كيف يعمل الدي في دي

لم يمض وقت طويل على انتشار أجهزة الفيديو وأشرطة الـ VHS التي لا يخلو بيت منها حتى بدأت الأقراص المدمجة المعروفة باسم السي دي CD بالانتشار وأصبحنا نمتلك العديد منها بالإضافة إلى شراءنا لأجهزة تقوم بتشغيلها للاستمتاع بمشاهدة الأفلام والاستماع إلى الموسيقى ولكن أصبحت هذه التكنولوجيا قديمة وأصبحنا نبحث عن الأفضل في تكنولوجيا جديدة بتقنيات عالية تسمى مشغل أقراص الديفيدي DVD لتحل محل أشرطة الفيديو والسي دي، فما هي أقراص DVD وما هو الاختلاف بينها وبين السي دي CD وماذا أضافت عن أشرطة الفيديو؟


إمكانيات قرص الـ DVD

1. فيلم يصل طوله لـ 135 دقيقة بجودة ونقاوة عالية جداً تصل إلى 720 نقطة كدقة أفقية.

2. خمس قنوات صوتية لتعطي نظام سمعي يسمى بنظام 5.1 لإعطاء صوت مماثل لدور العرض السينمائية.

3. ترجمة بعدة لغات تصل إلى 32 لغة.

وإذا ما قورنت السعة التخزينية للـ DVD بالسعة التخزينية للـ CD فانه يمكن تخزين ثماني ساعات من الصوت بجودة الصوت المخزن على الـ CD والذي لا يزيد عن ساعة واحدة

أما إذا ما قورن الـ DVD بأشرطة الفيديو فإن للـ DVD عدة مزايا هي

والسؤال الذي يطرح نفسه الآن هو كيف يمكن أن نحصل على سبعة أضعاف سعة القرص المدمج العادي CD، على قرص له الأبعاد ذاتها؟

ببساطة تكمن الفكرة في تصغير أبعاد العناصر المكونة للبيانات، ولتوضيح تلك الفكرة فإننا نحتاج إلى فهم تركيب قرص الـ DVD وكيف تتم كتابة البيانات عليه وكيف تتم قرأتها،
يتكون قرص الـ DVD من عدة طبقات من البلاستيك بسمك إجمالي قدره 1.2 مم تعرف باسم polycarbonate وعلى هذه الطبقة يوجد طبقة رقيقة من الألمونيوم اللامع بسمك 1.25 نانومتر مغطاة بطبقة حماية من مادة lacquer.ويمكن ان نحصل على قرص DVD بطبقة مفردة أو بطبقة مزدوجة كما هو موضح في الشكل مقاطع لتكوين قرص DVD.

مكونات قرص الـ DVD بأنواعه المختلفة والسعة التخزينية لكل قرص


كل طبقة من طبقات قرص الـ DVD تحتوي على مسار حلزوني لتخزين البيانات ويبدأ هذا المسار من الداخل إلى الخارج. وبهذه الطريقة يمكن أن نحصل على قرص DVD بنصف قطر سمكه 12 سم إذا كان ذلك مطلوباً.


وبالنظر تحت المجهر الإلكتروني لتكبير سطح الـ DVD والتعرف على شكل هذه المسارات اللولبية التي تحتوي على البيانات نجدها تظهر كما في الشكل أدناه على صورة مرتفعات Bits عرضها لا يتجاوز 320 نانومتر وارتفاعها 120 نانومتر ويفصل بين المسار والذي

يليه مسافة تبلغ 740 نانومتر وهذه مساحات متناهية في الصغر وللتوضيح أكثر نفترض أننا قمنا تحويل المسار اللولبي إلى مسار مستقيم سنحصل على شريط عرضه 320 نانومتر وطوله يتجاوز الـ 12 كيلومتر!! ولقراءة هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ DVD player أي مشغل أقراص الديفيدي.

من الأرقام المتناهية في الصغر نستنتج كم هي حجم البيانات الرقمية التي يمكن تخزينها على قرص DVD وهذا للنوع المكون من طبقة واحدة أما قرص الDVD المكون من طبقتين على وجهي الاسطوانة فإنه يمكن أن نصف طول المسار الحلزوني الذي تسجل عليه المعلومات بـ 48 كيلومتر!

يمكن للبوصة من مسار قرص DVD، وعن طريق تقليص أبعاد تجاويف البيانات، أن تستوعب حوالي ضعف كمية البيانات، التي تستوعبها البوصة الواحدة من مسار قرص CD. ولكي نحصل على معدل نقل قريب من 600 كيلوبايت في الثانية، الذي نحتاجه للفيلم السينمائي، يجب أن يدور قرص DVD بشكل أسرع من دوران قرص CD القياسي.

وتقدم سواقات DVD-ROM معدلات أعلى لنقل البيانات، للاستخدامات المتعلقة بتطبيقات البيانات، فالسرعة الأحادية تبلغ 1.3 ميجابايت في الثانية، وتتوفر في الأسواق سواقات تعمل بضعف هذه السرعة.

يقوم جهاز مشغل أقراص DVD بالبحث عن المعلومات المخزنة في صورة Bits على المسارات اللولبية سابقة الذكر وقراءتها وهذا يتطلب دقة عالية.

ويمكن تقسيم مشغل أقراص السي دي إلى ثلاثة أقسام رئيسية هي:

الموتور: يقوم بتدوير قرص السي دي والتحكم بسرعته التي تتراوح من 200-500 دورة في الدقيقة.

الليزر والعدسة: وهو الأداة المستخدمة لقراءة البيانات من القرص حيث تعمل العدسة على تركيز أشعة الليزر على القرص ويمتاز شعاع الليزر بقصر طوله الموجي (780 نانومتر) ليتمكن من قراءة البيانات الدقيقة على القرص.

الباحث: وهو الذي يقوم بتوجيه شعاع الليزر على المسارات المخصصة للبيانات بدقة فائقة.

كما تجدر الإشارة إلى أن مشغل الأقراص يحتوي على قطع الكترونية تشكل كمبيوتر لتقوم بتحويل البيانات المخزنة في صورة رقمية Digital مشفرة إلى إشارة تناظرية Analogue