Compact Disc - Compact disc

Compact Disc
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Die lesbare Oberfläche einer CD enthält eine spiralförmige Spur, die fest genug gewunden ist, um eine Beugung des Lichts in ein volles sichtbares Spektrum zu bewirken .
Medientyp Optische Disc
Codierung Verschiedene
Kapazität Normalerweise bis zu 700 MB (bis zu 80 Minuten Audio)
lesen  Mechanismus 780 nm Wellenlänge ( Infrarot und rote Kante) Halbleiterlaser (frühe Spieler verwendeten Helium-Neon-Laser ), 1.200 Kbit /s (1×)
 Schreibmechanismus 780 nm Wellenlänge (Infrarot und roter Rand) Halbleiterlaser in beschreibbaren Formaten CD-R und CD-RW , Pressform (Stempel) in schreibgeschützten Formaten
Standard Regenbogenbücher
Entwickelt  von Philips , Sony
Verwendung Audio- und Datenspeicherung
Erweitert  auf CD-RW
DVD
Super Audio CD
Freigegeben Oktober 1982 ; vor 39 Jahren (Japan) März 1983 ; Vor 38 Jahren (Europa und Nordamerika) ( 1982-10 )
 ( 1983-03 )

Die Compact Disc ( CD ) ist ein digitales Datenspeicherformat für optische Discs , das von Philips und Sony gemeinsam entwickelt wurde, um digitale Audioaufzeichnungen zu speichern und abzuspielen . Im August 1982 wurde die erste Compact Disc hergestellt. Es wurde dann im Oktober 1982 veröffentlicht und als Digital Audio Compact Disc gebrandmarkt .

Das Format wurde später für die Datenspeicherung ( CD-ROM ) angepasst . Mehrere andere Formate wurden daraus abgeleitet, darunter einmal beschreibbare Audio- und Datenspeicherung ( CD-R ), wiederbeschreibbare Medien ( CD-RW ), Video-CD (VCD), Super-Video-CD (SVCD), Foto-CD , Bild-CD , Compact Disc-Interactive ( CD-i ) und Enhanced Music CD .

Standard-CDs haben einen Durchmesser von 120 Millimetern (4,7 Zoll) und sind für bis zu 74 Minuten unkomprimiertes digitales Stereo- Audio oder etwa 650  MB Daten ausgelegt. Die Kapazität wird routinemäßig auf 80 Minuten und 700 MB erweitert,  indem mehr Daten eng auf einer Disc der gleichen Größe angeordnet werden. Die Mini CD hat verschiedene Durchmesser von 60 bis 80 Millimeter (2,4 bis 3,1 Zoll); Sie werden manchmal für CD-Singles verwendet , um bis zu 24 Minuten Audio zu speichern oder Gerätetreiber bereitzustellen .

Zum Zeitpunkt der Einführung der Technologie im Jahr 1982 konnte eine CD viel mehr Daten speichern als eine PC -Festplatte , die normalerweise 10 MB fassen würde. Im Jahr 2010 boten Festplatten im Allgemeinen so viel Speicherplatz wie tausend CDs, während ihre Preise auf Massenmarktniveau gesunken waren. Im Jahr 2004 erreichte der weltweite Verkauf von Audio-CDs, CD-ROMs und CD-Rs etwa 30 Milliarden CDs. Bis 2007 wurden weltweit 200 Milliarden CDs verkauft.

Physische Details

Diagramm der CD-Schichten
  1. Auf einer Polycarbonat-Scheibenschicht sind die Daten unter Verwendung von Bumps codiert.
  2. Eine glänzende Schicht reflektiert den Laser.
  3. Eine Lackschicht schützt die glänzende Schicht.
  4. Das Artwork ist oben auf der Disc im Siebdruck gedruckt .
  5. Ein Laserstrahl liest die CD und wird auf einen Sensor reflektiert, der sie in elektronische Daten umwandelt

Eine CD besteht aus 1,2 Millimeter (0,047 Zoll) dickem Polycarbonat- Kunststoff und wiegt 14–33 Gramm. Von der Mitte nach außen sind die Komponenten: das mittlere Spindelloch (15 mm), der erste Übergangsbereich (Klemmring), der Klemmbereich (Stapelring), der zweite Übergangsbereich (Spiegelband), das Programm (Daten) Bereich und der Rand. Der innere Programmbereich nimmt einen Radius von 25 bis 58 mm ein.

Auf die Oberfläche wird eine dünne Schicht Aluminium oder seltener Gold aufgebracht, die sie reflektierend macht. Das Metall wird durch einen Lackfilm geschützt, der normalerweise direkt auf die reflektierende Schicht schleuderbeschichtet wird. Das Etikett wird auf die Lackschicht gedruckt, meist im Sieb- oder Offsetdruck .

Pits and Lands einer CD unter dem Mikroskop

CD-Daten werden als winzige Vertiefungen dargestellt, die als Pits bekannt sind und in einer spiralförmigen Spur kodiert sind, die in die Oberseite der Polycarbonatschicht eingeformt ist. Die Bereiche zwischen den Gruben werden als Land bezeichnet . Jedes Pit ist ungefähr 100  nm tief mal 500 nm breit und variiert von 850 nm bis 3,5  µm Länge. Der Abstand zwischen den Spuren (der Pitch ) beträgt 1,6 µm.

Beim Abspielen einer Audio-CD dreht ein Motor im CD-Player die Disc mit einer Abtastgeschwindigkeit von 1,2–1,4 m/s ( konstante Lineargeschwindigkeit , CLV) – das entspricht ungefähr 500 U / min im Inneren der Disc und ungefähr 200 U/min am Außenrand. Der Titel auf der CD beginnt innen und verläuft spiralförmig nach außen, sodass eine von Anfang bis Ende abgespielte Disc ihre Rotationsgeschwindigkeit während der Wiedergabe verlangsamt.

Vergleich verschiedener optischer Speichermedien

Die Programmfläche beträgt 86,05 cm 2 und die Länge der beschreibbaren Spirale beträgt 86,05 cm 2 / 1,6 µm = 5,38 km. Bei einer Scangeschwindigkeit von 1,2 m/s beträgt die Spielzeit 74 Minuten oder 650 MB Daten auf einer CD-ROM. Eine Disc mit etwas dichter gepackten Daten wird von den meisten Playern toleriert (obwohl einige alte nicht funktionieren). Bei einer Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s und einem schmaleren Spurabstand von 1,5 µm erhöht sich die Spielzeit auf 80 Minuten und die Datenkapazität auf 700 MB.

Dies ist eine Mikrophotographie der Vertiefungen am inneren Rand einer CD-ROM;  2-Sekunden-Belichtung unter sichtbarem Fluoreszenzlicht.
Die Pits in einer CD sind 500 nm breit, zwischen 830 nm und 3.000 nm lang und 150 nm tief.

Eine CD wird gelesen, indem ein Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von 780 nm ( nahes Infrarot ) durch die Unterseite der Polycarbonatschicht hindurch fokussiert wird. Die Höhenänderung zwischen Pits und Lands führt zu einem Unterschied in der Art und Weise, wie das Licht reflektiert wird. Da die Pits in die obere Schicht der Disc eingedrückt sind und durch die transparente Polycarbonatbasis gelesen werden, bilden die Pits beim Lesen Unebenheiten. Der Laser trifft auf die Scheibe und wirft einen Lichtkreis, der breiter als die modulierte spiralförmige Spur ist und teilweise von den Stegen und teilweise von der Oberseite aller Unebenheiten reflektiert wird, wo sie vorhanden sind. Wenn der Laser über eine Grube (Höcker) fährt, bedeutet seine Höhe, dass der Teil des Lichts, das von seiner Spitze reflektiert wird, um eine halbe Wellenlänge phasenverschoben zu dem Licht ist, das von dem ihn umgebenden Land reflektiert wird. Dies bewirkt eine teilweise Aufhebung der Reflexion des Lasers von der Oberfläche. Durch Messung der reflektierten Intensitätsänderung mit einer Photodiode wird ein moduliertes Signal von der Scheibe zurückgelesen.

Um das spiralförmige Datenmuster aufzunehmen, wird der Laser auf einem beweglichen Mechanismus im Disc-Fach eines beliebigen CD-Players platziert. Dieser Mechanismus hat typischerweise die Form eines Schlittens, der sich entlang einer Schiene bewegt. Der Schlitten kann mit einem Schneckengetriebe oder Linearmotor angetrieben werden . Wenn ein Schneckengetriebe verwendet wird, nimmt ein zweiter Linearmotor mit kürzerem Hub in Form einer Spule und eines Magneten feine Positionseinstellungen vor, um Exzentrizitäten in der Platte mit hoher Geschwindigkeit zu verfolgen. Einige CD-Laufwerke (insbesondere die von Philips in den 1980er und frühen 1990er Jahren hergestellten) verwenden einen Schwingarm, der dem eines Grammophons ähnelt. Dieser Mechanismus ermöglicht es dem Laser, Informationen von der Mitte bis zum Rand einer Disc zu lesen, ohne das Drehen der Disc selbst unterbrechen zu müssen.

Philips CDM210 CD-Laufwerk

Die Pits und Lands repräsentieren die Nullen und Einsen der Binärdaten nicht direkt . Stattdessen wird eine invertierte Codierung ohne Rückkehr auf Null verwendet: eine Änderung von entweder Pit zu Land oder Land zu Pit zeigt eine 1 an, während keine Änderung eine Reihe von Nullen anzeigt. Es müssen mindestens 2 und nicht mehr als 10 Nullen zwischen jeder 1 sein, die durch die Länge der Grube definiert wird. Dies wiederum wird dekodiert, indem die beim Mastering der Disc verwendete 8-zu-vierzehn-Modulation umgekehrt wird und dann die kreuzverschachtelte Reed-Solomon-Codierung umgekehrt wird , um schließlich die auf der Disc gespeicherten Rohdaten zu enthüllen. Diese Kodierungstechniken (definiert im Roten Buch ) wurden ursprünglich für CD Digital Audio entwickelt , wurden aber später zu einem Standard für fast alle CD-Formate (wie CD-ROM ).

Integrität

CDs sind anfällig für Beschädigungen während der Handhabung und durch Umwelteinflüsse. Pits befinden sich viel näher an der Labelseite einer Disc, sodass Defekte und Verunreinigungen auf der klaren Seite während der Wiedergabe unscharf sind. Folglich ist es wahrscheinlicher, dass CDs auf der Etikettseite der CD beschädigt werden. Kratzer auf der klaren Seite können durch Auffüllen mit ähnlich lichtbrechendem Kunststoff oder durch vorsichtiges Polieren repariert werden. Die Kanten von CDs sind manchmal unvollständig versiegelt, wodurch Gase und Flüssigkeiten in die CD eindringen und die reflektierende Metallschicht korrodieren und/oder den Fokus des Lasers auf den Pits stören, ein Zustand, der als Disc-Rot bekannt ist . Es wurde festgestellt, dass der Pilz Geotrichum candidum – unter Bedingungen hoher Hitze und Feuchtigkeit – den Polycarbonat-Kunststoff und das Aluminium in CDs verbraucht.

Die Datenintegrität von CDs kann mit Oberflächenfehler-Scanning gemessen werden , das die Raten verschiedener Arten von Datenfehlern messen kann, bekannt als C1 , C2 , CU und erweiterte (feinkörnigere) Fehlermessungen, bekannt als E11 , E12 . E21 , E22 , E31 und E32 , von denen höhere Raten auf eine möglicherweise beschädigte oder unsaubere Datenoberfläche, geringe Medienqualität, sich verschlechternde Medien und beschreibbare Medien hinweisen , die von einem fehlerhaften CD-Brenner beschrieben wurden .

Das Fehlerscannen kann Datenverluste aufgrund von Medienverschlechterung zuverlässig vorhersagen. Die Unterstützung der Fehlersuche variiert je nach Anbieter und Modell optischer Laufwerke , und eine erweiterte Fehlersuche ( in Nero DiscSpeed als "erweiterte Fehlersuche" bekannt ) war bisher nur auf Plextor und einigen optischen Laufwerken von BenQ verfügbar (Stand 2020).

Scheibenformen und -durchmesser

Vergleich verschiedener Plattenspeicherformen mit Spuren (nicht maßstabsgetreu); grün bezeichnet den Anfang und rot bezeichnet das Ende.
* Einige CD-R(W)- und DVD-R(W)/DVD+R(W)-Recorder arbeiten im ZCLV-, CAA- oder CAV-Modus.

Die digitalen Daten einer CD beginnen in der Mitte der Disc und laufen zum Rand hin, was eine Anpassung an die verschiedenen verfügbaren Formate ermöglicht. Standard-CDs sind in zwei Größen erhältlich. Am weitesten verbreitet ist ein Durchmesser von 120 Millimetern (4,7 Zoll), mit einer Audiokapazität von 74 oder 80 Minuten und einer Datenkapazität von 650 oder 700 MB (737.280.000 Byte). Scheiben sind 1,2 Millimeter (0,047 Zoll) dick, mit einem 15 Millimeter (0,59 Zoll) großen Mittelloch. Die offizielle Philips-Geschichte besagt, dass diese Kapazität von Sony-Manager Norio Ohga festgelegt wurde , um die Gesamtheit von Beethovens Neunter Symphonie auf einer CD zu enthalten.

Kees Schouhamer Immink erhielt einen persönlichen technischen Emmy- Preis für seine Beiträge zu den Codiertechnologien von Compact Disc, DVD und Blu-ray- Disc.

Dies ist laut Kees Immink ein Mythos , da das EFM- Codeformat im Dezember 1979, als die Entscheidung für 120 mm getroffen wurde, noch nicht festgelegt war. Die Einführung von EFM im Juni 1980 ermöglichte 30 Prozent mehr Spielzeit, die 97 Minuten für 120 mm Durchmesser oder 74 Minuten für eine Disc mit einer Größe von nur 100 Millimetern (3,9 Zoll) ergeben hätte. Stattdessen wurde jedoch die Informationsdichte um 30 Prozent gesenkt, um die Spielzeit bei 74 Minuten zu halten. Der Durchmesser von 120 mm wurde von nachfolgenden Formaten übernommen, darunter Super Audio CD , DVD , HD DVD und Blu-ray Disc. Die Discs mit einem Durchmesser von 80 mm (3,1 Zoll) (" Mini-CDs ") können bis zu 24 Minuten Musik oder 210 MB aufnehmen.

Physische Größe Audiokapazität CD-ROM-Datenkapazität Definition
120 mm 74–80 Minuten 650–700  MB Standardgröße
80 mm 21–24 Minuten 185–210 MB Mini-CD-Größe
80×54 mm – 80×64 mm ~6 Minuten 10–65 MB Größe "Visitenkarte"

Logisches Format

Audio-CD

Das logische Format einer Audio-CD (offiziell Compact Disc Digital Audio oder CD-DA) wird in einem 1980 von den gemeinsamen Schöpfern des Formats, Sony und Philips, erstellten Dokument beschrieben. Das Dokument wird umgangssprachlich als Red Book CD-DA nach der Farbe seines Covers bezeichnet. Das Format ist eine zweikanalige 16-Bit- PCM- Codierung mit einer Abtastrate von 44,1 kHz pro Kanal. Vierkanalton sollte eine zulässige Option innerhalb des Red Book- Formats sein, wurde aber nie implementiert. Mono- Audio hat keinen existierenden Standard auf einer Red Book- CD; daher wird das Mono-Quellmaterial normalerweise als zwei identische Kanäle in einer Standard- Red-Book- Stereospur (dh gespiegeltes Mono ) präsentiert; eine MP3-CD kann jedoch Audiodateiformate mit Monoton haben.

CD-Text ist eine Erweiterung der Red Book- Spezifikation für eine Audio-CD, die das Speichern zusätzlicher Textinformationen (zB Albumname, Songname, Interpret) auf einer standardkonformen Audio-CD ermöglicht. Die Informationen werden entweder im Lead-In-Bereich der CD gespeichert , wo etwa fünf Kilobyte Speicherplatz zur Verfügung stehen, oder in den Subcode- Kanälen R bis W auf der CD, die etwa 31 Megabyte speichern können.

Compact Disc + Graphics ist eine spezielle Audio-CD, die neben den Audiodaten auf der Disc auch Grafikdaten enthält. Die Disc kann auf einem normalen Audio-CD-Player abgespielt werden, aber wenn sie auf einem speziellen CD+G-Player abgespielt wird, kann er ein Grafiksignal ausgeben (normalerweise wird der CD+G-Player an ein Fernsehgerät oder einen Computermonitor angeschlossen); Diese Grafiken werden fast ausschließlich verwendet, um Liedtexte auf einem Fernsehgerät anzuzeigen, mit denen Karaoke- Darsteller mitsingen können. Das CD+G-Format nutzt die Kanäle R bis W. Diese sechs Bits speichern die Grafikinformationen.

CD + Extended Graphics (CD+EG, auch bekannt als CD+XG) ist eine verbesserte Variante des Compact Disc + Graphics (CD+G)-Formats. Wie CD+G verwendet CD+EG grundlegende CD-ROM-Funktionen, um neben der abgespielten Musik auch Text- und Videoinformationen anzuzeigen. Diese zusätzlichen Daten werden in den Subcodekanälen RW gespeichert . Wenn überhaupt, wurden nur sehr wenige CD+EG-Discs veröffentlicht.

Super Audio-CD

Super Audio CD (SACD) ist ein hochauflösendes, schreibgeschütztes optisches Audio-Disc- Format, das für eine getreuere digitale Audiowiedergabe als das Red Book entwickelt wurde . Es wurde 1999 eingeführt und von Sony und Philips entwickelt, den gleichen Unternehmen, die das Red Book erstellt haben . SACD befand sich in einem Formatkrieg mit DVD-Audio , aber keines von beiden hat Audio-CDs ersetzt. Der SACD-Standard wird als Scarlet-Book- Standard bezeichnet.

Titel im SACD-Format können als Hybrid-Discs ausgegeben werden; Diese Discs enthalten den SACD-Audiostream sowie einen Standard-Audio-CD-Layer, der in Standard-CD-Playern abspielbar ist, wodurch sie abwärtskompatibel sind.

CD-MIDI

CD- MIDI ist ein Format zum Speichern von Musikleistungsdaten, die bei der Wiedergabe von elektronischen Instrumenten ausgeführt werden, die das Audio synthetisieren. Daher sind diese Aufnahmen im Gegensatz zur ursprünglichen Red Book CD-DA keine digital gesampelten Audioaufnahmen. Das CD-MIDI-Format ist als Erweiterung des ursprünglichen Red Book definiert .

CD-ROM

In den ersten Jahren ihres Bestehens war die CD ein reines Audiomedium. 1988 wurde jedoch der Yellow Book CD-ROM- Standard von Sony und Philips eingeführt, der ein nichtflüchtiges optisches Computerdatenspeichermedium definierte , das dasselbe physikalische Format wie Audio-CDs verwendet und von einem Computer mit einer CD-ROM gelesen werden kann Antrieb.

Video-CD

Video-CD (VCD, View CD und Compact Disc Digital Video) ist ein digitales Standardformat zum Speichern von Videomedien auf einer CD. VCDs können in dedizierten VCD-Playern, den meisten modernen DVD-Video- Playern, PCs und einigen Videospielkonsolen abgespielt werden. Der VCD-Standard wurde 1993 von Sony, Philips, Matsushita und JVC erstellt und wird als White Book- Standard bezeichnet.

Die Gesamtbildqualität soll mit VHS- Video vergleichbar sein . Schlecht komprimiertes VCD-Video kann manchmal von geringerer Qualität sein als VHS-Video, aber VCD weist eher Blockartefakte als analoges Rauschen auf und verschlechtert sich nicht bei jeder Verwendung weiter. Die Auflösung von 352×240 (oder SIF ) wurde gewählt, weil sie die halbe vertikale und die halbe horizontale Auflösung des NTSC-Videos ist. 352×288 entspricht einer PAL/SECAM-Auflösung von einem Viertel. Dies entspricht ungefähr der (Gesamt-)Auflösung eines analogen VHS-Bandes, das zwar die doppelte Anzahl von (vertikalen) Abtastzeilen hat, aber eine viel geringere horizontale Auflösung hat.

Super-Video-CD

Super Video CD (Super Video Compact Disc oder SVCD) ist ein Format, das zum Speichern von Videomedien auf Standard-CDs verwendet wird. SVCD war als Nachfolger von VCD und als Alternative zu DVD-Video gedacht und liegt in puncto technischer Leistungsfähigkeit und Bildqualität irgendwo dazwischen.

SVCD hat zwei Drittel der Auflösung von DVDs und mehr als das 2,7-fache der Auflösung von VCD. Eine CD-R-Disc kann bis zu 60 Minuten Video in Standardqualität im SVCD-Format aufnehmen. Obwohl die Spezifikation keine spezielle Begrenzung der SVCD-Videolänge vorschreibt, muss die Videobitrate und damit die Qualität gesenkt werden, um sehr lange Videos aufzunehmen. Es ist normalerweise schwierig, weit mehr als 100 Minuten Video auf eine SVCD zu packen, ohne einen signifikanten Qualitätsverlust zu erleiden, und viele Hardware-Player sind nicht in der Lage, Videos mit einer momentanen Bitrate von weniger als 300 bis 600 Kilobit pro Sekunde abzuspielen .

Foto-CD

Photo CD ist ein von Kodak entwickeltes System zum Digitalisieren und Speichern von Fotos auf einer CD. Die im Jahr 1992 eingeführten Discs wurden entwickelt, um fast 100 hochwertige Bilder, gescannte Ausdrucke und Dias mit einer speziellen proprietären Codierung aufzunehmen. Foto-CDs sind im Beige Book definiert und entsprechen auch den Spezifikationen von CD-ROM XA und CD-i Bridge. Sie sind zum Abspielen auf CD-i-Playern, Photo-CD-Playern und jedem Computer mit geeigneter Software (unabhängig vom Betriebssystem ) vorgesehen. Mit einer speziellen Kodak-Maschine können die Bilder auch auf Fotopapier ausgedruckt werden. Dieses Format darf nicht mit Kodak Picture CD verwechselt werden , bei der es sich um ein Verbraucherprodukt im CD-ROM-Format handelt.

CD-i

Das Philips Green Book spezifiziert einen Standard für interaktive Multimedia-CDs, die für CD-i- Player entwickelt wurden (1993). CD-i-Discs können Audiotracks enthalten, die auf normalen CD-Playern abgespielt werden können , aber CD-i-Discs sind mit den meisten CD-ROM- Laufwerken und -Software nicht kompatibel . Die CD-i Ready- Spezifikation wurde später erstellt, um die Kompatibilität mit Audio-CD-Playern zu verbessern, und die CD-i Bridge- Spezifikation wurde hinzugefügt, um CD-i-kompatible Discs zu erstellen, auf die mit normalen CD-ROM-Laufwerken zugegriffen werden kann.

CD-i Ready

Philips hat ein CD-i-ähnliches Format namens CD-i Ready definiert , das CD-i-Software und -Daten in den Pregap von Track 1 einfügt . Dieses Format sollte besser mit älteren Audio-CD-Playern kompatibel sein.

Verbesserte Musik-CD (CD+)

Enhanced Music CD, auch bekannt als CD Extra oder CD Plus, ist ein Format, das Audiotracks und Datentracks auf derselben Disc kombiniert, indem Audiotracks in einer ersten Sitzung und Daten in einer zweiten Sitzung abgelegt werden. Es wurde von Philips und Sony entwickelt und ist im Blue Book definiert .

VinylDisc

VinylDisc ist die Mischung aus einer Standard-Audio-CD und der Vinyl-Schallplatte . Die Vinylschicht auf der Labelseite der Disc kann ungefähr drei Minuten Musik aufnehmen.

Herstellung

Einzelne Pits sind auf der Mikrometerskala sichtbar.

1995 betrugen die Materialkosten 30 Cent für das Jewelcase und 10 bis 15 Cent für die CD. Die Großhandelskosten für CDs betrugen 0,75 bis 1,15 US-Dollar, während der typische Einzelhandelspreis einer bespielten Musik-CD 16,98 US-Dollar betrug. Im Durchschnitt erhielt der Laden 35 Prozent des Verkaufspreises, die Plattenfirma 27 Prozent, der Künstler 16 Prozent, der Hersteller 13 Prozent und der Verleih 9 Prozent. Als 8-Spur-Kassetten , Kompaktkassetten und CDs eingeführt wurden, wurde jede zu einem höheren Preis vermarktet als das Format, das sie nachfolgten, obwohl die Kosten für die Herstellung der Medien reduziert wurden. Dies geschah, weil der scheinbare Wert anstieg. Dies setzte sich von Schallplatten bis hin zu CDs fort, wurde jedoch gebrochen, als Apple MP3s für 0,99 US-Dollar und Alben für 9,99 US-Dollar vermarktete. Die zusätzlichen Kosten für die Produktion einer MP3-Datei sind jedoch vernachlässigbar.

Beschreibbare CDs

Beschreibbare CD

700  MB CD-R neben einem Druckbleistift für die Waage

Beschreibbare Compact Discs, CD-Rs , werden mit einer "leeren" Datenspirale spritzgegossen. Anschließend wird ein lichtempfindlicher Farbstoff aufgetragen, wonach die Scheiben metallisiert und lackiert werden. Der Schreiblaser des CD-Rekorders ändert die Farbe des Farbstoffs, damit der Leselaser eines Standard- CD-Players die Daten sehen kann, genau wie bei einer standardmäßigen gestempelten Disc. Die resultierenden Discs können von den meisten CD-ROM-Laufwerken gelesen und in den meisten Audio-CD-Playern abgespielt werden. CD-Rs folgen dem Orange Book- Standard.

CD-R-Aufnahmen sind auf Dauer ausgelegt. Im Laufe der Zeit können sich die physikalischen Eigenschaften des Farbstoffs ändern, was zu Lesefehlern und Datenverlusten führen kann, bis das Lesegerät mit Fehlerkorrekturmethoden nicht wiederhergestellt werden kann. Fehler können durch Oberflächenfehlerscannen vorhergesagt werden . Die Lebensdauer beträgt 20 bis 100 Jahre, abhängig von der Qualität der Discs, der Qualität des Schreiblaufwerks und den Lagerbedingungen. Tests haben jedoch gezeigt, dass einige Discs unter normalen Lagerbedingungen in nur 18 Monaten abgebaut werden. Dieses Versagen ist als Scheibenfäule bekannt , für die es mehrere, meist umweltbedingte, Gründe gibt.

Die beschreibbare Audio-CD ist für die Verwendung in einem Consumer-Audio-CD-Recorder vorgesehen. Diese Consumer-Audio-CD-Recorder verwenden SCMS ( Serial Copy Management System ), eine frühe Form der digitalen Rechteverwaltung (DRM), um dem AHRA ( Audio Home Recording Act ) zu entsprechen. Die beschreibbare Audio-CD ist in der Regel aufgrund des geringeren Produktionsvolumens und einer AHRA-Lizenzgebühr von 3 Prozent etwas teurer als CD-R , um die Musikindustrie für die Anfertigung einer Kopie zu entschädigen.

Eine beschreibbare CD mit hoher Kapazität ist ein Aufnahmeformat mit höherer Dichte, das 20 % mehr Daten aufnehmen kann als herkömmliche Discs. Die höhere Kapazität ist mit einigen Recordern und Aufnahmesoftware nicht kompatibel.

Wiederbeschreibbare CD

CD-RW ist ein wiederbeschreibbares Medium, das anstelle eines Farbstoffs eine Metalllegierung verwendet. Der Schreiblaser wird in diesem Fall verwendet, um die Legierung zu erhitzen und die Eigenschaften (amorph vs. kristallin) zu ändern und damit ihr Reflexionsvermögen zu ändern. Eine CD-RW hat keinen so großen Unterschied im Reflexionsvermögen wie eine gepresste CD oder eine CD-R, und so viele frühere CD-Audioplayer können CD-RW-Discs nicht lesen, obwohl die meisten neueren CD-Audioplayer und eigenständige DVD- Player dies können . CD-RWs folgen dem Orange Book- Standard.

Die wiederbeschreibbare Audio-CD wurde für die Verwendung in einem Consumer-Audio-CD-Recorder entwickelt, der (ohne Modifikation) keine Standard-CD-RW-Discs akzeptiert. Diese Consumer-Audio-CD-Recorder verwenden das Serial Copy Management System (SCMS), eine frühe Form der digitalen Rechteverwaltung (DRM), um dem Audio Home Recording Act (AHRA) der Vereinigten Staaten zu entsprechen . Die wiederbeschreibbare Audio-CD ist in der Regel etwas teurer als CD-R aufgrund (a) geringerer Lautstärke und (b) einer AHRA-Lizenzgebühr von 3 Prozent, die verwendet wird, um die Musikindustrie für die Anfertigung einer Kopie zu entschädigen.

Kopierschutz

Die Audiospezifikation des Red Book enthält , abgesehen von einer einfachen "Anti-Kopier"-Anweisung im Subcode, keinen Kopierschutzmechanismus . Bereits seit 2001 bekannt, versuchten Plattenfirmen, "kopiergeschützte" Nicht-Standard-CDs zu vermarkten, die nicht auf Festplatten gerippt , kopiert oder einfach in andere Formate (wie FLAC , MP3 oder ) konvertiert werden können Vorbis ). Ein Hauptnachteil dieser kopiergeschützten Discs besteht darin, dass die meisten weder auf Computer-CD-ROM-Laufwerken noch auf einigen eigenständigen CD-Playern, die CD-ROM-Mechanismen verwenden, abgespielt werden können. Philips hat erklärt, dass solche Discs nicht das markenrechtlich geschützte Compact Disc Digital Audio- Logo tragen dürfen, da sie gegen die Red Book- Spezifikationen verstoßen . Zahlreichen Kopierschutzsystemen wurde durch leicht verfügbare, oft kostenlose Software begegnet oder sogar durch einfaches Abschalten der automatischen AutoPlay-Funktion , um die Ausführung des ausführbaren DRM- Programms zu verhindern .

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

Externe Links