAM.

يعد تنسيق Blu-Ray بمثابة تطوير إضافي لأقراص DVD ويسمح لك بتسجيل 25 جيجابايت من المعلومات على طبقة واحدة.

يتم عرض أسماء تنسيقات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD حسب إمكانيات القراءة/الكتابة في الجدول.

ما الذي يمكن أن يكون الناقل للمعلومات؟ شيء يمكن حفظ كل ما نحتاج إلى تذكره عليه، لأن ذاكرة الإنسان قصيرة العمر. لقد ترك أجدادنا بيانات مهمة على الأرض وعلى الحجر وعلى الخشب وعلى الطين حتى ظهر الورق. وتبين أن هذه مادة تلبي أهم متطلبات وسيلة التخزين. لقد كانت خفيفة ومتينة ومريحة للملاحظات وصغيرة الحجم.

ومن هذه المتطلبات الحديثة وسائط التخزين - بصرية(هذه هي الأقراص المضغوطة أو أقراص الليزر). صحيح، في المرحلة الانتقالية (من بداية القرن العشرين)، بين الورق والأقراص، ساعدنا الشريط المغناطيسي كثيرا. لكن وقتها انتهى. اليوم، الحاوية وتخزين المعلومات الأكثر ملاءمة وموثوقية هي الأقراص.

كيفية وضع المعلومات على القرص؟ لقد عرفنا مفهوم "تسجيل الكاسيت" منذ عقود. الآن نحن نتحدث أيضًا عن الأقراص. فقط هذه العملية أصبحت أبسط وأرخص بكثير.

اليوم سنتحدث عنه وسائط التخزين الضوئية: الجهاز، تكنولوجيا التسجيل، الاختلافات الرئيسية.

كانت أقراص CD-R هي أول الوسائط الضوئية القابلة للتسجيل. كان لديهم القدرة على التسجيل مرة واحدة فقط. تم حفظ البيانات عندما تم تسخين طبقة العمل بواسطة الليزر، مما أدى إلى تفاعلها الكيميائي (عند درجة حرارة t = 250 درجة مئوية). في هذه اللحظة، تتشكل بقع داكنة في مناطق التدفئة. ومن هنا يأتي مفهوم "الحرق". على أقراص DVD-R، يحدث النسخ بطريقة مماثلة.

يختلف الوضع قليلاً مع أقراص CD وDVD وBlu-ray التي تحتوي على وظيفة إعادة الكتابة. مثل هذه النقاط الداكنة لا تتشكل على سطحها، لأن طبقة العمل ليست صبغة، بل هي سبيكة خاصة يتم تسخينها بالليزر إلى 600 درجة مئوية. ومن ثم تصبح مناطق سطح القرص المعرضة لشعاع الليزر أغمق ولها خصائص عاكسة.

في الوقت الحالي، بالإضافة إلى الأقراص المضغوطة، التي يمكن اعتبارها رائدة في نطاق الوسائط الضوئية، ظهرت أقراص مثل DVD وBlu-ray. هذه الأنواع من الأقراص تختلف عن بعضها البعض. على سبيل المثال، القدرة. يمكن أن يحتوي قرص Blu-ray على ما يصل إلى 25 جيجابايت من البيانات، ويمكن أن يحتوي قرص DVD على ما يصل إلى 5 جيجابايت، ويمكن أن يحتوي القرص المضغوط على ما يصل إلى 700 ميجابايت فقط. والفرق التالي هو طريقة قراءة البيانات وكتابتها في محركات أقراص Blu-ray. يعد الليزر الأزرق مسؤولاً عن هذه العملية، حيث يكون طوله الموجي أقصر مرة ونصف من طول موجة الليزر الأحمر لمحركات الأقراص المضغوطة أو أقراص DVD. لهذا السبب، على سطح أقراص Blu-ray، والتي تساوي مساحة الأنواع الأخرى من الأقراص، من الممكن تسجيل معلومات أكبر بعدة مرات.

تنسيقات أقراص الليزر

يمكن أيضًا تصنيف الأنواع الثلاثة لأقراص الليزر المذكورة أعلاه وفقًا لتنسيقاتها:

1. أقراص CD-R وCD-RW هي نفسها في الحجم (يصل إلى 700؛ وأحيانًا 800 ميجابايت، ولكن هذه الأقراص غير قابلة للقراءة بواسطة جميع الأجهزة). والفرق الوحيد هو أن CD-R هو قرص قابل للتسجيل لمرة واحدة، بينما CD-RW قابل لإعادة الاستخدام.

2. تختلف الأقراص بتنسيقات DVD-R وDVD+R وكذلك DVD-RW فقط في القدرة على إعادة كتابة أقراص DVD-RW عدة مرات، ولكن بخلاف ذلك تكون المعلمات هي نفسها. 4.7 جيجابايت هي سعة قرص DVD القياسي و1.4 جيجابايت هي سعة قرص DVD بقطر 8 سم.

3. DVD-R DL، DVD+R DL – أقراص مزدوجة الطبقة يمكنها استيعاب 8.5 جيجابايت من المعلومات.

4. تنسيقات BD-R - أقراص Blu-ray أحادية الطبقة، بسعة 25 جيجابايت وBD-R DL - أقراص Blu-ray مزدوجة الطبقة، بسعة أكبر بمرتين.

5. تنسيق أقراص Blu-ray BD-RE وBD-RE DL - قابلة لإعادة الكتابة حتى 1000 مرة.

تعد الأقراص التي تحمل علامتي "+" و"-" من بقايا النزاعات حول التنسيق. في البداية، كان يعتقد أن "+" (على سبيل المثال، DVD+R) كان الرائد في صناعة الكمبيوتر، و"-" (DVD-R) هو معيار الجودة للإلكترونيات الاستهلاكية. في الوقت الحاضر، تتعرف جميع الأجهزة تقريبًا بسهولة على الأقراص بكلا التنسيقين. لا يتمتع أي منهم بأي مزايا واضحة على بعضهم البعض. المواد المستخدمة في إنتاجها متطابقة أيضًا

ما هي الأقراص الضوئية

القرص نفسه، الذي يستخدم في المنزل لتسجيل المعلومات، لا يختلف في الحجم عن الأقراص المنتجة صناعيا. هيكل جميع الوسائط البصرية متعدد الطبقات.

• أساس كل منها هو الركيزة. وهي مصنوعة من مادة البولي كربونات، وهي مادة مقاومة لمختلف التأثيرات البيئية الخارجية. هذه المادة شفافة وعديمة اللون.
• التالي يأتي طبقة العمل. بالنسبة للأقراص القابلة للتسجيل وإعادة الكتابة، فهي تختلف في تركيبها. بالنسبة للأول، فهو صبغة عضوية، بالنسبة للأخير، فهو عبارة عن سبيكة خاصة تغير حالة الطور.
• ثم تأتي الطبقة العاكسة. يعمل على عكس شعاع الليزر وقد يحتوي على الألومنيوم أو الذهب أو الفضة.
• والرابعة هي طبقة واقية. يتم تغطية أقراص CD وBlu-ray فقط بطبقة واقية، وهي عبارة عن طلاء صلب.
• الطبقة الأخيرة هي التسمية. هذا هو الاسم الذي يطلق على الطبقة العليا من الورنيش التي يمكنها امتصاص الرطوبة بسرعة. وبفضل هذا فإن كل الحبر الذي يسقط على سطح القرص أثناء عملية الطباعة يجف بسرعة.

عملية نقل المعلومات إلى القرص

الآن قطرة من النظرية العلمية. تحتوي جميع وسائط التخزين الضوئية على مسار حلزوني الشكل يمتد من المركز إلى حافة القرص. وعلى طول هذا المسار يسجل شعاع الليزر المعلومات. البقع التي تتشكل عند "الحرق" باستخدام شعاع الليزر تسمى "الحفر". تسمى مناطق السطح التي لم تمسها "الأراضي". في اللغة الثنائية، 0 هو الحفرة و1 هو الأرض. عندما يبدأ تشغيل القرص، يقرأ الليزر جميع المعلومات منه.

"الحفر" و"الأراضي" لها انعكاسات مختلفة، وبالتالي فإن محرك الأقراص يميز بسهولة جميع المناطق المظلمة والفاتحة من القرص. وهذا هو نفس تسلسل الآحاد والأصفار المتأصل في جميع الملفات الفعلية. تدريجيا، أصبح من الممكن زيادة دقة التركيز بفضل تطوير التقنيات التي خفضت الطول الموجي لشعاع الليزر. الآن، على نفس مساحة القرص كما كان من قبل، يمكنك وضع كمية أكبر بكثير من المعلومات، لأنه المسافة بين الليزر وطبقة العمل تعتمد بشكل مباشر على الطول الموجي. موجة أقصر - مسافة أقصر.

طرق حرق الأقراص

يسمى التسجيل أثناء الإنتاج الصناعي للأقراص بالختم. وبهذه الطريقة، يتم إنتاج أقراص تحتوي على تسجيلات للموسيقى والأفلام وألعاب الكمبيوتر بكميات كبيرة. تتكون جميع المعلومات التي تصل إلى القرص أثناء الختم من العديد من المسافات البادئة الصغيرة. حدث شيء مماثل عندما تم عمل تسجيلات الحاكي.

• يتم تسجيل القرص في المنزل باستخدام شعاع الليزر. ويسمى أيضًا "الحرق" أو "القطع".

تنظيم عملية التسجيل على وسائط التخزين الضوئية

المرحلة 1. التعرف على نوع الوسائط. قمنا بتحميل القرص وانتظرنا حتى يقدم المُسجل معلومات حول سرعة التسجيل المناسبة وقوة شعاع الليزر الأمثل.

المرحلة 2. يقوم البرنامج الذي يتحكم في التسجيل بتقديم طلبات للمسجل حول نوع الوسائط المستخدمة ومقدار المساحة الحرة والسرعة التي يجب أن يتم بها حرق القرص.

المرحلة 3. نشير إلى جميع البيانات الضرورية التي يطلبها البرنامج ونجمع قائمة بالملفات التي تتطلب الكتابة على القرص.

المرحلة 4. يقوم البرنامج بنقل كافة البيانات إلى المسجل ويراقب عملية الحرق بأكملها.

المرحلة 5 يضبط المسجل قوة شعاع الليزر ويبدأ عملية التسجيل.

حتى بالنسبة للوسائط التي لها نفس التنسيق، يمكن أن تختلف جودة التسجيل بشكل كبير. لكي تكون جودة التسجيل عالية، يجب الانتباه إلى السرعة المحددة في التسجيل. هناك "قاعدة ذهبية" - أخطاء أقل عند السرعات المنخفضة والعكس صحيح. يلعب المسجل نفسه، أي نموذجه، دورا هاما أيضا.

التوقيع على الأقراص الضوئية

يُنصح بالتوقيع فورًا على القرص الذي تظهر عليه بعض المعلومات لتجنب الارتباك. يمكن القيام بذلك بطرق مختلفة:

• طباعة نص على الفراغات، سطحها مطلي بالورنيش وتسمح لك بطباعة النصوص والصور باستخدام طابعة متعددة الوظائف مع صينية خاصة.
• باستخدام جهاز تسجيل مدعوم بتقنيات خاصة تطبق نصًا وصورة أحادية اللون على سطح خاص. يمكن أن تكون تكلفة هذه الأقراص أعلى مرتين من تكلفة الأقراص البسيطة؛
• التوقيع مصنوع بشكل مستقل باليد (بعلامة خاصة)؛
• تقنية LabelTag – يتم تطبيق النص مباشرة على سطح عمل القرص. قد لا يكون النقش مقروءًا دائمًا؛
• ملصقات مطبوعة بشكل منفصل على أي من الطابعات. لا يتم تشجيع استخدامها، لأن ... فقد تؤدي إلى إتلاف سطح القرص وخروجها أثناء التشغيل.

مدة تخزين وسائط التخزين الضوئية

على ملصقات الأقراص الجديدة، يمكنك رؤية فترة تشير إلى المدة التي يمكن تخزين البيانات فيها على هذه الوسيلة. في بعض الأحيان يتوافق هذا الرقم مع 30 عامًا. في الواقع، مثل هذه الفترة يكاد يكون من المستحيل. أثناء وجوده، يمكن أن يتعرض القرص لتأثيرات وأضرار مختلفة. إذا تم تسجيله في المنزل، فسيتم تقليل مدة صلاحيته بشكل أكبر. ستسمح لك ظروف التخزين المثالية فقط بالحفاظ على جميع البيانات الموجودة على الأقراص آمنة وسليمة.