web2get großes Lexikon rund um DVD und CDs für Interessierte ! Teil 2

Lexikon CDs / DVD Rohlinge 2

Zu CD-ROM, Einleitung:
 
Die CD-ROMs als Speichermedien speichern zwischen 650 MB (entspricht 74 Minuten Musik - der herkömmlichen Audio CDs) und 900 MB (100-Minuten CDs), die aber nicht von jedem CD Brenner beschrieben und nicht in allen CD Laufwerken gelesen werden können. Ursprünglich sollte die Speicherkapazität dieser Speichermedien 60 Minuten Musik betragen. Der Durchmesser dieser CDs sollte ursprünglich genau 10 Zentimeter betragen, somit passend in jede Hemdbrusttasche. Die willkürlich erscheinenden 74 Minuten entstanden, weil Mitarbeiter der japanischen Entwicklungsfirma gerne Ludwig von Beethovens 9. Sinfonie hörten, die jedoch 74 Minuten lang ist und deshalb nicht auf den Audio CDs ausreichend Platz gefunden hätte. So entschieden sich die an der Entwicklung dieser Speichermedien beteiligten Firmen Sony und Philips dafür, die geplante Kapazität zu erweitern. Die CD-ROM hat somit einen Durchmesser von ca. 12 Zentimeter. Das Mittelloch dieser CDs findet seinen Ursprung in der Größe einer alten niederländischen 10 Cent Münze. Die Entwickler von Philips trugen diese ständig in ihrem Geldbeutel. Die Größe des Durchmessers dieser Münze schien für die Anwendung auf diesen CDs zu sein.
 
Heute verfügen fast alle Computersysteme über ein CD-ROM-Laufwerk, mit dem die Daten der CDs gelesen werden können. Die CD-ROM ist eines der wenigen Speichermedien, die von verschiedenen Computersystemen gelesen werden können, vorausgesetzt die Daten wurden nach der ISO-9660-Norm aufgezeichnet. Andere verbreitete Dateisysteme für CD-ROM sind zum Beispiel Rockridge (UNIX) und Joliet (Windows). Unterstützten CD-ROMs die El Torito-Spezifikation, so sind sie bootfähige Speichermedien. Alle diese Spezifikationen beruhen auf der ISO 9660-Norm.
 
Vorgestellt wurden die ersten CDs 1979 auf einer Tokio Messe. Die CD-ROMs sind die zur Zeit am weitesten verbreiteten Speichermedien zum Verteilen von Daten und Software.
 
Die CD-ROM ist eines der offiziellen CD-Formate, die in den so genannten „Bunten Büchern“ (Rainbow Books) spezifiziert sind, im Falle von CD-ROM im „Yellow Book“ (= Daten CDs) und „Orange Book“ (= beschreibbare CDs, Formate mit Multisession-Fähigkeit). Die dort beschriebenen Spezifikationen müssen eingehalten werden, ansonsten darf die CD-ROM das von Philips vergebene offizielle Compact Disc-Logo nicht tragen. Weitere spezielle Formate von Speichermedien existieren, z.B. CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i. Da bei der Herstellung von CD-ROM (und deren Derivate) bestimmte Patente von Philips und/oder Sony genutzt werden, ist zu prüfen, ob dafür von den Patentrechtsinhabern Lizenzgebühren verlangt werden. Die Herstellung und der Vertrieb von unlizensierten CDs ist in Deutschland und/oder anderen Ländern durch die Patentinhaber verboten und wird durch staatliche Stellen strafrechtlich verfolgt.
 
 
Aufbau der CDs:
 
Als Ausgangsmaterial für Speichermedien verwendet man hier Kunststoffscheiben (aus Polyamid) mit einem Durchmesser von 12 cm und einer Stärke von 1,2 mm. Auf diesen Scheiben befindet sich, analog zur Schallplatte, eine spiralförmig verlaufende Datenspur. Die Informationsträger sind auch hier kleine Vertiefungen auf den CDs, die sogenannten „Pits“ und „Lands“, welche im Maßstab um ein Vielfaches gegenüber einer Schallplatte verkleinert wurden, Diese sind unterschiedlich lang und so konstruiert, dass sie mit einem Laserstrahl ausgelesen werden können. Das wechseln von "Pit/Land" bzw. "Land/Pit" auf den CDs bildet eine 1, die gleich bleibende Struktur "Land/Land" oder "Pit/Pit" eine 0 auf den CDs. Daher ist keine Darstellung von zwei aufeinander folgenden 1sen möglich. Eine Umkodierung ist nötig, die mit der 8 zu 14 Modulation realisiert wird. (Mit weiteren 3 Merge-Channelbits getrennt ergeben sich 17 Kanalbits für ein Datenbyte.) Die „Tonspur“ (Datenspur) verläuft hier auf den CDs von innen nach außen, am Anfang der Datenspur ist ein Inhaltsverzeichnis gespeichert. Bei den Musik CDs gibt dieses Inhaltsverzeichnis die Anzahl der Musiktitel, die Einspieldauer und die Gesamtspieldauer an. Bei Daten CDs sind dort u.a. die Positionen von Dateien und Verzeichnissen gespeichert.
 
Die Drehzahl der CDs wird abhängig von der Stellung des Abtastsystems auf der spiralförmigen Spur reguliert. Dies gewährleistet eine gleich bleibende Datenabtastung auf den Speichermedien. So wird vom Abtastsystem innen die Drehzahl etwa auf 520 U/min und außen etwa auf 210 U/min eingestellt. Bei einfacher CD-Geschwindigkeit werden ca. 150 Kilobyte pro Sekunde ausgelesen, wovon etwa die Hälfte reine Nutzdaten darstellen. Der Rest besteht aus Zusatzinformationen für Fehlerkorrekturen, Codierungen und Synchronisationen.
 
 
Haltbarkeit/Lebensdauer von CDs: Ungeklärt ist die Frage, wie lange die Daten der CDs effektiv gelesen werden können. Es wird vermutet zwischen 10 und 50 Jahren, wobei die Alterung der Speichermedien sehr stark von Temperaturschwankungen abhängig ist. Auch das Sonnenlicht lässt die Speichermedien sehr viel schneller altern. Sicher ist, dass Daten auf den Speichermedien bedeutend kürzer als auf Papier/Pergament halten. Es wird vermutet, dass eine optimale Lebensdauer der CDs durch die Lagerung bei konstanten 20 Grad Celsius in völliger Dunkelheit erreicht wird.
 
 
Herstellung der Speichermedien:
 
Die CDs bestehen aus einem Kunststoffträgermaterial mit Aluminiumbeschichtung, die digitale Information wird auf einer spiralförmigen Spur aufgebracht. Vertiefungen werden stellenweise in die Beschichtung gepresst, die Pits. Die Pits reflektieren etwas früher als die unbeschädigten, reflektierenden Stellen, die Lands. Da alle CDs von der Oberseite gepresst und von der Unterseite gelesen werden, sind die Pits von der Lese-Seite nicht als Vertiefungen sichtbar, sondern als Hügel. Die Übergänge von Land zu Pit und umgekehrt, reflektieren das Licht nicht. Beim Lesen der CDs tastet ein Laserstrahl die gespeicherten Informationen der Speichermedien ab.
 
Die industrielle Herstellung der Speichermedien fängt mit dem Premastering an. Es werden die auf einer CD-ROM zu speichernden Daten zusammengestellt, der dazugehörige Fehlererkennungscode (EDC/ECC, Error Detection Code/Error Correction Code) berechnet. Ein spezielles Korrekturverfahren (CIRC, Cross-Interleaved Reed-Solomon Code) dient zum Beseitigen von Fehlern beim Lesen der CDs. Beim Premastering werden den eigentlichen Nutzdaten noch Synchronisationsbytes und Headerinformationen vorangestellt.
 
Im nächsten Schritt, dem Mastering, werden mit Hilfe eines starken Laserstrahles die Daten vom Premastering auf eine photoresistente Schicht übertragen, ausgewaschen sowie versilbert. Das Negativ einer CD-ROM, ein so genannter Glasmaster entsteht, in den meisten Fällen wird der Glasmaster vor der CD-ROM-Herstellung durch Nickel galvanisiert, der so genannte „Vater“ der CDs entsteht.
 
Die eigentliche CD-ROM-Herstellung (Pressung) erfolgt im so genannten Spritzgussverfahren (genau: Spritzprägen). Das flüssige Polycarbonat als Ausgangsmaterial wird mit Hilfe des Masters in eine Form gepresst, sodann mit Aluminium beschichtet und versiegelt. Viele Hersteller lassen noch ein CD-Label im Siebdruckverfahren auf die Oberseite der CDs aufgetragen.
 
 
Normen und Standards für Speichermedien:
 
ISO/IEC 10149, basiert auf dem Standard ECMA-130.
 
 
Spezielle Arten und Formate von CDs :
 
1.) CD-DA (Compact Disc Digital-Audio) - Die klassischen Audio CDs
 
2.) CD-i (Compact Disc Interactive) - Ein inzwischen veraltetes Multimedia-Format
 
3.) CD-R (Compact Disc Recordable) - Die üblichen, einmal beschreibbaren CDs
 
4.) CD-RW (Compact Disc ReWritable) - Die weniger populären, mehrfach beschreibbaren CDs
 
5.) DVD (Digital Versatile Disc) - Das Nachfolgeformat mit vielfacher Speicherkapazität
 
6.) Universal Disk Format (UDF) - Ein plattformunabhängiges Dateisystem, das neben der DVD auch auf CD-ROM eingesetzt wird.
 
 
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