web2get großes Lexikon rund um DVD und CDs für Interessierte ! Teil 4

Lexikon CDs / DVD Rohlinge 4

Technik der DVD:
 
Zur Technik der DVD werden zuerst die Speicherkapazität und die Zugriffstechnik näher erläutert. Anschließend werden die Aspekte der DVD Herstellung für die Hersteller beleuchtet. Die Technik zur Erstellung von DVD wurde bereits unter dem Kapitel „beschreibbare DVD Formate“ und DVD Brenner dargestellt.
 
Medienhersteller wie Imation geben die voraussichtliche Lebensdauer bei optimaler Luftfeuchte und Temperatur wie folgt an: 3,5 Zoll Diskette, CD-R und DVD 100 Jahre, CD-RW 70 Jahre und DVD-+R, -+RW 70-100 Jahre.
 
 
DVD Speicherkapazität und Zugriffstechnik: Die Spezifikationen sehen die folgenden DVD Typen in der Version 2 vor. Auf die Darstellung der seltenen Version 1 wird verzichtet, für eine besser lesbare Tabelle erfolgt die Angabe der Brutto-Speicherkapazität in GiB bzw. GB statt in Byte. Die tatsächlich nutzbare Speicherkapazität hängt vom verwendetem Dateisystem der DVD ab.
 
 
-Format -Kapazität -Schichten -Vorderseite/Rückseite -Bemerkung:
 
DVD-5 4,7 GB
(4,38 GiB) 1/0
 
DVD-9 8,5 GB
(7,95 GiB) 2/0 Diese kann durch Neufokussieren des Lasers auf die zweite Schicht gelesen werden. (Duallayer DVD)
 
DVD-10 2 ×
4,7 GB 1/1 Zweiseitig beschrieben, muss gedreht werden (Flipper).
 
DVD-14 8,5 GB
+ 4,7 GB 2/1 Eine Seite Dual Layer (zwei Schichten) und eine Single Layer (eine Schicht).
 
DVD-18 2 ×
8,5 GB 2/2 Beide Seiten werden in zwei Schichten beschrieben. Selten.
 
DVD-plus (DualDisc) 4,7 GB
+ 650 MB 1/1 DVD-5 Wird mit einer normalen CD kombiniert. So kann der CD Teil auf CD Playern abgespielt werden. Die CD Seite und die DVD Seite sind unterschiedlich, die Speichermedien sind nicht normgerecht, sondern zu dick. Sony vertreibt diese unter dem Begriff DualDisc.
 
Zwei Gründe erklären die im Vergleich zu herkömmlichen CDs erheblich größere Speicherkapazität der DVD:
 
Zum einen sind die Datenspuren der DVD mit ihren Vertiefungen (Pits and Lands) schmaler sowie enger nebeneinander gereiht als auf den CDs. Zusätzlich sind die möglichen Vertiefungslängen kleiner welches zur Folge hat, dass auf weniger Raum mehr Daten gespeichert werden können. Zugleich erhöht diese die Anfälligkeit gegenüber Kratzern oder anderen Verunreinigungen der Oberfläche. Zum anderen ist es möglich, auf einer (zweilagigen) DVD zwei Datenschichten übereinander zu lagern.
 
 
Neue DVD Technologien:
 
Zur Nutzung der erweiterten Technologien für DVD braucht es höherfrequente (das heißt, die Farbe des Lasers ist in Richtung Blau verschoben) und genauere Laser als zum Auslesen von CDs. Um die zweite Datenschicht der DVD lesen zu können, muss der Laser zusätzlich noch leicht anwinkelbar sein. Zusammen mit der veränderten Laserfokussierung ist es dann möglich, die untere („verdeckte“) Schicht der Speichermedien lesen zu können.
 
 
DVD Datenkodierung:
 
Binärdaten auf einer DVD werden nach der so genannten „Eight-to-Fourteen-Modulation-plus” (EFMplus) geschrieben. Diese stellt sicher, dass sich alle 2 bis 10 Takte die Polarität des ausgelesenen Signals ändert. Dieses geschieht, wenn der Laser in der Spur einen Übergang von einer Vertiefung („pit”) zu einem Abschnitt ohne Vertiefung („land”) passiert oder umgekehrt.
 
Hierbei gibt es folgenden Hintergrund: Die Abschnitte mit Vertiefungen bzw. ohne Vertiefungen müssen so lang sein, dass der Laser die Veränderung auch zu erkennen vermag. Würde ein Bitmuster direkt auf den Datenträger geschrieben, würden bei einem alternierenden Signal (1010101010101010...) falsche Werte ausgelesen, da der Laser den Übergang von 1 nach 0 beziehungsweise von 0 nach 1 nicht verlässlich feststellen könnte. Die EFMplus-Modulation bläht das Signal von 8 Bit auf 16 Bit auf und wählt die Füllbits so, dass die oben erwähnte Forderung, dass sich alle 2 bis 10 Takte die Polarität ändert, also ein Übergang von 1 nach 0 oder umgekehrt geschieht, erfüllt wird.
 
 
DVD Schreiber (DVD Brenner):
 
Nachdem die ersten DVD Schreiber (DVD Brenner) nur eine Datenmenge von 3,4 GB (Gigabyte) auf einmal beschreibbare/brennbare DVD Speichermedien speichern konnten, musste die Kapazität später auf die volle Größe einer DVD-5 (4,38 GB) angehoben werden. Zusätzlich wurden wieder beschreibbare Speichermedien mit diesem Fassungsvermögen vorgestellt. Seit Mitte 2004 beherrschen DVD Brenner auch die Doppelschicht-Technik (Dual Layer/Double Layer), welche die Speicherung von Daten auf einem zweischichtigen Rohling ermöglicht. Der zweite Datenlayer besitzt weiter gesetzte Pits und Lands, um ein Lesen durch die untere Schicht hindurch zu ermöglichen. Er ist somit kleiner. So fasst ein solcher Rohling statt 9 GB (die Kapazität zweier DVD-5) lediglich 7,95 GB Speicher.
 
 
DVD Duplikation:
 
DVD Pressung: Die Herstellung einer DVD oder einer CD (ROM und Video) besteht aus vier Schritten nach Anlieferung der Master-DVD-R beziehungsweise eines Streamer-Tapes („DLT“-Format) an das Presswerk.
 
-Premastering: Zu Beginn wird geprüft, ob der Standard (das Book) erfüllt ist, das heißt ob der Datenträger den Spezifikationen entspricht, danach wird mit der Berechnung des EDC (Error Detection Code) und ECC (Error Correction Code) begonnen. Dies dauerte ursprünglich zwischen 5 und 16 Stunden. Anschließend werden Time-Code, Inhaltsinformation der Tracks und TOC (Table of contents) usw. generiert und ein Image der DVD / CDs erstellt. Die Daten werden nun dem Mastering zugeführt.
 
-Mastering: Die aufbereiteten Daten aus dem Premastering werden auf einen Glasmaster (eine Glasscheibe) übertragen, indem ein modulierter Laserstrahl die darauf aufgetragene Substratschicht (ein Farbstoff) von innen nach außen belichtet. Dann werden im Entwicklungsbad die belichteten Stellen ausgewaschen, die Pits entstehen. Anschließend wird der Glasmaster mit einer 100 nm dicken Silberschicht bedampft. Im Anschluss daran folgt ein erstes Auslesen als Qualitätsprüfung.
 
-Galvanik: Es werden Negative des Glasmasters erstellt, die für die Pressung als Stempel verwendet werden können.
 
DVD Serienanfertigung:
 
Die Disks aller DVD Formate werden aus zwei einzelnen aus Polycarbonat gespritzten Kunststoffscheiben von etwa 0,6mm Dicke hergestellt. Dabei hat die untere "Halbscheibe" (Layer 0) einen Stapelring als Abstandshalter, die obere "Halbscheibe" (Layer 1) trägt bei dem Format DVD-5 keine nutzbaren Informationen. Sie wird daher als "Dummy" bezeichnet. Die eigentliche DVD entsteht, wenn beide Hälften mit unter UV-Licht aushärtendem Lack verklebt werden ("bonden", Schichtdicke etwa 50µm). Um eine gleich bleibende Qualität der hergestellten Scheiben gewährleisten zu können, sind in den Produktionsanlagen üblicherweise hoch auflösende Kamerasysteme integriert. Zum Einsatz kommen auch stichprobenartig offline-Messlaufwerke.
 
Bei dem Herstellvorgang gibt es große Unterschiede zwischen prerecorded discs ("Kauf-Videos") und recordable/rewritable discs ("Rohlinge").
 
-prerecorded: Die Formate DVD-5,-9 und -10 können meistens auf derselben Maschine hergestellt werden. Hierbei werden die Informationen mit Matrizen ("Stamper") in das heiße Polycarbonat gepresst (Spritzprägen). Um die Daten für die Laufwerke der DVD Rekorder lesbar zu machen, werden die Halbscheiben mit Metall beschichtet ("sputtern"). Bei DVD-5, DVD-10 und dem Layer 1 bei DVD-9 wird Aluminium voll reflektierend gesputtert (etwa 50nm). Da bei DVD-9 beide Informationsschichten von einer Seite gelesen werden, wird die untere ("Layer 0") halb-transparent mit Gold, Silizium oder Silber-Legierungen beschichtet (etwa 10-15nm). DVD-14 und DVD-18 erhält man, indem zwischen die Halbscheiben eine mit DVD Strukturen versehene Folie eingebracht wird.
 
-recordable/rewriteable: In die späteren Datenebene wird eine spiralförmige Vertiefung ("Groove") eingedrückt, die zusätzliche Informationen für die Positionierung der Laufwerke enthält. Bei recordable discs (±R) kommt in diese Rille ein Farbstoff, bevor die reflektierende Silber- oder Gold-Schicht aufgebracht wird. Bei rewriteable discs (±RW) wird die Reflexions- und Datenschicht aus verschiedenen metallischen Werkstoffen durch sputtern hergestellt (Phase-Change-Technologie).
 
 
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