...Anfang der 90iger Jahre tauchte für "unsere" Generation ( 26-30 Jährige ) Computer Freaks ein neues Medium auf... es nannte sich CD, die Daten wurden nicht magnetisch gespeichert und das gute Teil sollte mehr als 700x so viele Daten speichern wie eine Amiga DD Diskette bzw. mehr als 600x so viele Daten wie eine PC HD Diskette speichern....
Am Anfang war das Licht :
Geschichte
In den 70er Jahren experimentierten Techniker aller Elektronikkonzerne mit digitaler Aufzeichnung von Klang. Die ersten Prototypen basierten auf magnetischen Speichermedien, wie etwa die klassische Audiokassette. Das erste Gerät auf dem Markt im Jahr 1977 war eine Erweiterung des Betamax-Videorekorders der Firma Sony um einem Analog-Digital- bzw. Digital-Analog-Wandler (PCM-Modulator bzw. -Demodulator). Dabei wird durch den Videorekorder statt eines Video-Signals das PCM-Signal aufgezeichnet, welches – durch entsprechende Kodierung in „Zeilen“ bzw. „Bilder“ (Frames) organisiert – aus der Sicht eines Videorekorders wie ein Videosignal aussieht. Das klobige Gerät und die Störgeräusche bei der Aufnahme konnten die Konsumenten nicht überzeugen. Sony entwickelte spezielle Verfahren, um die Störgeräusche zu eliminieren. Um diese Verfahren zu testen, wurden heimlich bei einer Probe eines Konzertes von Herbert von Karajan im September 1978 Aufnahmen gemacht. Karajan wurde später von Sony eingeladen, die Aufnahmen zu beurteilen.
Lichtspiegelung der Compact DiscZur gleichen Zeit arbeitete man bei der Firma Philips an der optischen Aufzeichnung von Bildsignalen, die die Videotechnik revolutionieren sollte. Bald entwickelte sich die Idee, diese Technologie auch für digitale Klänge zu nutzen. Beide Firmen standen plötzlich vor einem riesigen Problem. Sie hatten die neuen optischen Datenträger (LaserDisc), ähnlich der Schallplatte, mit einem Durchmesser von 30 cm geplant. Bei der Aufzeichnung von bewegten Bildern konnten sie darauf etwa 30 Minuten Videomaterial unterbringen. Bei Audiodaten reichte aber die Kapazität für 13 Stunden und 20 Minuten. Sony war klar, dass das Geschäftsmodell der Musikindustrie zusammenbrechen würde, wenn sie solche Mengen an Musik an die Verbraucher vermarkten sollten.
Nachdem die Compact Cassette (Audiokassette) 1963 von der Firma Philips alleine entwickelt wurde, versuchten beide Firmen hier einen gemeinsamen Standard herbeizuführen. Der für die Spieldauer entscheidende Durchmesser der CD wurde durch die Philips-Führung folgendermaßen argumentiert: Die Compact Cassette war ein großer Erfolg, die CD sollte nicht viel größer sein. Die Compact Cassette hatte eine Diagonale von 11.5cm, die Ingenieure machten die CD 0.5cm größer. Es ranken sich allerlei moderne Legenden um die Festlegung dieser Parameter, die zwar spannender aber leider nicht zutreffender sind als die wahre Geschichte; eine der schönsten und populärsten ist folgende: Nach einigen Differenzen schlug Sony vor, dass die neue CD zumindest Ludwig van Beethovens Neunte Sinfonie in voller Länge erfassen sollte. Dieser Vorschlag hing mit Sonys damaligem Vizepräsidenten, Norio Ohga zusammen, der ein ausgebildeter Opernsänger war und sich schon immer wünschte, Beethovens Neunte ohne störendes Wechseln des Tonträgers hören zu können. Ohgas Lieblingsversion, dirigiert von Herbert von Karajan, dauerte 66 Minuten, die Techniker hielten sich an die damals längste zur Verfügung stehende Version von Wilhelm Furtwängler. Die Aufnahme aus dem Jahre 1951 dauerte exakt 74 Minuten. 74 Minuten bedeuteten 12 cm Durchmesser des optischen Datenträgers. Die Entwickler von Philips reagierten mit Skepsis, da eine so große Scheibe nicht in die Anzugtaschen passen würde. Daraufhin maßen Sony-Entwickler Anzüge aus aller Welt aus, mit dem Ergebnis, dass für 12 cm überall Platz ist. Damit hatte Beethoven einen neuen Standard festgelegt. 1980 wurde von beiden Firmen für Audioaufnahmen der "Red Book"-Standard festgelegt. Bei dem Durchmesser des Innenloches der CD (15 mm) setzten sich die Niederländer durch. Als Maßstab diente hierfür das seinerzeit weltweit kleinste Geldstück, das niederländische 10-Cent-Stück (das so genannte "Dubbeltje").
Auf der Funkausstellung 1981 in Berlin wird die CD erstmals öffentlich vorgestellt. Im Jahr darauf, am 17. August 1982, begann in Langenhagen bei Hannover, in den Produktionsstätten der damaligen Polygram, die weltweit erste industrielle Produktion, und zwar noch bevor am 1. Oktober 1982 der erste in Serie produzierte CD-Spieler auf dem Markt angeboten werden konnte. 1988 wurden weltweit bereits 100 Millionen Audio-CDs produziert.
Wie funktioniert es....
Aufbau einer CD
Querschnitt durch eine CDDie Daten werden auf dem (silbernen) Polycarbonat gespeichert. Die (durchsichtige) Plastik-Abdeckung dient nur dazu, um die zu beschreibende Schicht zu schützen, da das Polycarbonat sehr empfindlich ist.
Die CD besteht zum größten Teil aus einem durchsichtigen Trägermaterial (Polycarbonat), das mittels Spritzprägen geformt wird. Die Oberseite dieses Trägers enthält die digitalen Informationen in Form von mikrometerkleinen Vertiefungen (Pits), die nicht einmal durch ein Lichtmikroskop zu erkennen sind (sondern beispielsweise nur durch ein Rastersondenmikroskop), und Zwischenräumen („Lands“), die zu einer einzigen langen, spiralförmigen Spur angeordnet sind (insgesamt etwa 9 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. Daraus folgt auch, dass der Laser die Pits nicht als Vertiefungen, sondern durch das Polycarbonat als Hügel sieht.
Ein Spurabschnitt von ca. 0,278 Mikrometer Länge (eine Bitzelle) stellt ein sogenanntes Kanalbit (Null oder Eins) dar. Eine Bitzelle mit einem Wechsel am Anfang von Land/Pit oder Pit/Land stellt eine logische Kanalbit-Eins dar, eine Bitzelle ohne einen solchen Wechsel eine logische Kanalbit-Null (NRZ-I-Codierung).
Lesekopf eines CD-LaufwerksDer so ausgelesene Datenstrom ist EFM-codiert (engl. Eight-to-Fourteen-Modulation EFM), das heißt jeweils 14 Kanalbits repräsentieren ein 8-Bit-Datenwort. Die 14-Bit-Datenwörter zeichnen sich dadurch aus, dass auf jede Eins immer mindestens zwei und maximal zehn Nullen folgen. Die 14-Bit-Datenwörter sind – unter anderem zur Sicherstellung dieser Bedingung (manche fangen mit einer Eins an, andere hören mit einer Eins auf) – jeweils noch durch drei Füllbits (auch Trennbits oder Mergingbits genannt) voneinander getrennt. Beim Auslesen werden die drei Füllbits sofort aus dem Datenstrom entfernt, und für die je 14 EFM-codierten Kanalbits wird dann mittels einer Übersetzungstabelle der entsprechende Wert des uncodierten 8-Bit-Datenworts ermittelt.
Die Daten sind darüber hinaus als Blöcke und Frames organisiert. Je 24 uncodierte Bytes (entsprechend 6 Stereo-Samples) zzgl. 8 Byte Fehlerkorrekturinformationen bilden einen Frame, von denen wiederum 98 einen Block bilden. Ein Block enthält also 2352 Byte uncodierte Nutzdaten, 75 Blöcke enthalten eine Sekunde Audiomaterial. Insgesamt wird ein Datenbit mit ca. 3 Kanalbits codiert.
Aufgrund dieser Struktur des Datenstroms sind überraschenderweise 200 Prozent mehr Bits auf der Disc als echte Datenbits: Das kürzeste vom Laserpunkt auslesbare Pit/Land ist aus physikalischen Gründen knapp einen Mikrometer lang (833 nm, limitierende Größe ist der Durchmesser des optimal fokussierten Punkts). Das kürzeste Pit/Land (T3) verschlüsselt drei Bits (100).
Fehler Korrektur und Verdeckung :
Damit sich Kratzer nicht negativ auf die Datensicherheit auswirken, sind die Daten mittels Paritätsbits 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 Bit (das entspricht einer Spurlänge von etwa 2,4 mm) zu korrigieren und Fehler von bis zu 12000 Bit (etwa 8,5 mm Spurlänge) bei der Audio-CD zu kompensieren. Bei sehr starker Verkratzung des Trägers von der Unterseite ist jedoch die Lesbarkeit eingeschränkt oder ganz unmöglich
Hilfe ich bin Tristarianer - meine Daten müssen in den Schrott :
Wir alle kennen das Problem... zumindest halt von früheren Tagen wo schon ein böses Zeichen am Horizont genügte um Koffer pack mich oder I shoot the Compact Disk zu spielen... Was für eine Freude das doch immer war.... Nun ein paar Maxima Ratio Overkill Tipps...
Bemalen
Bemalen - wird oft praktiziert - ist jedoch praktisch wirkungslos.
Zerkratzen
CDs mit sensiblen Daten, die nicht mehr benötigt werden, lassen sich gegen unberechtigtes Lesen schützen, indem die Metallschicht (und damit die Datenschicht) mit einen spitzem Gegenstand zerkratzt wird. Eine solche CD lässt sich mit normalen CD-Laufwerken nicht mehr lesen. Ein Auslesen der nicht zerkratzten Bereiche der CD ist mit speziellen Lesegeräten noch möglich, aber sehr aufwändig und teuer und übersteigt meist den Wert der Daten.
Schreddern
Für extrem sensible Daten existieren spezielle CD-Shredder, welche CDs und andere optische Datenträger in so kleine Stücke häckseln, so dass die Datenträger als zuverlässig vernichtet gelten können, wobei die Recyclingfähigkeit des Datenträgers gewährleistet bleibt. Manche Papiershredder können auch zusätzlich z.B. CDs und Scheckkarten schreddern (Gebrauchsanweisung!).
Reine Gewalt
Mitunter wird empfohlen, mit einer Bohrmaschine ein Loch durch einen Stapel CDs zu bohren, doch das reicht oft nicht aus. Je kleiner die Einzelteile, desto aufwendiger die Rekonstruktion.
Mit Brachialgewalt (z.B. mit einem Hammer) kann man eine CD zerkleinern und so wirksam die Daten vernichten. Es entstehen jedoch viele kleine Splitter, die den Raum verdrecken oder die Hände verletzen können, wenn man die CD nicht vorher in einen Umschlag steckt.
CD-Brenner
Seit einiger Zeit bieten auch diverse Hersteller von CD-Brennern Zusatzfunktionen in den Laufwerken an, mit denen ein bereits beschriebenes CD-R-Medium erneut "überbrannt" werden kann, um die darauf gespeicherten Daten endgültig zu vernichten.
Mikrowelle
Alternativ hierzu und auf eigenes Risiko kann eine CD auch in der Mikrowelle "gegrillt" werden, was ein farbenfrohes Funkensprühen und nach bereits drei Sekunden die vollständige Zerstörung der Aluminiumschicht zur Folge hat. Dabei entstehen jedoch gefährliche Dämpfe und es kann zu Bränden kommen. Nichts für eine gute Küche.