discondemand.de
disc on demand by MrDISC

GLOSSAR

CD

Die Compact Disc (kurz: CD, englisch für kompakte, kleine Scheibe) ist ein optischer Massenspeicher, der Anfang der 1980er Jahre zur digitalen Speicherung von Musik von Philips und Sony eingeführt wurde (Audio-CD) und die Schallplatte ablösen sollte. Später wurde das Format der Compact Disc erweitert, um nicht nur Musik abspeichern zu können. Als CD-ROM wird sie seitdem auch zur Speicherung von Daten für Computer eingesetzt.

Funktionsweise:
Die CD besteht zum größten Teil aus einem durchsichtigen Trägermaterial (Polycarbonat), das mittels Spritzprägen geformt wird. Die Oberseite dieses Trägers enthält die digitalen Informationen in Form von mikrometerkleinen Vertiefungen (Pits) und Zwischenräumen („Lands“), die zu einer einzigen langen, spiralförmigen Spur angeordnet sind (insgesamt etwa 9 km).

Diese „informationshaltige“ Oberfläche wird mit einem dünnen Aluminiumfilm bedampft und schließlich mit einem Lacküberzug geschützt und eventuell mit einem Etikett versehen oder bedruckt. Diese Informationen werden im Abspielgerät von einem Laser durch die Trägerschicht abgetastet. Daraus folgt auch, dass der Laser die Pits nicht als Vertiefungen, sondern durch das Polycarbonat als Hügel sieht, weil er die Informationsschicht sozusagen von der Rückseite sieht.

Ein Spurabschnitt von ca. 278 Nanometer Länge (eine Bitzelle) stellt ein so genanntes Kanalbit (Null oder Eins) dar. Eine Bitzelle mit einem Wechsel am Anfang von Land/Pit oder Pit/Land stellt eine logische Kanalbit-Eins dar, eine Bitzelle ohne einen solchen Wechsel eine logische Kanalbit-Null (NRZ-I-Codierung).
Lesekopf eines CD-Laufwerks
Lesekopf eines CD-Laufwerks

Der so ausgelesene Datenstrom ist EFM-codiert (engl. Eight-to-Fourteen-Modulation EFM), das heißt jeweils 14 Kanalbits repräsentieren ein 8-Bit-Datenwort. Die 14-Bit-Datenwörter zeichnen sich dadurch aus, dass auf jede Eins immer mindestens zwei und maximal zehn Nullen folgen. Die 14-Bit-Datenwörter sind – unter anderem zur Sicherstellung dieser Bedingung (manche fangen mit einer Eins an, andere hören mit einer Eins auf) – jeweils noch durch drei Füllbits (auch Trennbits oder Mergingbits genannt) voneinander getrennt. Beim Auslesen werden die drei Füllbits sofort aus dem Datenstrom entfernt, und für die je 14 EFM-codierten Kanalbits wird dann mittels einer Übersetzungstabelle der entsprechende Wert des uncodierten 8-Bit-Datenworts ermittelt.

Die Daten sind darüber hinaus als Blöcke und Frames organisiert. Je 24 uncodierte Bytes (entsprechend 6 Stereo-Samples) zzgl. 8 Byte Fehlerkorrekturinformationen bilden einen Frame, von denen wiederum 98 einen Block bilden. Ein Block enthält also 2352 Byte uncodierte Nutzdaten, 75 Blöcke enthalten eine Sekunde Audiomaterial. Insgesamt wird ein Datenbit mit ca. 3 Kanalbits codiert.

Aufgrund dieser Struktur des Datenstroms sind 200 Prozent mehr Bits auf der Disc als echte Datenbits: Das kürzeste vom Laserpunkt auslesbare Pit/Land ist aus physikalischen Gründen knapp einen Mikrometer lang (3x Spurabschnitt= 833 nm, limitierende Größe ist der Durchmesser des optimal fokussierten Punkts). Das kürzeste Pit/Land T3 kodiert drei Bits (100). Das längste Pit, T11, hat eine Länge von 11x2776nm = 3,054µm.

zurück zum Glossar nach oben

Anmelden

Neukunde?

Registrieren Sie sich hier!