home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ProfitPress Mega CDROM2 …eeware (MSDOS)(1992)(Eng) / ProfitPress-MegaCDROM2.B6I / TEXT / INFO / CDROMSUM.ZIP / CD.3 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-03-12  |  5.3 KB  |  101 lines

  1.  
  2. CD Summary Part 3
  3.  
  4. First Level Error Correction
  5.  
  6. Data errors can arise from production defects in the disk itself, defects 
  7. arising from subsequent damage to the disk, or jarring during reading.  A 
  8. significant characteristic of  these errors is that they often occur in 
  9. long bursts.  This could be due, for example, to a relatively wide mark on 
  10. the disc that is opaque to the laser beam used to read the disc.  A system 
  11. with two logical components called the Cross Interleave Reed-Solomon 
  12. Coding (CIRC) is employed for error correction.  The cross interleave 
  13. component breaks up the long error bursts into many short errors; the 
  14. Reed-Solomon component provides the error correction.
  15.  
  16. As each frame is read from the disc, it is first decoded from fourteen 
  17. channel bits (the three merging bits are ignored) into eight-bit data 
  18. bytes.  Then, the bytes from each frame (twenty-four data bytes and eight 
  19. error correction bytes) are passed to the first Reed-Solomon decoder which 
  20. uses four of the error correction bytes and is able to correct one byte in 
  21. error out of the 32.  If there are no uncorrectable errors, the data is 
  22. simply passed along.  If there are errors, the data is marked as being in 
  23. error at this stage of decoding.
  24.  
  25. The twenty-four data bytes and four remaining error correction bytes are 
  26. then passed through unequal delays before going through another 
  27. Reed-Solomon decoder.  These unequal delays result in an interleaving of 
  28. the data that spreads long error bursts among many different passes 
  29. through the second decoder.  The delays are such that error bursts up to 
  30. 450 bytes long can be completely corrected.  The second Reed-Solomon 
  31. decoder uses the last four error correction bytes to correct any remaining 
  32. errors in the twenty-four data bytes.  At this point, the data goes 
  33. through a de-interleaving process to restore the correct byte order.
  34.  
  35. Subcoding Channels and Blocks
  36.  
  37. The eight-bit control and display byte in each frame carries the subcoding 
  38. channels.  A subcoding block consists of 98 subcoding bytes, and thus 98 
  39. of the 588-bit frames.  A block then can contain 2352 bytes of data.  
  40. Seventy-five blocks are read each second.  With this information, it is 
  41. now straightforward to calculate that the CD data rate is in fact correct 
  42. for CD digital audio (CD-DA):
  43.  
  44. Required CD digital audio data rate:  44.1 K samples per second * 16 bits 
  45. per sample * 2 channels = 1,411,200 bits/sec.
  46.  
  47. CD data rate:  8 bits per byte * 24 bytes per frame * 98 frames per 
  48. subcoding block * 75 subcoding blocks per second = 1,411,200 bits/sec.
  49.  
  50. The eight subcoding channels are labeled P through W and are encoded one 
  51. bit for each channel in a control and display byte.  Channel P is used as 
  52. a simple music track separator.  Channel Q is used for control purposes 
  53. and encodes information like track number, track type, and location 
  54. (minute, second, and frame number).  During the lead-in track of the disc, 
  55. channel Q encodes a table of contents for the disk giving track number and 
  56. starting location.  Standards have been proposed that would use the 
  57. remaining channels for line graphics and ASCII character strings, but 
  58. these are seldom used.
  59.  
  60. Track Types
  61.  
  62. Tracks can have two types as specified in the control bit field of 
  63. subchannel Q.  The first type is CD digital audio (CD-DA) tracks.  The 
  64. two-channel audio is sampled at 44.1 Khz with sixteen bit linear sampling 
  65. encoded as twos complement numbers.  The sixteen bit samples are separated 
  66. into two eight-bit bytes; the bytes from each channel alternate on the 
  67. disc.   Variations for audio tracks include pre-emphasis and four track 
  68. recording.
  69.  
  70. The other type of track specified by the subchannel Q control bit field is 
  71. the data track.  These must conform to the CD-ROM standard described 
  72. below.  In general, a disc can have a mix of CD digital audio tracks and a 
  73. CD-ROM track, but the CD-ROM track must come first.
  74.  
  75. Editorial:  This first level error correction (the only type used for CD 
  76. Audio data) is extremely powerful.  The CD specification allows for discs 
  77. to have up to 220 raw errors per second.  Every one of these errors is 
  78. (almost always) perfectly corrected by the CIRC scheme for a net error 
  79. rate of zero.  For example, our tests using Apple's CD-ROM drive (which 
  80. also plays audio) show that raw error rates are around 50-100 per second 
  81. these days.  Of course, these are perfectly corrected, meaning that the 
  82. original data is perfectly recovered.  We have tested flawed discs with 
  83. raw rates up to 300 per second.  Net errors on all of these discs?  Zero!  
  84. I would expect a typical audio CD player to perform similarly.  Thus I 
  85. expect this raw error rate to have no audible consequences.
  86.  
  87. So why did I say "almost always" corrected above?  Because a sufficiently 
  88. bad flaw may produce uncorrectable errors.  These very unusual errors are 
  89. "concealed" by the player rather than corrected.  Note that this 
  90. concealment is likely to be less noticeable than even a single scratch on 
  91. an LP.  Such a flaw might be a really opaque finger smudge; CDs do merit 
  92. careful handling.  On the two (and only two) occasions I have found these, 
  93. I simply sprayed on a little Windex glass cleaner and wiped it off using 
  94. radial strokes.  This restored the CDs to zero net errors.
  95.  
  96. One can argue about the quality of the process of conversion of analog 
  97. music to and from digital representation, but in the digital domain CDs 
  98. are really very, very good.
  99.  
  100.  
  101.