وظيفه اوليه CD player تمرکز ليزر بر روي شيار حاوي برآمدگي هاي ايجاد شده است . پرتوهاي نور از بين لايه پلي کربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يک چشم الکترونيکي ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگي هاي موجود در سطح ديسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت هاي موجود را مشخص وچشم الکترونيکي تغييرات حاصل از انعکاس را تشخيص خواهد داد. الکترونيك هاي موجود در درايو تغييرات نور منعکس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير مي نمايد.
مشکل ترين بخش سيستم فوق نگاهداري پرتو هاي نور در مرکزيت شيارهاي داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" است .سيستم فوق ماداميکه CD خوانده مي شود ، بصورت پيوسته ليزر راحرکت و آن را از مرکز ديسک دور خواهد کرد. به موجب حرکت خطي فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) مي بايست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زماني ، اطلاعات با يک نسبت ثابت از سطح ديسک خوانده شوند.

فرمت هاي داده

اطلاعات بر روي يک CD با استفاده از يک درايو قابل نوشتن ، ثبت مي گردند. در صورتيکه قصد ايجاد يک CD صوتي و يا يک CD داده را داشته باشيد ، مي توان با استفاده از نرم افزارهاي مربوط به نوشتن بر روي ،CD اين کار را انجام داد. فرمت ذخيره سازي داده ها توسط نرم افزار مربوطه تعيين خواهد شد. فرآيند فرمت داده ها بر روي CD بسيار پيچيده است . بمنظور شناخت نحوه دخيره سازي داده ها بر روي CD ، لازم است که با تمام شرايط ممکن براي رمزگشائي داده ها را که مورد نظر طراحان مربوطه است ، شناخت مناسبي پيدا شود.
- با توجه به اينکه ليزر با استفاده از Bumps ، داده هاي مارپيچ را دنبال مي نمايد ، نمي تواند فضاي خالي اضافه (Gap) در شيار وجود داشته باشد. بمنظور حل مشکل فوق از روش رمزگشائي EFM)eight-fourteen modulation) استفاده مي شود . در روش فوق هشت بيت به چهارده بيت تبديل شده و اين تضمين توسط EFM داده خواهد شد که برخي از بيت ها يک خواهند بود.
- با توجه به اينکه لازم است ليزر بين " آهنگ هاي متفاوت " حرکت نمايد ( حرکت بر روي شيارها )، داده ها نيازمند روشي هستند که با استفاده از آن بصورت موزيک رمزگشائي شده و به درايو اعلام نمايند که موقيت هر کدام کجاست ؟ به منظور حل مشکل فوق از روشي با نام Subcode Data استفاده مي شود. کدهاي فوق قادر به رمزگشائي موقعيت نسبي ومطلق ليزر در شيار خواهند بود .
- با توجه به اينکه ليزر ممکن است يک Bumps را نخواند ، روشي براي مشخص نمودن خطاي مربوط به خواندن يک بيت مي بايست استفاده گردد. بمنظور حل مشکل فوق بيت هاي بيشتري اضافه گردد. بدين ترتيب درايو مربوطه امکان تشخيص و تصحيح خطاهاي مربوطه به تک - بيت ها را پيدا خواهد کرد.

انواع CD

براي ذخيره سازي داده بر روي CD ، فرمت هاي متفاوتي استفاده مي گردد. دو فرمت CD-DA( صوتي) و CD-ROM ( داده) رايج ترين روش هاي اين زمينه مي باشند .
CD-ROM - در اواخر 1970، فيليپس و سوني کار روي CD را آغاز کردند و در 1980 آنرا جايگزين نمونه هاي ضبط مغناطيسي ساختند. اين تکنولوژي براي CD صوتي عرضه شد که تمام فروشگاههاي موسيقي را پر کرد و با 20 سال سن هنوز هم ميتازد. سي دي هاي صوتي مي توانند تا 74 دقيقه صوت با کيفيت بالا عرضه کنند و با چگالي ديتاي زياد و قابليت دسترسي به هر نقطه از اطلاعات در هر لحظه و اندازه فيزيکي کوچک، توانسته اند در مغازه هاي موسيقي امروزي حرف اول را بزنند. قابليت ذخيره ديتا روي CD-ROM باعث شد تا خيلي زود درايوهاي کامپيوتري آن هم به بازار بيايد.

فرمتهاي CD-ROM

CD-ROM نيز مانند هاردديسک که با يکي از فرمت هاي FAT16-FAT32 يا NTFS کار ميکند، نياز به فرمت خاصي دارد که بتواند کار کند. اولين فرمت CD-ROM و قطعا فرمت CD-ROM هاي موسيقي، بنام CD-DA يا CD-Digital Audio مي باشد که موسيقي را به نحو خاصي روي CD-ROM مي نويسد، به اين فرمت CD-Audio هم مي گويند.

CD-Audio

اين فرمت براي هر آهنگ يک تراک (track) روي CD باز ميکند که طول آن بستگي به طول آهنگ دارد و متغير مي باشد. پس هر آهنگ يک تراک مي گيرد. CD-Audio روشي عالي براي ذخيره موسيقي است اما چون روشي براي کنترل خطا ندارد اصلا بدرد ذخيره ديتاي کامپيوتري نمي خورد. اگر چند بيت از موسيقي هنگام پخش خراب شود، تاثير زيادي در آنچه مي شنويد نخواهد داشت. اما چند بيت خراب در يک فايل کامپيوتري exe ، به معناي کار نکردن آنست.
براي ذخيره ديتا روي CD-ROM نياز به کنترل خطاست. بدين ترتيب فرمت جديدي براي آن بنام ISO-9660 به ميدان آمد. اين فرمت بنام High Sierra هم شناخته ميشود اما نام معروفتر آن که عامه پسند هم ميباشد فرمت CD-ROM است. اکثر CD-ROM هاي ديتا، از اين فرمت استفاده مي کنند.

CD-I

يک فرمت مخلوط بين صدا و فيلم هم بنام CD-I يا CD-Interactive وجود دارد که هدف آن بوده تا روي يک CD بتوان صدا و قيلم را با هم ذخيره کرد تا بعد با هم پخش شوند و ساخت درايوهايي براي کامپيوتر مورد نظر بوده است که بتواند CD-ROM هاي انواع CD-I را پخش کند. فرمت ديگر، CD-ROM/XA است که آن هم چيزي مانند CD-I مي باشد و با وجوديکه CD-ROM هاي کمي از آن پيروي مي کنند اما اکثر درايوها آنرا ساپورت مي نمايند.

CD-ROM چگونه کار ميکند؟

ديتا در CD-ROM به کمک اثرگذاري يک ليزر قدرتمند روي يک بستر شيشه اي اصلي (master)، حک مي شود يا بعبارتي سوزانده مي شود.
وقتي يکبار توليد کننده CD-ROM، نمونه اصلي شيشه اي آنرا ساخت، ماشينهاي گرانقيمت دست بکار شده و کپي هايي از آنرا روي مدلهاي پلاستيکي ايجاد مي کنند. کپي ها با پوشش فلزي منعکس کننده پوشانده مي شوند و سپس براي حفاظت با لاک مخصوصي پوشش مي شوند.
در CD-ROM ، اطلاعات فقط روي يک طرف ديسک نوشته ميشود. ما هيچگاه CD-ROM را مانند صفحه گرامافون برنميگردانيم.
ديتا در CD-ROM نزديک به سطح آن نوشته ميشود، نزديک به جايي که برچسب روي آن چسبانده ميگردد. بعضي ها بر اين باورند که ايجاد خراش در زير CD-ROM آنرا غيرقابل خواندن ميکند. اين مسئله حقيقت ندارد. اگر خراشي در زير CD-ROM ايجاد شود با پوليش کردن آن، مشکل حل ميشود، به شرطي که اين خراش زياد عميق نباشد. ميتوانيد کيتهاي مخصوص پوليش کاري را هم از بازار تهيه کنيد. اين خراشهاي روي سطح فوقاني CD-ROM است که آنرا نابود ميکند. پس يادتان باشد با هر قلمي روي CD-ROM ننويسيد، روي آن چيزي نچسبانيد و مراقب باشيد در سطح آن خراشي ايجاد نشود.
درايوهاي CD-ROM از يک ليزر و تعدادي آينه براي خواندن ديتاي CD-ROM استفاده ميکنند. پوشش فلزي CD-ROM باعث ميشود تا عمل انعکاس بخوبي انجام شود لذا خراشهاي موجود چون انعکاس را مختل ميکند عمل بازخواني اطلاعات با مشکل مواجه ميشود. ديتا در نقطه هاي کوچکي در CD-ROM سوزانده ميشود. CD-ROM ميتواند 650 مگابايت ديتا نگه دارد.
سرعتهاي CD-ROM
درايوهاي اوليه براي CD-ROM با سرعت 150KBps (کيلو بايت بر ثانيه) کار ميکرد و ديتا را از فرمت CD-Audio اوليه کپي مينمود. اين سرعت براي شنيدن موسيقي عاليست اما بدرد ديتا در دنياي کامپيوتر نميخورد. پس نياز به افزايش سرعت احساس شد و هر افزايشي با علامت X نسبت به اين سرعت اوليه مشخص گرديد.
1X = 150 KBps
2X = 300 KBps
3X = 450 KBps
72X = 10800 KBps
هرچه سرعت بالاتر رود ديتا سريعتر منتقل ميشود.
اشنايي با CD-R
CD-ROM ، ديسک با قابليت يکبار نوشتن بود که هزينه توليد آن گران تمام ميشد. CD-R با همان قابليتهاي CD-ROM عرضه ميشود اما بسيار ارزانتر است.

CD-ROM که از طرف کارخانه پر ميشد، امکاني هم به کاربر خانگي نميداد تا CD خود را پر کند. در اين مسير تکنولوژي با ارئه نوع بخصوصي CD به نام WORM که مخفف Write Once Read Many است به کاربران خانگي امکان داد تا CD خود را در منزل پر کنند اما به علت استفاده از دستگاههاي گران قيمت خيلي زود منسوخ شد.
در اواسط دهه 1990 استاندارد CD-R يا CD-Recordable معرفي شد. بدين ترتيب پاي درايوهاي ارزان قيمت CD Burners بميان آمد که ميتوانست ديتا را به ديسکهاي مخصوص CD-R اضافه کند. هر درايو CD-ROM هم قادر بود که CD-R را بخواند و تمام درايوهاي CD-R نيز ميتوانستند CD-ROM ها را بخوانند.
CD-R ها در دو نمونه عرضه ميشود:
1. ديسک 74 دقيقه اي که ميتواند 650 مگابايت ديتا نگه دارد.
2. ديسک 80 دقيقه اي که ميتواند 700 مگابايت ديتا نگه دارد.
درايوهاي CD-R هم بايد نوع دوم يعني ديسک 80 دقيقه اي را ساپورت کنند اما در عمل اينطور نيست. عملکرد ديسکهاي CD-R مانند CD-ROM هاي معمولي است ولي به علت مواد شيميائي خاص براقتر است. چون ليزري که در CD-I مينويسد از ليزر خواننده 10 بار قويتر است ميتوان به راحتي اختلاف نوري را بين نقاطي که ديتا نوشته شده و نقاطي که ديتا وجود ندارد تشخيص داد.
روي CD-R فقط يکبار ميتوان نوشت. درايوهاي قديمي CD-R در يکبار نوشتن روي آن، تمام فضا را مصرف ميکرد و امکان نوشتن روي فضاي خالي را نميداد. اصطلاحا در يک Session کار را تمام ميکرد و گاهي فضاي بسيار زيادي از بين ميرفت. اين درايوها به Single-Session Drives معروف بودند. درايوهاي جديد MultiSession هستند که بشما امکان ميدهند تا زماني که فضاي خالي روي ديسک قرار دارد طي مراحل مختلف، ديتا را در آن بنويسيد. البته در اين درايوها هم اگر بخواهيد ميتوانيد در هر مرحله عمل نوشتن را ببنديد و ديگر اجازه نوشتن روي ديسک را ندهيد.
درايوهاي CD-R داراي دو سرعت هستند:
سرعت ضبط و سرعت خواندن که ضريبي از همان سرعت 150KBps اوليه است. روي درايوهاي CD-R اين سرعتها را ميبينيد - 16x32. اولين عدد معرف سرعت ضبط و دومي نمايانگر سرعت خواندن است. ظاهر درايو CD-R مانند درايو CD-ROM است و در ويندوز هم به همان شکل نشان داده ميشود و از آيکون CD-ROM استفاده ميکند.
اگر بخواهيد ديتا را روي CD-R بنويسيد نياز به برنامه خاصي داريد که کار Burn را برايتان انجام دهد. معمولا هر درايوي حاوي يکي از اين برنامه هاست.Adaptec Easy CD Creator و Nero نمونه هايي از اين مدلبرنامه ها هستند .
مدتي است که درايوهاي CD-R جاي خود را به نمونه هاي جديدتري داده اند که CD-RW هستند. درايوهاي CD-RW ميتوانند CD-ROM هاي معمولي را بخوانند، CD-R ها را Burn کنند و با ديسکهاي جديد CD-RW هم کار کنند.
اشنايي با CD-RW
هر چند CD-R بسيار مورد توجه قرار گرفت اما نقطه ضعف بزرگي داشت، شما نميتوانيد اطلاعات آنرا پاک کرده و آنرا مجددا مورد مصرف قرار دهيد. بدين ترتيب فرمت CD-RW يا CD-ReWrite ظاهر شد که بقول بعضي ها يک فلاپي ديسک 650 مگابايتي است. هر چند که ديسکهاي اوليه CD-RW در درايوهاي معمولي CD-ROM قابل خواندن نبود اما اين نقطه ضعف به سرعت برطرف شد. با ظهور درايوهاي CD-RW که ميتوانستند روي ديسکهاي CD-R هم بنويسند، عمر درايوهاي CD-R بسر آمد.
اکثر درايوهاي CD-RW امروزي با تکنيک Packet writing از فرمت UDF يا Universal Data Format استفاده ميکنند. اين درايوها با سه عدد مشخص ميشوند مانند 12x10x32 - عدد اول معرف سرعت نوشتن CD-R است. عدد دوم سرعت بازنويسي روي CD-RW را نشان ميدهد و سومين عدد معرف سرعت خواندن است. اين ديسکهاي جديد در عمل بک آپ گيري در کامپيوترها مصرف بسيار خوبي دارند.
اشنايي با DVD
مدتها بود که صنعت ويديو دنبال راهي بود تا با استفاده از CD بتواند نوار ويديو را کنار بگذارد. بدين ترتيب بود که DVD يا Digital Versatile Disc متولد شد. نکته حائز اهميت در DVD ظرفيت آنست. در حالي که CD ميتواند 80 دقيقه ويديو - 700 مگابايت ديتا نگه دارد، کمترين ظرفيت DVD معادل 4.37 گيگابايت يا دو ساعت ويديو است و ظرفيت بالاتر 16 گيگابايت يا 8 ساعت ويديو هم امروزه قابل دسترسي است.
DVD در دو فرمت يک طرفه (SS=SingleSide) و دوطرفه (DS=DualSide) وجود دارد. براي نمونه هاي DS بايد DVD را برگردانيد تا طرف ديگرش هم قابل خواندن شود. ديسکهاي DVD بصورت تک لايه (SL=Single-Layer) و دو لايه (DL=Dual-Layer) مي آيند.
DVD-ROM معادل فرمت CD-ROM در استاندارد ديتا است که ميتواند 16 گيگابايت ديتا نگه دارد. DVD-RAM معادل CD-RW است و آينده بدان تعلق دارد بصورتي که بتواند جاي نوار را بگيرد.