Facharbeit OPTISCHE SPEICHERMEDIEN
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Balthasar – Neumann – Technikum<br />
Paulinstraße 105<br />
54292 Trier<br />
<strong>Facharbeit</strong><br />
<strong>OPTISCHE</strong> <strong>SPEICHERMEDIEN</strong><br />
( CD / DVD / Blu-ray)<br />
Daniel Gewehr<br />
Peter Graus<br />
ELE09<br />
Unterrichtsfach: M 07<br />
Fachlehrer: Herr Befort<br />
Bearbeitungszeitraum: 06.01.2010 – 23.02.2010<br />
Abgabetermin: 23.02.2010
Inhaltsverzeichnis<br />
Inhaltsverzeichnis ................................................................................................ 1<br />
1 Speichermedien ................................................................................................ 2<br />
1.1 Definition und Arten von Speichermedien .................................................................................... 2<br />
2 CD / DVD / Blu-ray ......................................................................................... 3<br />
2.1 Geschichtliche Entwicklung von CD / DVD / Blu-ray ................................................................ 3<br />
2.2 CD ................................................................................................................................................. 4<br />
2.2.1 Laufwerke ............................................................................................................................... 4<br />
2.2.2 Aufbau und Funktionsweise einer CD ................................................................................... 5<br />
2.2.3 CD-Formate ............................................................................................................................ 7<br />
2.3 DVD .............................................................................................................................................. 8<br />
2.3.1 Laufwerke ............................................................................................................................... 8<br />
2.3.2 Aufbau und Funktionsweise einer DVD ................................................................................ 8<br />
2.3.3 DVD – Formate .................................................................................................................... 10<br />
2.4 Blu-ray Disc (BD) ....................................................................................................................... 12<br />
2.4.1 Laufwerke ............................................................................................................................. 12<br />
2.4.2 Aufbau und Funktionsweise ................................................................................................. 13<br />
2.4.3 Formate ................................................................................................................................. 13<br />
3 Allgemein Wissenswertes .............................................................................. 14<br />
3.1 Anwendung ................................................................................................................................ 14<br />
3.2 Umgang ...................................................................................................................................... 15<br />
4 Anhang............................................................................................................ 16<br />
4.1 Technische Daten im Vergleich ................................................................................................. 16<br />
4.2 Erklärung .................................................................................................................................... 17<br />
4.3 Literaturverzeichnis .................................................................................................................... 18<br />
1
1 Speichermedien<br />
1.1 Definition und Arten von Speichermedien<br />
Im Allgemeinen werden Gegenstände, die als Datenspeicher für Daten jeglicher Art, wie z.B.<br />
Musik, Sprache Text oder Film, dienen, als Datenträger oder Speichermedien bezeichnet.<br />
Speichermedien dienen also zur Speicherung und Sicherung von Daten und Informationen auf<br />
unterschiedlichste Art und Weise.<br />
Fotografische Speicherung<br />
Daten werden in Form von Lichtbildern (statischen und bewegten Bildern sowie Lichtton),<br />
umgangssprachlich auch Bild, Foto oder Film genannt, durch einen chemischen<br />
Bearbeitungsprozess gespeichert. Es handelt sich um eine chemooptische Speicherform, die<br />
zur Zeit immer noch die beste und sicherste Archivierungsmethode darstellt.<br />
Mechanische Speicherung<br />
Daten werden großtechnisch mechanisch, durch Vertiefungen und Erhöhungen im<br />
Trägermaterial, auf das Speichermedium geschrieben. Die gefertigten Speichermedien können<br />
nur gelesen werden. Hierzu gehören z. B. Langspielplatten, Lochkarten oder Wachswalzen.<br />
Elektronische Speicherung<br />
Daten werden in oder auf Basis von elektronischen Bauelementen gespeichert. Hier<br />
unterscheidet man drei Charakteristiken der Datenhaltung.<br />
1. Flüchtige Speicher: Informationen gehen verloren, wenn diese nicht aufgefrischt<br />
werden oder der Strom abgeschaltet wird. (DRAM, SRAM)<br />
2. Permanente Speicher: Einmal gespeicherte oder fest verdrahtete Informationen<br />
können nicht mehr verändert werden. (ROM; PROM)<br />
3. Semi-permanente Speicher: Informationen können permanent gespeichert und<br />
verändert werden. (EPROM, EEPROM)<br />
Magnetische Speicherung<br />
Daten werden üblicherweise analog, digital oder in beiden Formen auf magnetisierbarem<br />
Material, welches auf Bänder, Karten, Papier oder Platten aufgebracht werden kann,<br />
gespeichert. Hier unterscheidet man:<br />
• Nicht rotierende Speichermedien: Analog (Musikkassette, Videokassette)<br />
Digital (Magnetkarte, -band, -streifen)<br />
• Rotierende Speichermedien: Digital (Festplatte, Diskette)<br />
Optische Speicherung<br />
Daten werden durch optische Abtastung (meist mittels Laser) gelesen und /oder beschrieben.<br />
Optische Speichermedien sind auswechselbare Massenspeicher. Diese Speicherform ist<br />
ausschließlich digital (CD, DVD, Blu-Ray) 1<br />
1 http://de.wikipedia.org/wiki/Speichermedien<br />
2
2 CD / DVD / Blu-ray<br />
2.1 Geschichtliche Entwicklung von CD / DVD / Blu-ray<br />
Bevor MP3-Downloads im Internet verfügbar waren, vergingen über 100 Jahre<br />
Tonträgergeschichte. LP, CD, DVD, MD und MP3 - hinter den Abkürzungen verbergen sich<br />
verschiedene technische Verfahren und Meilensteine in der Geschichte der Tonträger.<br />
Die digitale Revolution auf dem Tonträgermarkt brachte jedoch die Compact Disc ( CD ), ein<br />
Gemeinschaftsprojekt von Sony und Philips.<br />
In den 70er Jahren standen beide Unternehmen vor einem Problem. Nach 5 – jähriger Suche<br />
nach geeigneten Maßen und Materialien ( Polycarbonat und Aluminium ) hatten sie neue,<br />
optische Datenträger, ähnlich der Schallplatte, mit einem Durchmesser von 30 cm geplant.<br />
Bei der Aufzeichnung von bewegten Bildern konnten sie darauf etwa 30 min Videomaterial<br />
unterbringen. Bei Audiodateien reichte diese Kapazität für 13 Stunden und 20 min. Es war<br />
klar, dass das Geschäftsmodell der Musikindustrie zusammenbrechen würde, wenn sie solche<br />
Mengen an Musik an die Verbraucher vermarkten sollte. Beide Unternehmen versuchten nun,<br />
einen gemeinsamen Standard herbeizuführen. Der für die Spieldauer entscheidende<br />
Durchmesser der CD wurde durch Philips – Führung folgendermaßen begründet: Die CD<br />
sollte nicht viel größer als eine Compact Kassette sein, da diese ein großer Erfolg war. Die<br />
Compact Kassette hatte eine Diagonale von 11,5 cm, die Ingenieure machten die CD 0,5 cm<br />
größer, d.h., dass die Spieldauer der CD von 66 min auf 74 min geändert wurde. Um die<br />
Festlegung dieser Parameter ranken sich allerdings mehrere moderne Legenden. Dass die<br />
Laufzeit bis heute immer noch 74 min beträgt, verdanken wir, einer dieser Legenden zufolge,<br />
dem musikalischen Geschmack des damaligen Sony – Vizechefs Norio Ohaga. Der wollte,<br />
dass mindestens Beethovens 9. auf die Scheibe passt - und zwar nicht in der Einspielung von<br />
Karajan ( 66 min ), sondern in der von Wilhelm Furtwängler ( 74 min ). Das Innenloch<br />
verdankt die Entstehung seines Durchmessers einer zufällig mitgeführten 10 Cent Münze<br />
eines niederländischen Phillips – Entwicklers.<br />
1979 wurde schließlich der erste Prototyp von Philips in Zusammenarbeit mit Sony<br />
entwickelt. Anfang der 80iger Jahre ging man mit Hilfe von Matsushita und Sharp in<br />
Langenhagen bei Hannover mit dem letzten ABBA – Album „The Visitors“ in die<br />
Massenproduktion. 1982 kamen die ersten CD ’s in Europa und Japan auf den Markt - ein<br />
Jahr später auch in den USA. Im Jahr 1988 wurden weltweit bereits 100 Millionen<br />
Audio CD ’s produziert. Die erste CD-ROM welche im digitalen Bereich ihren Platz fand<br />
kam zusammen mit dem CD-R Format 1990 auf den Markt, das CD-RW Format jedoch erst<br />
5 Jahre später. 1996 wurde die DVD erfunden, die bis zum Jahr 2003 das VHS – Videoformat<br />
fast vollständig verdrängte. Seit Mitte 2004 beherrschen DVD – Brenner auch die<br />
Doppelschicht – Technik (dual layer), welche die Speicherung von Daten auf einem<br />
zweischichtigen Rohling (DVD - DL) ermöglichen. Diese zweischichtigen Rohlinge können<br />
fast die doppelte Datenmenge als bisher einfache DVD – Formate speichern. Im selben<br />
Zeitraum wurden die Spezifikationen für die Blu-ray Disc, eine Weiterentwicklung der DVD,<br />
beschlossen. Auf dem Markt erschien sie jedoch erst im Jahr 2007. 2 Ob es der Blu-ray Disc<br />
oder anderen digitalen Speichermedien gelingt, die DVD auf dem Markt abzulösen, wird die<br />
Zukunft zeigen.<br />
2 http://de.wikipedia.org/wiki/CD/DVD/Blu-ray<br />
http://www.planet-wissen.de<br />
3
2.2 CD<br />
2.2.1 Laufwerke<br />
CD steht für Compact Disc und bezeichnet ein optisches Speichermedium für digitale Daten ,<br />
welches ursprünglich nur für die Wiedergabe von Audio-Daten entwickelt wurde.<br />
Bei den CD-Laufwerken unterscheidet man zwischen:<br />
• CD-ROM-Laufwerk, das nur Informationen von einer CD lesen kann.<br />
Ein CD-Laufwerk, das unterschiedliche CD-Formate und CDs verschiedener<br />
Technologien (CD-ROM, CD-R, CD-RW) lesen kann, wird als multireadfähig<br />
bezeichnet.<br />
• CD-Rekorder, der neben dem Lesen einer CD diese auch beschreiben kann.<br />
Diese werden auch als CD-Brenner bezeichnet und können zusätzlich als normales<br />
CD-Laufwerk verwendet werden. Die Geschwindigkeit des Datentransfers liegt hier<br />
beim Lesen im gleichen Bereich wie bei einem CD-Rom-Laufwerk, allerdings ist sie<br />
beim Brennvorgang geringer, da die Leistungsfähigkeit beim Beschreiben der Disc<br />
nicht nur von der Hardware abhängt, sondern auch von der verwendeten Software. 3<br />
Abbildung 1: Aufbau eines CD-Laufwerk<br />
http://wiki.itse061.de/uploads/Main/HDD-Aufbau.jpg<br />
3 Informationsunterlagen (Informatik) der Fachhochschule in Trier<br />
4
2.2.2 Aufbau und Funktionsweise einer CD<br />
Aufbau:<br />
Die Datenspeicherung auf einer CD basiert auf der Umsetzung von digitalen Daten in<br />
sogenannte Pit-Strukturen. Diese werden in Form von Vertiefungen (Pits) auf der CD<br />
eingebracht und die Erhöhungen, die zurück bleiben, werden Lands genannt. Üblicherweise<br />
besteht eine CD aus einem Polykarbonat-Substrat, auf der sich die Lands und Pits befinden.<br />
Um das spätere optische Auslesen der digitalen Informationen mittels eines Lasers zu<br />
ermöglichen, wird eine gut reflektierende Aluminiumschicht aufgetragen. Anschließend<br />
werden die empfindlichen Datenstrukturen mit einer UV-lichtaushärtenden Schutzlackschicht<br />
überzogen und mit einer Beschriftung versehen. 4<br />
Abbildung 2: Aufbau einer Compact Disc<br />
Quelle:www.nanoanalytics.com/de/.../pdf/Optische_Speichermedien.pdf<br />
Abbildung 3: Lands und Pits unter dem Mikroskop<br />
Quelle:www.nanoanalytics.com/de/.../pdf/Optische_Speichermedien.pdf<br />
4 http://www.nanoanalytics.com/de/serviceanalytik/anwendungen/pdf/Optische_Speichermedien.pdf<br />
5
Funktionsweise:<br />
Die Daten auf einer CD werden von einem optischen Abtastmechanismus, z.B. einem Laser,<br />
gelesen. Durch die Rotation der CD werden die Lands und Pits (Erhöhungen und<br />
Vertiefungen) unter dem Laser vorbeigezogen. Die Lands und Pits reflektieren das Licht<br />
unterschiedlich. Dann wird das reflektierte Licht von einer Photodiode in elektrische Signale<br />
(Nullen und Einsen) umgewandelt, welche von dem CD-Laufwerk ausgewertet werden. 5<br />
Abbildung 4: Prinzip des Lesevorgangs bei einer CD<br />
Quelle: http://de.academic.ru/pictures/dewiki/67/CD_Prinzip.png<br />
5 http://www.nanoanalytics.com/de/serviceanalytik/anwendungen/pdf/Optische_Speichermedien.pdf<br />
6
2.2.3 CD-Formate<br />
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory):<br />
Eine CD – ROM kann nur gelesen und nicht beschrieben werden. Sie speichert zwischen<br />
650 MB (entspricht 74 min Musik) und 879 MB (entspricht 100 min CD`s, die nicht in allen<br />
CD – Brennern beschrieben und nicht in allen CD – Laufwerken gelesen werden können). Je<br />
nach Qualität und Art des Rohlings und nach Brenner – Typ kann auch noch außerhalb des<br />
standardisierten Bereichs gebrannt werden (überbrennen). Dies kann jedoch zu Fehlern oder<br />
Verlust der Daten in diesem Bereich führen. 6<br />
CD-R (Compact Disc Recordable):<br />
Dieses Format entspricht der Form einer CD-ROM, die mit einem CD-Rekorder einmal<br />
beschrieben werden kann. Hierbei wird die Lichtdurchlässigkeit einer zusätzlichen<br />
eingebrachten organischen Schicht, mittels eines Infrarot – Lasers, dauerhaft verändert. Die<br />
Stelle an der ein Pit entstehen soll, wird erhitzt und verfärbt sich dunkel. Später reflektiert der<br />
Laser beim Lesen an dieser Stelle weniger stark als an den transparenten Stellen. Aus der<br />
Struktur der aufeinanderfolgenden reflektierenden und nicht reflektierenden Bereiche entsteht<br />
eine Datenspur aus Pits und Lands. Solch eine CD wird nach längerer Sonneneinstrahlung<br />
trotz UV – Schutzlackbeschichtung unbrauchbar.<br />
CD-RW (Compact Disc Re Writable):<br />
Bei diesem Format wird ein mehrfaches Beschreiben der Disc ermöglicht. Aufgrund seines<br />
geringen Reflektionsgrades kann dieses Format nur von multireadfähigen CD – ROM –<br />
Laufwerken gelesen werden. Bei der CD – RW wird das Phasenänderungs –<br />
Aufzeichnungsverfahren angewendet, bei dem das Reflexionsvermögen von mikroskopisch<br />
kleinen metallischen Kristallen mit Hilfe eines konzentrierten Laserstrahls verändert wird.<br />
Dieser Vorgang ist reversibel und kann bis zu 1000-mal durchgeführt werden. 7<br />
Abbildung 5: CD - Formate und ihre Schichten<br />
Quelle: www.hs-merseburg.de<br />
6 http://de.wikipedia.org/wiki/CD<br />
7 Informationsunterlagen (Informatik) der Fachhochschule in Trier<br />
7
2.3 DVD<br />
2.3.1 Laufwerke<br />
DVD ist die Abkürzung für Digital Versatile Disc (digitale vielseitige Disk), wird oft aber<br />
auch als Digitale Video Disk bezeichnet. Der Aufbau und die Abtasttechnik des DVD –<br />
Laufwerks unterscheiden sich prinzipiell nicht von dem eines CD – Laufwerks. Bei gleichen<br />
Abmessungen sind DVDs allerdings in der Lage, ein wesentlich höheres Datenvolumen als<br />
CDs zu speichern. Zum Abspielen dieser Daten werden eigene DVD – Spieler benötigt, die<br />
auf der Vorderseite mit dem DVD – Emblem gekennzeichnet sind. Aktuelle DVD –<br />
Laufwerke schaffen Brenn- und Lesegeschwindigkeiten in einem Verhältnis zur<br />
Abspielgeschwindigkeit von 24:1, d.h., DVDs können 24-mal schneller beschrieben bzw.<br />
gelesen als abgespielt werden. Die volle Geschwindigkeit wird dabei allerdings nur am<br />
äußeren Rand der DVD erreicht, während im Inneren nur langsamer gelesen und geschrieben<br />
werden kann.<br />
Abbildung 6: Aufbau DVD-Laufwerk<br />
Quelle: http://www.jaschis-forum.de/homepage/dvd/dvd_funktion.htm<br />
2.3.2 Aufbau und Funktionsweise einer DVD<br />
DVDs werden aus Polykarbonat hergestellt. Sie bestehen aus zwei, Rücken an Rücken<br />
aufeinander geklebten, 0,6 mm dicken, Halbdiscs. Hier gibt es die einseitigen DVDs (DVD-5)<br />
mit einer Datenschicht. Hier enthält nur eine Seite eine Datenschicht. Auf dieser<br />
Datenschicht befinden sich die sogenannten Pits, die die binären Daten repräsentieren. Im<br />
Gegensatz zu der CD wurde hier die minimale Pitlänge von 0,83 µm auf 0,4 µm reduziert.<br />
Außerdem konnte man die Trackbreite von 1,6 µm auf 0,74 µm verringern. Dies ist möglich,<br />
da der Laser in einem anderen Wellenbereich arbeitet, als der der CD-Rom. 8<br />
Abbildung 7: Pit-Struktur der CD und DVD<br />
Quelle: http://www.die-beiden.com/stuff/Ausarbeitung/dvd-aufbau.html<br />
8 Informationsunterlagen (Informatik) der Fachhochschule in Trier<br />
8
Um das mögliche Datenvolumen zu erhöhen, wird die Möglichkeit genutzt, die DVD<br />
einseitig mit zwei Schichten zu beschreiben (DVD-9). Die beiden Layer werden von<br />
derselben Seite gelesen. Das bedeutet, dass der Laser durch die erste Reflexionsschicht<br />
durchsehen muss. Diese Schicht ist daher semireflektiv (nur teilweise reflektierend,<br />
halbtransparent).<br />
Zum anderen nutzt man das beidseitige Beschreiben einer DVD, um das Datenvolumen zu<br />
erhöhen. Es befindet sich also auf beiden aneinandergeklebten Schichten je eine<br />
Datenschicht, sodass keine der beiden Seiten einen Aufdruck tragen darf. (DVD-10).<br />
Die Verwendung von zwei Datenschichten pro Seite macht letztendlich eine<br />
Speicherkapazität von bis zu 17 GB möglich (DVD-18). Die beiden Schichten liegen<br />
übereinander. Wie auch bei der DVD-9 muss die erste Schicht halbdurchlässig (semireflektiv)<br />
sein, damit der Laser auch auf die tiefer liegende Schicht fokussiert werden kann. 9<br />
� � �<br />
Abbildung 8: DVD-5<br />
Quelle: http://www.jaschis-forum.de/homepage/dvd/dvd_funktion.htm<br />
Eine Seite (Halbdisc) enthält eine Datenschicht<br />
� � �<br />
Abbildung 9: DVD-9<br />
Quelle: http://www.jaschis-forum.de/homepage/dvd/dvd_funktion.htm<br />
Eine Seite (Halbdisc) enthält zwei Datenschichten<br />
� � �<br />
Abbildung 10: DVD-10<br />
Quelle: http://www.jaschis-forum.de/homepage/dvd/dvd_funktion.htm<br />
Beide Seiten (Halbdiscs) enthalten je eine Datenschicht<br />
� � �<br />
Abbildung 11: DVD-18<br />
Quelle: http://www.jaschis-forum.de/homepage/dvd/dvd_funktion.htm<br />
Beide Seiten (Halbdiscs) enthalten je zwei Datenschichten<br />
9 Informationsunterlagen (Informatik) der Fachhochschule in Trier<br />
9
2.3.3 DVD – Formate<br />
DVD – (minus) / DVD + (plus)<br />
DVD-Formate, die als Minus - Standard bezeichnet werden, wurden vom DVD-Forum<br />
(Industrievereinigung von 230 Unternehmen) standardisiert. Nur diese dürfen das DVD-Logo<br />
tragen. Sie sind mit den meisten Lesegeräten kompatibel (wohnzimmertauglich).<br />
Am „+“ sind alle DVD Formate erkennbar, welche von der DVD+RW Alliance, einer<br />
Industrievereinigung von mehreren Unternehmen zum Promoten preiswerter DVDalternativen,<br />
stammen. Sie sind technisch einfacher aufgebaut und verfügen über bessere<br />
Leistungen, sowie zusätzliche Funktionen im Video-Bereich. Außerdem sind die<br />
Lizenzgebühren für die Patentnutzung bedeutend niedriger, was zu anfänglichen<br />
Preisvorteilen des Plus-Standards führte. Durch den harten Wettbewerb mit dem Minus-<br />
Standard gibt es diese Vorteile mittlerweile nicht mehr. Auf die anfängliche<br />
Kaufzurückhaltung durch die Unsicherheit der Konsumenten, was die Auswahl<br />
beschreibbarer DVD-Formate und deren Rentabilität betrifft, reagierte die Industrie mit Multi-<br />
Brennern, die sowohl das Minus- als auch das Plus-Format unterstützten.<br />
Abbildung 12: DVD+R Logo (Plus) Abbildung 13: DVD-R Logo (minus)<br />
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/DVD Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/DVD<br />
DVD-R / DVD+R (Digital Versatile Disc ± Recordable)<br />
Dieses Format ist eine einmalig beschreibbare DVD, die zur langfristigen Archivierung von<br />
Daten- und Mediensammlungen eingesetzt werden sollte. Wichtige Daten werden somit vor<br />
Verlust geschützt und können infolge dessen immer wieder rekonstruiert werden. Hierfür<br />
wird eine zusätzlich eingebrachte organische Schicht (wie bei der CD-R) mittels eines<br />
Infrarot-Lasers dauerhaft verändert.<br />
DVD-RW / DVD+RW (Digital Versatile Disc ± Re Writable)<br />
Dieses Format kann bis 1000-mal wiederbeschrieben werden und ist der einmal beschreibaren<br />
DVD-R / +R ähnlich. Pit- und Land-Länge sowie Spurabstand und Wellenlänge sind<br />
identisch. Beim Lesen ähnelt die DVD-RW einer zweischichtigen DVD-9. Einige DVD-<br />
Player haben deshalb auch Probleme die nicht vorhandene halbtransparente Schicht zu finden.<br />
Sie meinen statt einer DVD-RW eine normale DVD-9 zu erkennen. 10<br />
10 http://de.kioskea.net/contents/pc/dvdrom.php3<br />
10
DVD-RAM (Digital Versatile Disc ± Random Access Memory)<br />
Eine DVD-RAM ist mit dem bloßen Auge unmittelbar von anderen DVD-Formaten anhand<br />
der vielen kleinen verstreuten Rechtecke und deren Farbe, die auf die sogenannte<br />
Sektorierung zurückzuführen ist, unterscheidbar. Die Sektorierung dient einer höheren<br />
Datensicherheit. Mit ihr kann das gleiche Defektmanagment wie bei einer Festplatte genutzt<br />
werden. Ist eine Speicherstelle (Sektor) auf dem Rohling nicht beschreibar, so wird diese<br />
Stelle als defekt gekennzeichnet und der Inhalt an anderer Stelle abgespeichert. Die DVD-<br />
RAM hat eine stärkere Ausrichtung auf Datensicherheit als auf Kompatibilität und somit eine<br />
deutlich geringere Marktverbreitung.<br />
Abbildung 14: Sektorierung DVD-RAM<br />
Quelle: www.hanftempel.ch<br />
DVD-DL (Digital Versatile Disc ± Dual Layer)<br />
Unter Dual Layer (manchmal wird auch von Double Layer gesprochen) versteht man DVDs,<br />
bei denen zwei Schichten auf einer Seite genutzt werden. Grundsätzlich besteht jede DVD aus<br />
zwei Seiten mit zwei Schichten (Layern). Bei manchen Varianten werden zwei Schichten auf<br />
einer Seite verwendet. Dann wird von Dual Layer gesprochen.<br />
Das DVD-DL-Format bietet eine größere Speicherkapazität als die einfachen einschichtigen<br />
DVDs und verwendet eine Technologie, die sich der DVD-9 (DVD doppelschichtig gepresst)<br />
annähert. Für die DVD-DL gibt es wiederrum –R, +R, -RW und +RW Formate. 11<br />
11 http://de.kioskea.net/contents/pc/dvdrom.php3<br />
11
2.4 Blu-ray Disc (BD)<br />
2.4.1 Laufwerke<br />
Die Blu-ray Disc wird mit einem LASER mit der Wellenlänge von 405nm abgetastet. Der<br />
Abstand des Lesekopfes ist im Vergleich zur DVD sehr viel kleiner. Dadurch kann der<br />
LASER noch besser gebündelt werden und der Lesevorgang ist nicht mehr so anfällig auf<br />
Kratzer und Staub. Somit werden Schreibfehler und stärkere Streuungen des Lasers<br />
verringert. Durch undursichtige stabile Materialien, kombiniert mit einer dünnen<br />
durchsichtigen Trägerschicht, sind erheblich höhere Drehzahlen der Scheibe möglich. Eine<br />
höhere Drehzahl bedeutet höhere Übertragungsraten. 12<br />
Abbildung 15: Laser Wellenlängen und Aufbau im Vergleich<br />
Quelle: http://www.tdk-media.eu/de/bluray/_i/img_03.jpg<br />
12 Informationsunterlagen (Informatik) der Fachhochschule in Trier<br />
12
2.4.2 Aufbau und Funktionsweise<br />
Die wegen des blau-violetten Lasers als Blu-ray bezeichnete BD ist als Nachfolger der DVD<br />
anzusehen und hat sich erfolgreich gegen das Konkurrenz-Format HD-DVD durchsetzen<br />
können. Die BD ist zwar nicht kompatibel zu CD und DVD, weist aber wegen der deutlich<br />
enger gesetzten Pits und Lands eine sehr hohe Speicherkapazität auf. Sie sollen vor allem<br />
hoch aufgelöste Videoinhalte speichern, die eine wesentliche höhere Speicherkapazität<br />
benötigen. Die Blu-ray Disc hat, wie die DVD, einen Durchmesser von 12 cm. Es kommt aber<br />
eine sehr viel dünnere Schutzschicht zum Einsatz. Diese ist 0,1mm dick (Vergleich DVD:<br />
0,6mm) und bietet nur aufgrund einer neuentwickelten Beschichtung ausreichenden Schutz<br />
vor Kratzern. Die Blu-ray Disc selbst kann aus Metall oder anderen stabilen Materialien<br />
hergestellt werden.<br />
Die Speicherkapazität der Blu-ray Disc beträgt auf einlagigen und einseitig beschriebenen<br />
Discs bis zu 27GB. Blu-ray Discs mit 2 Lagen speichern bis zu 54GB. Es ist bereits möglich<br />
auf einer sechsschichtigen Disc 200GB Daten zu speichern.<br />
Außerdem soll die BD wegen eindeutigen Identifikationsnummern für einen besseren<br />
Kopierschutz sorgen.<br />
2.4.3 Formate<br />
Die Blu-ray Disc gibt es in 3 Varianten:<br />
Wie auch bei der DVD findet man bei der BD die nur lesbare BD-ROM, als einmal<br />
beschreibbare Variante die BD-R (Recordable) und schließlich die wiederbeschreibbare BD-<br />
RE (RE-writable). (vergleichbar mit den DVD-Formaten) 13<br />
Abbildung 16: blu-ray logo<br />
Quelle: http://www.pacificdisc.com/images/bd44.png<br />
13<br />
Informationsunterlagen (Informatik) der Fachhochschule in Trier<br />
13
3 Allgemein Wissenswertes<br />
3.1 Anwendung<br />
Die Compact Disc (CD, engl. „kompakte Scheibe“) ist ein optischer Speicher, der Anfang<br />
der 1980er-Jahre zur digitalen Speicherung von Musik eingeführt wurde (Audio-CD) und die<br />
Schallplatte ablösen sollte. Später wurde das Format der Compact Disc erweitert, um nicht<br />
nur Musik abspeichern zu können. Als CD-ROM wird sie seitdem auch zur Speicherung von<br />
Daten für Computer eingesetzt.<br />
Die Digital Versatile Disc (DVD, engl. „digitale vielseitige Scheibe“) ist ein digitales<br />
Speichermedium, das einer CD ähnelt, aber über eine deutlich höhere Speicherkapazität<br />
verfügt. Sie zählt zu den optischen Datenspeichern. In der Alltagssprache wird der Ausdruck<br />
„DVD“ im Zusammenhang mit Filmen häufig im Sinne des logischen Formats DVD-Video<br />
verwendet.<br />
Die Blu-ray Disc (BD, engl. „blauer Strahl“) ist ein digitales optisches Speichermedium. Sie<br />
wurde als ein möglicher High-Definition-Nachfolger der DVD entwickelt und bietet eine<br />
erheblich bessere Bildqualität, Datenrate und Speicherkapazität gegenüber ihrem Vorläufer,<br />
wobei dieser aufwärtskompatibel zur Blu-ray-Disc ist. DVDs können in Blu-ray-Playern<br />
abgespielt werden<br />
Der Endbenutzer kann nicht nur käufliche Speichermedien in Scheibenform abspielen (die im<br />
Presswerk hergestellt wurden), sondern auch mit einem Brenner eigene Video-, Audio- oder<br />
Datenspeicherungen erstellen. Brenner sind beispielsweise in Computern und Hi-Fi-<br />
Rekordern eingebaut und benötigen beschreibbare CD-, DVD- oder Blu-ray Formate.<br />
Damit diese Datenträger möglichst lange halten, ist ein entsprechend pfleglicher Umgang<br />
erforderlich. Besonders die Unterseite (ohne Beschriftung) sollte frei von Schmutz,<br />
Fettflecken (durch Berührung), Kratzer (Verwendung als Vesperbrett) und Staub<br />
(unsachgemäße Lagerung) sein. 14<br />
14 http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1204161.htm<br />
14
3.2 Umgang<br />
Sollte trotz sachgemäßem Umgang mit CDs, eine CD schmutzig oder staubig werden, ist eine<br />
Reinigung notwendig. Damit die CD danach noch funktioniert, sind folgende Hinweise zu<br />
beachten: Wasser ist bei der Reinigung von CDs durchaus sinnvoll. Beim trockenen Reinigen<br />
entstehen eher Kratzer durch kleine Schmutzpartikel als beim Säubern mit einem feuchten<br />
Tuch. Reicht Wasser zur Schmutzbeseitigung nicht aus, kann man die CD auch mit<br />
Glasreiniger oder Spülmittel behandeln. Ungeeignet ist das Reinigen in der Spülmaschine.<br />
Die hohen Temperaturen in der Spülmaschine lassen CDs erblinden. Bevor die CD wieder in<br />
ein Laufwerk eingelegt wird, sollte sie gründlich getrocknet werden. Wenn man mit einem<br />
Tuch über die CD fährt, sollte man das immer von Innen nach Außen tun. Man sollte also nie<br />
auf der CD im Kreis herum wischen. Grund: Mögliche Kratzer, die von innen nach außen<br />
verlaufen, verursachen keine so großen Schäden auf der Spurrille. Kratzer, die kreisförmig auf<br />
der CD verlaufen, beeinträchtigen eine sehr lange Strecke auf der CD. Diese Kratzer stellen<br />
dann eine sehr hohe Anforderung an die Fehlerkorrektur eines CD-Laufwerks.<br />
Zur Langzeitarchivierung sollten die Medien am besten aufrecht stehend im Jewel Case<br />
aufbewahrt werden. Also nicht waagerecht oder in einer Spindel. Eher weniger geeignet sind<br />
Hüllen aus Papier, Folie oder Karton, wie sie gerne in Zeitschriften mitgeliefert werden. Eine<br />
kurzfristige Aufbewahrung ist wegen des geringen Platzbedarfs durchaus sinnvoll. Die<br />
Lagerung über viele Jahre hinaus aber nicht. Deshalb sollten wichtige Medien regelmäßig<br />
überprüft und ggf. die Daten auf ein neues Medium gebrannt werden. Der Lagerort sollte<br />
möglichst staubfrei, dunkel und trocken (relative Feuchte 20 bis 50 Prozent) sein. Die<br />
Umgebungstemperatur sollte nicht extrem kalt oder warm sein. Optimale Verhältnisse liegen<br />
zwischen 4 und 20°C. Sonneneinstrahlung (UV-Licht) sollte man vermeiden. Vor allem<br />
selbstgebrannte CDs nehmen so etwas sehr übel. Wiederbeschreibbare Medien sind weniger<br />
empfindlich gegen Umwelteinflüsse. Deren Aufnahmeschicht besteht aus einem<br />
anorganischen Material. Allerdings lässt die Lesbarkeit mit der Zeit nach. Deshalb sind sie für<br />
die Lagerung über mehrere Jahre nicht geeignet. 15<br />
15 http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1204161.htm<br />
15
4 Anhang<br />
4.1 Technische Daten im Vergleich<br />
CD DVD Blu-Ray<br />
Gewicht 14 - 33 g 13 -20 g 20g<br />
Dicke 1,2 mm 1,2 mm (2 x 0,6 mm) 1,2 mm<br />
Durchmesser 120 mm 120 mm 120 mm<br />
Ausleseseiten 1 1 oder 2 1 oder 2<br />
Schichten pro Seite 1 1 oder 2 bis zu 6<br />
Lochdurchmesser 15 mm 15 mm 15 mm<br />
Spurabstand 1,6 µm 0,74 µm 0,32 µm<br />
kleinste Pit-Länge 0.833µm 0,44 µm 0,15 µm<br />
Laserwellenlänge 780 nm 650 nm 405 nm<br />
Laserfarbe Infrarot Rot Blauviolett<br />
max. Kapazität pro Seite 900MB 8,5 GB 50 GB<br />
16
4.2 Erklärung<br />
Ich versichere, dass ich diese <strong>Facharbeit</strong> ohne fremde Hilfe selbstständig verfasst und nur die<br />
angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe. Wörtlich oder dem Sinn nach aus anderen<br />
Werken entnommene Stellen sind unter Angabe der Quellen kenntlich gemacht.<br />
15.02.2010<br />
....................................................................................<br />
Datum Unterschrift<br />
15.02.2010<br />
....................................................................................<br />
Datum Unterschrift<br />
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4.3 Literaturverzeichnis<br />
Literaturquellen:<br />
Prof. Dr. Haffner, Informationsunterlagen, Informatik, Fachhochschule<br />
Ernst-Georg Trier<br />
Internetquellen:<br />
Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Speichermedien<br />
Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/CD/DVD/Blu-ray<br />
Planet-wissen http://www.planet-wissen.de<br />
Nanoanalytics http://www.nanoanalytics.com/de/<br />
serviceanalytik/anwendungen/pdf/Optische_Speichermedien.pdf<br />
Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/CD<br />
Kioskea Network http://de.kioskea.net/contents/pc/dvdrom.php3<br />
Grundlagen Computer http://grundlagen-computer.de/<br />
pc/laufwerke/blu-ray-laufwerke-blu-ray-disc-bd<br />
Elektronik Kompendium http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1204161.htm<br />
Elektronik Kompendium http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1204161.htm<br />
18