Lösungen zu den Lernzieltests des Kapitel 15
Zu 1: Repoduzierbarkeit der Daten ohne Verluste – die Kopie entspricht dem Original und weist i.a. keine Unterschiede auf.
Zu 2: Abtastfrequenz 44,1 kHz – Quantisierung 16 bit.
Zu 3: S. Buchtext im Kap. 15.1.2.
Zu 4: Serielle Speicherung.
Zu 5: Die Datenspur läuft von innen nach außen.
Zu 6: Inklusive aller Zusatzdaten und Fehlerschutz: 4,3218 Mbit/s.
Zu 7: 1,2 m/s oder 1,4 m/s.
Zu 8: S. Kap. 15.1.2 – gleich- und niederfrequente Signalanteile sollen möglichst gering gehalten werden, der Kanalcode muss effizient sein und die Fehlerkorrektur soll nicht in der Leistungsfähigkeit eingeschränkt werden.
Zu 9: Das sind die Erhebungen bzw. Vertiefungen auf der CD-Spur. Ein Pit ist die Vertiefung und gilt als 0. Ein Land ist die Erhöhung und gilt als 1.
Zu 10: Siehe Tabelle 15.1. (S.477)
Zu 11: Der Laserstrahl, der über die CD-Spur fährt, wird von der Pit-Land-Struktur reflektiert und auf eine Fotodiode umgeleitet. Ob es sich um ein Pit oder Land handelt wird daran erkannt, dass bei der Reflexion im Falle eines Pits der Weg etwas länger ist, da diese (aus der Sicht des Lasers) etwas tiefer liegen, s. Bild 15.4 und Bild 15.6. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Weglängen, die ausgewertet werden.
Zu 12: Oversampling: Generell, wenn ein Signal mit einer höheren Frequenz abgetastet wird, als es nach dem Abtasttheorem erforderlich ist. Dadurch ergeben sich Realisierungsvereinfachungen für die analoge Filterung z.B. im Rahmen der D/A-Umsetzung, s. Bild 15.11.
Zu 13: S. Bild 15.8 und begleitender Buchtext.
Zu 14: Siehe Kap. 15.1.5.1.
Zu 15: CD-R: Einmal beschreibbare, nicht löschbare CD-Rohlinge; CD-RW: Wiederbeschreibbare, d.h. löschbare CD-Rohlinge.
Zu 16: CD-R: In eine Farbstoffschicht der CD werden mit der 4-6-fachen Laserintensität gegenüber dem Leseprozess Löcher hineingebrannt, die den optischen Weg zur Reflexionsschicht freigeben (Verdampfung des Materials). Bei der CD-RW ist einen Schicht enthalten, deren optische Eigenschaften (Transparenz) durch den Laser reversibel verändert werden kann, s. Kap. 15.1.5.2.
Zu 17: Durch die Fokussiereinheit, die mittels des Fokusservos ständig nachgeführt wird, s. Bild 15.6.
Zu 18: Die CD hat größere Pits und Lands, der Spur-Abstand ist größer; die DVD hat darüber hinaus mehrere Informationsschichten (Layer).
Zu 19: S. Kap. 15.2.1 – DVDs mit einer bzw. zwei Informationsschicht(en), von einer Seite lesbar sowie doppelseitig lesbare DVDs mit einer bzw. zwei Informationsschicht(en).
Zu 20: S. Tabelle 15.4: Single-Layer (SL) ca. 0,4-1,8 μm und Double-Layer (DL) ca. 0,4-2,05 μm.
Zu 21: S. Kap. 15.2.1 sowie Bild 15.17
Zu 22: Beim OTP-Verfahren wird der Layer 0 wird von innen nach außen gelesen, der Layer 1 dann anschliessend von außen nach innen. Beim PTP-Prinzip werden beide Layer abwechselnd von innen nach außen gelesen.
Zu 23: S. Tabelle 15.6.
Zu 24: Die DVD enthält eine Applikation, die die Wiedergabe auf dem Abspielgerät ermöglicht. Dieses kann z.B. durch ein Inhaltsverzeichnis oder Menü unterstützt werden, das z.B. die Einstellung unterschiedlicher Tonwiedergabeverfahren ermöglicht. Die Videokassette enthält lediglich die Audio- und Videoinformation.
Zu 25: Es wird MPEG-2 in der Version MP@ML eingesetzt. Als Besonderheit ist die i.a. unterschiedliche GOP-Länge für die 525-Zeilen- und 625-Zeilen-Version zu nennen sowie die Tatsache, dass eine variable Datenrate eingesetzt werden kann.
Zu 26: Systeme, die für die Abtastung Laser mit geringerer Wellenlänge (blaue Laser) einsetzen. Hierzu gehört die BluRay-Disc sowie die (inzwischen eingestellte) HD-DVD.
Zu 27: S. Bild 15.23 und Tabelle 15.8 und Tabelle 15.9. Insbesondere hervorzuheben ist die unterschiedliche Anordnung der informationstragenden Schichten.
Zu 28: Vorgesehen sind VC-1 (Microsoft), MPEG-2 (HD-Version) und H.264AVC. Heute wird fast ausnahmslos H.264AVC eingesetzt.
Zu 29: S. Tabelle 15.10.
Zu 30: Die BD wurde vorrangig für die hochqualitative Speicherung von HDTV-Signalen für die Spielfilmdistribution entwickelt.
Zu 31: Geringeres Volumen, sehr handliche Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte realisierbar; hohe Transfergeschwindigkeit in Computersysteme zur Nachverarbeitung möglich.
Zu 32: S. Kap.15.4: Es handelt sich um eine nicht angeschlossene Steuerelektrode.
Zu 33: S. Kap.15.4: serielle Anordnung.
Zu 34: Die Packungsdichte der Speicherzellen sowie der Platz, der für die Ansteuerung der Zellen vorgesehen werden muss.
Zu 35: Eine auf Halbleiterspeichern beruhende Festplatte, insbesondere für den Bereich Computertechnik und Aufzeichnungstechnik.
Zu 36: Sofern bei der Speicherung spezielle Verfahren z.B. zur Datenratenreduktion eingesetzt werden, gibt es inkompatible Systeme. Sofern z.B. DVD und Speicherkarten eingesetzt werden, muss ggf. eine Umcodierung des aufgezeichneten Materials erfolgen. Sofern ein einheitliches Datenformat vorliegt, entfallen die Probleme.
Zu 37: S. Kap.15.4 i.a. eine NAND-Speichertechnologie.
Zu 38: Vorteil: u.a. wesentlich handlicher, sehr viel kompaktere Gerätetechnik, einfach Möglichkeit der wiederholten Nutzung (einfacherer Löschprozess als bei einer CD-RW) ; Nachteil: u.a. nicht als langfristiges Speichermedium geeignet, relativ teuer, d.h. das Verhältnis von Preis je Speichermenge ist noch deutlich schlechter als bei optische Medien.
Zu 39: Überwiegend Speicherkarten der SD-Speicherkartenfamilie.
Zu 40: S. Tabelle 15.12.
Zu 41: S. Kap.15.4 CPRM – Content Protection for Recordable Media.