Seminar Multimedia und Electronic Publishing
Kapitel 10: CD-ROM

Aufbau einer CD

 
Abbildung 1:  Aufbau einer CD (Angaben in m)

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. [She89]

 
Abbildung 2:  Maße der Pits (Angaben in m)

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). [Nad94]

 
Abbildung 3:  Kodierung mit Pits und Lands

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 beträgt, erfährt der Laserstrahl eine Phasenverschiebung um . 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 (vgl. Tabelle 2) müssen hierfür 588 Bits gespeichert werden. 98 Frames bilden einen Sektor, der die kleinste adressierbare Einheit ist. [She89]

 

Sync Subcode User Data Parity User Data Parity

27 8 96 32 96 32

 
Abbildung 4:  Abtasteinheit