Новые технологии:

Blu-ray Disc и HD-DVD Audio

News image

Как вам, наверное, известно, фирма Sony представляет свой Blu-ray Disc как формат с «самым лучшим качеством ...

На чем смотреть HD

News image

Компьютер До недавнего времени, ПК оставался чуть ли не единственным средством для просмотра файлов High D...

Авторизация





Обработка ошибок
Технологии - Технологии CD

обработка ошибок

При разработке стандарта компакт-дисков Red Book основное внимание было уделено обработке ошибок. Для уменьшения влияния возможных ошибок в компакт-дисках используются методы контроля четности и чередования, получившие название перемежающего кода Рида-Соломона (CIRC). Эта технология работает на уровне блоков (фрей—

мов). При сохранении информации 24 байт данных каждого блока сначала обрабатываются шифратором Рида-Соломона, создающим 4-байтовый код контроля четности (так называемый Q-контроль четности), который добавляется к исходным 24 байтам данных. Полученные в результате этой операции 28 байт передаются второму шифратору, использующему другую схему, который, в свою очередь, создает дополнительный 4-байтовый код контроля четности (Р-контроль четности). Этот код добавляется к 28 байтам, полученным в предыдущем кодировании, что составляет 32 байта (24 исходных байта данных плюс байты Q — и Р-контроля четности). Затем вводится дополнительный подкодовый байт данных (информация о дорожке), в результате чего получается 33 байта для каждого блока. Обратите внимание, что байты Р — и Q-контроля четности не имеют никакого отношения к ранее упомянутым подкодам Р и Q.

Для того чтобы минимизировать влияние царапин или физических дефектов, которые могут привести к повреждению смежных блоков, непосредственно перед записью блоков проводится несколько операций чередования. С помощью линий задержки осуществляется перекрестное чередование 109 блоков, т. е. эти блоки располагаются в различных фреймах и секторах. Такой подход уменьшает вероятность воздействия царапин и дефектов на смежные данные, так как запись данных осуществляется, по сути, непоследовательно.

Схема CIRC, используемая в музыкальных компакт-дисках и дисках данных CD-ROM, позволяет исправлять ошибки длиной до 3 874 бит, что составляет 2,6 мм длины дорожки. Кроме того, использование метода интерполяции дает возможность исправлять ошибки длиной до 13 282 бит (или 8,9 мм по длине дорожки). Интерполяция представляет собой процесс приблизительного вычисления или усреднения данных, позволяющий восстановить отсутствующие данные. Этот метод, конечно, не годится для компьютерных дисков CD-ROM, поэтому он применяется только в музыкальных компакт-дисках. Стандарт компакт-дисков Red Book определяет частоту блоков с ошибками (Block Error Rate — BLER) как отношение количества блоков с какими-либо ошибками (98 блоков в каждом секторе) ко времени их считывания, выраженному в секундах. Необходимо, чтобы полученное значение не превышало 220. Если это условие соблюдается, то компакт-диск, содержащий до 3% блоков с ошибками, все еще будет работоспособен.

Наличие дополнительного уровня обнаружения ошибок и схемы коррекции является характерной чертой музыкальных проигрывателей компакт-дисков и накопителей CD-ROM. Музыкальные проигрыватели преобразуют цифровые данные, хранящиеся на компакт-диске, в аналоговые сигналы, обрабатываемые стереофоническим усилителем. При использовании этой схемы некоторая неточность воспроизведения данных вполне допустима, так как человеческое ухо просто не в состоянии это услышать. В свою очередь, накопители CD-ROM не могут допустить какую-либо ошибку, так как каждый бит данных должен считываться предельно точно. Поэтому компакт-диски CD-ROM, наряду с основными данными, содержат большой объем дополнительной информации ЕСС. Код коррекции ошибок (ЕСС) позволяет выявлять и исправлять большинство мелких ошибок, повышая тем самым надежность и точность обработки данных до уровня, приемлемого для хранения данных.

При воспроизведении музыкального компакт-диска отсутствующие данные могут быть интерполированы, т. е. существует определенный шаблон данных, позволяющий «угадать» отсутствующие значения. к примеру, если три значения данных музыкального компакт-диска выражены серией последовательных чисел 10, 13 и 20, а среднее значение из-за повреждения или загрязнения поверхности диска пропущено, то его можно с достаточной степенью точности определить как 15, т. е. среднее арифметическое чисел 10 и 20.

Хотя значение восстановлено неточно, слушатель не заметить этой погрешности при воспроизведении звуковой записи. Если же аналогичные значения будут на компакт-диске CD-ROM в исполняемой программе, то определить правильное значение средней выборки не получится. Метод интерполяции здесь не работает, так как команды или данные исполняемой программы должны быть безошибочны; в противном случае произойдет повреждение программы или неверное считывание данных, важных для выполнения вычислений. Использование ранее описанного метода при считывании исполняемой программы с диска CD-ROM практически невозможно.

Диск CD-ROM, наряду с основными данными, содержит дополнительную информацию, введенную в каждый сектор и применяемую для выявления и исправления ошибок, а также для более точного определения секторов данных. Для этого из 2 352 байт каждого сектора, используемых первоначально для хранения звуковых данных, 304 байта применяются для синхронизации (синхронизирующие биты), идентификации (биты идентификации), кода коррекции ошибок (ЕСС), обнаружения и исправления ошибок (EDC). Фактически в каждом секторе остается 2 048 байта пользовательских данных. За одну секунду считывается 75 секторов, поэтому базовая скорость считывания данных с компакт-дисков CD-ROM достигает 2 048 х 75 = 153 600 байт в секунду, что составляет 153,6 Кбайт/с, или 150 KiB/c.

Замечание

Некоторые схемы защиты от копирования, которые используются в музыкальных компакт-дисках, смешиваются со звуковыми данными и перемежающимся кодом Рида-Соломона (Cross-Interleaved Reed-Solomon Code — CIRC) таким образом, что данные, записанные на оригинальном диске, воспроизводятся корректно, а проигрывание копий звуковых файлов или всего диска сопровождается шумом и различными помехами. Более подробно о защите от копирования звуковых компакт-дисков и дисков данных, а также о том, где можно найти программное обеспечение, позволяющее обойти эту защиту, речь идет далее в этой главе.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Технология работы жёстких дисков:

News image

RAID для дома

RAID-контроллер, который, собственно, и занимается «обманом» системы, выдавая несколько дисков за один, предлагает пользователю несколько вариантов ...

News image

Форматирование высокого уровня

При форматировании высокого уровня операционная система создает структуры для работы с файлами и данными. В каждый раздел (логический диск) заноситс...

News image

Автоматическая парковка головок

При выключении питания с помощью инфраструктуры CSS (contact start stop — контактная парковочная система) рычаги с головками озапускаются на поверхн...

Работа с технологией DVD:

Работа с DVD-R

News image

Итак, главное блюдо сегодняшнего обеда - работа привода с DVD-R дисками. На данный момент это наиболее совместимый ...

о видео

News image

DVD-VIDEO - одно из применений DVD-ROM. DVD-VIDEO - также одно из применений MPEG-2. Это означает, что формат DVD опре...

Программы для профессионалов и очень продвинутых любителей

News image

Sonic (ранее Daikin) ReelDVD 2.5.1/3.02 - программа полупрофессионального уровня

DVD-R технология в вопросах и ответах

News image

Что такое записываемый DVD диск? Собственно, для пользователя записываемый DVD диск (или DVD-R) - это примерно то ж...

DVD глоссарий

News image

Bitrate - количество бит - характеристика скорости потока видео и/или аудио информации. Измеряется в тысячах килобит з...

Мастеринг в создании DVD

News image

Video DVD записывается с использованием файловой системы UDF (Universal Disk Format) и, также как VideoCD, содержит ...

Как записывать DVD-фильмы. Как разбить DVD на две части

News image

Мы уже рассказывали начинающим пользователям о способах копирования дисков и последующей их записи. Сегодня пришло вре...

Как выбрать надежный диск и как его сохранить?

News image

Наверное, каждый пользователь компьютера, на сегодняшний день, имеет устройство чтения/записи компакт-дисков или DVD-д...