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Grundlagen des CD-Recording

Standards zum Schreiben von Daten auf Compact Disc existieren auf zwei Ebenen:
physikalisch und logisch.
Die physikalisch Ebene definiert die Struktur der Datenblöcke, gekennzeichnet durch Tracks und Sektoren.
Die logische Ebene wird durch die Dateistruktur, bestehend aus Verzeichnissen und den zugeordneten Dateien, definiert.

Formate:

Die gängigsten CD-Formate sind:

Die Merkmale der verschiedenen Formate werden in der Tabelle veranschaulicht.

Speicherkapazität:

Die einmal beschreibbaren Medien (CD-R 74 min, 12 cm Durchmesser) können je nach Aufzeichnungsformat maximal folgende Datenmengen aufnehmen:

CD-ROM (Single Session) 640 MByte
CD-ROM XA, CD-I 741 MByte
CD-DA 746 MByte

Dabei ist besonders zu beachten, daß jede Session zwischen einem Lead-in und einem Lead-out eingebettet wird. Diese speziellen Bitstrukturen benötigen bei der ersten Session ca. 22 MByte, bei allen weiteren Sessions ca. 15 MByte. Damit können auf eine 640 MByte CD-ROM maximal 40 Sessions geschrieben werden.
Ein solches Lead-in und Lead-out wird auch beim 1:1-Kopieren von CDs zusätzlich angelegt. Diese Eigenschaft wird teilweise als einfacher Kopierschutz für CDs ausgenutzt.

Dateisysteme für CD-ROMs:

CD-ROMs können im ISO 9660 Standardformat beschrieben werden.
Diese Norm definiert den Standard für ein betriebssystemunabhängiges Dateisystem für CD-ROMs. Sie beschreibt somit den kleinsten gemeinsamen Nenner der betriebssystemspezifischen Filesysteme, einschließlich MS-DOS.
Bezüglich der Verzeichnis- und Dateinamenslänge unterscheidet man Level 1 und Level 2. Um ISO-9660-Files lesen zu können, benötigt das jeweilige Betriebssystem eine Softwareergänzung (Redirector). Bei MS-DOS ist das MSCDEX, mindestens Version 2.2.
Unter den verschiedenen UNIX-Betriebssystemen werden die ISO-9660-Filesysteminformationen unterschiedlich interpretiert und um die fehlenden Filesystemattribute ergänzt (siehe die entsprechenden Manuals). Dies ist besonders zu beachten, wenn die Daten durch Programme ausgewertet werden sollen.

Eine Erweiterung des ISO 9660 Standards für UNIX-Systeme wurde durch das Rock Ridge Interchange Protokoll (RRIP) erreicht, in welchem die gesamten UNIX/POSIX-Filesystem-Informationen enthalten sind.

Für die Abbildung der Dateisysteme von Windows 95 und Windows NT wurde von Microsoft die Erweiterung des ISO 9660 Standards namens Joliet definiert.
Joliet nutzt den 16bittigen Unicode und erlaubt die Länge der Filenamen bis zu 64 Zeichen.
Die Verzeichnistiefe ist im Gegensatz zu ISO 9660 nicht auf 8 Ebenen begrenzt.
Die Joliet-Namen werden hierbei nur unter dem Betriebssystem WindowsNT/95 angezeigt. Unter den anderen Systemen sind die ISO-Namen (Level1 oder Level2) sichtbar! Eine Ausnahme bildet bisher das Betriebssystem LINUX, hier wird bei Implementierung einer entsprechenden Option im Kernel auch das Joliet-Dateisystem angezeigt, wenn es auf der CD vorhanden ist.

Apple-Systeme verwenden auf CDs das HFS-Format, welches entsprechend dem Macintosh Hierarchical File System strukturiert ist.
Bestimmte Formatierungssoftware kann sogenannte Hybrid-CDs erzeugen, welche sowohl das HFS- als auch das ISO-Filesystem enthalten. Hierbei wird im Macintosh das HFS-Filesystem gelesen, unter allen anderern Betriebssystemen der nach ISO9660-transformierte Teil.

Das UDF Disc Format wurde von Optical Storage Association als universelles, betriebssystemunabhängiges Dateisystem für optische Datentrager entwickelt und kommt unter anderem auch bei der DVD-ROM zum Einsatz. Beachtet weder muß, daß noch nicht alle Betriebssysteme über UDF-Treiber verfügen.

Multisession / Multivolume:

Der Multisession-Modus erlaubt das Beschreiben der CD in mehreren Sitzungen.
Multisession erlaubt das Hinzufügen neuer und modifizierter Files und das logische Löschen existierender Dateien. Beim Fortschreiben der CD im Multisession-Modus werden alle Files in einem Filesystem angelegt, gleiche Files werden nicht nochmals physisch auf die CD geschrieben.

Bei Multi-Volume wird jede Sitzung als separates Filesystem angelegt. Hierbei ist zu beachten, daß zum Lesen von Multi-Volume-CDs spezielle Software erforderlich ist.

Interessante Informationsquellen: CD-Info Center