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CD,

 

Compact Disc.

CD

 

[Abk. für Compact Disc, dt. »Kompaktscheibe«] die, dauerhaft speichernde Scheibe, die in einem Laufwerk optisch gelesen (und in manchen Formen auch beschrieben) wird. Die CD hat sich in den letzten Jahrzehnten zum vorherrschenden Tonträger und zu einem der wichtigsten Datenträger entwickelt, nicht zuletzt deshalb, weil sie große Datenmengen auf geringer Fläche speichert sowie einfach zu handhaben und relativ preiswert herzustellen ist.

 

Ursprünglich wurde unter einer CD nur deren älteste Form, die Audio-CD (CD-DA), verstanden. Für die Computertechnik bedeutend als Datenspeicher ist die CD-ROM. Heute gibt es zahlreiche CD-Typen (CD-Formate), die jeweils einem bestimmten Standard entsprechen. Als wichtigste CD-Typen neben CD-DA und CD-ROM lassen sich nennen:

 

- CD-I für Multimedia-Anwendungen,

 

- CD-R, CD-RW (beschreibbare und mehrfach beschreibbare CDs),

 

- Photo CD, Video-CD für die Speicherung von Bildern bzw. Videofilmen,

 

- CD-Extra, CD plus (Hybrid-CDs, die als Audio-CD, aber auch als CD-ROM zu benutzen sind).

 

Verschiedene Informationsarten, z. B. Audio- und Videoinformationen oder Audioinformationen, kombinieren die CD-ROM XA und die CD Text.

 

Nicht zu den CDs gehört die Minidisc, sie ist ein magnetooptisches Speichermedium. Auch die DVD ist keine CD, obwohl sie wie eine CD aussieht und deshalb manchmal als CD bezeichnet wird. Ihr innerer Aufbau unterscheidet sich in einigen Punkten von dem der CD, und die DVD ist insgesamt viel leistungsfähiger.

 

In ihrer üblichen Form besteht eine CD aus einer ca. 20 g schweren Kunststoffscheibe aus transparentem Polykarbonat mit einer Dicke von etwa 1,1 mm und einem Durchmesser von 12 cm. Abweichend davon existieren auch kleinere Sonderformen wie Mini-CD und Shape-CD (eine CD in einer bestimmten, nicht runden Form, die meist für Werbezwecke verwendet wird). Auf dem Polykarbonatträger ist eine sog. Speicher- oder Informationsschicht in Form einer reflektierenden dünnen Metallschicht (meist aus Aluminium oder Gold) aufgebracht, die einseitig gelesen werden kann. Durch eine transparente Schutzlackierung ist die Informationsschicht gegen Zerkratzen und andere Störeinflüsse geschützt.

 

Die Informationen selbst sind in der Speicherschicht in Form von Vertiefungen enthalten, die bei der Herstellung der CD auf dem Kunststoffträger aufgebracht werden; dies geschieht bei der Massenherstellung von CDs mithilfe eines Masters (CD-ROM-Master), bei beschreibbaren CDs, indem mit einem Laserstrahl kleine Vertiefungen in die Speicherschicht hineingebrannt werden. Man nennt diese Vertiefungen Pits (dt. »Grube«, »Abgrund«), die unverformten Bereiche heißen Land (dt. »Land«). Die Pits sind in einer spiralförmigen Spur (Datenspirale) angeordnet, die von innen nach außen gelesen wird. Der Abstand zwischen zwei Windungen dieser Spirale beträgt nur 1,6 µm. Beim Lesen einer CD wird die CD-Oberfläche mit einem fein gebündelten Laserstrahl entlang der Spiralspur berührungslos abgetastet; dabei registriert ein Fotodetektor, wie das Licht von der Metallschicht reflektiert wird. Trifft der Laserstrahl auf einen Pit oder ein Land, so wird er reflektiert; nur beim Wechsel von Pit zu Land bzw. umgekehrt wird der Laserstrahl aus der ursprünglichen Richtung abgelenkt und vom Detektor nicht mehr registriert. Ein solcher Wechsel wird von dem CD-Lesegerät als binäres Signal interpretiert (ein Wechsel entspricht der Eins, kein Wechsel der Null). Fehlerkorrektur- und Kontrolldaten sorgen dafür, dass die meisten Daten auch bei Beeinträchtigungen der Datenspur (z. B. durch Kratzer usw.) gelesen werden können. Mithilfe eines speziellen Modulationsverfahrens (EFM) können aus dem Binärsignal die ursprünglichen Daten rekonstruiert werden.

 

Die Datenspirale umfasst mehr als 20 000 Windungen, die in Sektoren unterteilt sind. Im Unterschied zu einer Festplatte sind die Sektoren einer CD alle gleich lang. Die inneren Sektoren überstreichen also einen größeren Winkelbereich. Daher muss die Umdrehungsgeschwindigkeit jeweils der Position des Laserstrahls angepasst werden, damit alle Sektoren die Leseeinheit mit gleicher Geschwindigkeit passieren (Constant Linear Velocity, dt. »konstante lineare Geschwindigkeit«, CLV-Verfahren), und zwar sinkt die Umdrehungsgeschwindigkeit kontinuierlich (linear) von innen nach außen. Den Anfang der Datenspirale bildet ein Startbereich (Lead-in) mit dem Inhaltsverzeichnis. Auf diesen folgen 333 000 Sektoren mit Daten. Jeder dieser Sektoren enthält Nutzdaten sowie zusätzliche Kontroll- und Korrekturdaten. Bei einer Audio-CD sind dies 2352 Byte pro Sektor, woraus sich eine Speicherkapazität von 783 216 000 Byte (rund 780 MByte) ergibt (entsprechend einer Laufzeit von ca. 80 Minuten). Die Sektoren einer CD-ROM enthalten jeweils nur 2048 Byte Nutzdaten, sodass ihre Speicherkapazität bei 681 984 000 Byte liegt (= rund 680 MByte). Am Ende der Datenspirale befindet sich ein Endbereich (Lead-out). Ist eine beschreibbare CD in mehreren Aufzeichnungsgängen (sog. Sitzungen, engl. sessions) hergestellt worden, wird am Anfang und am Schluss jeder Sitzung jeweils ein Lead-in und ein Lead-out auf die CD gebracht; dies verringert die Speicherkapazität.

 

 

 

Treten bei einer CD öfter Lesefehler auf, muss sie wahrscheinlich gereinigt werden. Dies geschieht am besten mit einem weichen Tuch und ohne kreisförmige Bewegungen. Kratzer geringer Tiefe lassen sich mit Reparatursets (sehr feines Schmirgelpapier plus Politur) beseitigen.