AUDIO TEST Neuer High-End-Einstieg (Vorschau)

se absichtlich verstreute fehlerhafte Daten
zum Einsatz, die am PC zu Fehlermeldungen
führen, wenn die CD gerippt wird,
einen einfachen CD-Player jedoch nicht
beeinflussen sollten. Das ging in der Praxis
jedoch teilweise schief, und Alben wie
„Nichts bleibt wie es war“ von Goethes Erben
oder „Razorblade Romance“ von HIM
ließen sich in vielen handelsüblichen Playern
nicht abspielen. Das sorgte natürlich
für Frustration bei den Käufern, die ihre legal
erworbene Platte nicht abspielen konnten,
während die illegalen Versionen (Wege
wurden immer gefunden) problemlos funktionierten.
Das Yellow Book der Daten-CD
ist übrigens eine Weiterentwicklung der
Audio-CD-Spezifikationen. Hier kommen
wir auch zurück zum Thema Fehlerkorrektur,
denn diese unterscheidet sich bei den
beiden Formaten.
Wo kommen die Fehler her?
Die entscheidende Frage ist jetzt, warum
eine Fehlerkorrektur überhaupt notwendig
ist. Die Antwort liegt zu einem Teil im
technischen Bereich, zum anderen aber bei
Ihnen selbst, dem Benutzer.
Zunächst widmen wir uns der technischen
Betrachtung: Ähnlich einer Schallplatte
sind die Daten der CD auf einer spiralförmig
angelegten Spur geschrieben. Diese
ist zwar bis zu sechs Kilometer lang, weist
jedoch lediglich eine Breite von 0,5 Mikrometern
auf. Wenn man jetzt bedenkt, dass
die Daten-Pits, also die Vertiefungen auf
der Oberfläche, Längen zwischen etwa 0,8
und 3,0 Mikrometern besitzen, wird deutlich,
welche Präzisionsarbeit der Laser des
Laufwerks verrichten muss, um alle Daten
korrekt auszulesen. Ein Fehler entsteht
nun, wenn die Reflexion des Lasers nicht
korrekt wieder beim optischen Sensor
ankommt. Die Ursache dafür kann schon
ein winziges Staubkörnchen sein, das sich
Buch-Farbe
Red Book
Yellow Book
Blue Book
Green Book
Orange Book
White Book
Beige Book
Scarlet Book
Purple Book
auf der Datenspur befindet, und absolut
sauber bleibt leider keine CD, da sie zumindest
den Weg von der Hülle bis zum
Laufwerk im Player zurücklegen muss –
-und auch dieses ist keine hermetisch abgeriegelte
Kammer. Kommen wir zum
persönlichen Aspekt: Selbst dem sorgfältigsten
Hörer passiert es, dass ihm die silbrige
Scheibe einmal aus dem Griff rutscht
oder dass sie nicht ganz genau die Hülle
oder das Laufwerk trifft und eine harte
Gehäusekante mit der reflektierenden, datentragenden
Schicht kollidiert. Schließlich
haben wir alle schon einmal eine zerkratzte
CD-Oberfläche gesehen, von fettigen Fingerabdrücken
ganz zu schweigen. Hier
ist direkt ein Zusammenhang zwischen
der Beschaffenheit der Störung und der
Auswirkung zu bemerken: Ein Kratzer in
Richtung des Spurverlaufs verursacht einen
größeren Schaden, als ein Kratzer vom
Rand zur CD-Mitte. Warum das so ist, wird
deutlich, wenn wir die Mechanismen der
Fehlerkorrektur genauer betrachten. Fehler
können sich übrigens von vornherein auf
der CD befinden: Gerade das Bebrennen
von CD-Rohlingen verläuft nicht fehlerfrei,
da die Daten nur einmal geschrieben, dann
aber nicht mehr korrigiert werden können.
CD-Format
CD Digital Audio
CD-ROM
CD-Extra
CD-Interactive
Multisession-CD
Video-CD
Photo-CD
SACD
Double Density CD
Technik eins: Paritätsprüfung
Bei einer Parität handelt es sich um eine Prüfsumme.
Generell funktioniert das Prinzip so:
Mit einem festgelegten Algorithmus wird zu
bestimmten Datenblöcken eine Summe erstellt.
Am Zielort der Übertragung wird festgestellt,
ob die tatsächlich angekommenen
Daten ebenfalls diese Summe ergeben. Im
einfachsten Fall könnte man zum Beispiel
zählen, wie viele Bits einer Art (1 oder 0) in
einem Datenabschnitt vorkommen, indem
man diese schlicht addiert und prüft, ob
die Summe eine gerade oder ungerade Anzahl
ergibt. Hier wird jedoch deutlich, dass
Fehler unentdeckt bleiben könnten: werden
zwei Bits falsch übertragen, käme trotzdem
eine richtige Prüfsumme heraus, ebenso bei
vier, sechs und so weiter fehlerhaften Bits.
Zudem können Fehler mit dieser einfachen
Methode nur erkannt, nicht aber korrigiert
werden. Deshalb kommt bei der Audio-CD
das Verfahren der zyklischen Redundanzprüfung
zum Einsatz, auch bekannt als CRC
(Cyclic Redundancy Check). Hier werden die
Prüfwerte durch Polynomdivision erstellt,
die mathematischen Vorgänge sind wesentlich
komplexer. Fehler können so genauer
erkannt werden. Das heißt, es wird festgestellt,
ob ein nicht korrigierbarer Zwei- bzw.
Mehrbitfehler vorliegt oder ob nur ein Bit
fehlerhaft ist – welches dann auch korrigiert
werden kann.
Dieses Verfahren ist jedoch nur bei kurzen
Fehlersequenzen einsetzbar. Es scheitert
zum Beispiel dann, wenn die Prüfsumme an
sich fehlerhaft übertragen wird. Dennoch
ist die Paritätsprüfung nicht verantwortlich
für hörbare Verluste: Entweder wird der
Fehler korrigiert, oder es kommt ein anderes
Korrekturverfahren zum Einsatz.
Bilder: morguefile, stock.xchng
Zugegebenermaßen hilft bei dieser CD die beste Fehlerkorrektur nicht mehr. Prinzipiell gilt aber:
Kratzer, die senkrecht zur Datenspur verlaufen – also von außen nach innen – haben ein geringeres
Gefahrenpotential, also solche, die mit der Spur verlaufen
Technik zwei: Verschachtelung
Die Daten auf der CD sind nicht sequentiell,
sondern interleaved geschrieben, also ineinander
verschachtelt. Dadurch wird die CD
davor geschützt, mehrere aufeinanderfolgende
Bits durch zum Beispiel einen einzelnen
Kratzer zu „verlieren“. Das System lässt
sich bildhaft am Textbeispiel erklären: Stellen
sie sich vor, Sie schreiben einen Absatz
Text mit einem Umfang von 50 Zeilen. Nun
übermalen Sie mit einem schwarzen Edding
eine ganze Zeile des Geschriebenen – das
Wissen 17