CDROM-Laufwerke referat






CD-ROM-Laufwerke

1.1. Entwicklung

 

Als Festplatten mit 500 MB und mehr auf dem Markt erschienen waren versuchte man ein stabileres und tragbareres Speichermedium zu entwickeln. So wurde die im Audio-Bereich schon seit langem existierende CD für den PC-Bereich modifiziert. Da die Her-stellungskosten sowie die Bespielung mit Daten weiter unter den herkömmlichen Fest-platte oder Streamern lag, war es nur eine Frage der Zeit, bis sich die CD durchgesetzt hatte.

Heute ist die CD mit ihrer multifunktionalen Möglichkeit nicht mehr aus dem PC-Altag wegzudenken. Nicht nur Daten, sondern auch Video- und Audiosequenzen lassen sich auf diesem Medium mittels PC abspielen. Damit war der Weg zum Multimedia von der CD-ROM geprägt.

1.2. Technischer Vergleich Festplatte und CD

 

 

 

CDs

Festplatten

Speicherkapazität

0,68 GByte

bis zu 8 GByte

Eigenaufnahmen

einmalig

beliebig oft

Datenverlust

nicht möglich

Bit kann fallen

Portable

ja

nein (fix eingebaut)

1.3. Der Datenträger

 

Eine normale CD hat einen Durchmesser von 120 mm und eine Stärke von 1,2 mm. Aber auch CDs mit einem Durchmesser von 80 mm - vor allem im Audio-Bereich - sind auf dem Markt.

Die CD selbst ist eine metallisierte Kunstoffscheibe. Auf der Datenseite befindet sich eine lichtreflektierende Aluminiumschicht, die mit einem speziellem Schutzlack versehen ist. Die Pits sind ähnlich der Langspielplatte in konzentrischen Kreisen angeordnet. Allerdings gehen die Daten vom Mittelpunkt und nicht von Rand aus.

Die Pits haben eine Breite von 0,6 Mikrometern, der Spurabstand liegt bei 1,6 Mikrometern.

Obwohl CD-ROM-Laufwerke Fehlerkorrekturmechanismen haben kann es bei starken Oberflächenverschmutzungen, welche bei Audio-Laufwerken zum Verlust von einigen Millisekunden führen kann, zum Verlust der gesamten Daten kommen.

 

 

1.4. Arbeitsweise

 

CD-ROMs arbeiten nicht mit einem elektromagnetischen, sondern mit einem optischen Verfahren. Der Datenträger wird über einen Laserstrahl abgetastet. Dabei entsteht keine mechanische Berührung zwischen Laser und CD. Der Laserstrahl registriert die unterschiedlichen Reflexionen, die die sogenannten Pits (engl. Grube) - kleine Ver-tiefungen in der Oberfläche der CD - reflektieren.

 

Anfangs gab es nur externe CD-Laufwerke, aber die Hersteller sind mehr oder weniger durch die steigende Nachfrage darauf gedrängt worden auch Interne zu produzieren.

1.5. XA-Modus

 

Der XA-Modus ist ein Standart, der von Philips, Sony und Microsoft festgelegt wurde. Unterschied zur herkömmlichen CD ist, daß Audio- und Videodaten unterschiedlich codiert werden. Damit wird gewährleistet, daß jedes Medium (Audio, Video) mit ihrer vollständigen und bestmöglichen Kapazität gespeichert werde kann.

 

Da je nach Dateninformation (Audio, Video,..) eine unterschiedliche Samplingrate verwendet wird, zB Audio-Sequenzen mit 44,1 kHz, sind CD-ROM-Laufwerke in der Lage, ihre Motorgeschwindigkeit der Datenübertragung anzupassen. Je nach Anforderung und CD-Laufwerk kann eine Übertragungsrate zwischen KByte/sec und . KByte/Sec aufgebaut werden.

1.6. Übertragungsgeschwindigkeiten

 

CD-ROM

Schnittstelle

Kapazität

Umdrehungszahl rpm

Transferrate

KByte/sec

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. DVD (Digital Versatile Disc)

 

Eigentlich haben alle darauf gehofft, daß die wiederbespielbare CD, die sogenannte CD-E, auf dem Markt erscheint, aber Die Industrie hat sich diesen Weg erspart und hat gleich einen weiteren Schritt gemacht. Ob dieser Schritt die derzeitige CD ablösen und somit ersetzen wird ist noch nicht zu beantworten.





2.1. Entwicklung

 

Zum ersten Mal in der Geschichte der Elektronik haben sich mehrere unabhängige Hard - und Software-Entwickler bzw. Hersteller zusammengeschlossen, um einen ein-heitlichen Standart für die Technologie von Speicherplatten mit hoher Aufzeichnungs-dichte zu entwickeln und anzubieten. Diese Technologie soll sowohl den Anforderungen der Unterhaltungselektronik als auch den Erfordernissen der Computer- und Multimedia-Industrie gerecht werden.

 

Entstanden ist dieses Medium eigentlich durch eine Verschmelzung zweier konkurrierender Systeme: Der Multimedia CD von Sony/Philips und der Super Density Disc von Toshiba, Pioneer, Matsushita & Co. Und so hat jede Firma einen gewissen Teil ihrer Technologie mit eingebracht um diesen Datenträger zu konzeptieren.

2.2. Technischer Vergleich CD und DVD

 

 

Digital Video Disc

Compact Disc

Durchmesser

12 cm

12 cm

8 cm

Mittelloch-Durchmesser

15 mm

15 mm

Stärke

2 x 0,6 mm

1,2 mm

Abtastgeschwindigkeit

ca. 3 m/s

1,3 m/s

Kleinste pit-Länge

0,4 m m

0,83 m m

Spurabstand

0,74 m m

1,6 m m

Laserwellenlänge

650/635 nm

780 nm

Speicherkapazität

 

 

einschichtig, einseitig

4,7 GByte

0,68 GByte

zweischichtig, einseitig

8,5 GByte

 

zweischichtig, zweiseitig

17 GByte

 

Eigenaufnamhme

 

 

einmal bespielbar

3,8 GByte pro Seite

0,68 GByte

wiederbespielbar

2,6 GByte pro Seite

 

2.3. Der Datenträger

Dieser ist ähnlich der CD aufgebaut. Es besteht ebenfalls aus einer metallisierten Kunststoffscheiben. Allerdings ist jene bei der DVD nur halb so dünn. Aus diesem Grund werden auch zwei dieser Platten aufeinander gepreßt um eine größere Daten-speicherkapazität zu erhalten. Damit der Laser trotzdem auf beide Schichten zugreifen kann sind die einzelnen Platten durch eine halbreflektierende Schicht getrennt. Je nach benötigter Schicht, wird der Kopf des Lasers in die richtige Position zur DVD gedreht. (Vergleich Abbildung 2.6.)

2.4. Arbeitsweise

Das DVD-Laufwerk arbeitet mit einem präziseren Laufwerk sowie einem genaueren Abtastsystem. Obwohl diese Technik ohne Probleme bei den herkömmlichen CD- Laufwerken zu bewerkstelligen gewesen wäre haben die Entwickler diesen Schritt verabsäumt - möglicherweise sollte sich dieser Arbeitsaufwand nicht lohnen.

Dadurch können DVD-Laufwerke kleinere und engere Pits lesen und somit eine höhere Datenspeicherung erlauben. Durch das „Zusammenkleben' einer zweiten Disk, kann mit Hilfe eines roten - statt wie bisher bei der CD infraroten - Laserlichts die Aufzeichnungsdichte noch weiter verbessert werden. Nochmals erhöht sich dann die Speicherkapazität, wenn man beide Seiten des Datenträgers nutzt; um das Vierfache.

2.5. Sonstige Veränderungen (Audio, Video, Multimedia)

2.5.1. Video

 

Auf der CD haben bisher 74 min Video Platz gefunden. Auf der DVD kann man, ohne Platzprobleme zu bekommen, einen ganzen Kinofilm samt erstklassiger Musik speichern (selbst auf der einseitig einschichtig). Auf der voll ausgenutzten DVD kann man einen Kinofilm, 32 verschiedene Sprachen sowie dessen gesamte Musik in Digitale Dolby Sourond, Informationen über den Film, seine Titelmelodien, ablegen.

2.5.2. Audio

 

Bisher wurde die CD mit 16 Bit bespielt und somit mit zusätzlichen Decodern gearbeitet, damit eine besser Qualität „gesampelt' werden konnte. Die DVD kann mit 96 kHz Taktfrequenz und 24 Bit Datensampling dem Klanggefühl neue Bereiche im Konsumerbereich verschaffen. Mit der CD war es nämlich üblich in 16 Bit mir einer Taktfrequenz von 44,7 kHz Musik zu hören. In den Studios werden die Musikvideos und Aufzeichnungen von Bands aber mit einer 23-Bit-Qualität aufgenommen und (bisher) auf 16 Bit gesampelt. Das ist bei der DVD nicht mehr notwendig.

2.5.3. Multimedia und PC-Welt

Ich glaube es bedarf keiner weiteren Erklärung, wenn man sich die oberen beiden Punkte (2.5.1. und 2.5.2.) durchgelesen hat. Die DVD wird auch als Datenträger in die Herzen der PC-Industrie eintreten. Da sie im Augenblick am Markt noch nicht zu finden ist, wird dieser Sektor der Industrie einen wesentliche Schritt zur Verbreitung der neuen „Metallscheibe' beitragen.

 

Mit ihr wird man in der Lage sein nicht nur Lernprogramme mit ausgezeichneter Bild - und Tonqualität zu erzeugen sondern auch einen Ersatz für Streamer finden. Aber auch ganze Softwarepakete werden diesen Datenträger füllen können.










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