Entwicklung und stellenwert der cd

Wohl kaum eine Hardware - Komponente hat in den vergangenen Jahren einen solchen Aufwärtstrend erlebt wie die Compact Disk. Die kleine Silberscheibe, deren Schwester in der Audio - Welt schon längst zum Standard avanciert ist, setzt sich dank ihrer immensen Speicherkapazität von über 650 Megabyte und aufgrund ihrer Pflegeleichtigkeit immer mehr durch. Doch das war nicht immer so. Vor etwa 10 Jahren, wo es noch keine CD's für den Computer gab, kostete eine normale Audio Cd fast noch so viel wie ihre silbrig - glänzende Oberfläche. Die gute alte Schallplatte erfreute sich damals konkurrenzloser Beliebtheit. Doch das dauerte nicht lange, und die alte analoge Schallplatte wurde in den meisten Fällen von den digitalen Audio CD's abgelöst. Auch heute findet man in Geschäften selten noch Schallplatten. CD's wurden einfach zum Standard unserer Gesellschaft. Man konnte sie X - beliebig oft anhören, ohne einen Qualitätsverlust zu bemerken. Man konnte auch direkt auf die einzelnen Titel zugreifen! All das machte die Cd zu einem der beliebtesten und populärsten Gebrauchsgegenstände auf der Welt. Doch war das schon alles! Nein, ganz im Gegenteil, die Forschungen fingen erst an. Computerfirmen auf der ganzen Welt überlegten ob man nicht solch ein Medium wie die Cd auch für den Computer entwickeln kann. In einer langjährigen Zusammenarbeit zwischen den japanischen und amerikanischen Computerfirmen entstand im Jahre 1990 die CD - ROM. Eine nicht beschreibbare Cd, die der Computer mittels eines Cd - Rom Laufwerkes lesen konnte. Das Multimediale Zeitalter hatte nun begonnen. Auf einer Cd waren jetzt also nicht nur Daten und Dokumente gespeichert, sondern auch Videosequenzen, Toninformationen, Spiele, Bilder, u.s.w. Und das auf einer einzigen Cd. Sie hat eine Speicherkapazität von bis zu 650 MB, daß ist daß 451-fache einer normalen Diskette.
Für das lesen einer Cd, brauchte man also ein CD - ROM Laufwerk. Anfangs waren die Laufwerke noch nicht leistungsfähig und rentabel, doch das änderte sich drastisch. Während es vor 5 Jahren fast nur Single und Double Speed Laufwerke gab, gibt es heute schon 24 - 50 fach Cd Laufwerke, daß heißt sie können zwischen 3,6 und 7,5 Megabyte pro Sekunde übertragen und daß ist um vieles mehr als vor 4 - 5 Jahren. Auch im Preis hat sich im Laufe der Zeit vieles verändert.
1992 kostete ein Double - Speed Cd - ROM Laufwerk, mit Software und Handbüchern zwischen 4000 und 5000 Schilling. Im Vergleich zu heute würde man für den gleichen Preis 3-4 50-fach Laufwerke der besseren Klasse bekommen.
Die Laufwerke und auch die CD\'s erfreuten sich großer Beliebtheit. Der Absatzmarkt stieg gewaltig und es wurden sowohl CD\'s als auch Laufwerke in Massen produziert und verkauft.
Der letztlich bislang entscheidenste Nachteil der Cd - Rom kann nicht verborgen bleiben; er ist schon im Namen sichtbar; Read Only Memory. Daten konnten von einer CD - Rom in einem handelsüblichen Cd- Rom Laufwerk nur gelesen, jedoch nicht beschrieben werden. Also blieb eigentlich nur die Anschaffung bereits beschriebener Disks. Man konnte also seine Individuellen Daten, Dokumente, Spiele, wieder nur auf Diskette oder Festplatte, nicht aber auf die Cd speichern.
Der einzige Ausweg aus diesem Dilemma war die Anschaffung eines Scheiben - Brenners. Mit einem solchen, Brenner kann man seine CD\'s beschreiben. Ein solcher Brenner kann meist lesen und schreiben. Man findet dann oft auf den Aufschriften der Verpackungen 4 fach lesen, 2 fach schreiben. Doch ist so ein Gerät rentabel? Grundsätzlich ja. Heutzutage, wo Spiele, Anwendungsprogramme oder einfach Daten ca. 200 - 500 Mb haben würde es sich nicht mehr auszahlen diese ungeheure Menge an Daten auf vielen einzelnen Disketten zu speichern, sondern viel einfacher auf einer einzigen Cd zu archivieren. Doch kann man sich als normalsterblicher so ein Gerät leisten? Vor 5-6 Jahren hatten diese Geräte nur Firmen, die selbst Cd\'s herstellten. Im Handel wurden sie nicht einmal angeboten, da sie viel zu teuer gewesen wären und mit Sicherheit keinen Käufer gefunden hätten. 6 Jahre später im Jahre 1997 kostete ein Cd- Brenner zwischen 5000 und 10 000 Schilling, also ein halbwegs erschwinglicher Preis. Mittlerweile sind diese Geräte bereits günstiger, wie vor etwa 7 bis 8 Jahren ein normales CD-ROM Laufwerk gekostet hat. Zwischen 3000 und 6000 Schilling bekommt man heutzutage einen CD-Writer, der schon schneller schreiben kann, als vor 7 Jahren CD-ROM Laufwerke fähig waren, CD's zu lesen.
1.1.1.1. Aufbau und Technologie der CD






Ein durchsichtiger Kunststoff macht den größten Teil der Gesamtdicke von 1.2 mm einer CD-ROM aus (vgl. Abbildung 1). Die Daten sind physikalisch in Pits (Vertiefungen) enthalten, die in den Kunststoff geprägt werden. Darauf ist eine Metallschicht aus Aluminium, Silber oder Gold aufgedampft. Zum Schutz dieser metallisierten Oberfläche wird eine Schutzschicht (Lackschicht) aufgebracht, auf die das Label der CD gedruckt wird. Von der Unterseite gesehen wirken die Löcher wie kleine Erhebungen, weshalb oft auch von Bergen statt von Löchern bzw. Vertiefungen gesprochen wird. Die Pits sind so winzig, daß sie weder mit bloßen Auge noch mit einer Lupe zu erkennen sind, sondern nur mit einem Rasterelektronenmikroskop. Die genauen Maße sind Abbildung 2 zu entnehmen.






Eine CD enthält eine fortlaufende Spur von Pits, die sich spiralförmig von innen nach außen windet. Das hat den Vorteil, daß problemlos auch kleinere CDs abgespielt werden können und Beschädigungen am äußeren Rand die Daten nicht unbrauchbar machen, weil ein kleiner Sicherheitsabstand eingehalten wird. Jede Pitkante, gleichgültig ob am Anfang oder am Ende, steht für eine 1; sämtliche Flächen dazwischen, innerhalb oder außerhalb eines Pits, entsprechen einer 0 (vgl. Abbildung 3).


Abgetastet werden die Daten mit einem Laser, der unterhalb der CD angebracht ist und dessen Strahl von der Metallschicht reflektiert wird (vgl. Abbildung 4). Da die Pithöhe /4 beträgt, erfährt der Laserstrahl eine Phasenverschiebung um /2. Daher kommt es zwischen dem von einem Pit reflektierten Strahl und einem von der Oberfläche reflektierten Strahl zu Interferenzen und gegenseitiger Auslöschung. Die Datendichte der Pitspur ist am Anfang der Spirale die gleiche wie am Ende. Daher muß die CD mit konstanter Lineargeschwindigkeit von 1.2 - 1.4 Meter pro Sekunde rotieren und die Geschwindigkeit der CD von innen nach außen von 500 auf 200 Umdrehungen pro Minute abnehmen.
Die kleinste Dateneinheit auf einer CD wird ein Frame genannt. Jeder Frame enthält Nutzdaten, die zugehörigen Paritätsdaten, ein Synchronisationswort sowie einen Subcode von 8 Bits und besteht aus insgesamt 291 Bits (vgl. Tabelle 1). Aufgrund der Kodierung müssen hierfür 588 Bits gespeichert werden. 98 Frames bilden einen Sektor, der die kleinste adressierbare Einheit ist.

Sync
Subcode User Data Parity User Data Parity 27 8 96 32 96 32