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Compact Disc

Compact Disc

Die Compact Disc (kurz: CD, englisch für Kompakte Scheibe) ist ein optischer Massenspeicher, der Anfang der 80er zur digitalen Speicherung von Musik von Philips und Sony eingeführt wurde und die Schallplatte ablösen sollte. Später wurde das Format der Compact Disc erweitert, um nicht nur Musik abspeichern zu können. Als CD-ROM wird sie seitdem auch zur Speicherung von Daten für Computer eingesetzt.

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. 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. 1978 Zur 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, 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) bereits gemeinsam mit der Firma Philips und Siemens standardisiert wurde, versuchten beide Firmen auch hier einen Standard herbeizuführen. 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 ein so großes Ding 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. Am 1. Oktober 1982 erschien der erste CD-Spieler auf dem Markt und bereits 1988 wurden 100 Millionen Audio-CDs produziert. 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").

Funktionsweise

Aufbau einer CD

1988 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 mikrometer kleinen Vertiefungen („Pits“), die noch nicht einmal durch ein Mikroskop zu erkennen sind (sondern beispielsweise nur durch ein Rastersondenmikroskop), und Zwischenräumen („Lands“), die zu einer einzigen langen, spiralförmigen Spur angeordnet sind (insgesamt etwa 5 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. 0,3 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). Mikrometer Der 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. Aufgrund dieser Struktur des Datenstroms, bei der statt 8 Bits jeweils 17 Bits abgespeichert werden, passen überraschenderweise 50 Prozent mehr Information auf die Disc: Das kürzeste vom Laserpunkt auslesbare Pit/Land ist aus physikalischen Gründen knapp einen Mikrometer lang (limitierende Größe ist der Durchmesser des optimal fokussierten Punkts). Wenn im Datenstrom zwei Einsen aufeinander folgen dürften, würde dies in der Spur zum Beispiel wie folgt aussehen: Wechsel vom Land zum Pit plus Bitzellenlänge für die erste Eins und Wechsel vom Pit zum Land plus Bitzellenlänge für die zweite Eins (oder umgekehrt). Dieses so gebildete (kürzeste) Pit/Land würde genau eine Bitzelle darstellen. Umgekehrt entspräche eine Bitzellenlänge genau der Länge des kürzesten Pits/Lands, sprich knapp einen Mikrometer. Wenn jedoch immer wenigstens zwei Nullen auf eine Eins folgen bevor die nächste Eins kommt, kann ein solches kürzestes Pit/Land plötzlich drei Bits darstellen (Wechsel plus eine Bitzelle für die Eins plus zwei weitere Bitzellen für die beiden Nullen, dann folgt wieder der Wechsel für die folgende Eins). Eine Bitzelle hat dann – bei gleicher Pit/Land-Länge – nur noch die Länge von knapp einen drittel Mikrometer. Bei der EFM-Codierung ergeben sich zwar gut die doppelte Menge von Kanalbits (17 Kanalbits statt 8 Datenbits), diese passen jedoch auf zweidrittel des Platzes, den die uncodierten Datenbits erfordern würden. 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 darüberhinaus 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.

Fehlerkorrektur und Fehlerverdeckung

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.

Lesevorgang

Cross-Interleave Reed-Solomon code Das Abtasten einer CD erfolgt mittels einer Laserdiode. Der Lichtstrahl wird (mittels eines halbdurchlässigen Spiegels) in zwei Teile gleicher Stärke aufgespaltet. Einer der beiden Teile wird auf die CD gelenkt, dort zurückgespiegelt und wird dann mit dem anderen Teil des Lichtstrahls wieder überlagert. Der Strahl, der auf die CD trifft, hat bei einem "Land" eine längere Laufstrecke zurückzulegen als bei einer "Pit". Durch Interferenz der Lichtwellen entstehen aus den Laufzeitunterschieden zwei unterschiedliche Helligkeiten im Summenstrahl, die mit einer Photodiode erfasst und in elektrische Impulse umgewandelt werden. Die Optik mit dem Laser bewegt sich beim Abspielen vom ersten zum letzten Track im Gegensatz zur Schallplatte von innen nach außen. Ebenso ist die Rotationsgeschwindigkeit der CD nicht konstant, sie dreht sich innen schneller als außen, da eine konstante Bahngeschwindigkeit (CLV) und nicht eine konstante Winkelgeschwindigkeit (CAV) verwendet wird. Wenn der Lesekopf weiter außen auf der CD liest, wird die CD also langsamer gedreht. Auf diese Weise kann überall auf der CD mit voller Aufzeichnungsdichte gearbeitet werden und es ist ein konstanter Datenstrom gewährleistet, wie er bei Audio-CDs benötigt wird. Im Red Book sind zwei verschiedene Geschwindigkeiten festgelegt, 1,2 m/s und 1,4 m/s. Somit sind entsprechend Spielzeiten von 74:41 Min. bzw. 64:01 Min., unter maximaler Ausnutzung aller Toleranzen 80:29 Min, möglich. Die Umdrehungs-Geschwindigkeit wird durch einen Regelkreis anhand des Füllstandes eines FIFO-Puffers geregelt. Daher muss keine Umschaltung (weder manuell noch automatisch) je nach benutzter Linear-Geschwindigkeit erfolgen. Durch den genannten Puffer wirken sich Schwankungen der Drehzahl nicht auf die Wiedergabe-Geschwindigkeit aus. Viele moderne CD-ROM-Laufwerke lesen Daten-CDs hingegen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, um das zeitraubende Beschleunigen und Abbremsen der CD beim Hin- und Herspringen der Leseposition zu vermeiden. Dadurch hängt dann bei Daten-CDs die Datenrate von der Position des Lesekopfes ab. Die auf der Verpackung angegebene Geschwindigkeit ist fast immer die maximale, nicht die durchschnittliche.

Varianten

Die Format-Spezifikationen der Audio-CD (kurz CD-DA), bekannt als „Red Book“-Standard, wurde von der niederländischen Elektronikfirma Philips entworfen. Philips besitzt auch das Recht der Lizenzierung des „Compact Disc Digital Audio“-Logos, das auf jeder CD erscheint. Die Musikinformationen werden in 16-Bit-Stereo und einer Abtastrate von 44,1 kHz gespeichert. Abtastrate CDs gibt es in zwei verschiedenen Größen, am weitesten verbreitet ist die Version mit einem Durchmesser von 120 mm und 15 Gramm Gewicht, seltener die Mini-CD mit einem Durchmesser von 80 mm und 30 % der Speicherkapazität. Daneben gibt es auch CDs, die eine andere Form als eine runde Scheibe haben. Diese so genannten Freiformen (Shape-CDs) sind aber aufgrund von Abspielproblemen (eventuelle Unwucht, kein Einzug in Slot-Laufwerke) nicht populär. Einige CD-Spieler sind in der Lage, so genannte HDCD-CDs abzuspielen. Diese CDs sind mit echten 20 Bit Musik-Information kodiert (anstatt mit 16) und sollen bei hochwertigen Musik-Anlagen besser klingen. HDCD-CDs sind vollständig kompatibel mit „normalen“ CD-Spielern. CD Video ist eine Mischform von CD-DA (Audio-CD) und LV/LD (Bildplatte) mit digitalem Nur-Audio-Teil und analogem Video-Teil. Die Spezifikationen der CD-ROM sind im „Yellow Book“-Standard festgelegt. Ein plattformübergreifendes Dateisystem der CD-ROM wurde von der ISO im Standard ISO 9660 festgeschrieben. Sein Nachfolger lautet UDF. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Audio-CD-Inhalte und CD-ROM-Inhalte auf einer Scheibe zu kombinieren. Die einfachste Möglichkeit ist, einen Datentrack mit dem CD-ROM-Inhalt als ersten Track auf die CD zu bringen (Enhanced CD). Dem heutzutage praktisch nichtigen Vorteil, dass der CD-ROM-Teil auch in ausschließlich singlesession-fähigen CD-ROM-Laufwerken gelesen werden kann, steht der vergleichsweise große Nachteil der Sichtbarkeit dieses Daten-Tracks für normale Audio-CD-Spieler entgegen – insbesondere, da manche (ältere) CD-Spieler auch eine Wiedergabe der CD-ROM-Daten als Audio-Daten ermöglichen. Das äußert sich in – je nach Lautstärke-Einstellung – ohrenbetäubendem (und lautsprecherverstümmeldem) Krach. Als Weiterentwicklung wurde der Datentrack mit einer Index-Position von 0 versehen, wodurch dieser nicht ohne Weiteres vom CD-Spieler angefahren wird (i-Trax). Das Audiomaterial beginnt, wie bei einfachen Audio-CDs, an Index-Position 1 von Track 1. (Problematisch für die Abspielkompatibilität könnte die Tatsache sein, dass innerhalb des Tracks der Modus von CD-ROM Mode 1 auf Audio wechselt.) Heutzutage werden zu diesem Zwecke praktisch ausschließlich Multisession-CDs benutzt – die Audio-Daten liegen in der ersten Session, während die CD-ROM-Daten in einer zweiten Session enthalten sind, welche nicht von Audio-CD-Spielern gelesen wird (CD-Extra, CD-Plus). Natürlich wird für den CD-ROM-Teil ein multisession-fähiges CD-ROM-Laufwerk benötigt. Eine Mischform ist die CD+G (CD+Graphics). Diese CD stellt zeitgleich zur Musik grafische Daten, wie beispielsweise den Liedtext, auf einem Bildschirm dar. Häufigste Anwendung dieses Formats ist Karaoke. In einem normalen CD-Spieler ist die CD+G als ganz normale Audio-CD abspielbar. Auf speziellen Geräten (in jüngerer Zeit auch auf einigen DVD-Playern) ist zur Musik auch die Grafik auf dem Bildschirm sichtbar. Die zusätzlichen Daten sind im Subcode der CD gespeichert, d. h. sie sind – im Gegensatz zum Inhalt von Datentracks – nicht ohne Weiteres für ein Betriebssystem sichtbar. Deutlich häufiger anzutreffen sind dagegen CDs mit CD-Text. Dabei werden im Subcode der CD (meist im Lead-In) zusätzliche Informationen, wie Titelname und Künstler, gespeichert. Diese Informationen werden dann von entsprechenden Playern während des Abspielens der CD angezeigt. Weiterentwicklungen der CD sind die DVD-Audio und die Super Audio Compact Disc. Diese bieten wesentlich größere Kapazitäten von 4,7 GB (single-layer) bis 9,0 GB (double/dual-layer). Es ist nicht so, dass viel mehr Stunden Audio darauf passen, sondern alles in 5.1-Sound aufgenommen wird. Während die Super-Audio-CD und DVD Audio ausschließlich für Audiodaten verwendet wird, sind bei der DVD verschiedene Datenarten möglich (DVD Data, DVD Video, DVD Audio, DVD Rom, DVD+/-R(W) ). Allerdings hat sich die DVD im Audiobereich noch nicht durchgesetzt. Es gibt auch CD-i, CDTV, Photo-CD, Video-CD.

Kopierschutz

Seit 2001 werden in Deutschland auch silberne Scheiben verkauft, die einen so genannten „Kopierschutz“ enthalten, welcher das digitale Auslesen der Audiodaten (und damit das Kopieren der Daten) verhindern soll. Sie werden zwar ebenfalls als CD bezeichnet, entsprechen aber den Bestimmungen des Red Book nicht und sind demnach keine echten Audio-CDs. Diese CDs werden daher auch als „Un-CDs“ (Unknown CD) bezeichnet. Einige CD-Abspielgeräte geben Unknown CD (bzw. Un-CD) als Fehlermeldung im Display aus, wenn eine eingelegte CD nicht erkannt wird. Der Kopierschutz wird realisiert, indem Fehler oder eine zweite fehlerhafte Session eingebracht werden. Auch Abweichungen vom Red Book-Standard sind möglich aber eher selten. Es ist dadurch ein „Abspielschutz“, da die Fehler bewirken sollen, dass sich die Scheiben nicht mehr in dem CD-Laufwerk eines PCs abspielen lassen. Dies soll so das Kopieren verhindern. Manche CD-Laufwerke lassen sich davon aber nicht beeindrucken und können die Daten trotzdem lesen, wodurch die Idee des „Kopierschutzes“ nutzlos wird. Stattdessen verursachen die Fehler auf der „kopiergeschützten“ CD Probleme auf zahlreichen normalen Audio-CD-Spielern und vielen Autoradios mit integrierter CD-Einheit. Diese können diese Medien entweder gar nicht oder nur teilweise abspielen, teilweise entstehen sogar ernsthafte Hardware-Defekte, etwa wenn die Firmware des CD-Spielers abstürzt und sich das Medium nicht mehr auswerfen lässt. Außerdem leidet oft die Tonqualität und die Lebensdauer des Abspielgerätes unter dem Kopierschutz. Ab dem 1. November 2003 sind die Hersteller gesetzlich verpflichtet, kopiergeschützte Medien als solche zu kennzeichnen. Solchen Kennzeichnungen ist jedoch kaum zu entnehmen, welche Probleme im Einzelfall mit Autoradios, MP3-CD-Spielern, DVD-Spielern und anderen Geräten auftreten können. Da der Kopierschutz in der Praxis kaum wirksam ist und andererseits immer wieder zu Problemen beim Abspielen führt, haben inzwischen (2005) einige Labels das Konzept "kopiergeschützte CD" wieder aufgegeben und veröffentlichen wieder gewöhnliche, ungeschützte Red-Book-CDs, zumal sich so außerdem Lizenzgebühren für den Kopierschutz einsparen lassen.

Beschreibbare CDs

2005 Beschreibbare CDs gibt es in einer einmal beschreibbaren Variante (CD-R: CD recordable) und in einer mehrfach wiederbeschreibbaren Variante (CD-RW: CD rewritable). Während die Reflexionseigenschaften einer CD-R denen einer normalen CD nahezu gleichen und diese somit auch in älteren CD-Laufwerken gelesen werden können sollte, ist das Lesekopf-Ausgangssignal einer CD-RW weitaus schwächer, so dass diese Medien nur von entsprechend ausgestatteten (neueren) Laufwerken bzw. Spielern gelesen werden können. Zum Beschreiben einer CD kann kein gewöhnlicher CD-Spieler benutzt werden. Hierfür ist ein so genannter CD-Brenner (bzw. ein CD-Rekorder) notwendig. CD-Brenner können CDs nicht nur beschreiben, sondern auch lesen. Daher verschwinden reine CD-ROM-Lesegeräte für Computer seit dem Jahre 1999 langsam vom Markt. Das ISO-9660-Dateiformat einer CD-ROM gestattet keine nachträglichen Änderungen. Außerdem können beschreibbare CDs – im Gegensatz zu Festplatten – nicht blockweise beschrieben werden. Deshalb muss erst ein so genanntes „Image“ angelegt werden, welches eine exakte Kopie der auf die CD zu brennenden Daten enthält. Dieses Image kann dann (als ein Track) in einem Durchgang auf die CD „gebrannt“ werden. Dafür sind spezielle CD-Brennprogramme nötig. Aktuelle Brennprogramme beherrschen das Erstellen des Images „on-the-fly“, das heißt, das ISO-Image wird während des Schreibens erzeugt. Allerdings ist es möglich, mit einem weiteren Schreibvorgang nachträglich in einem weiteren Track (das heißt normalerweise in einer weiteren Session) der CD ein neues Dateisystem zu erzeugen. Die Verzeichnisse dieses neuen Dateisystems können auch auf Dateien in den älteren Tracks referenzieren. Da beim normalen Betrieb immer das Dateisystem des letzten Tracks benutzt wird, ist es möglich, Dateien hinzuzufügen, umzubenennen, zu „löschen“ und zu „überschreiben“. Natürlich kann der belegte Platz nicht erneut benutzt werden. Mit spezieller Software (im Windows-Bereich zum Beispiel „Isobuster“) kann auch auf die älteren Dateisysteme zugegriffen werden, das heißt, die „gelöschten“ Dateien bzw. die älteren Versionen „überschriebener“ Dateien sind dort noch vorhanden (Multisession-CD). Alternativ können die Dateisysteme in den Tracks einer CD (analog zu Partitionen einer Festplatte) als unterschiedliche virtuelle Laufwerke betrachtet werden (Multivolume-CD). Dieses Verfahren ist jedoch kaum verbreitet. CD-RWs können theoretisch blockweise beschrieben werden. Das muss auch vom CD-Brenner unterstützt werden. Da das auf CD-ROMs verwendete ISO-9660-Dateiformat keine nachträglichen Änderungen an Dateien unterstützt, wurde hierfür ein eigenes Dateisystem namens UDF eingeführt, welches auch auf DVDs verwendet wird. Dieses Format erlaubt es, wie zum Beispiel bei einer Diskette, direkt Dateien auf der CD zu speichern.

Labelaufdruck

Für den Labelaufdruck bei der CD stehen, ebenso wie bei der DVD, verschiedene Drucktechniken zur Auswahl: Siebdruck: Im Siebdruck sind bis zu 6 Labelfarben möglich, es können Schmuckfarben (HKS oder Pantone) gewählt werden. Siebdruck ist derzeit die gängigste Variante, um CDs oder DVDs zu bedrucken, wird aber mehr und mehr vom Offsetdruck verdrängt. Der Siebdruck ist geeignet für gepresste CDs und DVDs, auch die Rohlingsbedruckung im Siebdruck ist möglich. Im Siebdruck sind die Farben sehr brillant. Trockenoffsetdruck: Im Trockenoffset sind 4 Labelfarben möglich (CMYK), kombiniert mit dem Siebdruck bis zu 6 Labelfarben (CMYK im Offset und zusätzlich weiß Vollfläche und eine Schmuckfarbe im Siebdruck). Auf Grund der höheren Auflösung als im Siebdruck ist der Offsetdruck ideal für fotorealistische Darstellungen. Seit Anfang 2004 ist der Offsetdruck nicht nur für gepresste CDs und DVDs, sondern auch für CD-Rohlinge und DVD-Rohlinge möglich. Thermotransferdruck: Bei diesem Druckverfahren wird mit einem speziellen Drucker Farbe von einem Farbband durch Erhitzen des Druckkopfes auf die CD oder DVD übertragen. Technisch bedingt ist das Druckverfahren eher für Schriften und Logos geeignet. In der Praxis wird dieses Verfahren bei kleinen Auflagen (selbst gebrannte CDs und DVDs) angewendet. Thermoretransferdruck: Der Thermoretransferdruck ist die Weiterentwicklung des Thermotransferdrucks. Das Labelmotiv wird im Thermotransferdruckverfahren auf ein Übertragungsband gedruckt und davon dann eine Folie auf die CD aufgebracht. Durch diese Technik ist eine bessere Auflösung möglich. So kann bereits bei Kleinauflagen ein fotorealistischer Druck erreicht werden. Lightscribe-Verfahren: Bei diesem Verfahren brennt der Laser eines Lightscribe-fähigen CD-Brenners auf die Vorderseite entsprechender Rohlinge eine beliebige Graustufengrafik, die mittels entsprechender Software entworfen und an den Brenner übertragen wird. Der Brennvorgang dauert momentan (März 2005) in ansehnlicher Qualität noch recht lang (über 30 Minuten). Demnächst wird auch Farbe möglich sein.

Umweltschutz

Die Compact-Disc besteht hauptsächlich aus dem wertvollen Kunststoff Polycarbonat, so dass sich ein sortenreines Recycling wirtschaftlich lohnt, um daraus wieder Compact-Discs herzustellen. In Deutschland gab es das Sammelsystem CD-Collect, welches CD-Recycling als Geschäftsmodell hatte. Die Firma hat ihren Geschäftsbetrieb jedoch eingestellt. 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 Daten ist mit speziellen Lesegeräten noch möglich, aber sehr aufwändig und teuer und übersteigt meist den Wert der Daten. 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.

Literatur


- Hartmut Gieselmann: Gegen das Vergessen. US-Forscher prüfen Lebensdauer von [beschreibbaren] CDs und DVDs. In: c't, 1/2005. Heise-Verlag, S. 44

Siehe auch


- CD- und DVD-Verpackungen
- CD-Hersteller
- Rippen

Formate


- Audio-CD
- CD-R
- CD-ROM
- CD-RW
- CD-Text
- DVD
- ISO-Image
- Laserdisc (LD, oder auch „Laservision“ oder „CD-Video“)
- Speichermedium
- Super Audio Compact Disc (SACD)
- Super Video Compact Disc (SVCD)
- Video Compact Disc (VCD)

Weblinks


- [http://www.cdrfaq.org/ CD-Recordable FAQ (engl.)]
- [http://www.inter-disc.de/de/cd-dvd/content/fertigung.mp3 Erklärung zur CD-Fertigung (Radiobeitrag) als MP3 Datei]
- [http://www.kefk.net/Hardware/Massenspeicher/Sekund%C3%A4r/Formate/index.asp Übersicht und Einzelheiten zu den vielen verschiedenen CD-Formaten]
- [http://www.clir.org/pubs/reports/pub121/contents.html Care and handling of CDs and DVDs] (engl.)
- [http://www.audiohq.de/index.php?showtopic=840 Aufbau und Grundlagen, Fehlerkorrektur, Reinigung, Reparatur] (deu.)
- [http://www.mediabit.de/lexikon/labelaufdruck.html Labelinformationen ] Informationen zum Labeldruck auf CD und DVD
- [http://www.cd-register.de/ c't CD-Register] Informationen über kopiergeschützte CDs
- [http://www.sony.net/Fun/SH/1-20/h1.html Die Anzugtaschengeschichte] (engl.)
- [http://www.medientraeger.de/fachbegriffe.htm Glossar der Fachbegriffe bei der Herstellung]
- [http://www.wdrmaus.de/sachgeschichten/cd_herstellung/ Sendung mit der Maus: CD-Herstellung]
- [http://www.gfu.de/pages/history/his_tontr_08.html Die Geschichte der Unterhaltungselektronik]
- [http://www.dvddemystifiziert.de/sonstiges/spirallength.html Die Länge der Datenspur auf CD und DVD ] mit mathematischer Herleitung Kategorie:Speichermedium Kategorie:Medien Kategorie:Tonträger als:Compact Disc ja:コンパクトディスク nb:CD simple:Compact disc th:ซีดี

Massenspeicher

Als Massenspeicher werden im IT-Bereich Speichermedien bezeichnet, die dauerhaft große Mengen an Daten speichern. Aufgrund der allgemeinen Entwicklung im Computerbereich ist naturgemäß der Begriff "große Datenmenge" stark von den gerade aktuellen Gegebenheiten abhängig. Demnach versteht man unter einem Massenspeicher im Zeitablauf Datenträger mit immer höheren Kapazitäten. Die größte Bedeutung als Massenspeicher haben seit über zwanzig Jahren Festplatten. Die Entwicklung ihrer Kapazität hat mit der allgemeinen Entwicklung schrittgehalten: Anfang der 1980er Jahre konnten sie 10 Megabyte, heute können sie mehrere hundert Gigabyte speichern. Je nach Größendefinition sind Medien wie nur lesbare CD-ROM und DVD-ROM, die beschreibbaren DVD-/CD-R-Medien und wiederbeschreibbaren CD-/DVD-RW-Medien (Optische Platten) und Flash-Speicher-Medien wie USB-Sticks und CompactFlash-Karten ebenfalls als Massenspeicher zu bezeichnen. Ihr Vorteil ist die einfache Mobilität und Verwendbarkeit als Wechselmedium in jedem beliebigen Gerät mit entsprechendem Laufwerk, Steckplatz oder passender Schnittstelle. Für Archivierungszwecke stehen WORM-Medien zur Verfügung. Magnetische Speicherbänder können auch als Massenspeicher bezeichnet werden. Sie werden für Archivierungs- und Datensicherungszwecke verwendet. Kategorie:Speichermedium Kategorie:Speichertechnologie

Digital

Das Wort Digital stammt vom lateinischen digitus: der Finger. Die Verbindung zum Zählen und dem englischen Wort "digit" für "Ziffer" rührt wohl daher, dass die Menschen in früheren Zeiten mit den Fingern gezählt haben.
- Medizin: den Finger betreffend, mit dem Finger
- Technik 1: digitale Signale liegen als wert- und zeitdiskrete Zahlenfolgen vor (siehe Digitalisierung). Das Gegenteil sind analoge Signale und Techniken.
- Technik 2: Die Darstellung von Werten in Form von Ziffern oder Zahlen
- Ökonomie, in der Buchhaltung: als digitale Abschreibung wird die arithmetisch-degressive Abschreibung bezeichnet.
- Von Paul Watzlawick geprägter Begriff zur Beschreibung einer Kommunikationsform. Damit wird der Teil der Kommunikation bezeichnet, der aus den bezifferbaren - also dem reinen Wortlaut der Sprache zu bilden ist. Das Wort digital verweist dann oft auf das Nacheinander und das zweiwertige Wahrheitssystem (wahr/falsch) des Wortes i.S.v. Sprache. Der Begriff ist hierfür aber streng von den Begriffen Binär bzw. Dual abzugrenzen, welche den eigentlichen Bezug zum zweiwertigen Wahrheitssystem bilden.
- Digital ist auch eine oft verwendete Kurzform für den Firmennamen - z. B.: Digital Equipment Corporation. ja:デジタル ko:디지털 th:ดิจิทัล

Musik

Die Musik (griechisch μουσική (τέχνη) - musiké (téchne) - Kunst der Musen, in der lateinischen (ars) musica bereits in der eingeengten Bedeutung Tonkunst, Tonwerk, musikalische Darbietung, bereits im Althochdeutschen als Lehnwort; ähnliche Entlehnung in unzähligen weiteren Sprachen) bezeichnet
- die Tonkunst: die künstlerische Erzeugung akustischer Ereignisse;
- Werke der Tonkunst;
- umgangssprachlich die Wiedergabe musikalischer Werke ("Wollen wir Musik hören?"). Für eine strukturierte Linkliste siehe: Portal:Musik.

Genauere Begriffsbestimmung und das Material der Musik

Musik ist gestaltete Zeit (im Gegensatz etwa zur bildenden Kunst, die Raum gestaltet). Musik kann nur als Ablauf in der Zeit erlebt werden. Aus diesem Grund setzt Musik beinahe begriffsnotwendig eine rhythmische Ordnung ihres Rohmaterials (Geräusche, Töne, Klänge) voraus. Außer durch Rhythmus kann musikalisches Material durch Melodie (die Abfolge verschiedener Tonhöhen) und Harmonie (die Gleichzeitigkeit bestimmter Tonhöhen) organisiert sein. In Einzelfällen wird auch ein räumlicher Effekt, der dadurch entsteht, dass jedes Instrument an einer Stelle erklingt und somit (begrenzt) ortbar ist, gezielt eingesetzt, etwa in mehrchöriger Musik mit entsprechender räumlicher Aufstellung der einzelnen Gruppen. Eine genaue Bestimmung, was Musik ist und was nicht, ist nicht möglich. Gestaltung durch den Menschen ist keine notwendige Voraussetzung, sofern man nicht die Laute der Vögel ausschließen möchte. Gedankenloses Vor-sich-hin-pfeifen, die Fahrgeräusche einer Lokomotive und das Stimmen eines Instruments sind andere Grenzfälle, an denen jeder Versuch einer scharfen Abgrenzung von Musik und Nicht-Musik scheitern muss. Schließlich haben avantgardistische Komponisten in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ganz bewusst die Grenzen dessen, was Musik ist, gesprengt, indem sie darauf verzichteten, Rhythmus, Harmonie, geschweige denn Melodie zu gestalten: Beispielsweise wurden mit dem Tonbandgerät aufgezeichnete Allerweltsgeräusche in den Konzertsaal geholt, die Beschränkung auf tonale (Dur- und Moll-)Systeme aufgegeben (Atonalität; Arnold Schönberg, Theodor W. Adorno), musikalische Werke unter Zufallsbedingungen hergestellt (Aleatorik) oder Stille als Musikstück deklariert (John Cage).

Musikwissenschaft

Die Musikwissenschaft und ihre Disziplinen behandeln mit wissenschaftlicher Methodik die Entwicklung und Entstehung von Musik (Musikgeschichte), ihre Komponisten, deren Werke und Interpreten sowie die Musikinstrumente (Instrumentenkunde). Weitere Forschungsrichtungen der Musikwissenschaft sind die Musiktheorie, als Werkzeug der Analyse und als Kompositionskunde, mit der Königsdisziplin Harmonielehre, sowie die Musiksoziologie und Musikpsychologie. Die Musikwissenschaften werden grob in drei Gruppen eingeteilt: # systematische Musikwissenschaften:
Musiksoziologie, Musikästhetik, musikalische Akustik, Musikpädagogik, Musikpsychologie, musikalische Volkskunde (Musikethnologie), Physiologie des Instrumentalspiels # angewandte Musikwissenschaften:
Musikkritik, Musiklehre, Instrumentenbau # historische Musikwissenschaften:
Instrumentenkunde, Notationskunde, Satzkunde, Ikonographie, Quellenkunde, Stilkunde, Biographie, musikalische Aufführungspraxis

Gattungen, Formen, Genres und Stile

Mit der Systematisierung von Musik nach intersubjektiven Kriterien beschäftigen sich die Disziplinen Gattungskunde und Formenlehre sowie die Stilkunde (siehe Stilrichtungen der Musik). Die Musikwissenschaften haben mehrere Ordnungsdimensionen entwickelt, die mit unterschiedlichem Erfolg auf Musik angewendet werden. Nach Art der Beteiligung:
- Vokalmusik (siehe auch a cappella)
- Instrumentalmusik Nach wertmäßiger Einordnung:
- E-Musik (so genannte Ernste Musik),
- U-Musik (Unterhaltungsmusik, Populäre Musik). (wobei gerade diese Unterteilung, so wie auch die ihr zu Grunde liegenden Werte, verschiedentlich hinterfragt und auch abgelehnt wurden und werden) Nach Herkunft:
- Musik aus der europäischen Abstammungslinie (alte, klassische, romantische, zeitgenössische Musik)
- Außereuropäische Musik, heute auch Weltmusik genannt, die von der Musikethnologie untersucht wird Nach Verwendungszweck, bzw. Anlass der Entstehung:
- Funktionale Musik, von liturgischer Musik über Militärmusik, Filmmusik bis zur Muzak
- Autonome Musik, die um ihrer selbst willen komponiert und aufgeführt wird
- Programmmusik, der ein außermusikalisches Programm zugrundeliegt
- Virtuosenmusik, die nur der Zurschaustellung der Fähigkeiten eines Virtuosen dient
- Gelegenheitskomposition, im Gegensatz zu gültigen Werken eines Komponisten
- Sakrale Musik und Liturgische Musik, z.B. Choral, Kirchenlied, Messe, Oratorium
- Profane Musik oder Weltliche Musik Nach Tonsystemen:
- Kirchentonarten
- Neuntonmusik (speziell... siehe Osvaldo Antonio Ovejero [http://www.mica.at/person/person_detail.asp?clr=5&iID=69010 externer Link] )
- Zehntonmusik (fernöstlich)
- Zwölftonmusik (üblich)
- Vierteltöne Nach Menge der Beteiligten:
- Solo
- Duett/Duo
- Terzett/Trio
- Quartett
- Quintett
- Sextett
- Septett
- Oktett
- Nonett
- Dezett
- Orchester
- Chormusik
- Ensemble Als Spezialfall des 19. und 20. Jahrhunderts nach Tonalitätsvorstellung:
- Tonale Musik
- Atonale Musik

Beziehung zu anderen Kunstformen

Architektur

In der griechischen und römischen Antike waren Musik und Architektur viel enger miteinander verknüpft als dies heute der Fall ist. Architekten, Musiker und Philosophen haben in den Jahrhunderten nicht nur immer wieder Verbindungen zwischen den beiden Künsten gesucht und auch geschaffen, sondern sich auch wechselseitig neue Impulse gegeben. Der Philosoph Friedrich Wilhelm Joseph von Schelling sagte im Jahre 1859: Architektur ist erstarrte Musik. In ähnlicher Weise ist bei Arthur Schopenhauer zu lesen: Architektur ist gefrorene Musik. Mehr zur Beziehung von Musik und Architektur siehe Architektur#Musik.

Literatur

Die Verbindung von Musik und Text/ Literatur ist in vielen Musikstilen elementarer Bestandteil bzw. konstituiert bestimmte musikalische Gattungen (Oper/ Kunstlied/ Popsong) überhaupt erst. Von Interesse dabei ist der Gesamtausdruck, der im Zusammenspiel von Musik und Text entsteht. Es kann aber auch vorrangig um eine inhaltliche Mitteilung gehen, wie sie mit dem Liedtext scheinbar beabsichtigt ist. Liebes- und Protestlied sind solche Formen der direkten Aussage. Allerdings wird durch die musikalische "Verpackung" der Inhalt mit einer Wertung versehen, die Sender und Empfänger in der Kommunikation entweder verstehen oder missverstehen können. Eine indirektere Verbindung von Musik und Literatur stellen Schauspilemusiken dar, die in ihrer Wirkung bereits eine gewisse Nähe zur Filmmusik aufweisen.

Anwendung

Während Musik oft als reine und zweckfreie Kunst angesehen wird, ist ihre gezielte Nutzung weit verbreitet: Zum Beispiel zum Wecken bestimmter Emotionen (z. B. Werbung, Filmmusik), zur Verdeutlichung von Inhalten, die über ein anderes Medium (z. B. Text, Stimme, Video/Animation) übermittelt werden, zu therapeutischen Zwecken (Musiktherapie), u. v. m. Auch die Kombination mit anderen Kunstformen ist in der Musik besonders häufig, z.B. mit Lyrik (Lied, Oper, Popsong usw.) oder Tanz (Ballett). Aufgrund dieser kommunikativen Funktion bezeichnet man Musik auch als eine universelle Sprache. Musik kann entweder spontan entstehen (Improvisation), oder nach schriftlich fixierten Aufzeichnungen ausgeübt werden (Komposition, Notenschrift).

Geschichte

Die Entwicklung der Musik kann in Epochen unterteilt werden, die sich in der konventionellen Musikgeschichte an die Formen der Bildenden Kunst und Architektur anlehnen (z.B. Musik der Antike, Renaissancemusik, Barockmusik, Klassische Musik usw.); neuere Forschungen bemühen sich jedoch, eine Historiographie zu entwickeln, die weniger von den äußeren Rahmenbedingungen als vielmehr der musikalischen Strukturen selbst ausgeht. In der Chronologie der musikalischen Entwicklung können folgende eurozentristische Abschnitte unterschieden werden:
- Mittelalter - Musik vor dem 13. Jahrhundert, Musik des 13. Jahrhunderts
- Musik der Neuzeit - Musik des 14. Jahrhunderts, Musik des 16. Jahrhunderts, Musik des 17. Jahrhunderts, Musik des 18. Jahrhunderts, Musik des 19. Jahrhunderts
- Musik der Moderne und Postmoderne - Musik des 20. Jahrhunderts

Musiksoziologie

Musik ist nicht nur Selbstzweck und Kulturgut, sondern auch eine umsatzstarke Branche der Kulturindustrie. Die heutige Musikindustrie prägt musikalische Entwicklungen (Casting-Bands, Schaffen von Opernstars), absorbiert und kommerzialisiert unabhängig entstandene Formen (Jazz, Punk) und übt in Form von massiver Lobbyarbeit Einfluss auf politische Entscheidungen aus (Copyright).
Weitere Themenbereiche der Musiksoziologie sind Identitätsbildung durch geteilte Musikpräferenzen (siehe auch Jugendmusikkultur) und die Eingebundenheit der Musikausübung und des Musikonsums in gesellschaftliche Strukturen wie Geschlecht, soziale Klasse und Lebensstil.

Musik und Mensch

Kulturhistorisch und bei der Entstehung der Säugetier-Art Mensch (Evolution) spielen Musik und ihre Wahrnehmung durch Ohr, Gehirn und die individuelle Rezeption im Sinne einer sofortigen, unvermeidbaren Bewertung eine enorme Rolle. Musikgeschmack, Musikvorlieben, musikalische Bildung haben alle hörenden Menschen - sie sind sich nur nicht einig in der Bewertung. Diese ist immer subjektiv und gleichzeitig ist sie kulturell geprägt (musikalische Sozialisation). Ob Musik zur Kommunikation vor der Sprachentwicklung oder beide in einer wechselseitigen Beeinflussung stattfanden, wird sich nicht mehr klären lassen. Aber Musik als Kommunikationsmitttel ist weltweit verbreitet. Die Psychologie sagt, dass Musik Emotionen transportiert aber auch Emotionen verändert. Das ist unabhängig von der Frage des Unterschieds von Vokalmusik und der Nutzung von Instrumenten zur Musikerzeugung oder -verstärkung.

Musiktechnologie

Neben den Unternehmen der Medienindustrie übt auch die Musiktechnologie zunehmenden Einfluss auf Hörgewohnheiten und das Musikangebot aus. Für die Rezeption von aufgezeichneter Musik sind Abspielgeräte (Tonbandgerät, Schallplattenspieler, CD-Spieler, MP3-Player usw.) notwendig, die sich zunehmend an den Möglichkeiten der Computertechnologie orientieren. Mit der Einführung der Audio-CD begann die Digitalisierung der Musik; durch das Aufzeichnungsformat MP3 wurde die psychoakustische Kompression von Musik eingeführt, bei der solche Anteile aus Musikdaten entfernt werden können, die für die Klangqualität als weniger wichtig erachtet werden. Da damit die Gefahr von unberechtigten Kopien (Raubkopien) heraufbeschworen wurde, werden heute Audiodateien zusehends mit Hilfe von DRM Digital Rights Management versehen, das nur eine feste Anzahl autorisierter Kopien erlauben soll. Mit der Einführung neuer Technologien wie z. B. der DVD-Audio oder der SACD (Super Audio CD) ist die bis dato vorherrschende Wiedergabe-Technologie im Ein-Kanal- (Mono) bzw. Zwei-Kanal-Verfahren (Stereo) um mehrkanalige (im allgemeinen Fünf-Kanal-, "Surround" genannte) Wiedergabemöglichkeiten erweitert worden. Der Einfluss der Technologie auf die Musik geht aber weit über die Verfahren zur Speicherung und Wiedergabe von Musikstücken hinaus. Wie seit jeher Instrumentenbauer die technischen Möglichkeiten ihrer Zeit auf der Suche nach dem vollendeten Klang auszuschöpfen suchten, so hat auch das 20. Jahrhundert die Elektronik zur Schaffung neuer Musikinstrumente mit eigenständigem Klangcharakter genutzt. Beispiele hierfür sind u.a. die Elektrogitarre, die Hammondorgel oder der Synthesizer. Des weiteren wird in modernen Produktionsstudios immer mehr auf Computer zur Erstellung von Musik gesetzt. Wichtig sind hier Systeme wie MIDI oder Software Synthesizer, mit denen ganze Orchester imitiert werden können. Neben der Speicherung und Produktion von Musik wird auch das Nachschlagen durch moderne Technologie vereinfacht. In den fünfziger und siebziger Jahren des 20. Jahrhunderts erschienen Bücher wie Barlow und Morgensterns "A Dictionary of Musical Themes" und Parsons' "A Directory of Tunes and Musical Themes", die es dem Leser ermöglichen, Melodien z. B. anhand des Parsons-Codes zu identifizieren. Inzwischen gibt es aber viel bessere Methoden dafür, z. B. Musipedia, eine Online-Suchmaschine für Melodien.

Wirkungen

Der Musik werden die unterschiedlichsten emotionale und psychologische Wirkungen zugeschrieben; das Spektrum reicht von der einer heilenden Wirkung (z. B. Musik von Bach und Mozart, New Age-Musik) bis hin zu "destruktiven" Wirkungen (z. B. bei Death Metal, Gothic, Musik von Schönberg), die durchaus beabsichtigt sein können. Bis heute konnten die Musikwissenschaft und ihre Hilfsdisziplinen nicht abschließend klären, in welchem Grad diese Wirkungen mit den kulturellen Rahmenbedingungen zusammenhängen; so wurde durch die Verbreitung der Rockmusik noch vor wenigen Jahrzehnten der Untergang des Abendlandes befürchtet; andererseits weist die Medienwirkungsforschung zumindest in speziell dispositionierten Fällen Wirkungen wie Selbsttötungen nach. Allerdings sind auch diese Forschungsergebnisse umstritten. Auch Pflanzen und Tiere sollen auf Musik reagieren; bestimmter Musik wird eine positive Wirkung auf das Wachstum von Zimmerpflanzen nachgesagt; selbst in der Tierhaltung wird gelegentlich Musik eingesetzt. Vollkommen im Bereich der Spekulation liegt die Unterstellung der universellen Verständlichkeit von Musik; so kommunizieren Erdenbewohner in Steven Spielbergs Spielfilm Unheimliche Begegnung der dritten Art mit außerirdischen Besuchern über Tonfolgen und Klänge. Selbst die heutigen Raumsonden der NASA und ESA enthalten Aufzeichnungen von Musik, die der Verständigung mit außerirdischen Lebensformen behilflich sein sollen (siehe Sounds of Earth).

Literatur


- MGG - Musik in Geschichte und Gegenwart: allgemeine Enzyklopädie der Musik hrsg. von Friedrich Blume. Bärenreiter Metzler. MGG Personenteil in 17 Bänden (1999 ff.), MGG Sachteil in 10 Bänden. [http://www.mgg-online.com]
- Leonard Bernstein: Musik - die offene Frage. Vorlesungen an der Harvard-Universität. München: Goldmann, 1976. ISBN 3-442-33052-1
- Hans Renner: Grundlagen der Musik - Musiklehre. Stuttgart: Reclam, 1953. ISBN 3-15-007774-5
- dtv-Atlas Musik. Bd. 1 u. 2. ISBN 3423030224
- Harenberg Komponistenlexikon. Dortmund 2001. ISBN 3-611-00978-4 "Das grosse Lexikon der Musik", herausgegeben von Marc Honegger und Günther Massenkeil, Freiburg im Breisgau 1978 und 1987

Siehe auch


- Portal:Musik
- Musikliteratur
- Universalien der Musikwahrnehmung

Weblinks


- [http://www.miz.org/ Deutsches Musikinformationszentrum, Bonn]
- [http://dma-opac.ddb.de/ Online-Katalog (OPAC)] des Deutschen Musikarchivs Berlin
- [http://www.gnoosic.com/ Gnoosic - Das webbasierte Empfehlungssystem für Musik]
- [http://www.music-map.de/ Music-Map - Die Welt der Musik nach Geschmack sortiert]
- [http://de.musipedia.org/ Musipedia - kollaborative Musikenzyklopädie, eine Art Wikipedia für Musik]
- [http://www.hirnforschung.de/Musik.php4 Newsletter zu Gehirn und Musik von hirnforschung.de]
- [http://www.gratisipodvideo.de.vu/ Seite des beliebtesten Musikplayers, des Ipods] !Musik Kategorie:Musiktheorie fiu-vro:Muusiga ja:音楽 ko:음악 ms:Muzik simple:Music th:ดนตรี

CD-ROM

CD-ROM (auch CDROM) ist die Abkürzung für Compact Disc Read-Only Memory. Eine CD-ROM speichert digitale Daten dauerhaft.

Einleitung

Eine CD-ROM speichert zwischen 650 MB (entspricht 74 Minuten Musik - den herkömmlichen Audio-CDs) und 900 MB (100-Minuten-CDs, die aber nicht in allen CD-Brennern beschrieben und nicht in allen CD-Laufwerken gelesen werden können). Ursprünglich sollte die Kapazität nach Planung der Erfinder 60 Minuten Musik betragen und somit einen Durchmesser von genau 10 Zentimeter haben, die CD-ROM könnte somit in die Brusttasche eines Hemdes gesteckt werden. Die willkürlich erscheinenden 74 Minuten entstanden, weil Mitglieder der japanischen Entwicklungsfirma gerne die 9. Sinfonie von Ludwig van Beethoven hörten, die jedoch 74 Minuten lang ist, und deshalb nicht auf einer Audio-CD Platz gefunden hätte. So entschieden sich die an der Entwicklung beteiligten Firmen Sony und Philips dafür, die geplante Kapazität zu erweitern. Die CD-ROM hat somit einen Durchmesser von ca. 12 Zentimeter. 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. Fast alle heutigen Computersysteme verfügen über ein CD-ROM-Laufwerk, mit dem die Daten gelesen werden können. Die CD-ROM ist eines der wenigen Speichermedien, die von verschiedenen Computersystemen gelesen werden können, vorausgesetzt die Daten wurden nach der ISO-9660-Norm aufgezeichnet. Andere verbreitete Dateisysteme für CD-ROM sind zum Beispiel Rockridge (UNIX) und Joliet (Windows). Unterstützt eine CD-ROM die El Torito-Spezifikation, so ist sie ein bootfähiges Medium. Alle diese Spezifikationen setzen jedoch auf der ISO 9660-Norm auf. Die erste CD wurde 1979 auf einer Messe in Tokio vorgestellt. Die CD-ROM ist das zur Zeit am weitesten verbreitete Medium zum Verteilen von Daten und Software. Die CD-ROM ist eines der offiziellen CD-Formate, die in den so genannten „Bunten Büchern“ (Rainbow Books) spezifiziert sind, im Falle von CD-ROM im „Yellow Book“ (= Daten-CDs) und „Orange Book“ (= beschreibbare CD-Formate mit Multisession-Fähigkeit). Nur wenn die dort beschriebenen Spezifikationen eingehalten werden, darf die CD-ROM das von Philips vergebene offizielle Compact Disc-Logo tragen. Es existieren weitere spezielle Formate, z.B. CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i usw. Da bei der Herstellung von CD-ROM (und deren Derivate) bestimmte Patente von Philips und/oder Sony genutzt werden, ist zu prüfen, ob dafür von den Patentrechtsinhabern Lizenzgebühren verlangt werden. Die Herstellung und der Vertrieb von unlizensierten CD-ROMs kann in Deutschland oder anderen Ländern durch die Patentinhaber oder staatliche Stellen verfolgt oder verboten werden.

Aufbau des Datenträgers

Als Trägermedium verwendet man hier eine Kunststoffscheibe mit einem Durchmesser von 12 cm und einer Stärke von 1,2 mm. 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 jedoch um ein Vielfaches – gegenüber der Schallplatte – verkleinert wurden, unterschiedlich lang sind und so konzipiert wurden, dass sie mit Hilfe eines Laserstrahls ausgelesen werden können. Der Wechsel von "Pit/Land" bzw. "Land/Pit" bildet eine 1, gleichbleibende Struktur "Land/Land" oder "Pit/Pit" eine 0. Daraus folgt, dass keine Darstellung von zwei aufeinanderfolgenden 1en möglich ist. Daher ist eine Umkodierung notwendig, welche mit der 8-zu-14-Modulation realisiert wird. (Mit weiteren 3 Merge-Channelbits getrennt ergeben sich 17 Kanalbits für ein Datenbyte.) 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 und bei Daten-CDs sind dort unter anderem die Positionen der Dateien und Verzeichnisse gespeichert (siehe auch Dateisystem oder CDFS). Die Drehzahl wird abhängig von der Stellung des Abtastsystems auf der spiralförmigen Spur reguliert, um eine gleichbleibende Datenabtastung zu gewährleisten. So wird vom Abtastsystem innen die Drehzahl etwa auf 520 U/min und außen etwa auf 210 U/min eingestellt. Bei einfacher CD-Geschwindigkeit werden etwa 150 Kilobyte pro Sekunde ausgelesen, wovon etwa die Hälfte reine Nutzdaten sind. Der Rest besteht aus Zusatzinformationen für Fehlerkorrektur, Codierung und Synchronisation.

Lebensdauer

Die Frage, wie lange die Daten effektiv gelesen werden können, ist offen. Schätzungen schwanken zwischen 10 und 50 Jahren, wobei die Alterung sehr stark von Temperaturschwankungen abhängig ist; auch Sonnenlicht lässt die Medien sehr viel schneller altern. Sicher ist, dass Daten auf CD-ROM bedeutend kürzer als auf Papier oder Pergament halten. Man geht davon aus, dass eine optimale Lebensdauer durch Lagerung bei konstant 20 Grad Celsius in absoluter Dunkelheit erreicht werden kann.

Herstellung

Eine CD-ROM besteht aus einem Kunststoffträgermaterial mit Aluminiumbeschichtung. Die digitale Information wird auf einer spiralförmigen Spur aufgebracht. Es werden stellenweise Vertiefungen in die Beschichtung gepresst, so genannte Pits. Diese reflektieren etwas früher als die unbeschädigten reflektierenden Stellen, die Lands genannt werden, da die CD-ROM von der Oberseite gepresst werden und von der Unterseite gelesen werden. Somit sind die Pits von der Lese-Seite nicht als Vertiefungen sichtbar, sondern als Hügel. Die Übergänge von Land zu Pit, und umgekehrt, reflektieren das Licht nicht. Beim Lesen tastet ein schwacher Laserstrahl die gespeicherte Information ab. Die industrielle Herstellung einer CD-ROM beginnt mit dem Premastering. Dabei werden die auf einer CD-ROM zu speichernden Daten zusammengestellt, der dazugehörige Fehlererkennungscode (EDC/ECC, Error Detection Code/Error Correction Code) wird berechnet. Der Fehlererkennungscode dient zum Beseitigen von Fehlern beim Lesen einer CD-ROM durch ein spezielles Korrekturverfahren (CIRC, Cross-Interleaved Reed-Solomon Code). Beim Premastering werden den eigentlichen Nutzdaten auch noch Synchronisationsbytes und Headerinformationen 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 so genannter Glasmaster entsteht. In den meisten Fällen wird der Glasmaster vor der CD-ROM-Herstellung mit Nickel galvanisiert, der so genannte „Vater“ entsteht. Die eigentliche CD-ROM-Herstellung (Pressung) erfolgt in einem Spritzgussverfahren (genau: Spritzpr%C3%A4gen). 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 Siebdruckverfahren auf die Oberseite der CD-ROM aufgetragen.

Normen und Standards


- ISO/IEC 10149, basiert auf dem Standard [http://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-130.htm ECMA-130].

Siehe auch


- CD-i
- CD-R
- CD-RW
- Compact Disc
- DVD
- UDF

Weblinks


- [http://www.itl.nist.gov/div895/carefordisc/index.html Care and handling of CDs and DVDs] (engl.)
- [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0506201.htm Lexikon-Eintrag beim Elektronik-Kompendium]
- [http://www.f4h2.de/downloads/dokus/cdrom.pdf Dokumentation von Timo Frohnapfel] Kategorie:Speichermedium ja:CD-ROM

Daten

Der Begriff Daten ist der Plural von Datum (lat. Singular datum, Plural data = Gegebenes).

Sprachliche Anmerkung

Diese Pluralform folgt damit anderen Wörtern lateinischen Ursprungs wie Faktum/Fakten und Skriptum/Skripten.
In der deutschen Sprache hat sich jedoch die Bedeutung von "Datum" im allgemeinem Sprachgebrauch auf "Kalenderdatum" eingeengt. Deshalb ist die Verwendung des Wortes "Daten" als Plural von "Datum" unüblich. "Datum" wird behandelt, als ob es ein Singularetantum (Wort ohne Plural) wäre; "Daten" wird behandelt, als ob es ein Pluraletantum (Wort ohne Singular) wäre. Falsche scherzhafte Pluralia von "Datum" sind Datümer und Datumse; eine beliebte Methode, das Wort "Daten" zu vermeiden, ist die Umschreibung mit "Termine". Um dagegen das Wort "Datum" als Singular zu "Daten" zu vermeiden, werden Wörter wie "Datenelement", "Angabe" oder "Wert" verwendet.

Informatik

Die Informatik und Datenverarbeitung (EDV) benutzen Daten als (maschinen-) lesbare und bearbeitbare Repräsentation von Information. Die Information wird dazu in Zeichen (bzw. Zeichenketten) kodiert, deren Aufbau strengen Regeln folgt, der so genannten Syntax. Daten werden zu Informationen, wenn sie in einem Bedeutungskontext stehen. Beispiel: 0815 kann eine Telefonnummer sein und damit zu den Daten gehören. Wenn dazu der Name des Teilnehmers genannt wird, so wird daraus eine Information. Man unterscheidet:
- strukturierte Daten (zum Beispiel Datenbanken, XML)
- unstrukturierte Daten (beispielsweise Dokumente)
- transiente Daten Während sich strukturierte Daten relativ einfach maschinell weiterverarbeiten lassen, ist dies bei unstrukturierten Daten nur schwer oder ungenau möglich. Das Synchronisieren von Daten wird als Datenabgleich bezeichnet.

Semiotik

Die Semiotik definiert Daten als potenzielle Information. In der Semiotik werden Daten heute in die Sigmatik-Ebene eingeordnet.

Beispiele für Daten


- 0010100100100001
- Ländercodes (Internet)
- Ländervorwahlen für das internationale Telefonnetz
- Städtevorwahlen für Deutschland
- Anzahl der Fenster in einem Haus
- Größe und Masse
- Ergebnisse von Experimenten in den Naturwissenschaften
- technische Fakten
- Antworten von Umfragen, Volkszählungen,...

Siehe auch

Datensatz, Datei, Datenfernübertragung, Faktum, Datenschutz, Technischer Datenschutz, Sozialdaten, Datensicherheit, Datenwiederherstellung, Datenqualität, Datatypist, Personenbezogene Daten, Diagramm Kategorie:Datenstruktur Kategorie:Praktische Informatik Kategorie:Semiotik ja:データ ko:데이터 simple:Data

Computer

] ] Ein Computer // ist ein Apparat, der Informationen mit Hilfe einer programmierbaren Rechenvorschrift verarbeiten kann. Der englische Begriff computer, abgeleitet vom Verb to compute (rechnen), bezeichnete ursprünglich Menschen, die quälend langwierige Berechnungen vornahmen, zum Beispiel für Astronomen im Mittelalter. Bis in die 1960er Jahre wurde diese Arbeit vornehmlich von Frauen mit Hilfe von Rechenmaschinen erledigt. Später ging der Begriff auf die Maschinen selbst über. Einst war die Informationsverarbeitung mit Computern auf die Verarbeitung von Zahlen beschränkt. Mit zunehmender Leistungsfähigkeit eröffneten sich neue Einsatzbereiche, Computer sind heute in allen Bereichen des täglichen Lebens vorzufinden: Sie dienen der Verarbeitung und Ausgabe von Informationen in Wirtschaft und Behörden, der Berechnung der Statik von Bauwerken bis hin zur Steuerung von Waschmaschinen und Automobilen. Die leistungsfähigsten Computer werden eingesetzt, um komplexe Vorgänge zu simulieren: Beispiele sind die Klimaforschung, thermodynamische Fragestellungen, medizinische Berechnungen – bis hin zu militärischen Aufgaben, zum Beispiel der Simulation des Einsatzes von nuklearen Waffen. Viele Geräte des Alltags, vom Telefon über den Videorekorder bis hin zur Münzprüfung in Warenautomaten, werden heute von integrierten Kleinstcomputern gesteuert (Embedded Systems).

Grundprinzipien

Grundsätzlich sind zwei Bauweisen zu unterscheiden: Ein Computer ist ein Digitalcomputer, wenn er mit digitalen Geräteeinheiten digitale Daten verarbeitet; er ist ein Analogcomputer, wenn er mit analogen Geräteeinheiten analoge Daten verarbeitet. Bis auf wenige Ausnahmen werden heute fast ausschließlich Digitalcomputer eingesetzt. Diese folgen gemeinsamen Grundprinzipien, mit denen ihre freie Programmierung ermöglicht wird. Bei einem Digitalcomputer werden dabei zwei grundsätzliche Bausteine unterschieden: Die Hardware, die aus den elektronischen, physisch anfassbaren Teilen des Computers gebildet wird, sowie die Software, die die Programmierung des Computers beschreibt. Ein Digitalcomputer besteht zunächst nur aus Hardware. Die Hardware stellt erstens einen so genannten Speicher bereit, in dem Daten wie in Schubladen gespeichert und jederzeit zur Verarbeitung oder Ausgabe abgerufen werden können. Zweitens verfügt das Rechenwerk der Hardware über grundlegende Bausteine für eine freie Programmierung, mit denen jede beliebige Verarbeitungslogik für Daten dargestellt werden kann: Diese Bausteine sind im Prinzip die Berechnung, der Vergleich, und der bedingte Sprung. Ein Digitalcomputer kann beispielsweise zwei Zahlen addieren, das Ergebnis mit einer dritten Zahl vergleichen und dann abhängig vom Ergebnis entweder an der einen oder der anderen Stelle des Programms fortfahren. In der Informatik wird dieses Modell theoretisch durch die Turing-Maschine abgebildet; die Turing-Maschine stellt die grundsätzlichen Überlegungen zur Berechenbarkeit dar. Erst durch Software wird der Digitalcomputer jedoch nützlich. Jede Software ist im Prinzip eine definierte, funktionale Anordnung der oben geschilderten Bausteine Berechnung, Vergleich und Bedingter Sprung, wobei die Bausteine beliebig oft verwendet werden können. Diese Anordnung der Bausteine, die als Programm bezeichnet wird, wird in Form von Daten im Speicher des Computers abgelegt. Von dort kann sie von der Hardware ausgelesen und abgearbeitet werden. Dieses Funktionsprinzip der Digitalcomputer hat sich seit seinen Ursprüngen in der Mitte des 20. Jahrhunderts nicht wesentlich verändert, wenngleich die Details der Technologie erheblich verbessert wurden. Analogrechner funktionieren jedoch nach einem anderen Prinzip. Bei ihnen ersetzen analoge Bauelemente (Verstärker, Kondensatoren) die Logikprogrammierung. Analogrechner wurden früher häufiger zur Simulation von Regelvorgängen eingesetzt (siehe: Regelungstechnik), sind heute aber fast vollständig von Digitalcomputern verdrängt worden.

Hardwarearchitektur

Das heute allgemein angewandte Prinzip, das nach seiner Beschreibung durch John von Neumann von 1946 als "Von-Neumann-Architektur" bezeichnet wird, definiert für einen Computer vier Hauptkomponenten:
- die Recheneinheit (Arithmetisch-Logische Einheit (ALU)),
- die Steuereinheit,
- den Speicher und
- die Eingabe- und Ausgabeeinheit(en). In den heutigen Computern sind die ALU und die Steuereinheit meist zu einem Baustein verschmolzen, der so genannten CPU (Central Processing Unit, zentraler Prozessor). Der Speicher ist eine Anzahl von durchnummerierten "Zellen", jede dieser Zellen kann ein kleines Stück Information aufnehmen. Diese Information wird als Binärzahl, also einer Abfolge von ja/nein-Informationen, in der Speicherzelle abgelegt - besser vorzustellen als eine Folge von Nullen und Einsen. Ein Charakteristikum der "Von Neumann-Architektur" ist, dass diese Binärzahl (beispielsweise 65) entweder ein Teil der Daten sein kann (also zum Beispiel der Buchstabe "A"), oder ein Befehl für die CPU ("Springe ..."). Wesentlich in der Von-Neumann-Architektur ist, dass sich Programm und Daten einen Speicherbereich teilen (dabei belegen die Daten in aller Regel den unteren und die Programme den oberen Speicherbereich). Dem gegenüber stehen in der sog. Harvard-Architektur Daten und Programmen eigene (physikalisch getrennte) Speicherbereiche zur Verfügung, dadurch können Daten-Schreiboperationen keine Programme überschreiben. In der Von-Neumann-Architektur ist die Steuereinheit dafür zuständig, zu wissen, was sich an welcher Stelle im Speicher befindet. Man kann sich das so vorstellen, dass die Steuereinheit einen "Zeiger" auf eine bestimmte Speicherzelle hat, in der der nächste Befehl steht, den sie auszuführen hat. Sie liest diesen aus dem Speicher aus, erkennt zum Beispiel "65", erkennt dies als "Springe". Dann geht sie zur nächsten Speicherzelle, weil sie wissen muss, wohin sie springen soll. Sie liest auch diesen Wert aus, und interpretiert die Zahl als Nummer (so genannte Adresse) einer Speicherzelle. Dann setzt sie den Zeiger auf eben diese Speicherzelle, um dort wiederum ihren nächsten Befehl auszulesen; der Sprung ist vollzogen. Wenn der Befehl zum Beispiel statt "Springe" lauten würde "Lies Wert", dann würde sie nicht den Programmzeiger verändern, sondern aus der in der Folge angegebenen Adresse einfach den Inhalt auslesen, um ihn dann beispielsweise an die ALU weiterzuleiten. Die ALU hat die Aufgabe, Werte aus Speicherzellen zu kombinieren. Sie bekommt die Werte von der Steuereinheit geliefert, verrechnet sie (addiert beispielsweise zwei Zahlen, welche die Steuereinheit aus zwei Speicherzellen ausgelesen hat) und gibt den Wert an die Steuereinheit zurück, die den Wert dann für einen Vergleich verwenden oder wieder in eine dritte Speicherzelle zurückschreiben kann. Die Ein-/Ausgabeeinheiten schließlich sind dafür zuständig, die initialen Programme in die Speicherzellen einzugeben und dem Benutzer die Ergebnisse der Berechnung anzuzeigen.

Softwarearchitektur

Die Von-Neumann-Architektur ist gewissermaßen die unterste Ebene des Funktionsprinzips eines Computers oberhalb der elektrophysikalischen Vorgänge in den Leiterbahnen. Die ersten Computer wurden auch tatsächlich so programmiert, dass man die Nummern von Befehlen und von bestimmten Speicherzellen so, wie es das Programm erforderte, nacheinander in die einzelnen Speicherzellen schrieb. Um diesen Aufwand zu reduzieren, wurden Programmiersprachen entwickelt. Diese generieren die Zahlen innerhalb der Speicherzellen, die der Computer letztlich als Programm abarbeitet, aus höheren Strukturen heraus automatisch. Sodann wurden bestimmte sich wiederholende Prozeduren in so genannten Bibliotheken zusammengefasst, um nicht jedes Mal das Rad neu erfinden zu müssen, z. B. das Interpretieren einer gedrückten Tastaturtaste als Buchstabe "A" und damit als Zahl "65" (im ASCII-Code). Die Bibliotheken wurden in übergeordneten Bibliotheken gebündelt, welche Unterfunktionen zu komplexen Operationen verknüpfen (Beispiel: die Anzeige eines Buchstabens "A", bestehend aus 20 einzelnen schwarzen und 50 einzelnen weißen Punkten auf dem Bildschirm, nachdem der Benutzer die Taste "A" gedrückt hat). In einem modernen Computer arbeiten sehr viele dieser Programmebenen über- bzw. untereinander. Komplexere Aufgaben werden in Unteraufgaben zerlegt, welche von anderen Programmierern bereits bearbeitet wurden, die wiederum auf die Vorarbeit weiterer Programmierer aufbauen, deren Bibliotheken sie verwenden. Auf der untersten Ebene findet sich dann aber immer der so genannte Maschinencode - jene Abfolge von Zahlen, mit denen der Computer auch tatsächlich rechnen kann...

Geschichte

Antike


- Abakus, älteste mechanische Rechenhilfe.
- Rechenbrett des Pythagoras.
- 1. Jh. v. Chr.: Computer von Antikythera, vorzeitliche Berechnungsmaschine (den Rechenschiebern ähnlich, nur weitaus komplexer) mit erst im 18. Jahrhundert wiederentdecktem Differentialgetriebe. Diente zur Bahnberechnung der damals bekannten Planeten.

17. Jahrhundert


- 1614 John Napier publiziert seine Logarithmentafel.
- 1623 Erste Vier-Spezies-Maschine durch Wilhelm Schickard.
- 1642 Blaise Pascal baut eine Rechenmaschine.
- 1668 Samuel Morland entwickelt eine Rechenmaschine, die nicht dezimal addiert, sondern auf das englische Geldsystem abgestimmt ist.
- 1673 Rechenmaschine von Gottfried Leibniz.

19. Jahrhundert


- 1805 Joseph-Marie Jacquard entwickelt Lochkarten, um Webstühle zu steuern.
- 1820 Charles Xavier Thomas de Colmar baut das "Arithmometer", den ersten Rechner in Massenproduktion.
- Charles Babbage entwickelt die Difference Engine 1822 und die Analytical Engine 1833, kann sie aber aus Geldmangel nicht bauen.
- 1843 Edvard und George Scheutz bauen in Stockholm den ersten mechanischen Computer nach den Ideen von Babbage.
- 1890 US-Volkszählung mit Hilfe des Lochkartensystems von Herman Hollerith durchgeführt; Torres y Quevedo baut eine Schachmaschine, die mit König und Turm einen König matt setzen kann.

20. Jahrhundert


- 1935 International Business Machines stellt die IBM 601 vor, eine Lochkartenmaschine, die eine Multiplikation/Sekunde durchführen kann. Es werden ca. 1500 Stück der Maschine verkauft.
- 1937 Konrad Zuse meldet zwei Patente an, die bereits alle Elemente der so genannten Von-Neumann-Architektur beschreiben.
- 1937 Alan Turing publiziert einen Artikel, der die "Turing-Maschine" beschreibt.
- 1938 Konrad Zuse stellt die Zuse Z1 fertig, einen frei programmierbaren mechanischen Rechner, der allerdings aufgrund von Problemen mit der Fertigungspräzision nie voll funktionstüchtig war. Die Z1 verfügte bereits über Fließkommarechnung. Sie wurde im Krieg zerstört und später nach Originalplänen neu gefertigt, die Teile wurden auf modernen Fräs- und Drehbänken hergestellt. Dieser Nachbau der Z1 ist mechanisch voll funktionsfähig und hat eine Rechengeschwindigkeit von 1 Hz (eine Rechenoperation pro Sekunde)
- 1938 Claude Shannon publiziert einen Artikel darüber, wie man symbolische Logik mit Relais implementieren kann. Während des Zweiten Weltkrieges gibt Alan Turing die entscheidenden Hinweise zur Entschlüsselung der ENIGMA-Codes und baut dafür einen speziellen mechanischen Rechner. Ebenfalls im Krieg baut Konrad Zuse die erste funktionstüchtige programmgesteuerte, binäre Rechenmaschine, bestehend aus einer großen Zahl von Relais, die Z3. Zeitgleich werden in den USA ähnliche elektronische Maschinen zur numerischen Berechnung gebaut. Auch Maschinen auf analoger Basis werden erstellt.
- 1941 Konrad Zuse stellt die Z3 fertig, die heute als der erste funktionstüchtige Computer gilt.
- 1943 IBM-Chef Thomas J. Watson sagt: "Ich glaube, es gibt einen weltweiten Bedarf an vielleicht fünf Computern."
- 1943 Tommy Flowers stellt mit seinem Team in Bletchley Park den ersten "Colossus" fertig.
- 1944 Fertigstellung des ASCC (Automatic Sequence Controlled Computer, "Mark I" durch Howard H. Aiken).
- 1944 Das Team um Reinold Weber stellt eine Entschlüsselungsmaschine für das Verschlüsselungsgerät M-209 der US-Streitkräfte fertig [http://www.heise.de/tp/deutsch/inhalt/co/18371/1.html]. Zur Architektur der Rechenmaschinen Z1 und Z3: http://www.zib.de/zuse/Inhalt/Kommentare/Html/0687/0687.html.

Nachkriegszeit


- 1946 ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) wird unter der Leitung von John Eckert und John Mauchly entwickelt.
- 1947 IBM baut den SSEC.
- 1947 Erfindung des Transistors.
- 1949 Maurice Wilkes stellt mit seinem Team in Cambridge den "EDSAC" (Electronic Delay Storage Automatic Computer) vor; basierend auf Neumanns EDVAC ist es der erste Rechner, der vollständig speicherprogrammierbar ist.
- 1949 Steve Kolberg stellt die Z4 fertig, deren Bau schon 1942 begonnen wurde und 1944 in wesentlichen Teilen abgeschlossen war, die aber kriegsbedingt nicht fertiggestellt werden konnte.
- 1950 Die Z4 geht an der ETH Zürich in Betrieb.
- 1951 UNIVAC I, kommerzieller Röhrenrechner der RAND Corporation.
- 1955 TRADIC, erster Computer, der komplett mit Transistoren statt Röhren bestückt ist. Gebaut von den Bell Labs für die US Air Force.
- 1955 OPREMA Erster Computer der DDR.
- 1956 Erstes Magnetplattensystem von IBM (RAMAC).

Sechziger


- 1960 IBM 1401, transistorisierter Rechner mit Lochkartensystem.
- 1960 DECs (Digital Equipment Corporation) erster Minicomputer, die PDP-1 (Programmierbarer Datenprozessor) erscheint.
- 1962 Telefunken_AG liefert die ersten TR 4 aus.
- 1964 DEC baut den Minicomputer PDP-8 für unter 20000 Dollar.
- 1964 IBM definiert die erste Computerarchitektur S/360, Rechner verschiedener Leistungsklassen können denselben Code ausführen.
- 1964 bei Texas Instruments wird der erste "Integrierte Schaltkreis", IC, entwickelt.
- 1966 D4a 33bit Auftischrechner der TU Dresden.
- 1968 HewlettPackard bewirbt den HP-9100A als "personal computer" in der Science-Ausgabe vom 4.Oct.1968.

Siebziger


- 1970 Intel baut mit dem 4004 den ersten in Serie gefertigten Mikroprozessor (2250 Transistoren).
- 1971 Telefunken liefert TR_440 Deutsches Rechenzentrum Darmstadt und Universitäten Bochum und München.
- 1972 der Illiac IV, ein Supercomputer mit Array-Prozessoren geht in Betrieb.
- 1973 Xerox Alto - Der erste Computer mit Maus, GUI und eingebauter Ethernet-Karte.
- 1973 beginnt die französische Firma R2E mit der Auslieferung des Micral.
- 1974 Motorola baut den 6800 Prozessor; Intel baut den 8080 Prozessor.
- 1975 MITS beginnt mit der Auslieferung des Altair 8800.
- 1976 die Firma Apple Computer bringt den Apple I auf den Markt; Zilog entwickelt den Z80 Prozessor.
- 1977 Ken Olson, Präsident und Gründer von DEC sagt: "Es gibt keinen Grund, warum jemand einen Computer zu Hause haben wollte."
- 1977 der Apple II, der Commodore PET und der Tandy TRS 80 kommen auf den Markt.
- 1978 DEC bringt die VAX-11/780, eine Maschine speziell für virtuelle Speicheradressierung, auf den Markt.
- 1979 Atari bringt seine Rechnermodelle 400 und 800 in die Läden. Revolutionär ist, dass mehrere Custom-Chips den Hauptprozessor entlasten.

Achtziger


- 1980er: Blütezeit der Heimcomputer, zunächst mit 8-Bit-Mikroprozessoren und einem Arbeitsspeicher bis 64 kB (Commodore VC20, C64, Sinclair ZX80/81, Sinclair ZX Spectrum, Schneider CPC 464/664), später auch leistungsfähigere Modelle mit 16-Bit- oder 16/32-Bit-Mikroprozessoren (z. B. Amiga, Atari ST).
- 1981 IBM stellt den IBM-PC (Personal-Computer) vor und bestimmt damit entscheidend die weitere Entwicklung.
- 1982 Intel bringt den 80286-Prozessor auf den Markt.
- 1982 Sun Microsystems entwickelt die Sun-1 Workstation.
- 1984 der Apple Macintosh kommt auf den Markt und setzt neue Maßstäbe für Benutzerfreundlichkeit.
- 1985, Januar Atari stellt den ST-Computer auf der CES in Las Vegas vor.
- 1985, Juli Commodore produziert den Amiga-Heimcomputer.
- 1986 Intel bringt den 80386-Prozessor auf den Markt; Motorola präsentiert den 68030-Prozessor.
- 1988 NeXT, Steve Jobs, Mitgründer von Apple, stellt den gleichnamigen Computer vor.
- 1989 Intel bringt den 80486 auf den Markt.

Neunziger

Internet ...
- 1991 Das AIM-Konsortium (Apple, IBM, Motorola) spezifiziert die PowerPC-Plattform.
- 1992 DEC stellt die ersten Systeme mit dem 64-Bit-Alpha-Prozessor vor.
- 1993 Intel bringt den Pentium-Prozessor auf den Markt.
- 1994 Leonard Adleman stellt mit dem TT-100 den ersten Prototypen für einen DNA-Computer vor.
- 1995 Intel bringt den Pentium-Pro-Prozessor auf den Markt.
- 1995 Be Incorporated stellt die BeBox vor.
- 1999 Intel baut den Supercomputer ASCI Red mit 9.472 Prozessoren.
- 1999 AMD stellt den Nachfolger der K6-Prozessorfamilie vor, den Athlon.

21. Jahrhundert

Beginn des 21. Jahrhunderts: Weitere Steigerung der Leistungsfähigkeit, fortschreitende Verkleinerung und Integration von Telekommunikation und Bildbearbeitung. Allgemeine, weltweite Verbreitung und Akzeptanz. Wechsel von klassischen Informationsdienstleistungen (Datendienste, Vermittlung, Handel, Medien) in das digitale Weltmedium Internet.
- 2001 IBM baut den Supercomputer ASCI White
- 2002 der NEC Earth Simulator geht in Betrieb
- 2003 Apple liefert den PowerMac G5 aus, erster Computer mit 64-Bit-Prozessoren für die breite Bevölkerung. AMD stellt mit dem Opteron und dem Athlon 64 seine ersten 64-Bit-Prozessoren vor.
- 2005 Renommierte Analysten erwarten, dass dieses Jahr weltweit 200 Mio neue PCs, Laptops und Server verkauft werden.
- 2005 AMD und Intel produzieren erste Dual-Core Prozessoren

Stichwörter zur Geschichte der Rechentechnik

Abakus, ARPANET, Hahn, Hamann, Logarithmentafel, OHDNER, OUGHTRED, PARTRIDGE, Pascal, Rechenschieber, Rechenstab, ROTH, Sprossenradmaschine, Zweispeziesrechner

Zukunft

Zukünftige Entwicklungen bestehen aus der möglichen Nutzung biologischer Systeme (Biocomputer), optischer Signalverarbeitung und neuen physikalischen Modellen (Quantencomputer). Weitere Verknüpfungen zwischen biologischer und technischer Informationsverarbeitung. Auf der anderen Seite nimmt man langsam Abstand von nicht realisierten Trends der letzten 20 Jahre, Expertensysteme und Künstliche Intelligenzen, die ein Bewusstsein entwickeln, sich selbst verbessern oder gar rekonstruieren, zu erforschen. Weitere Entwicklungen und Trends, von denen viele noch den Charakter von Schlagwörtern bzw. Hypes haben:
Autonomic Computing
Grid Computing
Pervasive Computing
Ubiquitäres Computing
Wearable Computing.

Siehe auch


- eine Übersicht über die Artikel zum Thema "Computer" finden Sie im Portal Informatik.

Literatur


- Konrad Zuse: Der Computer – Mein Lebenswerk, Springer: Berlin, 1993, ISBN 3-540-56292-3
- Ron White: So funktionieren Computer. Ein visueller Streifzug durch den Computer & alles, was dazu gehört, Markt+Technik: München, 2004, ISBN 3-8272-6714-5

Weblinks


- [http://www.homecomputermuseum.de Homecomputermuseum.de]
- [http://www.computergeschichte.de Computergeschichte.de]
- [http://www.classic-computing.de Verein zum Erhalt klassischer Computer e.V.]
- [http://www.atari-computermuseum.de Das Atari Computermuseum]
- [http://netzwerk.wisis.de/projekte/9.htm Deutsche EDV-Geschichte 1940er-1960er - SUSAS Netzwerk für Wissensweitergabe]
- [http://www.hnf.de Angeblich größtes Computermuseum der Welt in Paderborn]
- http://www.hchistory.de/index.php3
- [http://www.dm.fh-hannover.de/~petkli/foliant/_1st.html Ein Foliant zur Geschichte der Datenübertragung]
- [http://www.top500.org/ Liste der 500 leistungssstärksten Computer] Kategorie:Technikgeschichte ja:コンピュータ ko:컴퓨터 ms:Komputer nb:Datamaskin simple:Computer th:คอมพิวเตอร์

1977

Ereignisse

Jahreswidmungen


- Die Schleiereule (lat. Tyto alba) ist Vogel des Jahres (NABU/Deutschland)

Januar bis Dezember


- 1. Januar: Kurt Furgler wird Bundespräsident der Schweiz
- 1. Januar: Die Bürgerrechtsgruppe Charta 77 wird in Prag gegründet
- 4. Januar: Sprengstoffanschlag auf ein militärisches Tanklager und Angriff auf ein amerikanisches Atomwaffenlager in Gießen durch Revolutionäre Zellen (RZ)
- 6. Januar: Die Europäische Kommission nimmt als Organ der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) die Arbeit auf
- 20. Januar: Die Republik Niger wird Mitglied in der BAD (Afrikanische Entwicklungsbank)
- 20. Januar: Vereinbarung über Regierungsausschuss für Wirtschaftsfragen zwischen Deutschland und Schweden
- 1. Februar: Kulturabkommen zwischen Deutschland und Mexiko. In Kraft seit dem 3. März 1978
- 11. März: Angola wird Mitglied in der UNESCO
- 18. März: In Windhuk wird ein Verfassungsplan ausgearbeitet („Turnhallen-Konferenz“)
- 22. März: Komoren wird Mitglied in der UNESCO
- 8. April: Doppelbesteuerungsabkommen zwischen Deutschland und Malaysia
- 1. Mai: Bei der größten 1. Mai-Demo in der Geschichte der Türkei werden 37 Menschen durch Angriffe türkischer Counterguerillakräfte getötet. In der Türkei und in Nordkurdistan sterben Ende der 70er Jahre bei politischen Auseinandersetzungen zwischen revolutionären und faschistischen Kräften täglich bis zu 20–25 Menschen
- 17. Mai: Doppelbesteuerungsabkommen zwischen Deutschland und Kenia
- 23. Mai: Entführung des Zuges Assen-Groningen/Niederlande durch südmolukkische Jugendliche. Militärische Beendigung 19 Tage später. 2 tote Geiseln. 6 tote Geiselnehmer
- 1. Juni: Der Vertrag über die Gründung des Europäischen Rechnungshofes tritt in Kraft
- 5. Juni: Staatsstreich auf den Seychellen, France-Albert René wird Staatspräsident
- 15. Juni: In Spanien finden erstmals seit 41 Jahren wieder freie Wahlen statt
- 18. Juni: Die Republik Niger schließt mit Deutschland ein Abkommen über technische Zusammenarbeit
- 27. Juni: Dschibuti wird unabhängig
- 28. Juni: Investitionsschutzabkommen zwischen Deutschland und Mali
- 5. Juli: Sturz der Regierung Bhutto und Beendigung der bürgerkriegsähnlichen Zustände in Pakistan durch die Armee. Machtergreifung durch General Mohammed Zia ul-Haq
- 13. Juli: Stromausfall in New York und in Gebieten des Landkreises Westchester, nördlich von New York, in der Nacht durch Blitzeinschläge
- 18. Juli: Doppelbesteuerungsabkommen zwischen Deutschland und Ungarn
- 20. Juli: Doppelbesteuerungsabkommen zwischen Deutschland und Israel
- 28. Juli: