الرئيسية
وداعا لأقراص الــــ
DVD
كيف تعمل اقراص البلو راي
كتب د.حازم سكيك
السبت, 10 فبراير/شباط 2007 08:11
الحاجة الدائمة إلى سعات كبيرة لتخزين المعلومات دفعت الشركات الى التنافس الى تطوير اقراص تشبه اقراص السي دي ولكن اطلق عليها اقراص البلو راي، وقبل ان ندخل في تفاصيل هذه التقنية الجديدة وكيف تعمل دعونا نستعرض بشكل سريع تطور امثلة على تطور اقراص التخزين هذه ففي البداية قبل حوالي 25 عاماً لم نكن نعرف الا الاقراص المرنة والتي لا تزيد سعتها التخزينية عن الـ 1.44MB والتي اعتمد على تخزينالمعلومات بواسطة المجال المغناطيسي، ولكن في نهاية عام 1991 بدأت تظهر في الاسواق اسطوانات تقرأ بواسطة ضوء الليزر وهي اسطوانات السي دي Compact Disc والتي تعرف بـ CD وبلغت سعتها التخزينية 700MB واعتبرت هذه الاسطوانة ذات قدرة كبيرة جداً على التخزين بالمقارنة بما كان متوفراً في ذلك الوقت واسخدمت في تخزين البرامج فبدلاً من ان تحصل على برنامج جديد على اقراص مرنة يصل عددها العشرون قرصا اصبحت تأتي عدة برامج على قرص سي دي واحد مما جعل تنزيل البرامج اسهل واسرع بكثير ليس هذه فحسب بل استخدم اقراص السي دي في عمل الموسوعات الرقمية المدعمة بالصوت والصورة والفيديو وظهرت تكنولوجيا الافلام فتحولت الافلام من اشرطة VHS والتي تعرض على اجهزة الفيديو الى اسطوانات مدمجة تعرض على الكمبيوتر او على اجهزة خاصة تسمى VCD اي فيديو سي دي.
وفي العام 1997 طالعتنا التكنولوجيا على تكنولوجيا جديدة تعرف باسم تكنولوجيا الـ DVD وهي اختصار لـ Digital Verstile Disk وهي اسطوانات تعتمد ايضا على ضوء الليزر ولكن سعتها التخزينية ارتفعت بشكل كبير جدا لتصل إلى 4.7GB وهذه سعة تخزينة هائلة بحيث يمكنك تخزين ما يقارب 7 ساعات من الافلام بتقنية السي دي، استخدمت اقراص الدي في دي بكثرة في صناعة الافلام لما تمتعت به من سعة كبيرة مكن من انتاج افلام بدقة عرض عالية ونقاوة صوت كبيرة وهذا بالاضافة إلى صعوبة استنساخ مثل تلك الاسطوانات.
ولكن التنافس الشديد بين الشركات دفع بطرح اسطوانات جديدة تسمى اسطوانة البلو راي Blu-Ray وتختصر باسم BD والتي انتجت اولاً من قبل شكرة سوني لتسوقها مع اجهزة بلاى ستيشن 3 Play Station-3 وهيه الاسطوانات لها قدرة تخزينية تفوق اقراص الـ DVD بكثير حيثث يمكن الحصول على اقراص BDبسعة تخزينية تصل إلى 50GB، وتخيل كم من المعلومات والبيانات والافلام والصور والموسيقى يمكنك ان تخزنها على قرص نصف قطره 5سم!!!
في هذه المقالة من كيف تعمل الشياء سوف نشرح كيف تعمل تقنية البلو راي ووكيف تطورت مع مقارنتها بتكنولوجيا مماثلة للفيديو الرقمي.
اصل التسمية Blu-Ray
قرص Blu-Ray من انتاج شركة سوني
تعتبر اقراص BD تقنية المستقبل للفيديو الرقمي. فعلى القرص الواحد يمنكنك تخزين وتشغيل فيلم بدرجة نقاوة عالية جداً وصوت رقمي، كما يمكن تخزين المعلومات والبيانات الكمبيوترية. وذلك بالخصائص والمواصفات التالية:
تصل القدرة التخزينية لقرص BD ذو الطبقة الواحدة Single layer إلى 27GB هذا يعادل تسجيل 13 ساعة من الفيديو بجودة السي دي المعروفة.
تصل القدرة التخزينية لقرص الـ BD ذو الطبقة المزدوجة Double layer إلى 50GB اي ما يعادل 20 ساعة من الفيديو بجودة السي دي.
مقارنة بين السعة التخزينية لقرص الـ DVD وقرصي BD ذو الطبقة الواحدة والطبقتين.
مزايا اقراص البلو راي BD.
إن اقراص الـ BD لا تقوم فقط بتخزين الافلام وتشغيله مثل اقراص DVD ولكن تعطي مجال للتفاعل بين المستخدم ومحتويات القرص فيمكنك على سبيل المثال تحميل ما ترغب من ترجمة ومعلومات من الانترنت خلال تشغيل الفيلم من قرص BD. ومن مزايا اقراص BD ما يلي:
1. تسجيل فيديو عالي الجودة والتي تعرف باسم HDTV أي high-definition television ودون فقدان اي درجة في الجودة على القرص.
2. الانتقال إلى اي مقطع في الفيلم بزمن يصل الى الصفر.
3. تسجيل فيلم على قرص BD بينما تشاهد فيلم اخر على نفس قرص BD.
4. عمل عدة قوائم مفضلة لمحتويات القرص التي ترغب في تشغيلها وهذا ما يعرف باسم playlists.
5. امكانية التسجيل على الجزء الفارغ من القرص حتى لا تسجل على معومات سابقة عليه.
كيف تتم عملية التخزين على اقراص الـ BD
مقارنة بين الحفر التي توجد في اقراص الـ BD واقراص الـ DVD
لاحظ ان طبقة المعلومات على السطح الخارجي في قرص BD بينما في طبقة وسطى في أقراص DVD
لتقريب الفكرة اكثر دعنا نقول انك تريد ان تكتب على الكمبيوتر اكبر قدر ممكن من المعلومات على صفحة واحدة على برنامج الوورد مثلا فهذا يعني ان تجعل حجم الخط اصغر ما يمكن وكلما صغرت الخط كلما كانت المسافة بين الاسطر اقل وبالتالي يمكنك ان تزيد من عدد الكلمات في الصفحة الواحدة باكبر قدر ممكن بتقليل حجم الخط والمسافة بين الاسطر، ومثال اخر تخيل لو انك اعطيت قلم رصاص بسمك 0.5 مليمتر وقلم اخر بسمك 3 مليمتر وورقتين A4 لاشك انك ستكتب عدد اكبر من المعلومات باستخدام القلم ذو السمك الاصغر وهذا بالضبط ما تم عمله في تقنية الـ BDحيث تم الانتقال من الليزر الاحمر إلى الليزر الازرق لتصغير نقطة تركيز الليزر.
مقارنة بين ابعاد نقطة تركيز الليزر في حالة CD و DVD و BD
وبالرغم من ان سماكة قرص الـ BD هي نفسها سماكة قرص الـ BD والتي تساوي 1.2 مليمتر، الا ان طريقة تخزين البيانات في التقنيتين مختلف. ففي الـ DVD يتم تخزين البيانات بين طبقتين من polycarbonate بسمك 0.6 مليمتر لكل طبقة وهذا يسبب مشكلة في انعكاس الضوء عند قراءة المعلومات فمن الممكن ان ينعكس شعاعين عن الطبقتين بدلا من شعاع واحد الذي يحمل المعلومات وهذا الظاهرة معروفة في الفيزياء وتسمى birefringence، والتي تحدث عندما لا يكون الشعاع عمودي تماما على سطح القرص والتي تسبب بطء كبير في قراءة المعلومات من قرص الـ DVD او حتى عدم قراءتها على الاطلاق.
اما في اقراص الـ BD فإن هذه المشكلة محلولة عن طريق وضع البيانات على السطح مباشرة في طبقة من الـ polycarbonate بسمك 1.1 مليمتر. وهذا يجعل من المستحيل حدوث الانعكاس المزدوج عن طبقات القرص المختلفة، هذا بالاضافة الى ان طبقة البيانات ستكون قريبة جداً من عدسة القراءة وبالتالي سرعة اكبر في الوصول الى المعلومات. علما بان طيقة البيانات محمية بطقة رقيقة لمنع تأثير الخدوش وبصمات الاصابع عن طبقة البيانات.
ملاحظة: اقراص الـ BD محمية ومحصنة بواسطة انظمة تشفير خاصة تجعل من الصعب استنساخها وذلك للحفاظ على الملكية وحثوث الطبع والنسخ.
مقارنة بين طريقة قراءة البيانات في الـ BD واقراص الـ DVD والـ CD
تصل سرعة تبادل المعلومات في BD الى 36Mbps (ميجابيت لكل ثانية) وهذا يفوق سرعة تبادل المعلومات في DVD والتي تصل إلى 10Mbps مما يمكن ان نقوم بنسخ قرص BD ببسعة 25GB في حدود الساعة الى الساعة والنصف في حين ان هذا الزمن يلزمنا لنسخ 4.7GB في حالة قرص DVD.
مقارنة بين تقنية BD والتقنيات الاخرى.
كأي تكنولوجيا جديدة تدخل الاسواق يجب ان تقنع المستهلك بالفارق وذلك من خلال المقارنة ولهذا يتم انتاج اجهزة تشغيل تعتمد التقنية الجديدة والتقنية السابقة وعلى سبيل المثال طرحت شركة JVC اجهزة تشغيل اقراص BD مع اقراص DVD كما حدث وان شاهدنا اجهزة فيديو تشغل افلام على اشرطة VHS وبجانبها مشغل اقراص CD.
متى ستصبح اقراص الـ BD متوفرة لدينا؟
توفرت اجهزة تشغيل اقراص BD في اليابان لفترة من الوقت قبل ان تكون في امريكا وذلك للمستهلكين الذين المشتركين في انظمة التلفزيون الرقمي العالي الجودة HDTV. اما في باقي الدول فان اول ما توفرت هذه التقنية كان في اجهزة البليستيشن PlayStation-3 وذلك في شهر يونيو 2006.
مشغل اقراص BD من سامسونج
وكما تعووجنا فإن كل تكنولوجيا جديدة تطل علينا تكون مرتفعة السعر ففي مطلع تسويق اجهزة تشغيل اقراص الـ BD طرحت في الاسواق بسعر $3000 من شركة سوني وبعدها طرحت شركة سامسونج اجهزة بسعر $1000 دولار ومن المتوقع ان ينخفض السعر بعد ان يزداد الاقبال على هذه الاجهزة وبعد ان تعتمد تقنية BD في انتاج الافلام لتحل محل DVD وهذا سيدفع المستهلك للحصول على اجهزة تشغيل بلو راي والاستغناء عن اجهزة تشغيل DVD بينما يمكن تشغيل الـ DVD والـ CD على اجهزة البلو راي. لذلك لمن لم يقتني جهاز DVD يفضل ان ينتظر قرابة 6 اشهر للحصول على جهاز بلو راي. وربما سيطرح تقنيات جديدة اكثر تقدماً. ولا اقول ذلك من باب التمنى فشركة بيونير Pioneer تسعى لطرح اقراص بسعة 500GB وكيف هذا يكون؟ الا باستخدام شعاع ليزر ذو طول موجي اقل ويعتقد ان تعمل تلك الاقراص باشعة الليزر في مدى الاشعة فوق البنفسجية.
DVD
كيف تعمل اقراص البلو راي
كتب د.حازم سكيك
السبت, 10 فبراير/شباط 2007 08:11
الحاجة الدائمة إلى سعات كبيرة لتخزين المعلومات دفعت الشركات الى التنافس الى تطوير اقراص تشبه اقراص السي دي ولكن اطلق عليها اقراص البلو راي، وقبل ان ندخل في تفاصيل هذه التقنية الجديدة وكيف تعمل دعونا نستعرض بشكل سريع تطور امثلة على تطور اقراص التخزين هذه ففي البداية قبل حوالي 25 عاماً لم نكن نعرف الا الاقراص المرنة والتي لا تزيد سعتها التخزينية عن الـ 1.44MB والتي اعتمد على تخزينالمعلومات بواسطة المجال المغناطيسي، ولكن في نهاية عام 1991 بدأت تظهر في الاسواق اسطوانات تقرأ بواسطة ضوء الليزر وهي اسطوانات السي دي Compact Disc والتي تعرف بـ CD وبلغت سعتها التخزينية 700MB واعتبرت هذه الاسطوانة ذات قدرة كبيرة جداً على التخزين بالمقارنة بما كان متوفراً في ذلك الوقت واسخدمت في تخزين البرامج فبدلاً من ان تحصل على برنامج جديد على اقراص مرنة يصل عددها العشرون قرصا اصبحت تأتي عدة برامج على قرص سي دي واحد مما جعل تنزيل البرامج اسهل واسرع بكثير ليس هذه فحسب بل استخدم اقراص السي دي في عمل الموسوعات الرقمية المدعمة بالصوت والصورة والفيديو وظهرت تكنولوجيا الافلام فتحولت الافلام من اشرطة VHS والتي تعرض على اجهزة الفيديو الى اسطوانات مدمجة تعرض على الكمبيوتر او على اجهزة خاصة تسمى VCD اي فيديو سي دي.
وفي العام 1997 طالعتنا التكنولوجيا على تكنولوجيا جديدة تعرف باسم تكنولوجيا الـ DVD وهي اختصار لـ Digital Verstile Disk وهي اسطوانات تعتمد ايضا على ضوء الليزر ولكن سعتها التخزينية ارتفعت بشكل كبير جدا لتصل إلى 4.7GB وهذه سعة تخزينة هائلة بحيث يمكنك تخزين ما يقارب 7 ساعات من الافلام بتقنية السي دي، استخدمت اقراص الدي في دي بكثرة في صناعة الافلام لما تمتعت به من سعة كبيرة مكن من انتاج افلام بدقة عرض عالية ونقاوة صوت كبيرة وهذا بالاضافة إلى صعوبة استنساخ مثل تلك الاسطوانات.
ولكن التنافس الشديد بين الشركات دفع بطرح اسطوانات جديدة تسمى اسطوانة البلو راي Blu-Ray وتختصر باسم BD والتي انتجت اولاً من قبل شكرة سوني لتسوقها مع اجهزة بلاى ستيشن 3 Play Station-3 وهيه الاسطوانات لها قدرة تخزينية تفوق اقراص الـ DVD بكثير حيثث يمكن الحصول على اقراص BDبسعة تخزينية تصل إلى 50GB، وتخيل كم من المعلومات والبيانات والافلام والصور والموسيقى يمكنك ان تخزنها على قرص نصف قطره 5سم!!!
في هذه المقالة من كيف تعمل الشياء سوف نشرح كيف تعمل تقنية البلو راي ووكيف تطورت مع مقارنتها بتكنولوجيا مماثلة للفيديو الرقمي.
اصل التسمية Blu-Ray
قرص Blu-Ray من انتاج شركة سوني
تعتبر اقراص BD تقنية المستقبل للفيديو الرقمي. فعلى القرص الواحد يمنكنك تخزين وتشغيل فيلم بدرجة نقاوة عالية جداً وصوت رقمي، كما يمكن تخزين المعلومات والبيانات الكمبيوترية. وذلك بالخصائص والمواصفات التالية:
تصل القدرة التخزينية لقرص BD ذو الطبقة الواحدة Single layer إلى 27GB هذا يعادل تسجيل 13 ساعة من الفيديو بجودة السي دي المعروفة.
تصل القدرة التخزينية لقرص الـ BD ذو الطبقة المزدوجة Double layer إلى 50GB اي ما يعادل 20 ساعة من الفيديو بجودة السي دي.
مقارنة بين السعة التخزينية لقرص الـ DVD وقرصي BD ذو الطبقة الواحدة والطبقتين.
مزايا اقراص البلو راي BD.
إن اقراص الـ BD لا تقوم فقط بتخزين الافلام وتشغيله مثل اقراص DVD ولكن تعطي مجال للتفاعل بين المستخدم ومحتويات القرص فيمكنك على سبيل المثال تحميل ما ترغب من ترجمة ومعلومات من الانترنت خلال تشغيل الفيلم من قرص BD. ومن مزايا اقراص BD ما يلي:
1. تسجيل فيديو عالي الجودة والتي تعرف باسم HDTV أي high-definition television ودون فقدان اي درجة في الجودة على القرص.
2. الانتقال إلى اي مقطع في الفيلم بزمن يصل الى الصفر.
3. تسجيل فيلم على قرص BD بينما تشاهد فيلم اخر على نفس قرص BD.
4. عمل عدة قوائم مفضلة لمحتويات القرص التي ترغب في تشغيلها وهذا ما يعرف باسم playlists.
5. امكانية التسجيل على الجزء الفارغ من القرص حتى لا تسجل على معومات سابقة عليه.
كيف تتم عملية التخزين على اقراص الـ BD
مقارنة بين الحفر التي توجد في اقراص الـ BD واقراص الـ DVD
لاحظ ان طبقة المعلومات على السطح الخارجي في قرص BD بينما في طبقة وسطى في أقراص DVD
لتقريب الفكرة اكثر دعنا نقول انك تريد ان تكتب على الكمبيوتر اكبر قدر ممكن من المعلومات على صفحة واحدة على برنامج الوورد مثلا فهذا يعني ان تجعل حجم الخط اصغر ما يمكن وكلما صغرت الخط كلما كانت المسافة بين الاسطر اقل وبالتالي يمكنك ان تزيد من عدد الكلمات في الصفحة الواحدة باكبر قدر ممكن بتقليل حجم الخط والمسافة بين الاسطر، ومثال اخر تخيل لو انك اعطيت قلم رصاص بسمك 0.5 مليمتر وقلم اخر بسمك 3 مليمتر وورقتين A4 لاشك انك ستكتب عدد اكبر من المعلومات باستخدام القلم ذو السمك الاصغر وهذا بالضبط ما تم عمله في تقنية الـ BDحيث تم الانتقال من الليزر الاحمر إلى الليزر الازرق لتصغير نقطة تركيز الليزر.
مقارنة بين ابعاد نقطة تركيز الليزر في حالة CD و DVD و BD
وبالرغم من ان سماكة قرص الـ BD هي نفسها سماكة قرص الـ BD والتي تساوي 1.2 مليمتر، الا ان طريقة تخزين البيانات في التقنيتين مختلف. ففي الـ DVD يتم تخزين البيانات بين طبقتين من polycarbonate بسمك 0.6 مليمتر لكل طبقة وهذا يسبب مشكلة في انعكاس الضوء عند قراءة المعلومات فمن الممكن ان ينعكس شعاعين عن الطبقتين بدلا من شعاع واحد الذي يحمل المعلومات وهذا الظاهرة معروفة في الفيزياء وتسمى birefringence، والتي تحدث عندما لا يكون الشعاع عمودي تماما على سطح القرص والتي تسبب بطء كبير في قراءة المعلومات من قرص الـ DVD او حتى عدم قراءتها على الاطلاق.
اما في اقراص الـ BD فإن هذه المشكلة محلولة عن طريق وضع البيانات على السطح مباشرة في طبقة من الـ polycarbonate بسمك 1.1 مليمتر. وهذا يجعل من المستحيل حدوث الانعكاس المزدوج عن طبقات القرص المختلفة، هذا بالاضافة الى ان طبقة البيانات ستكون قريبة جداً من عدسة القراءة وبالتالي سرعة اكبر في الوصول الى المعلومات. علما بان طيقة البيانات محمية بطقة رقيقة لمنع تأثير الخدوش وبصمات الاصابع عن طبقة البيانات.
ملاحظة: اقراص الـ BD محمية ومحصنة بواسطة انظمة تشفير خاصة تجعل من الصعب استنساخها وذلك للحفاظ على الملكية وحثوث الطبع والنسخ.
مقارنة بين طريقة قراءة البيانات في الـ BD واقراص الـ DVD والـ CD
تصل سرعة تبادل المعلومات في BD الى 36Mbps (ميجابيت لكل ثانية) وهذا يفوق سرعة تبادل المعلومات في DVD والتي تصل إلى 10Mbps مما يمكن ان نقوم بنسخ قرص BD ببسعة 25GB في حدود الساعة الى الساعة والنصف في حين ان هذا الزمن يلزمنا لنسخ 4.7GB في حالة قرص DVD.
مقارنة بين تقنية BD والتقنيات الاخرى.
كأي تكنولوجيا جديدة تدخل الاسواق يجب ان تقنع المستهلك بالفارق وذلك من خلال المقارنة ولهذا يتم انتاج اجهزة تشغيل تعتمد التقنية الجديدة والتقنية السابقة وعلى سبيل المثال طرحت شركة JVC اجهزة تشغيل اقراص BD مع اقراص DVD كما حدث وان شاهدنا اجهزة فيديو تشغل افلام على اشرطة VHS وبجانبها مشغل اقراص CD.
متى ستصبح اقراص الـ BD متوفرة لدينا؟
توفرت اجهزة تشغيل اقراص BD في اليابان لفترة من الوقت قبل ان تكون في امريكا وذلك للمستهلكين الذين المشتركين في انظمة التلفزيون الرقمي العالي الجودة HDTV. اما في باقي الدول فان اول ما توفرت هذه التقنية كان في اجهزة البليستيشن PlayStation-3 وذلك في شهر يونيو 2006.
مشغل اقراص BD من سامسونج
وكما تعووجنا فإن كل تكنولوجيا جديدة تطل علينا تكون مرتفعة السعر ففي مطلع تسويق اجهزة تشغيل اقراص الـ BD طرحت في الاسواق بسعر $3000 من شركة سوني وبعدها طرحت شركة سامسونج اجهزة بسعر $1000 دولار ومن المتوقع ان ينخفض السعر بعد ان يزداد الاقبال على هذه الاجهزة وبعد ان تعتمد تقنية BD في انتاج الافلام لتحل محل DVD وهذا سيدفع المستهلك للحصول على اجهزة تشغيل بلو راي والاستغناء عن اجهزة تشغيل DVD بينما يمكن تشغيل الـ DVD والـ CD على اجهزة البلو راي. لذلك لمن لم يقتني جهاز DVD يفضل ان ينتظر قرابة 6 اشهر للحصول على جهاز بلو راي. وربما سيطرح تقنيات جديدة اكثر تقدماً. ولا اقول ذلك من باب التمنى فشركة بيونير Pioneer تسعى لطرح اقراص بسعة 500GB وكيف هذا يكون؟ الا باستخدام شعاع ليزر ذو طول موجي اقل ويعتقد ان تعمل تلك الاقراص باشعة الليزر في مدى الاشعة فوق البنفسجية.
