DAS CD-FORMAT
Das Format der heute gebräuchlichen CDs, wie Audio-CDs oder CD-ROMs,
wurde bereits im Jahr 1980 festgelegt. Damals forschten die Firmen Philips
und Sony unabhängig von einander an einer neuen Art optischer digitaler
Datenträger. Diese sollten ursprünglich die Größe
der damals gebräuchlichen Vinyl-Langspielplatten haben. Doch man
stand vor einem Problem: Optische Datenträger in der Größe
einer Langspielplatte konnten weitaus mehr Informationen speichern,
als für den Vertrieb in der Musikindustrie notwendig waren. Bis
zu 13 Stunden Musik hätten unkomprimiert auf diese „Langspiel-Discs“ gepasst.
Das Format war für das Geschäftsmodell der Musikindustrie
also nicht praktikabel. Bald einigte man sich bei Sony und Philips darauf,
dass auf einer CD zumindest die berühmte Neunte Sinfonie von Ludwig
van Beethoven Platz finden sollte. Als Standard wurde dann eine Aufnahme
der Sinfonie aus dem Jahre 1951 festgelegt, die von Wilhelm Furtwängler
arrangiert worden war und exakt 74 Minuten dauerte. Aus der so festgelegten
Abspiellänge von Audio-CDs ergaben sich dann auch ihre Speicherkapazität
von 700MB und deren Durchmesser: 12 Zentimeter. Dieses Format haben
auch heute noch alle beschreibbaren CD-ROMs.
Wie lange einmal auf eine CD-ROM aufgeschriebene Daten effektiv
gelesen werden können, ist noch unklar. Die Schätzungen
gehen von 10 bis 50 Jahren aus. Die Alterung von CDs ist sehr
stark von Temperaturschwankungen und der Sonnenlichteinstrahlung
auf CDs abhängig: In der Regel sollten CD-ROMs bei ca. 20
Grad Celsius in vollkommener Dunkelheit gelagert werden.
(Alle Angaben ohne Gewähr)
DVD-BRENNER UND BRENNGESCHWINDIGKEIT
DVD-Brenner können sowohl DVD-Rohlinge als auch CD-Rohlinge beschreiben
und beide Formate lesen. DVD-Brenner können als Weiterentwicklung
der CD-Brenner angesehen werden. DVD-Brenner können schneller größere
Datenmengen brennen, bei DVD-Rohlingen bis zu 4,7 GB. Die Brenngeschwindigkeit
wird durch die Bezeichnung x-fach definiert. Ein DVD-Brenner ist in
der Lage, 1350 Kilobyte pro Sekunde auf eine DVD aufzuschreiben. Ist
die Brenngeschwindigkeit eines DVD-Brenners mit 1-fach angegeben, so
benötigt dieser exakt eine Stunde, um die vollen 4,7 GB auf einen
Rohling aufzuschreiben. Die 2-fache Brenngeschwindigkeit entspricht
demnach 30 Minuten für 4,7 GB, 4-fach 15 Minuten.
CD-BRENNER
Um CD-Rohlinge, wie CD-R oder CD-RW beschreiben zu können, besitzen
CD-Brenner energiereiche Laser, mit denen CD-Rohlinge lokal aufgeschmolzen
werden können, um so die Reflexionseigenschaften der CDs zu verändern
und so Daten auf die CDs aufzuschreiben. CD-R und CD-RW sind also beschreibbare
CDs. Während eine CD-R (CD-„Recordable“) aber nur einmal
beschreibbar ist, kann eine CD-RW (CD-„Re-Writeable“) mehrfach
beschrieben werden, mit einem geeigneten Brenner sogar bis zu 1000-mal.
Diese speziellen CD-ROMs bestehen aus einem Polycarbonat-Träger,
in den eine feine, durchgehende Führungsrille, ähnlich
wie bei einer Vinyl-Langspielplatte, eingearbeitet ist. Über
diesem Kunststoffträger befindet sich eine sehr feine organische
Farbschicht und auf dieser wiederum eine Gold-, Silber- oder
Aluminiumschicht. Die Rille im Kunststoffträger dient der
Führung des Lasers im Brennvorgang. Der Laser verändert
im Brennvorgang durch Hitzeentwicklung die Lichtdurchlässigkeit
der organischen Farbschicht auf der CD, wodurch die so genannten „Pits“ entstehen.
Auf die Oberseite der geprägten Scheibe werden so die
digitalen Informationen aufgeschrieben. Diese sind auf der
Disc durch eine sehr lange Kette von Vertiefungen und erhobenen
Zwischenräumen gespeichert, die englisch als „Pits“ und
als „Lands“ bezeichnet werden.
Die Daten auf einer CD sind durch die so genannte 8-14-Kodierung
codiert. Ein Wechsel zwischen einem „Pit“ und
einem „Land“ wird demnach als logische 1 verstanden.
Wenn kein Wechsel vorhanden ist (beispielsweise pit/pit oder
land/land), wird eine logische 0 decodiert.
Aus 14 kodierten Bits wird dann der „8-Bit Wert“ ermittelt.
Diese Pits können dann von einem Laser beim Lesen der CD
erkannt werden, da sich durch das Verändern der Farbschicht
der Reflexionsgrad des Lichtes an der darüber liegenden
Gold- oder Aluminiumschicht verändert hat: Die CD ist „gebrannt“ worden.
Die Technik der CD-RW noch etwas aufwendiger. Sie basiert auf
der „Phase-Change-Technology“. Dabei verursacht
ein sehr energiereicher Laserstrahl amorphe Zonen auf der Oberfläche
der CD. Diese reflektieren das Licht des lesenden Lasers schlechter.
Diese Zonen stellen dann eine digitale Null dar. Zum Löschen
der wieder beschreibbaren CD-RWs wird ein weniger energiereicher
Laser eingesetzt, der die Oberfläche der CD wieder kristallin
werden lässt und somit ihre Reflexionsfähigkeit wieder
herstellt.
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