CD Writer - Rohlinge
Inhalt /Gliederung
Was ist eine CD-R
Multisession
Track
Was passiert beim Brennvorgang
Gefahren beim Brennen der eigenen CD
Die CD Hintergründe
Übersicht der einzelnen Formate
CD-Rohlinge
Schlußwort
1. Was ist eine CD-R
CD-R ist die Abkürzung von Compact Disk Recordable.
Ich habe somit ein Medium mit dem ich rund 650 MB Daten abspeichern kann.
Die Daten werden in den Rohling "hineingebrannt' - man kann ihn dadurch nur einmal beschreiben.
Mit einer CD-R kann ich vielerlei Arten von Daten speichern.
CD-Roms für den Datenaustausch über Rechnergrenzen hinweg, Audio-CDs die auf verschiedensten Playern abspielbar sind, und auch der Diavortrag ist durch eine Photo CD überholt.
All diesen Arten von Daten liegen Spezifikationen zugrunde, den sogenannten Books. Ich werde weiter unten im Text noch auf die verschiedenen Formate näher eingehen.
2. Multi - und Singelsession
Die ursprünglich spezifizierte klassische Singelsession-CD besteht aus einem Lead-in (CD Startbereich) aus einer TOC (Table of Contents, also Inhaltsverzeichnis), den Daten und dem Lead-out als Enderkennung. Die große Neuerung heißt "Multisession' Dieses Verfahren erlaubt, daß ein CD-Recorder die Datenspirale in mehreren Arbeitssitzungen (Sessions) stückweise beschreiben kann.
Jedes Spiralstück, das in einer separaten Session beschrieben wird, erhält nun selbst jeweils Lead-in, TOC und Lead-out.
Im Regelfall werden die TOCs so miteinander verkettet, daß CD-ROM Laufwerke ausgehend von der zuletzt geschriebenen Session auch auf alle Daten der vorangegangenen Sessions zugreifen können. Der Anwender merkt also gar nicht, daß der Datenbestand auf der CD aus vielen Bruchstücken mit Verzeichnissen an unterschiedlichen Positionen besteht. Gute Brennersoftware erlaubt zudem, daß man die Verweise auf Verzeichnisse zurückliegender Sessions editieren kann. So kann man beispielsweise veraltete Dateien ausblenden, sie erscheinen dann nicht mehr im aktuellen Directory sind also logisch gelöscht, obwohl die Daten selbst natürlich noch auf der CD-R liegen.
Der Große Vorzug der Multisession Methode liegt darin, daß man das nur einmal beschreibbare und nicht löschbare Medium CD-R ähnlich wie eine beliebig wiederschreibbare Wechselplatte nutzen kann, doch diese Flexibilität hat ihren Preis: für jede Session fallen 15 MByte Verwaltungsinformation an, für die erste sogar 23 MByte.
3. Track
Track heißt auf deutsch Spur, und gelegentlich wird die Datenspirale einer CD als Track bezeichnet, etwa wenn vom Abstand zwischen einzelnen Windungen der Spirale die Rede ist. Normalerweise bezeichnet man mit Track aber logisch in sich abgeschlossene Datenstrukturen innerhalb der Spirale, die über die TOC adressiert werden. Tracks liegen in der logischen Hierarchie unterhalb von Sessions. Seit es mit der CD-R die Multisession-CD gibt, werden dennoch Track und Session des öfteren miteinander verwechselt, zumal es dabei auch gewisse Übereinstimmungen gibt.
So ist zum Beispiel die CD-ROM, also die Daten-CD, nach Yellow Book immer eine Singelsession CD mit nur einem Track, doch das ist nur eine Festlegung. Auf einer Audio-CD ist zum Beispiel jedes Musikstück in einem eigenen Track untergebracht.
Dennoch ist eine Audio-CD keine Multisession CD, denn sie enthält nur eine TOC, über die sie bis zu 99 Tracks adressieren kann.
Ein Audio CD Player kann generell nur Singelsession CD lesen. Bei einer Multisession CD würde er nur die erste Session lesen.
Ebenso ist die Mixed-Mode-CD, nach Blue-Book, die einen Datentrack plus bis zu 98 Audiotracks erlaubt eine klassische Singelsession CD.
4. Was passiert beim Brennvorgang
Die CD-R ist zunächst wie eine ganz normale, gepreßte CD aufgebaut. Sie besteht aus einer Polycarbonatscheibe, einer Reflexionsschicht und einem Schutzlack auf der Labelseite.
Während aber bei einer gepreßten CD die Informationen als Pits in den Polycarbonat-Träger gepreßt werden, ist dort bei einer CD-R nur sogenannte "Pregroove' zu finden. Diese Wellenförmige Leerspur wurde mit einer Frequenz von 22,05 kHz aufmoduliert. Sie ist für die Spurführung beim Schreiben nötig, und aus der Frequenz gewinnt der Schreiber Informationen über die Umdrehungsgeschwindigkeit.
Im Gegensatz zur gepreßten Silberscheibe befindet sich bei der CD-R zwischen Polycarbonatscheibe und Reflexionsschicht noch Farbstoff.
Beim Schreiben der CD-R wird der relativ transparente Farbschicht punktuell kurzzeitig erhitzt und eine chemische Reaktion erzeugt, die die Lichtdurchlässigkeit des Farbstoffes verändert und eine Art Bläschen erzeugt.
Dabei wird auch das Reflexionsmetall an der Stelle leicht angehoben und der Polycarbonatträger angeschmort.
Die so durch den Laser bewirkten Markierungen sind wie die Pits auf einer gepreßten CD unterschiedlich lang und haben im Prinzip auch die gleiche Wirkung: Sie absorbieren einfallendes Laserlicht.
5. Gefahren beim Brennen der eigenen CD.
Ein heikles Problem beim CD-Brennen besteht darin, daß während der gesamten Brenndauer einer Session oder eines Tracks die Datenstrom zum Schreiber nicht abreißen darf. Unvollständig geschriebene Sektoren lassen sich bei einem nur einmal beschreibbaren Medium nicht reparieren und ein Bit-genaues wieder aufsetzen ist kaum möglich. Ein solcherart verunglückter Rohling ist weder lesbar noch in weiteren Sessions beschreibbar, also Schrott.
Der sicherste Schutz vor Datenabriß besteht darin, die Software zunächst den Brennvorgang vollständig zu simulieren zu lassen. Dabei stellt sie recht verläßlich fest, ob die Datenpuffer leerlaufen (Buffer Underrun).
In vielen Fachzeitschriften wird empfohlen keinerlei Mutlitasking während des Brennens zu machen, denn jeder kleine Nebenjob kann . etwa durch Swapping - heftige Plattenaktivitäten auslösen, die einen kontinuierlichen Datenstrom zum Writer unterbrechen, selbst Bildschirmschoner oder das gelegentliche Prüfen ob im CD-ROM Laufwerk (nicht im Writer) eine CD liegt, kann in leistungsschwachen Rechnern stören.
Generell wird davon abgeraten unter Windows NT zu brennen, da dieses System so eigenwillig ist, daß der User nicht mehr weiß was der Rechner selbständig macht, das Risiko einer Unterbrechung des Datenstroms ist deshalb sehr hoch.
6. Die CD Hintergründe
Die CD wurde als Tonträger zur Ablösung der Vinyl-Schallplatte entwickelt. Trotz ihrer "Digitalität' machte man bei der Entwicklung keine Zugeständnisse an die allgemeine Computertechnik - wozu auch.
Der PC-User war noch 1983 mit 150 KByte Floppies vollauf zufrieden. Ein 650 MByte fassendes Nur-Lese-Medium erschien ihm eher absurd.
Mit entsprechend unüblichen Merkmalen präsentiert ich die CD heute als Massenspeicher für Computer. Der Audio-Betrieb erfordert eine kontinuierliche Datenrate von 170 KByte/s über die gesamte Spieldauer.
Auch die Datenspeicherung nach Red Book, nimmt nur auf die Audio-Bedürfnisse Rücksicht. Um möglichst viel Musik unterbringen zu können, ging man bei der Fehlerkorrektur Kompromisse ein: Treten tatsächlich nicht korrigierbare Fehler, sog. E32 Fehler, auf, so ist es kein Problem, die verlorene Sound Samples aus benachbarten zu interpolieren - Hauptsache es knackt nicht. Das dies bei einer Daten-CD nicht geht ist klar.
Es wurde deshalb bei der Daten-CD eine deutlich verbesserte Fehlerkorrektur erfunden.
(Mode 1 nach Yellow Book)
Deshalb faßt eine Daten - CD nur 650 MB während hingegen die Audio CD knapp 750 MB faßt.
Während Audio-Player heute noch überwiegend mit einfacher Geschwindigkeit benutzt werden, dringen die Lese- und Schreibgeräte für andere CD Anwendungen in ständig höhere Drehzahlbereiche vor. CD-ROM Leser sind bereits bei 14x angekommen, die CD-R Schreiber liegen derzeit noch bei 4x. Zu den Audio-Erblasten gesellen sich neben der Daten CD ROM diverse Erweiterungen wie Foto CD, Video CD oder CD extra. Diese Formate werden in schon vorher genannten Books spezifiziert. Die folgende Aufstellung soll helfen sie zu unterscheiden.
7. Übersicht der einzelnen Formate
Spezifikation steht für
Red Book Audio CD
Yellow Book CD ROM
[1] Daten CD
[2] verringerte Fehlerkorrektur deshalb
mehr Platz für Daten
Orange Book CD-R
Blue Book Mixed Mode CD
1 Track Daten
98 Tracks Audio
Green Book CD-I
Computerspiele, Video
Bridgedisk (Foto-CD)
White Book Video CD
8. CD Rohlinge
Es gibt derzeit im Markt 7 Hersteller von CD-Rs. Taiyo yuden, TDK, Pioneer, Mitsui, Kodak, Ricoh und Verbatim. Ein Rohling dieser Firmen kostet derzeit ca. 100 öS obwohl sie in der Herstellung weniger als 20 Groschen kosten. Diese Überteuerung ist nur deshalb möglich, weil diese 7 Firmen eine Preisabsprache haben und sich nicht unterbieten und auch keinen no-name Hersteller auf dem Markt zulassen. Die no-name Produkte (rund 60-80 öS) die man derzeit bekommt sind nur Abfallprodukte dieser 7 firmen. Es ist daher schwer abzuraten no-names zu kaufen.
9. Schlußwort
Probleme die beim schreiben der CD-R auftreten, können durch den Recorder, den SCSI-Controller, die Formatter-Software, die Bedingungen bei der Aufzeichnung (Erschütterungen, Vibrationen), das Medium oder auch das auslesende CD-ROM-Drive entstehen. Auch eine Inkompatiblität des Schreibers mit dem Belag des Mediums kommt in Betracht .
Das Medium stellt aber in dieser Kette eines der stärksten Glieder dar. Die am Markt vorhandenen Marken-CD-R´s können die durch das Red Book gesetzte Norm hinsichtlich der Anzahl der zulässigen Fehler ganz klar erfüllen. CD-Rs seinen in dieser Hinsicht sogar noch besser als die meisten gepreßten Discs, so ein Techniker bei Philips. Bevor also der Fehler beim Rohling gesucht wird, sollten zunächst einmal alle anderen möglichen Fehlerquellen ausgeschaltet sein. Vom Kauf von No-name-Discs ist allerdings zur Zeit dringend abzuraten, das Risiko, schlechte Ware zu erwischen, ist zu hoch. Bisher wurde noch nichts über die Haltbarkeit der CD-R gesagt. Es wird mittlerweile von vielen Seiten eingeräumt, daß die Discs bis vor ungefähr einem Jahr recht empfindlich hinsichtlich der Umgebungsbedingungen bei der Lagerung waren. Durch bestimmte Additive hat man das Problem aber in den Griff bekommen.
