Quelltext der Seite CD-ROM

{{QS-Informatik|Knacknüsse=ja |Überschneidung mit Artikel [[Compact Disc]] bzw. Inhalte, die eigentlich dort hin gehörten, sowie allgemein schlechte Qualität durch Widersprüche. Siehe auch [[Diskussion:Compact Disc#Lemma?]]. ‣[[Benutzer:Y2kbug|Andreas]]•<small>[[Benutzer Diskussion:Y2kbug|⚖]]</small> 14:37, 5. Nov. 2017 (CET)}}
{{Infobox Speichermedium
|name                      = Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM)
|foto                      = Compact Disc.jpg
|foto_beschreibung         = 
|foto_breite               = 200px<!-- Standard: 275px -->
|typ                       = [[Optisches Speichermedium|optisch]]
|kapazität                 = 650 [[Byte|MiB]] bis 879 MiB
|lebensdauer               = 10 bis 50 Jahre
|größe                     = 12&nbsp;cm × 1,2 mm
|gebrauch                  = 
|entwickler                = [[Philips]], [[Sony]]
|vorstellung               = 1979
|markteinführung           = 
|vorgänger                 = 
|nachfolger                = 
}}
[[Datei:Rohling-Datenschicht.jpg|mini|Rohling-Datenschicht]]
[[Datei:CD-ROM drive.jpg|mini|CD-Brenner]]
[[Datei:Nakamichi MJ 5 16 1.jpg|mini|5-fach [[CD-Wechsler#CD-ROM-Wechsler|CD-Wechsler]] MJ-5.16 von [[Nakamichi]]]]

'''Compact Disc Read-Only Memory''' ('''CD-ROM''') bezeichnet ein [[Permanentspeichermedium]] für digitale [[Daten]]. Sie ist nach der [[Compact Disc Digital Audio]] (Audio-CD) die zweite Anwendung der [[Compact Disc]] und wird etwa zum Verteilen von [[Software]] verwendet.<ref>{{Internetquelle |url=https://homepage.univie.ac.at/juan.gorraiz/Vortrag/cdtheorie.htm#ziel1 |titel=CD-ROM: Grundwissen |abruf=2018-08-31}}</ref>

Die Speicherkapazität einer CD-ROM liegt bei 650 bzw. 700 [[Byte|MiB]].<ref name="cdrom cemgapedia">{{Internetquelle |url=http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensation/polyester/cd/cd.vlu.html |titel=Wie funktioniert eine CD? |abruf=2018-08-31}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://homepage.univie.ac.at/juan.gorraiz/Vortrag/cdtheorie.htm#ziel4 |titel=CD-ROM:Welche Speicherkapazität hat eine CD-ROM? |abruf=2018-08-31}}</ref> Bei der Speicherung auf der CD-ROM entspricht diese Datenmenge etwa der Datenmenge von 74 bzw. 80 Minuten Musik auf einer Audio-CD.<!-- Diese Formulierung soll den Leser nicht zweifeln lassen, der weiß, dass 80 Minuten Musik ca. 800 MiB auf einer Festplatte beanspruchen, ohne dass an dieser Stelle auf die ursächlichen unterschiedlichen Kodierungsverfahren eingegangen werden soll.--><ref>{{Internetquelle |url=http://www.elektronikinfo.de/pc/ueberbrennen.htm#Ueberlaenge |titel=80-Minuten-CDs |abruf=2018-08-31}}</ref> Beschreibbare CDs fassen sogar bis zu 879&nbsp;MiB (100-Minuten-CDs); sie können aber nicht in allen [[Brenner (Hardware)|CD-Brennern]] beschrieben und nicht in allen CD-Laufwerken gelesen werden. Je nach Art und Qualität des Rohlings sowie nach Brenner kann auch noch außerhalb des standardisierten Bereichs gebrannt werden („überbrennen“). Dies kann jedoch zu Fehlern oder Verlust der Daten in diesem Bereich führen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.pcwelt.de/ratgeber/CDs-und-DVDs-ueberbrennen-Brennen-leicht-gemacht-313166.html |titel=CDs und DVDs überbrennen |datum=2009-01-15 |abruf=2018-08-31 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20161123060155/http://www.pcwelt.de/ratgeber/CDs-und-DVDs-ueberbrennen-Brennen-leicht-gemacht-313166.html |archiv-datum=2016-11-23 |offline=ja |archiv-bot=2023-06-20 22:52:50 InternetArchiveBot }}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.elektronikinfo.de/pc/ueberbrennen.htm |titel=Überbrennen und 80-Minuten-Rohlinge |abruf=2018-08-31}}</ref>

Zur Formatierung der Daten auf einer CD-ROM können unterschiedliche [[Dateisystem]]e zum Einsatz kommen. CD-ROMs entsprechend der Norm [[ISO 9660]] können von verschiedenen [[Computer]]systemen gelesen werden. Andere verbreitete Spezifikationen bieten erweiterte Möglichkeiten (zum Beispiel in Bezug auf die Länge von [[Dateiname]]n) und basieren auf dieser Norm; Beispiele sind die Dateisysteme [[Rockridge]] (UNIX) und [[Joliet (Dateisystem)|Joliet]] (Windows) sowie die [[El Torito|El-Torito]]-Spezifikation, um [[Bootfähiges Medium|bootfähige]] CD-ROMs zu machen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/de/ssw_aix_71/com.ibm.aix.osdevice/cdromudfs.htm |titel=CD-ROM-Dateisystem und UDF-Dateisystem |abruf=2018-08-31}}</ref>

Die CD-ROM ist eines der in den „Bunten Büchern“ (''[[Rainbow Books]]'') spezifizierten CD-Formate, im Falle von CD-ROM im „[[Rainbow Books#Yellow Book: CD-ROM|Yellow Book]]“ (= Daten-CDs) und „[[Rainbow Books#Orange Book: CD-R|Orange Book]]“ (= beschreibbare CD-Formate mit Multisession-Fähigkeit). Bei Einhaltung der dort beschriebenen Spezifikationen darf die CD-ROM das von [[Philips]] vergebene [[Compact Disc]]-[[Logo (Zeichen)|Logo]] tragen. Daneben existieren spezielle Formate wie CD-ROM XA (XA steht hierbei für eXtended Architecture), CD-Extra, CD-i usw. Bei der Herstellung von CD-ROMs und deren Derivaten sind Patente von Philips und [[Sony]] zu beachten.

== Aufbau des Datenträgers ==
Als Trägermedium verwendet man hier nur eine Kunststoffscheibe (aus [[Polycarbonate|Polycarbonat]]) mit einem Durchmesser von 12 cm und einer Stärke von 1,2 mm.<ref>{{Internetquelle |url=https://whatis.techtarget.com/definition/CD-ROM |titel=What is CD-ROM? |sprache=en |abruf=2018-08-31}}</ref><ref name="cdrom cemgapedia" /> Auf dieser Scheibe befindet sich, analog zur [[Schallplatte]], eine spiralförmig verlaufende Datenspur. Die Informationsträger sind auch hier kleine Vertiefungen, die sogenannten „Pits“ und „Lands“, welche im Maßstab gegenüber der Schallplatte jedoch um ein Vielfaches verkleinert wurden, unterschiedlich lang sind und so konzipiert wurden, dass sie mit Hilfe eines [[Laser]]strahls ausgelesen werden können. Der Wechsel von „Pit/Land“ bzw. „Land/Pit“ bildet eine 1, gleich bleibende Struktur „Land/Land“ oder „Pit/Pit“ eine 0. Da die „Pits“ und „Lands“ bei aufeinanderfolgenden Einsen zu kurz würden, muss dieser Fall ausgeschlossen werden.<ref name="CD Pits/Lands">{{Internetquelle |url=https://www.tecchannel.de/a/grundlagen-dvd-rom,401800,14 |titel=Grundlagen DVD-ROM: Pits und Lands |abruf=2018-08-31}}</ref> Daher ist eine Umkodierung notwendig, welche mit der [[Eight-to-Fourteen-Modulation|8-zu-14-Modulation]] realisiert wird. (Mit weiteren drei Merge-Channelbits getrennt ergeben sich 17 Kanalbits für ein [[Byte|Datenbyte]].<!--??? Häh? Was wollte der Autor uns damit sagen?:-) -->) Die „Tonspur“ (Datenspur) verläuft hier von innen nach außen. Am Anfang der Datenspur ist ein Inhaltsverzeichnis gespeichert. Bei Musik-CDs gibt dieses Inhaltsverzeichnis die Anzahl der Musiktitel, die Einspieldauer und die Gesamtspieldauer an. Bei Daten-CDs sind dort nicht die Positionen der [[Datei]]en und [[Verzeichnis]]se gespeichert, sondern nur die Positionen der Tracks, welche ihrerseits normalerweise ein Dateisystem (mit Positionen der Dateien und Verzeichnisse) enthalten. (Siehe auch [[Dateisystem]] oder [[Compact Disc File System|CDFS]].)

Die Drehzahl wird abhängig von der Stellung des Abtastsystems auf der spiralförmigen Spur reguliert, um eine gleich bleibende Datenabtastung zu gewährleisten. So wird bei 1-facher Lesegeschwindigkeit vom Abtastsystem innen die Drehzahl etwa auf 520/min und außen etwa auf 210/min eingestellt. Dabei werden Nutzdaten mit einer Geschwindigkeit von etwa 153,6&nbsp;kB/s (CD-ROM Mode 1) bis 176,4&nbsp;kB/s (Audio-CD) ausgelesen. Bei der maximalen 72-fachen Lesegeschwindigkeit ist eine Datenrate von bis zu 11,06&nbsp;MB/s möglich. Dazu kommen noch Zusatzinformationen für [[Fehlerkorrekturverfahren|Fehlerkorrektur]], [[Code|Codierung]] und [[Synchronisation]].

== Lebensdauer ==
Wie lange eine CD lesbar bleibt, hängt von vielen Faktoren ab. Das sind die Lagerbedingungen (Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit), das verwendete Material für die Reflektionsschicht (Aluminium, Silber oder Gold) und die Disk selbst (Polykarbonat, bei manchen Disks auch Glas). Weiterhin spielt die Schutzlackierung sowie Beschriftungen der CD eine Rolle, ungeeignete Lacke, Farben oder Beschriftungen (Permanent Marker, Kugelschreiber) können die Reflektionsschicht von CDs nach kurzer Zeit (wenige Monate bis wenige Jahre) ruinieren.
Die meisten CDs aus den 1980er und 1990er Jahren sind bei nicht zu ungünstiger Lagerung heutzutage noch problemlos lesbar. Als optimale Lagerbedingungen werden in verschiedenen Quellen mit −10&#8239;°C bis +23&#8239;°C bei 20 % bis 50 % [[Luftfeuchtigkeit#Relative Luftfeuchtigkeit|RH]] sehr unterschiedliche Werte angegeben, allerdings häufig mit sehr geringen zeitlichen Änderungen (bis hinab zu 0,6&#8239;K/24&#8239;h bzw. 5&#8239;% RH/24&#8239;h). Licht soll im Allgemeinen vermieden werden, gleiches gilt für mechanische Belastungen und Kratzer. Für die Aufbewahrung werden [[CD- und DVD-Verpackungen#Jewelcase|Jewel Cases]] empfohlen.

Für Langzeit-Speicherung war in den 1980er Jahren eine Century-CD vorgesehen, als Trägermaterial war Glas und als Beschichtung Gold vorgesehen. Die garantierte Haltbarkeit sollte mindestens 100 Jahre betragen bei einer wahrscheinlichen Haltbarkeit von mehr als 1000 Jahren. Heutzutage ist über diese Idee so gut wie nichts mehr zu finden.

Allerdings spielt auch die Produktqualität eine große Rolle, so können schlecht produzierte CDs durchaus nach einigen Jahren Leseprobleme aufweisen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.computerbild.de/artikel/cb-Ratgeber-PC-Hardware-Discformate-Blu-ray-HD-DVD-CD-16918.html |titel=PC-Hardware: CD |abruf=2018-08-31 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20180901051436/http://www.computerbild.de/artikel/cb-Ratgeber-PC-Hardware-Discformate-Blu-ray-HD-DVD-CD-16918.html |archiv-datum=2018-09-01 |offline=ja |archiv-bot=2023-06-20 22:52:50 InternetArchiveBot }}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensation/polyester/cd/cd.vlu/Page/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensation/polyester/cd/cdhalt.vscml.html |titel=Wie funktioniert eine CD?:Die Haltbarkeit von CDs |abruf=2018-08-31}}</ref>

Für Langzeitspeicherung sind nach heutigem Erkenntnisstand DVDs besser geeignet, da die Informationsschicht im Inneren der DVD besser geschützt ist.

Neben dem Medium selbst spielt für spätere Generationen auch die Verfügbarkeit von Lesegeräten, die Interpretierbarkeit des Datensystems sowie die Interpretierbarkeit der Daten eine extrem große Rolle.
== Herstellung ==
Eine CD-ROM besteht aus einem Kunststoffträgermaterial mit Aluminiumbeschichtung.<ref name="cdrom cemgapedia" /> Die [[Digitalsignal|digitale]] Information wird auf einer spiralförmigen Spur aufgebracht. Es werden stellenweise Vertiefungen in die Beschichtung gepresst, sogenannte Pits (engl. pit = Grube). Diese reflektieren etwas früher als die unbeschädigten reflektierenden Stellen, die Land genannt werden, da die CD-ROM von der Oberseite gepresst werden und von der Unterseite gelesen werden. Somit sind die Pits von der Leseseite nicht als Vertiefungen sichtbar, sondern als Hügel. Die Übergänge von Land zu Pit, und umgekehrt, reflektieren das Licht nicht. Beim Lesen tastet ein schwacher [[Laser]]strahl die gespeicherte Information ab.<ref name="CD Pits/Lands" />

Die industrielle Herstellung einer CD-ROM beginnt mit dem ''Premastering''. Dabei werden die auf einer CD-ROM zu speichernden Daten zusammengestellt, der dazugehörige [[Fehlerkorrekturverfahren|Fehlererkennungscode]] (EDC/Fehlerkorrektur) wird berechnet.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.multimediadirector.com/help/technology/manuf/rep_premast.htm |titel=CD & DVD Premastering |sprache=en |abruf=2018-08-31 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20180816080810/http://www.multimediadirector.com/help/technology/manuf/rep_premast.htm |archiv-datum=2018-08-16 |offline=ja |archiv-bot=2023-06-20 22:52:50 InternetArchiveBot }}</ref>
Der Fehlererkennungscode dient zum Beseitigen von Fehlern beim Lesen einer CD-ROM durch ein spezielles Korrekturverfahren ([[Cross-interleaved Reed-Solomon Code]], CIRC).
Beim Premastering werden den eigentlichen Nutzdaten auch noch Synchronisationsbytes und Header-Informationen vorangestellt.

Beim nächsten Produktionsschritt, dem ''Mastering'', werden mit Hilfe eines starken Laserstrahles die Daten vom Premastering auf eine photoresistente Schicht übertragen, ausgewaschen und versilbert.
Das Negativ einer CD-ROM, ein sogenannter [[Glasmaster (Presswerk)|Glasmaster]], entsteht.
In den meisten Fällen wird der Glasmaster vor der CD-ROM-Herstellung mit Nickel [[Galvanotechnik|galvanisiert]], der so genannte „Vater“ entsteht.

Die eigentliche CD-ROM-Herstellung (''Pressung'') erfolgt in einem [[Spritzguss]]verfahren (genau: [[Spritzprägen]]).
Das Ausgangsmaterial, flüssiges [[Polycarbonat]], wird mit Hilfe des Masters in eine Form gepresst, anschließend mit Aluminium beschichtet und versiegelt.
Meist wird noch ein CD-Label im [[Siebdruck]]verfahren auf die Oberseite der CD-ROM aufgetragen.

{{Siehe auch|Presswerk (Optische Datenträger)|Disc Publishing}}

== Normen und Standards ==
* [https://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/s025869_ISO_IEC_10149_1995(E).zip ISO/IEC 10149], und der identische Standard [http://www.ecma-international.org/publications/standards/Stnindex.htm#DataInterchange ECMA-130].
* Eine Datenmenge von maximal 359849 Extents (je 2048 Bytes) bzw. 79:59,74 Minuten bleibt gerade noch innerhalb der maximal zulässigen Toleranzwerte für die CD-Norm.

== Spezielle Arten und Formate ==
Verschiedene Arten von Medien:
* CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) – die industriell hergestellte, also „gepresste“ und unzählig vervielfältigte, klassische Compact Disc
* [[CD-R]] (Compact Disc Recordable) – einmal beschreibbare CD
* [[CD-RW]] (Compact Disc ReWritable) – mehrfach lösch- und wiederbeschreibbare CD
* [[DVD]] (Digital Versatile Disc) – Nachfolger der CD mit vielfacher Speicherkapazität
* [[HD-ROM]] (High-Density-ROM) ist eine Weiterentwicklung der CD-ROM von Norsam Technologies und IBM.

Verschiedene Formate und Dateisysteme respektive mögliche Inhalte auf den genannten Medien:
* CD-DA (Compact Disc Digital-Audio) – klassische [[Compact Disc Digital Audio|Audio-CD]]
* [[CD-i]] (Compact Disc Interactive) – inzwischen veraltetes Multimedia-Format
* [[MiniDVD]] – Standard-CD, die mit DVD-konformen Daten beschrieben wurde
* [[GD-ROM]] – Giga Disc Read Only Memory Diese CD besteht aus zwei Datenbereichen und einem Trennbereich.
* [[CD-MRW]] (Compact Disc Mount Rainier Read/Write) – Verwendung von Standard-CD-R(W)-Medien zum Beschreiben in [[Mount Rainier (Technik)|MRW]]-fähigen Laufwerken
* [[ISO 9660]] – bei der CD-ROM übliches Dateisystem
* UDF ([[Universal Disk Format]]) – plattformunabhängiges Dateisystem für optische Medien, welches ISO 9660 ergänzt oder ersetzt

== Multimedia-Computerspiele ==
[[Datei:PC Engine CD-ROM2 Interface Unit.jpg|mini|NEC CD-ROM² angeschlossen an eine PC-Engine CoreGrafx]]

1991 erschienen die ersten [[Multimedia]]-[[Computerspiel]]e auf CD-ROM, zuvor wurden mehrere [[Diskette]]n für ein Spiel benötigt. Das erste derartige Spiel für den PC war [[Sherlock Holmes: Consulting Detective]]. Die ersten [[Spielkonsole]]n mit CD-ROM-Laufwerk waren ''[[FM Towns]] Marty'' von [[Fujitsu]] (1991, eingebautes Laufwerk) und die [[PC Engine]] (ab 1988, jedoch externes Gerät). Frühe Spiele waren oft identisch mit den Diskettenversionen oder hatten zusätzlich erweiterte Zwischensequenzen und Musik, die während des Spiels direkt von der CD abgespielt wurde.

== Multimedia-CD-ROM ==
Seit Mitte der 1990er Jahre kamen mit der Verbreitung von CD-ROM-Laufwerken in PCs eine Fülle von Lexika und anderen Bildungs-, Unterhaltungs- und [[Edutainment]]-Medien unter dem Schlagwort [[Multimedia]] auf den Markt, häufig mit der Software [[Adobe Director|Director]] von Macromedia erstellt, seltener auch auf der Basis von [[Hypertext Markup Language|HTML]]. Es verbreiteten sich nun auch Anwendungen der CD-ROM als Ausstellungs- und [[Museum]]smedium: Vielfach wurden nun sog. Info-[[Terminal (Computer)|Terminals]] mit eigens dafür produzierten CD-ROMs bestückt, um Besuchern Informationen multimedial zu vermitteln. Die ''[[interaktiv]]e Multimedia-CD-ROM'' galt noch Anfang der 2000er als technisch und konzeptionell aktuellstes Medium, bis sie dann schließlich einerseits von der DVD-ROM und dem [[USB-Stick]] mit mehr Kapazität, und andererseits vom zunehmend multimedialen und schnelleren [[World Wide Web]] abgelöst wurde. Sie trat danach eher in Billigsegmenten und speziellen Nischen auf, in denen sie bis heute existiert: So werden z.&nbsp;B. etwa einige jährlich aktualisierte, professionelle [[Datenbank]]en weiterhin exklusiv auf CD-ROM vertrieben. Häufig werden auch [[Printmedium|Printmedien]] von einer CD-ROM mit weiteren Daten begleitet. Die Kopierbarkeit digitaler Daten ist ein Problem bei der Vermarktung – digitale Abbilder von CD-ROMs können wie alle anderen Daten kopiert und verbreitet werden, virtuelle CD-ROM-Laufwerke gaukeln dem Rechner dann physisch vorhandene CD-ROMs vor.

== Sonstiges ==
[[Datei:Print vs. bytes.jpg|mini|Die CD-ROM kann leicht die ganzen Texte und Bilder eines Lexikons oder Atlanten enthalten – und auch Audio- und Video-Streams]]

Ursprünglich sollte die Kapazität nach Planung der Erfinder 60 Minuten Musik betragen und somit einen Durchmesser von genau 10 Zentimetern haben, die CD-ROM könnte somit in die Brusttasche eines Hemdes gesteckt werden. Die willkürlich erscheinenden 74 Minuten entstanden aber nicht, weil der Chef des Entwicklungsunternehmens gerne die [[9. Sinfonie (Beethoven)|9. Sinfonie]] von [[Ludwig van Beethoven]] hörte, die 74 Minuten lang ist, und deshalb nicht auf einer Audio-CD Platz gefunden hätte. Vielmehr wurde der für die Spieldauer entscheidende CD-Durchmesser durch die Philips-Führung folgendermaßen begründet: Die Compact Cassette war ein großer Erfolg, die CD sollte nicht viel größer sein. Die [[Kompaktkassette]] hatte eine Diagonale von 11,5 cm, die Ingenieure machten die CD 0,5 cm größer.

Das Loch in der Mitte der CD-ROM hat seinen Ursprung in der Größe einer alten niederländischen 10-Cent-Münze. Diese hatten die Entwickler von Philips ständig in ihrem Geldbeutel. Die Größe des Durchmessers dieser Münze schien für die Anwendung ideal zu sein.

== Literatur ==
* {{Literatur
   |Titel=Alles über CD-Formate
   |Sammelwerk=Linux-Magazin
   |Nummer=07/2001
   |Datum=2001
   |Seiten=28}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0506201.htm Lexikon-Eintrag beim Elektronik-Kompendium]
* {{Literatur
   |Autor=Oliver Slattery, Richang Lu, Jian Zheng, Fred Byers, Xiao Tang
   |Titel=Stability Comparison of Recordable Optical Discs—A Study of Error Rates in Harsh Conditions
   |Sammelwerk=Journal of the Research of the National Institute of Standards
   |Band=109
   |Nummer=5
   |Datum=2004
   |Seiten=517
   |DOI=10.6028/jres.109.038}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4139307-7}}

{{SORTIERUNG:Cdrom}}
[[Kategorie:CD-Variante]]
[[Kategorie:Abkürzung]]