دانلود مقاله تکنولوژی ذخیره و بازیابی اطلاعات توسط اشعه لیزر

تکنولوژی ذخیره و بازیابی اطلاعات توسط اشعه لیزر:
تکنولژی ذخیره وبازیابی اطلاعات توسط تابش اشعه لیزر یکی از جدید ترین روشهای ذخیره وبازیابی داده هاست.دراین روش باتابش اشعه روی سطح دیسک حفره های میکروسکپی به وجود می آید که وجود یا عدم وجود حفره در یک محل به منزله یک یا صفر است.دیسکهای نوری از یک صفحه فلزی بسیار نازک و درخشان تشکیل شده است که سطح آن با پلاستیک پوشیده شده است.
‌‌‌دیسک فشرده
صفحه های فشرده از سال 1985 به بازار عرضه شد و از آن تاریخ تاکنون تولید و فروش آن با شتاب حیرت انگیزی افزایش یافته است از دیسک فشرده که به سی دی رام نیز مشهود است و دیسک نوری برای ذخیره و بازیابی حجم زیاد اطلاعات استفاده میشود.

در ابتدای بهره گیری از این ماده ، اطلاعات ثبت شده روی آن قابل تعویض و پاک شدن نبود و از نوع حافظه ثابت محسوب میشد اما در حال حاضر دیسکهای فشرده ای به بازار آمده است که قابلیت ضبط مجدد را دارا است.

دیسک فشرده علاوه بر اطلاعات، دارای نرم افزاری است که چگونگی استفاده از اطلاعات ثبت شده بر روی دیسک را به کامپیوتر فرمان میدهد .

برای استفاده از این دیسکها علاوه بر کامپیوتر باید دیسک گردان نیز داشته باشیم.

دیسک فشرده یکی از پدیده های تکنولوژی اطلاعات است که به سرعت تکامل یافته و بخصوص در کتابخانه ها و آرشیوها کاربرد زیادی پیدا کرده است.
نظام ذخیره نوری و استفاده از تکنولوژی لیزری این امکان را میسر میسازد که بتوان مقادیر زیادی اطلاعات را بدون نیاز به فضای زیاد ذخیره کرد.

از مزیت های این نظام آن است که نسخه های تکثیرشده به طریق لیزر، صرف نظر از دفعات نسخه برداری عیناً شبیه به نسخه اصلی است.
اشکال گوناگونی از نظامهای ذخیره نوری در دسترس است.

همچون لیزر ویژن ، دیسکهای صدا، دیسکهای فشرده با حافظه فقط خواندنی و Worm[26], VCD, CDI, CDG, DVI, DVD, CD-Rom, CD-R, D-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD-R/W, DVD-Video ...

که چند مورد از این مواد به اختصار معرفی میکنم.
الف.

لیزر ویژن:
دیسکهای معمولاً نقره ای رنگ با 12 اینچ ( 20 سانتی متر) قطر و 4/3 میلی متر ضخامت و سوراخی مرکزی به قطر 35 میلی متر که ظرفیت ذخیره سازی آن بسیار بالاست.

امکان ضبط استریو و انتخاب دو زبان متفاوت به لحاظ وجود دو کانال صوتی از ویژگیهای این روش است.



ب.

دیسکهای صدا
که برای ضبط و پخش موسیقی متداول است.

دیسکهای نقره ای رنگ با قطر 5 اینچ که حداکثر زمان پخش آن تقریباً یک ساعت است و نیز در اندازه کوچکتر با قطر 3 اینچ نیز وجود دارد.

در این دیسکها فقط بر روی یک طرف صفحه اطلاعات ذخیره میشود.
ج.

دیسکهای فشرده با حافظه فقط خواندنی:
این دیسکها از نظر اندازه و ظاهر مشابه دیسکهای صدا هستند و برای ذخیره اطلاعات و بازیابی آن از طریق کامپیوتر به کار میرود و کاملاً دیجیتالی است.

ظرفیت این دیسک در حدود 600 مگابایت اطلاعات و معادل حدود 250 هزار صفحه متن است .

ضبط توسط تولید کننده انجام میشود و استفاده کننده نمیتواند در آن تغییری ایجاد کند نوعی از این دیسکها Worm نام دارد .

از انواع دیگر دیسکها ویدئو دیسک است که در بخش مواد دیداری توضیح داده شد.

از آنجا که دی.وی.دی.

گام تکامل بعدی سی.دی رامها است و گنجایش حجم عظیم اطلاعات را دارند به توضیح مفصل این نوع سی.دی ها میپردازیم:
د.

DVD
که نام کوتاه و متداول دیسک ویدئویی دیجیتال و یا دیسک چندمنظوره دیجیتال می‌باشد نسل جدید تکنولوژی ذخیره اطلاعات بر روی دیسک نوری بوده و این تکنولوژی قابلیت ذخیره یک فیلم سینمایی بر روی دیسک با کیفیت بالا و صدای عالی و یا ذخیره حجم اطلاعات کامپیوتری بیشتر از CD معمولی را دارد.

دی وی.دی.

گام تکامل بعدی سی.دی.رامها است و مثل آنها هستند اما اطلاعات زیادی در خود جای میدهند.

دی.وی.دی.

عنصر اصلی همگرایی تلویزیون و PC است زیرا روشی برای توزیع فیلمها با خصوصیت اضافی همچون زاویه دوربین به انتخاب کاربر و پشتیبانی چندزبانی است هدف تکنولوژی DVD کاربرد تنها یک استاندارد دیجیتال برای امور مختلف در بخش‌های لوازم صوتی و تصویری، کامپیوتر و سینما و موسیقی می‌باشد که در نهایت جایگزین CD صوتی، نوار ویدئو، دیسک لیزری و CD-ROM و نوارهای بازی‌های ویدئویی خواهد شد.DVD از سوی کلیه شرکتهای معتبر الکترونیکی و سازندگان سخت‌افزار کامپیوتری و استودیوهای سینمایی و موسیقی پشتیبانی شده و به همین دلیل موفق‌ترین محصول عرضه شده در بخش الکترونیک مصرفی بوده و به طوری که در کمتر از 4 سال حدود 150 میلیون DVD شامل DVD-ROM و DVD-VIDEO در جهان تولید و عرضه شده است که قابل مقایسه با هیچ دستگاه الکترونیک دیگری از نظر بازاریابی و توفیق در مدت مشابه در بازار نمی‌باشد.DVD از نظر کاربرد و شکل ظاهری انواع مختلفی دارد که مهمترین آنها DVD-VIDEO برای ضبط و پخش فیلم‌های سینمایی و DVD-ROM نوع اصلی برای نگهداری داده‌های کامپیوتری می‌باشد.

تفاوت این فرمتها مشابه تفاوت CD صوتی و DVD-ROM می‌باشد.

از انواع دیگر:
DVD5 (یک طرفه، یک لایه) با گنجایش 7/4 گیگابایت
DVD9 (یک طرفه، دو لایه) با گنجایش 5/8 گیگابایت
DVD10 (دو طرفه، یک لایه) با گنجایش 4/9 گیگابایت
DVD18 (دو طرفه، دو لایه) با گنجایش 17 گیگابایت
امتیازات DVD به طور کلی شامل ظرفیت زیاد، کیفیت بازسازی صدا و تصویر عالی و تنوع کاربرد آن در بخش‌های مختلف صوتی و تصویری و کامپیوتری می‌باشد.

مزایای کلی DVD-VIDEO به طور خلاصه به شرح زیر می‌باشد:
امتیازات DVD به طور کلی شامل ظرفیت زیاد، کیفیت بازسازی صدا و تصویر عالی و تنوع کاربرد آن در بخش‌های مختلف صوتی و تصویری و کامپیوتری می‌باشد.

مزایای کلی DVD-VIDEO به طور خلاصه به شرح زیر می‌باشد: ـ بیش از 2 ساعت ویدئو دیجیتال با کیفیت بالا بر روی یک دیسک (در دیسک مخصوص تا 8 ساعت ویدئو با کیفیت بالا و یا 30 ساعت ویدئو با کیفیت VHS) ـ امکان وجود 8 صدای دیجیتال (برای زبانهای مختلف) هریک شامل 8 باند ـ امکان وجود 32 زیرنویس بر روی دیسک ـ امکان نمایش تا 9 زاویه دید مختلف دوربین ـ امکان دسترسی سریع به هر نقطه از فیلم ـ قابلیت دوام خوب (بر اثر کارکرد و مرور زمان دیسک کهنه و خراب نمی‌شود) ـ مصونیت نسبت به میدانهای مغناطیسی و مقاوم نسبت به حرارت ـ امکان پخش فیلم‌های با صفحه عریض بر روی تلویزیون‌های استاندارد یا عریض (نسبت ابعاد 4 به 3 و 16 به 9) ـ ابعاد مناسب دیسک برای نگهداری و حمل و نقل، دستگاه پخش قابل حمل و سبک و تکثیر دیسک ارزان همچنین اکثر دستگاههای پخش مدرن DVD دارای امکانات و مزایای زیر نیز می‌باشند: ـ انجام عملیات ویژه هنگام پخش (اسلاید، حالتهای تند و آهسته و مرور سریع و گام به گام) ـ قابلیت برنامه‌ریزی برای پخش مجدد هر بخش مورد علاقه ـ خروجی صدای دیجیتال و DTS ـ امکان پخش استانداردهای مختلف: CD صوتی و MP3 و VIDEO CD و SUPER VCD ـ دارای خروجی‌های مختلف (خروجی ویدئو دیجیتال، خروجی مؤلفه‌های تصویر YUV یا RGB) ـ پخش معکوس با سرعت عادی در تکنولوژی DVD امکان تولید تصویر ویدئویی با کیفیت بالا (تقریباً کیفیت استودیویی) و کیفیت صدای بهتر از دیسک صوتی وجود دارد و از نظر کیفیت DVD بسیار بهتر از نوار ویدئویی و در مجموع بهتر از دیسک لیزری می‌باشد.

کیفیت DVD بستگی به عوامل مختلف تولید آن دارد.

با افزایش تجربه و بهبود روش‌های فشرده‌سازی اطلاعات و تکنولوژی‌های مربوطه کیفیت افزایش می‌یابد.

معمولاً DVD از نوارهای اصلی دیجیتال استودیویی با روش MPEG-2 فشرده‌سازی و تولید می‌شود.

روش رمزدار کردن فشرده‌سازی MPEG2 به کار رفته از نوع کاهشی می‌باشد و اطلاعات مازاد از قبیل بخش‌هایی از تصویر را که تغییر نمی‌کند و یا اطلاعاتی را که توسط چشم قابل تشخیص نمی‌باشد را حذف می‌کند.کیفیت صدای DVD عالی است زیرا DVD شامل صدای دیجیتال PCM با شرایط و مشخصات بهتری نسبت به CD صوتی بوده و همچنین صدای اکثر فیلم‌های سینمایی بر روی DVD به روش صدای فراگیر چندکاناله دالبی دیجیتال [29] می‌باشد که مشابه صدای فراگیر دیجیتال مورد استفاده در صنعت سینما می‌باشد.

مشابه تصویر، کیفیت صدا نیز بستگی به نحوه پردازش و فشرده‌سازی اطلاعات دارد و علیرغم فشرده‌سازی بهتر از کیفیت CD صوتی می‌باشد.

پژوهشگران کالج امپریال لندن در انگلستان سرگرم توسعه راهی تازه برای ذخیره کردن داده‌ها هستند که می‌تواند ظرفیت این دیسک‌ها را به 1000 گیگابایت (472 ساعت فیلم ویدئویی) برساند.

دکتر پیتر توروک، استاد این دانشگاه، این تکنیک به نام ذخیره نوری چندگانه داده‌ها [30] یا MODS را در کنفرانس 2004 ذخیره‌سازی داده‌ ها در آسیا- اقیانوسیه در تایوان فاش ساخت.

تکنیک MODS مانند دی وی دی‌ها و سی دی‌های امروزی بر اشعه لیزر استوار است.

یک دیسک از شیارهای بسیار باریک با حفره‌هایی که لیزر را به عنوان رشته‌ای از یکها و صفرها منعکس می‌کند ساخته شده است.

دیسک‌های فعلی در هر حفره یک بیت داده را ذخیره می‌کنند اما دی وی دی‌هایی که قرار است با تکنیک MODSساخته شود ظرفیت هر حفره 10 برابر خواهد شد.

- در حال حاضر AIT پیشرفته ترین تکنولوژی پشتیبانی اطلاعات با مشخصات زیر معرفی شده است: ماندگاری اطلاعات بیش از 30 سال طول متوسط هد حداقل 50000 ساعت ضبط اطلاعات متوسط کاربرد تیپ بیش از 30000 ساعت باز شرکت الکترونیکی ژاپنی ، سونی و توپان پرینتینگ، دیسک نوری جدیدی را ساخته اند که اساسا از کاغذ ساخته شده است و آنها ادعا می کنند که این دیسک جدید با نسل بعدی DVD ها سازگار است.

به گزارش بخش خبر سایت IRITN.com ، به نقل از رویترز ، در خبر هایی که اواخر روز پنجشنبه منتشر شد ، آمده است که این دو شرکت اعلام کرده اند : دیسک جدید شامل 51 درصد کاغذ است و قیمت آن نیز پایین است .

این دیسک ها به خاطر اینکه بر اساس فن آوری اشعه آبی DVD ساخته شده اند ، قادر به ذخیره کردن 5 برابر اطلاعات یک دیسک معمولی هستند.

انتظار می رود تا چند سال دیگر نمایشگر های DVD که با اشعه آبی کار می کنند جایگزین نسل قدیم نمایش گر ها که با اشعه قرمز کار می کنند ، بشوند.

رایترها امروزه رایترها، به عنوان یکی از امکانات ضروری بر روی کامپیوترهای شخصی تبدیل شده است.

با استفاده از رایترها می توان در مدت زمان چند دقیقه اطلاعات متفاوتی نظیر داده، تصاویر و موزیک های دلخواه را بسادگی بر روی یک CD ارزان قیمت (CD-R) ذخیره نمود.

قابلیت پاک کردن اطلاعات، نوشتن مجدد بر روی CD هائی با قابلیت (CD-RW) را تا بیش از یک هزار مرتبه فراهم می نماید.

با استفاده از درایوهای فوق، امکان انجام عملیات سه گانه خواندن، نوشتن و پاک کردن بر روی CDهای متفاوت (CD-RW) فراهم می گردد.

با توجه به اینکه تقریبا اکثر کاربران احتیاج اساسی به این قطعه را بر روی سیستم خود احساس می کنند بر آن شدیم تا شرحی اجمالی برای آشنایی با این قطعه به شما خوانندگان ارائه بدهیم.

رایتر تکنولوژی ساخت رایترها در طی سالیان اخیر، رشد و متناسب با آن سرعت درایوهای فوق، افزایش یافته است.

کاهش مدت زمان نوشتن اطلاعات بر روی یک CD، مهمترین دستاورد تکنولوژی فوق در سالیان اخیر است.

سرعت نوشتن در رایترهای موجود نسبت به مدل های پیشین افزایش چشم گیری داشته است.

بررسی تفاوت سرعت نوشتن در مدل های موجود، صحت گفته فوق را تائید می نماید.

مثلاً تفاوت سرعت نوشتن یک درایو بیست و چهار سرعته ( X24) با یک درایو چهل و هشت سرعته (X48) بر روی یک CD-R ،کمتر از دو دقیقه و نیم می باشد.

همچنین تفاوت سرعت بین درایوهای X 48 و X 52 ، به کمتر از چندین ثانیه بیشتر نمی رسد.

در زمان انتخاب یک رایتر می بایست به نکات متعددی توجه گردد.

نوع کارخانه سازنده، سرعت خواندن، نوشتن، پاک کردن، اینترفیس درایو و توانایی نرم افزار ارائه شده، از جمله مواردی می باشند که در زمان انتخاب یک رایتر می بایست مورد توجه قرار گیرد.

ویژگی های مهم از مهمترین ویژگی های مرتبط با رایترها، می توان به موارد زیر اشاره نمود: ¤ سرعت نوشتن CD-R: بهبود و افزایش سرعت نوشتن اطلاعات بر روی CD.

همواره یکی از اهداف مهم تولیدکنندگان رایتر بوده است.

رایترها از مقدار X که نمایانگر سرعت خواندن و نوشتن است، استفاده می نمایند (X1 معادل KB 150 اطلاعات در هر ثانیه است).

سرعت اعلام شده توسط تولیدکنندگان ، نشاندهنده حداکثر سرعت نوشتن و یا خواندن اطلاعات از دیسک بوده و بیانگر سرعت متوسط آنان (Burn Speed) نمی باشد- (سرعت فوق، معمولاً X4 تا X6 کمتر از سرعت اعلام شده است).

حداکثر سرعت این نوع درایوها در حال حاضر، X52 می باشد.

اکثر کارشناسان این صنعت اعتقاد دارند که با توجه به محدودیت های تکنولوژی موجود، سرعت X52 آخرین سرعت قابل ارائه در این زمینه می باشد.

به دلیل اینکه با وجود تکنولوژی جدید دیسک های نوری (فشرده) که به