Computer-Systeme Teil 9: CD und DVD Übersicht

Computer-Systeme
Teil 9: CD und DVD
Computer-Systeme – WS 12/13 - Teil 9/CD und DVD
21.11.2012 1
Übersicht
• Audio-CD
• CDROM und Verwandte
• DVD
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2
1
Compact Disk (CD) - Geschichte
1973
Bildplatte Video Long Play
1982
Compact Disk Digital Audio: CD-DA, Red book,
Philips, Sony (IEC-908)
Compact Disk Read Only Memory: CD-ROM Yellow
Book, ISO/IEC 10149, ECMA-119
Logisches Format: High Sierra Vorschlag, ISO 9660
Compact Disk Interactive: CD-I, Green Book
CD-ROM Extended Architecture: CD-ROM/XA
CD Magneto Optical: CD-MO,
Orange Book, ISO/IEC 11172
1984
1988
1989
1990
1995
CD Read Write: CD-RW, Orange Book
1997
DVD-Spezifikationen
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Compact Disk Digital Audio (CD-DA)
•
•
•
•
•
Philips und Sony haben die CD entwickelt.
Drehrichtung: entgegen dem Uhrzeigersinn
12 cm Durchmesser: Spielzeit max. 74 Min.
8 cm Durchmesser: Spielzeit max. 21 Min.
Abtastung des Audiosignals:
– 16 bit pro Kanal
– 44,1 kHz
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2
Physikalische Codierung
Reflexionsschicht
Label
Oben
Schutzschicht
Schnitt
durch
die CD
Pit
Land
Substrat
Unten
Fokus
Laserlinse
Spur
Land
Pit
Land
Pit
Land
Pit
Land
Blick auf
Unterseite
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Pits und Lands
• Es werden Vertiefungen in eine Reflexionsschicht gebracht,
so dass eine "Hügellandschaft" bestehend aus Erhöhungen
(Lands) und Vertiefungen (Pits) entsteht.
• Ein Laserstrahl wird auf die Erhöhungen fokussiert, so dass
beim einem Land eine gute und bei einem Pit eine unscharfe
Reflexion entsteht bzw. starkes oder ein schwaches Licht
empfangen wird.
• Die Lichtquelle ist ca. 1mm von der Unterseite entfernt, setzt
also nicht auf.
• Pits können unterschiedlich lang sein; es wird eine
Zeiteinheit definiert, die für das Kodieren eines Bits benutzt
wird (Länge auf der Spur: 0,6 µm).
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3
Spuren und Aufzeichnungsdichte
•
•
Es gibt nur eine Spur, die sich als Spirale von Innen nach Außen
windet. Dies unterstützt eine kontinuierliche Datenrate.
Die Breite der Spur ist 0,6 µm, der Abstand zwischen zwei
Windungen ist 1,6 µm, so dass bei einer 650 MB-CD (74 Min.) ca.
20.000 Windungen vorhanden sind; eine Venyl-LP hat ca. 850.
Der Laser tastet die Spirale
mit konstanter Geschwindigkeit
ab, so dass unabhängig von der
Windung (Innen und Außen)
eine gleichgroße Datenrate
erreicht wird.
Es gibt nur eine
Spur (Track)
Wird die Spur außen abgetastet,
so dreht sich die CD langsamer,
wird eine innere Windung gelesen,
schneller.
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Rotationsgeschwindigkeit bei CD-DA
• Um einen kontinuierlichen Datenstrom am Kopf zu erzeugen,
dreht sich während des Abspielens die CD-DA unterschiedlich
schnell:
– Innenabtastung: ca. 500 U/Min.
– Außenabtastung: ca. 215 U/Min.
• Der Datenstrom muss deshalb kontinuierlich sein, da die
Musik bzw. die Videos dies benötigt (Siehe PulscodeModulation).
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4
Kodierung der Bits
•
•
Der Übergang zwischen Land und Pit bzw. umgekehrt codiert eine 1
- Land bzw. Pit allein eine 0.
Die "Bitbreite" ist eine Länge auf der Spur (0,6 µm) bzw. eine
Zeiteinheit bei konstanter Bahngeschwindigkeit.
Oben
Reflexionsschicht
Label
Pit
Land
Unten
Abtastrichtung
10000000000010000001000001001000001001000000001000
"Bitbreite"
0,3µm
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Synchronisation
•
•
•
Pits und Lands dürfen nicht zu dicht aufeinander folgen,
d.h. es können nur begrenzt lange 1-Folgen realisiert werden:
Es müssen immer mind. 2 Lands und 2 Pits in Folge auftreten
(zwischen 2 Einsen befinden sich mindestens 2 Nullen).
Pits und Lands selbst dürfen nicht zu lang sein, da dann die
Leseeinheit "außer Takt" geraten kann: max. 10 Nullen
hintereinander.
Daher werden 8 Datenbits mit 14 Bits codiert.
Einem Byte entsprechen 14 Bits auf der CD (Scrambling).
Audiobits
Modulierte Bits
00000000
00000001
....
01001000100000
10000100000000
....
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Füllbits
•
Zwischen zwei 14-bit-Einheiten werden noch weitere 3 bit in
Abhängigkeit von den umgebenden Werten eingefügt.
Audiobits
Modulierte Bits
00000000
00000001
01001000100000
10000100000000
Füllbits
010
Kanalbits
0100100100010000010010000100000000
Land/Pits
LPPPLLLPPPPLLLLLLPPPLLLLLPPPPPPPPP
100
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Frames und Fehlerkorrektur
• Neben den Audiodaten werden noch Zusatzdaten eingefügt,
um Fehler zu erkennen und zu korrigieren:
Dies führt zur Fehlerrate von ca. 10-8.
• 24 Audio Bytes werden in ein Frame mit 588 bit
zusammengefasst.
• Korrektur bei größeren Fehlern (Burst, durch Kratzer) wird
dadurch realisiert, dass die Daten auf mehrere Frames
verteilt werden, so dass die Daten verzahnt auf der CD
liegen.
• Ein zerstörter Bereich von max. 7,7 mm2 kann korrigiert
werden, m.a.W. es kann ein Loch mit dem Durchmesser von
2 mm in die CD gebohrt werden, ohne dass Datenverluste
auftreten (theoretisch).
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Aufbau eines Frames
•
•
•
Zum Beginn eines Frames werden noch 12 Einsen, gefolgt von 12
Nullen, gefolgt von 3 Füllbits eingefügt (zur Synchronisation).
Zur Darstellung von max. 8 unterschiedlichen Daten-/Audioströmen
(Subchannel) werden noch 8 Control-Bits eingefügt.
Die Audiodaten werden in 2 Päckchen a 12 byte zusammengefasst,
die jeweils 4 byte Daten zur Korrektur besitzen.
Audiobits
Modulierte Bits
Füllbits
Synchronisation
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Control
12*Audio
4*Fehlerbehandlung
12*Audio
4*Fehlerbehandlung
Summe
Kanalbits
14+3
17
12*8
12*(14+3)
204
4*8
4*(14+3)
68
12*8
12*(14+3)
204
4*8
4*(14+3)
68
588
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Frames und Tracks
• Eine Reihe von Frames bilden einen Track. Ein Track ist ein
Abschnitt auf der CD-Spirale und entspricht einem Lied oder
Symphoniesatz.
• Auf Tracks kann positioniert werden.
Nicht verwechseln mit Track im Sinne einer physikalischen
Spur: Davon gibt es nur eine!
• Aufbau einer CD-DA:
– Lead-in-Bereich: Inhaltsverzeichnis mit Angaben der Beginn der
Tracks (Stücke)
– Programmbereich: Max. 99 Tracks (Stücke)
– Lead-out-Bereich: Markierung des Endes, 90 s Stille
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Ebenen einer CD-DA
Auch eine Audio-CD kann in der Ebene-Weise dargestellt werden:
Es gibt drei Ebenen, die sich auf der obersten entsprechend
den drei Abschnitten einer CD aufteilen.
Ebenen für den Programmbereich
Ebenen für die Lead-Bereiche
Tracks
Lead-In/Out
Frames
Frames
Pits und Lands
8 in 14-Code
Pits und Lands
8 in 14-Code
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CDROM
• Die CD-DA muss für Computeranwendungen geändert
werden:
– Viel niedrigere Fehlerquote ist erforderlich: mind. 10-12
– Schnellere Positionierung für wahlfreien Zugriff
• 98 Frames bilden einen Block, der bei den Platten einem
Sektor entspricht. Ein Block ist 2.353 byte lang.
Davon sind
– 2.048 byte (2 Kbyte) Nutzdaten
– Rest: Identifikation, Fehlerkorrektur
• 75 Blöcke entsprechen 1 Minute Audio.
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8
CDROM-Modi I
CDROM-Mode 0
Sync
12
Header
4
NULL
2.048
EDC
4
Leer
8
ECC
276
Nutzdaten
2.048
EDC
4
Leer
8
ECC
276
CDROM-Mode 1
Sync
12
Header
4
CDROM-Mode 2
Sync
12
Header
4
Nutzdaten
2.336
2.352 byte
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CDROM-Modi II
• Mode 0 hat alle Nutzdaten auf 0 und dient zur Trennung
zwischen Bereichen.
• Mode 1 dient der Ablage von Computer-Daten
– 12 byte Anfangskennung des Blocks
– 4 byte Header: Nummer des Blocks, Minuten, Sekunden und
Modus
– 2048 byte Daten
– 4 byte zur Fehlererkennung (EDC = Error Detection Code)
– 8 byte ungenutzt
– 276 byte zur Fehlerbehebung
(ECC = Error Correction Code): Fehlerrate 10-12
– Bei Spieldauer von 74 Min. gibt es 333.000 Blöcke (650 Mbyte)
• Mode 2 dient für andere Datenarten ohne Fehlerkorrektur;
333.000 Blöcke ergeben 740 Mbyte.
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Bemerkungen zur Fehlerkorrektur
• Fehlerrate 10-12 bedeutet, dass alle 1012 Bits ein Fehler nicht
erkannt bzw. korrigiert werden kann.
• Bei magnetischen Medien liegt dieser Wert in derselben
Größenordnung.
• Die Haltbarkeit von CDs soll bei 30 Jahren liegen
(hier gibt es noch keine Erfahrungen, da die CD erst 1982
erfunden wurde, in 2 Jahren wissen wir mehr).
In jedem Falle soll die Haltbarkeit länger als bei den
Magnetbändern sein. Die Erfahrungen haben aber gezeigt,
dass dies eine Wunschvorstellung ist.
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Gerät mit Anschluss (IDE-Version)
IDE
Stromversorgung
Audio-Schnittstelle
Jumper
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Beispiel einer Bauform
Kleine CDROM (8 cm)
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Caddy
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Geschwindigkeit bei CDROM I
• Ältere Laufwerke variieren die Rotationsgeschwindigkeit in
Abhängigkeit von der Entfernung zum Innenring: je weiter
außen, desto geringer die Umdrehungsgeschwindigkeit.
(CLV = Constant Linear Velocity)
Geschwindigkeit
Außen
Innen
1-fach
200
530
2-fach
400
1.060
4-fach
800
2.120
8-fach
1.600
4.240
40-fach
Umdrehungen
pro Minute
8.900
• Neuere und schnellere Laufwerke arbeiten mit konstanter
Umdrehungsgeschwindigkeit. Dadurch sinkt die
Positionierungszeit, da kein Beschleunigen/Bremsen der CD
erforderlich ist.
(CAV = Constant Angular Velocity)
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Bemerkung zu den Geschwindigkeiten
• Viele Laufwerke können beide Modi: Konstante und variable
Rotationsgeschwindigkeit.
• Neuere Laufwerke gehen bei Leseproblemen automatisch auf
eine niedrigere Geschwindigkeit (ähnlich zu den CDBrennern).
• Die maximale Übertragungsrate haben CDROM nur im
äußeren Bereich der Spirale - durchschnittlich über die ganze
CD gesehen sind die Raten viel kleiner.
• Player für CDROM und CD-DA unterscheiden sich etwas
(Firmware), so dass gepresste Audio-CDs manchmal nicht in
CDROM-Laufwerken abspielbar sind.
In Playern für Autos werden häufig (Computer-)CDROMLaufwerke eingebaut, was bei einigen gepressten Audio-CDs
zu Abspielproblemen führt.
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Geschwindigkeit bei CDROM II
Geschwindigkeit
Max. Übertragungsrate
Min. Zugriffszeit
1x
150 KByte/s
600 ms
2x
300 KByte/s
300 ms
3x
450 KByte/s
200 ms
4x
600 KByte/s
150 ms
8x
1200 KByte/s
100 ms
10x
1500 KByte/s
100 ms
12x
1800 KByte/s
80 ms
16x
2400 KByte/s
80 ms
24x
3600 KByte/s
80 ms
32x
4800 KByte/s
80 ms
48x
7200 KByte/s
80 ms
Das sind theoretische Werte....
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Geschwindigkeit bei CDROM III
Variable Rotationsgeschwindigkeit
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13
Geschwindigkeit bei CDROM IV - Fehler
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Ebenen einer CDROM
•
•
In Blöcken werden zusätzliche Informationen, wie z. B.
Inhaltsverzeichnisse, Rechte etc. neben den Dateien bzw. Daten
abgelegt. Diese Struktur wird Dateisystem genannt.
ISO 9660 mit zahlreichen Erweiterungen und Änderungen:
– Joliet (Microsoft)
– Rock Ridge (für UNIX-Systeme)
– Apple-Erweiterungen
– El Torito Erweiterung
Dateisystem
ISO 9660, Joliet etc.
Blocks
98 Frames = 1 Block
Frames
Pits und Lands
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8 in 14-Code
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14
ISO 9660 - Dateisystem
• Es wird ein hierarchisches Dateisystem unterstützt.
• Der gesamte Ordnerbaum wird in gepackter Form in einer
Pfadtabelle abgelegt, zusätzlich werden noch Verzeichnisse
benutzt.
• Blöcke 0 bis 15 bilden die System Area; hier werden
Deskriptoren zur Beschreibung des gesamten Aufbaus sowie
die Angabe von anderen Dateisystemen abgelegt.
• Logische Blockgröße ist 512..2048 byte, praktisch aber
immer nur 2048 byte.
• ISO 9660 definiert 3 Levels (Niveaus).
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Levels von ISO 9660
• Level 1:
–
–
–
–
8.3-Zeichen lange Dateinamen
Ordnernamen nur 8 Zeichen lang ohne Erweiterung
Zeichen: A bis Z, 0 bis 9 und der Unterstrich _
Dateien müssen in einem Stück auf dem Medium sein.
• Level 2:
– Bis zu 31 Zeichen dürfen die Dateinamen haben.
– Mehr Sonderzeichen sind erlaubt.
– Dateien müssen in einem Stück auf dem Medium sein.
• Level 3:
– Dateien können auf Medien verteilt sein.
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Grenzen von CDROM
• CDROMs sind trotz 50-facher Datenrate langsam.
• Rotationsverzögerung sowie Zeit für Synchronisation
Bei 40-fach: 9000 Umdrehungen/min.: 6.3 ms
• Positionierungszeit = Zeit zur Einstellung des exakten Radius
an der betreffenden Stelle: bis zu 100ms
• Zugriffszeit hängt wesentlich von der Positionierungszeit ab.
• Diese ist fast unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit.
• Diese wiederum bestimmt nur die Datenrate beim Lesen.
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Industrielle Fertigung von CD-DA/CDROM
1. Premastering
1. Berechnung der EDC/ECC-Bereiche
2. Einfügen von Synchronisationsbits
3. Erstellung von Verzeichnissen (Lead-In)
2. Mastering
1. Nach Premaster-Image wird ein Glasmaster mit Laser belichtet
2. Belichtete Stellen (spätere Pits) werden entwickelt und
ausgewaschen
3. Bedampfen mit Silberschicht und Qualitätsprüfung
3. Herstellung der Matrizen (Stamper, Negative des
Glasmasters)
4. Pressen der CD mit den Stamper
5. Bedrucken und Verpacken
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CD Recordable (CD-R)
• CD-DA/CDROM werden industriell durch "Pressen" mit
Matrizen gefertigt, danach können sie nur noch gelesen
werden.
• CD-R gibt es seit ca. 1989
• CD-R können einmal beschrieben werden (brennen):
– Dies erfolgt innerhalb einer vorher eingravierten Spur.
– Der Laser verändert unabänderbar das Reflexionsverhalten
einer Absorptionsschicht, die sich zwischen Substrat und der
Reflexionsschicht befindet, so dass das Licht bei einem Pit
(gebrannte Stelle) schlecht und bei einem Land gut reflektiert
wird.
– Dies erfolgt durch Erhitzung auf über 250°C.
– Die Pits und Lands liegen auf derselben Höhe (nämlich im
Graben) und haben ein unterschiedliches Reflektionsverhalten.
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Bemerkungen
• Technologisch gibt es nur 3 CD-Sorten
(ohne magnetisch-optische CD):
– Gepresste CD
– Einmal-gebrannte CD
– Mehrfach-brennbare CD
• Auf den drei möglichen CD-Sorten können Daten in
verschiedenen Formaten gebracht werden, wobei alle
Kombinationen erlaubt sind:
So kann eine Audio-CD mit einer gepressten, 1x gebrannten oder
mehrfach-brennbaren CD realisiert werden.
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Physikalische Codierung (CD-R)
Oben
Schutzschicht
Reflektionsschicht
Land
Pit
Absorptionsschicht
Schnitt
durch CD-R
Substrat
Unten
Laserlinse
Spur
Land
Pit
Land
Pit
Land
Pit
Land
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Bemerkungen I
• Die Absorptionsschicht besteht aus einem organischen
Farbstoff, dessen optisches Verhalten gleich dem des
normalen Substrats ist.
• Die Reflexionsschicht besteht je nach Typ der CD-R aus Gold
oder Silber.
• Der Laser ist auf die "Tiefe" eines CD-DA-Lands fokussiert.
• Bei CD-R gibt es keine Höhen und Tiefen, sondern nur
unterschiedliches Reflektionsverhalten.
• Die Vorgravierung (Graben, Rille) verläuft in der Spirale
leicht wellenförmig und wird während des Brennens
abgetastet, um den Laser auf die Spurmitte zu positionieren.
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Bemerkungen II
• Eine 74-Minuten CD-R unterscheidet sich von einer 80Minuten CD-R durch die unterschiedliche Länge der
vorgefertigten Rille.
• Eine 60-Minuten CD-R unterscheidet sich von einer 74/80Minuten CD-R durch die andere Art der Schlangen (wobble)
in der Rille, diese dienen der zeitlichen Steuerung beim
Brennen.
• Beim Rohling ist eine Beschreibung des Mediums vorne
unveränderbar eingebracht worden.
• Eine CD-R wird nicht nur anders hergestellt, sie arbeitet
auch anders als eine CD-DA. Es wird aber dasselbe
Reflektionsverhalten nachgebildet, so dass der Leser keinen
optischen Unterschied zur gepressten CD bemerkt.
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Sitzungen (Sessions)
• Da in mehreren Schritten die CD-R hintereinander
beschrieben werden kann, wiederholt sich die globale
Struktur der CD-DA bei der CD-R.
• Session = Geschriebener Bereich bestehend aus einem LeadIn, Programm (Information) und Lead-Out.
• Es können max. 99 Sessions geschrieben werden; aufgrund
des Platzbedarfs von Lead-In und Lead-Out: max. 46
Lead-In
Daten
Lead-Out Lead-In
Session 1
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Daten
Lead-Out
Session 2
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19
Bemerkung
• Multi-Session-CDs müssen vom Betriebssystem als solche
behandelt werden.
• Es gibt zwei Fälle:
– Die letzte Session wird als einzige in das Dateisystem
eingebunden.
– Alle Sessions werden zugreifbar eingebunden.
• Audio-Player kommen normalerweise mit Sessions nicht klar,
so dass diese die erste Session als die einzige ansehen.
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CD Rewritable (CD-RW)
• CD-RW gibt es seit 1997.
• Theoretisch bis zu 1000x beschreibbar
• Reflektierende Schicht ist eine Silber-Indium-AntimoniumTellurium-Legierung, die folgende Zustände annehmen kann:
– Kristallin und gut reflektierend (ursprünglicher Zustand)
– Amorph und schlecht reflektierend
• Diese reflektierende Schicht wird nach Erwärmung mit einem
Laser auf 500-700°C flüssig, wobei der kristalline Zustand in
den amorphen übergeht (Pit).
• Wird diese Stelle später mit 200°C erwärmt, so bleibt die
Stelle fest, geht aber in die kristalline Struktur wieder zurück
(gute Reflektion, Land).
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20
Physikalische Codierung
Oben
Schutzschicht
Reflektionsschicht
Chemische Isolierschicht
Land
Speicherschicht
Pit
Schnitt
durch
CD-RW
Chemische Isolierschicht
Substrat
Unten
Laserlinse
Spur
Land
Pit
Land
Pit
Land
Pit
Land
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Bemerkungen
• Die Speicherschicht ist von zwei chemischen Schutzschichten
umgeben.
• Da insgesamt die Fähigkeit zur Reflektion geringer als bei
CD-DA und CD-R ist, kann nicht jedes altes Gerät CD-RW
lesen. Heutige Laufwerke können "alles".
Typ
Reflektionsfähigkeit
CD-DA
70%
CD-R
65%
CD-RW
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15-20%
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21
Behandlung von CDs I
• CDs sollten grundsätzlich sorgsam behandelt werden:
– In Hüllen zum Schutz gegen Zerkratzen
– Sauber und Fettfrei
– Normale Zimmertemperaturen
• Zerstören von CD*
– Zerbrechen (in einem umwickelten Tuch)
– Zerkratzen der Reflexionsschicht mit Nagelschere o.ä.
• Daher Vorsicht beim Beschriften: Faserstift, kein
Kugelschreiber!
• Durch Druck bei gleichzeitiger Wärme werden die
Informationen bei einer CD-R(W) gelöscht.
• Feine Risse am Innenloch können zur Zerstörungen der CD in
schnellen Laufwerken führen: CD-Splitter sowie auch kaputte
Laufwerke - also Vorsicht bei Rissen.
Dann mit langsamen Laufwerken eine Kopie anfertigen.
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Behandlung von CDs II - Brennen
• Grundsätzlich gilt:
Je geringer die Brenngeschwindigkeit ist desto geringer die
Fehlerwahrscheinlichkeit.
Bei wichtigen Daten: sich Zeit lassen!
• CD-RW können wie folgt gelöscht werden
– Schnell: TOC (Table of contents) im Lead-In wird gelöscht
– Vollständig: entspricht dem Formatieren
• Da das Verhalten beim Brennen leicht von der Anzahl der
Brennzyklen abhängt (bei DVD*RW ist das noch schlimmer),
sollte immer vollständig gelöscht werden.
• Immer nach dem Brennen den Inhalt mit der Vorlage
vergleichen!
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22
Löschen von RW-Medien
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Probleme mit CDs
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Digital Versatile Disk (DVD)
• Frühere Bezeichnung: Digital Video Disk
[versatile = vielseitig]
• Ab 1996
• Langsame Zugriffszeiten: 200ms
• Es gibt viele Standards, die wie bei der CD in Büchern, die
hier durchbuchstabiert werden, beschrieben sind:
–
–
–
–
–
–
–
DVD
DVD
DVD
DVD
DVD
DVD
DVD
Read Only (DVD-ROM), Buch A, 1996
Video Spezifikation (DVD-Video), Buch B , 1996
Audio Spezifikation (DVD-Audio), Buch C, 1996
Recordable (DVD-R), Buch D, 1997
Rewritetable (DVD-RAM), Buch E, 1997
Rewritetable (DVD-RW), Buch F
Rewritetable (DVD+RW), Buch G (nicht vom DVD-Forum)
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Technische Grundlagen
• Kleinere Pits, höhere Trackdichte, vergrößerter
Datenbereich, effizientere Bitcodierung als bei der CD
• In den Funktionsprinzipien sehr den CDs ähnlich
• Durchmesser 8 cm und 12 cm
• Codierung: für 1 byte jetzt 16 bit (statt 17 bit: 14+3)
• Lead-In und Lead-Out etwas kleiner als bei der CD
• Doppelseitige DVDs möglich, z. Z. ist zum
Oberflächenwechsel die DVD manuell umzudrehen
• Jede Seite kann zwei übereinander liegende Schichten
haben, die getrennt fokussierbar sind.
Computer-Systeme – WS 12/13 - Teil 9/CD und DVD
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2-schichtige DVD-ROM
Reflektionsschicht
Oben
Schutzschicht
Pit
Land
Pit
Land
Schnitt
durch
die DVD
Pit
Land
Unten
Laserlinse
für Layer 1
Substrat
Fokus
Fokus
Laserlinse
für Layer 0
Die versetzte, innere Schicht 1 kann etwas weniger Daten aufnehmen.
Die vordere Reflektionsschicht ist semireflektiv, die zweite vollständig
reflektiv.
Computer-Systeme – WS 12/13 - Teil 9/CD und DVD
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Kapazitäten
Name
Durchmesser
DVD-1
8 cm
DVD-2
DVD-3
Seiten
Schichten
Größe [GB]
SS
SL
1,40
8 cm
SS
DL
2,70
8 cm
DS
SL
2,90
DVD-4
8 cm
DS
DL
5,30
DVD-5
12 cm
SS
SL
4,38
DVD-9
12 cm
SS
DL
7,95
DVD-10
12 cm
DS
SL
8,75
DVD-18
12 cm
DS
DL
15,90
SS = Single Side, DS = Double Side
SL = Single Layer, DL = Double Layer
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25
DVD-R(W) oder DVD+R(W)
• Es gibt zwei konkurrierende Formate: + oder • Das Minus-Format ist vom DVD-Forum verabschiedet und
darf das DVD-Logo tragen, das Plus-Format nicht.
• Unterschiede
– Wobble ist anders (+: stärkerer Wobble)
– Markierung der Sektoren (-: mit kleinen Höckern)
– Besondere Sektoren
(linking sectors, +: keine derartigen Sektoren)
– Für das Verfahren ohne Höcker und ohne Linking Sectors besitzt
Philipps ein Patent, was die Minus-Fraktion nicht bezahlen will
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DVD-RAM
• Inkompatibles Format zum mehrfachen Beschreiben des
Mediums: Eigene Geräte erforderlich
• Bauweise im Caddy, aber auch ohne Caddy
• Daten werden im Groove, aber auch auf den Lands zwischen
den Groove-Umdrehungen geschrieben.
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26
Geschwindigkeiten I - DVD-ROM
DVD-ROM
DVD-RW
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Flash eines Laufwerks
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Besonderheiten I
• Ländercodierungen (bestimmte Bitmuster sollen Dekoder das
Darstellen von Videodaten auf bestimmte Bereiche der Erde
beschränken)
• RegiCodeEnhancement (RCE): DVD-Player "entscheidet"
über die korrekte Zone.
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Besonderheiten II - Kopierschutz
• Arten der DVD-R:
– Authoring (DVD-R(A)): Vollständig beschreibbare DVD
– General Use (DVD-R(G)): Innerer Ring ist beim Rohling schon
beschrieben
• Übliche Rohlinge und Brenner entsprechen dem General UseMedien, so dass keine vollständigen Kopien von AuthoringDVDs möglich sind.
• Authoring-Rohlinge und Brenner sind so teuer, dass sich
Raubkopieren nicht lohnt.
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Besonderheiten III
• Verschlüsselung als Kopierschutz
CSS = Content Scrambling Verfahren II (DVD-Video)
– Codes im Lead-In (Innenring) versteckt
– Verfahren nur für Hersteller zugänglich (geheim)
– Geknackt, das Verfahren veröffentlicht und Software zum
Entschlüsseln geschrieben: DeCSS
• Kindersicherung mit 8 Stufen
• Neben CSS gibt es noch weitere Verfahren (Beispiele):
– ACPS (Analog Copy Protection System)
– DCPS (Digital Copy Protection System)
– CGMS (Copy Generation Management System)
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Nach dieser Anstrengung etwas Entspannung....
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