Compact Disc
Die Compact Disc (üblicherweise als CD abgekürzt) ist ein optischer Massenspeicher, der Anfang der 80ern zur digitalen Speicherung von Musik von Philips und Sony eingeführt wurde und die Schallplatte ablösen sollte. Wenige Jahre später wurde sie auch als CD-ROM zur Speicherung von Daten für Computer eingesetzt.
Die CD besteht zum größten Teil aus einem durchsichtigen Trägermaterial. Auf die Oberseite des Trägers werden die Informationen eingepresst. Diese bestehen aus mikroskopisch kleinen Vertiefungen ("Pits") und Zwischenräumen ("Lands"), die zu einer einzigen langen spiralförmige Spur angeordnet sind (insgesamt ca. 5 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.
Die Pits auf der CD stellen jedoch nicht direkt die Datenbits dar, sondern sind mittels 8-14-Kodierung (engl. Eight to Fourteen Modulation EFM) kodiert. Hierbei ist ein Wechsel (Land/Pit oder Pit/Land) eine logische 1, kein Wechsel eine logische 0. Aus 14 kodierten Bits wird mittels einer Übersetzungstabelle der eindeutige 8-Bit Wert ermittelt. Die Kodierten Bits sind jeweils noch durch 3 Füllbits voneinander getrennt. Dies ist nötig, damit auf der CD ein Pit bzw. Land niemals kürzer als 3 Bit und länger als 11 Bit ist, damit beim Abtastvorgand eine sichere Synchronisation gewährleistet ist.
Damit sich Kratzer nicht negativ auf die Datensicherheit auswirken, sind die Daten mittels Parity-Bits gesichert, so dass Bitfehler erkannt und korrigiert werden können. Weiterhin sind aufeinanderfolgende Datenbytes per Interleaving auf eine grössere Fläche verteilt. Der Cross-Interleave Reed-Solomon code (CIRC) ist dadurch in der Lage einen Fehler von bis zu 3500 Bits (das entspricht etwa 2,4 mm) zu korrigieren und Fehler von bis zu 12000 Bits (etwa 8,5 mm) bei der Audio-CD zu kompensieren.
Im Gegensatz zur Schallplatte ist die Anzahl Umdrehungen pro Zeiteinheit nicht gleich, sondern wechselt: innen dreht die Compact Disc rascher, außen langsamer. Was gleich bleibt ist die Länge der Spur, die pro Zeiteinheit am Lesekopf vorbeigezogen wird: 1.30 Meter/Sekunde bei Einfachgeschwindigkeit.
CDs gibt es in verschiedenen Großen, am verbreitetsten ist jedoch die Version mit einem Durchmesser von 120mm. Diese kann ca. 74 Minuten Musik oder 650 Megabyte Daten speichern.
Unter Ausnutzung von Toleranzen ist es möglich, ca. 80 Minuten Musik, bzw. 700 MB an Daten zu speichern.
Die Format-Spezifikationen der Audio-CD (kurz CD-DA), bekannt als "Red Book"-Standard, wurde von der niederländischen Elektronikfirma Philips entworfen. Philips besitzt auch das Recht der Lizenzierung des "CD"-Logos, das auf jeder CD erscheint. Die Musikinformationen werden in 16-Bit Stereo und einer Samplingrate von 44.1 kHz gespeichert.
Die Spezifikationen der CD-ROM sind im "Yellow Book"-Standard festgelegt.
Ein plattformübergreifendes Dateisystem der CD-ROM wurde von der ISO im Standard ISO9660 festgeschrieben.
Eine Weiterentwicklung der CD ist die DVD. Diese bietet wesentlich größere Kapazität (von 4.7 GB bis 17.0 GB) und wird vor allem für Videodaten verwendet.
Seit 2001 werden in Deutschland auch silberne Scheiben verkauft, die betrügerischer Weise ebenfalls mit CD bezeichnet werden und einen so genannten "Kopierschutz" enthalten sollen. Dabei handelt es sich aber lediglich um künstlich eingebrachte Fehler oder andere Abweichungen vom Red Book-Standard. Die Platten sollen sich dadurch nicht mehr in dem CD-Laufwerk eines PCs abspielen lassen, um ein Kopieren zu verhindern. Linux oder spezielle Programme unter Windows lassen sich davon aber nicht beeindrucken und können die Daten trotzdem lesen. Viele Autoradios oder andere CD-Spieler haben jedoch Probleme damit oder sind einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Meist leidet die Ton-Qualität unter dem so genannten Kopierschutz.
siehe auch: CD-ROM, CD-R, CD-RW, Laserdisk, Video-CD (VCD)