[转贴]沉迷于声色之间——关于音频CD复制的再讨论 [复制链接]

hownolulu 在 2003-12-24 13:01:56 发表的内容 DONGKING 在 2003-12-23 23:28:04 发表的内容 肯定不可能实现完美复制的!在复制的过程中会有很多因素的干扰,比如计算机的静电,光驱或者刻录机光头功率的损失等!!都会影响音质的!! 错！ 用软件比较一下，是完全一样的。如果软件都比较不出来的话，那就试试耳朵？呵呵。本人用刻录的CD在多处经销商店里，大家盲听，根本分辨不出区别。要说区别的话，可能只有一点点，就是Z版细节多一点。（未验证）

朋友拿刻录我的盘在我家让我盲听，我每次都能区别。关键是要自己熟悉的盘和系统才可以：）

刻录速度的巅峰还是刻录质量的终结--------刻录质量的分析(1544字) gar2000 (66239)于2003/05/12(22:54:04)..
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不同刻录机对同样的碟片刻录出来是会有品质差异的，同样，采用不同速度刻录也一样存在刻录的品质差异，这种差异取决予机器的设计。对于普通数据刻录，这种刻录品质的差异主要表现在刻录后的读取流畅程度上。由于刻录数据时候通常都选择有数据检验(纠错)功能的Mode1来刻录，因此当有轻微出错的时候可以通过纠错把数据读取出来，如果纠错时间越长，说明错误较多，读取数据时候就会表现为很难读取数据。这个时候可以用NERO CD Speed来粗略检验他们的差别，越是读取流畅的，说明错误率越小，刻录的数据碟片品质较高，而CD speed 黄色和绿色的多少是相对的，光看这两者的比例是意义不大的，因为二者之间可以相互转换，这也与不同光驱的纠错能力有关。如果使用NERO CD Speed检验，就要看红色块的区域大小。
而在刻录CD或VCD时，由于这些格式属于时间媒体，因此在刻录时按照格式的规范，被限制为没有校验功能的Mode2下。虽然Mode2可以释放出Mode1中用于检验的容量空间，因而能较Mode1存放更多的数据，这就是80分钟碟片有700MB和730MB两种标识的区别。由于 CD/VCD的格式没有校验功能，因此如果出现轻微的错误，将会使读取出的CD信息与原信息存在差异，而导致播放出CD的音质失真，这种错误在听觉上不容易分辩。而如果当音质随着错误的增大时，音质就会随之变化，并可能在听觉上分辩出来，甚至发生跳轨等现象。如果是VCD的格式，则低品质的刻录会导致马赛克和跳帧等现象。因此，对于刻录CD和VCD的应用，刻录品质越高，越能真实还原出原来的信息，因此刻录品质对于CD和VCD来说就更为重要一些！
如果要说衡量CD的品质方法，需要先来谈谈CD的纠错问题。因为CD是非接触式的光学读取方式，从原理来说读取出错的发生是不可避免，因此，在此基础上只能加强纠错功能。CD的纠错分两个阶段进行，第一阶段（也称C1阶段）中完成的纠错部分称为C1出错（基本上光盘的出错都在此时被纠正)。C1出错后纠正不了的部分会在第二阶段(也称C2阶段)被纠正，这部分纠正的错误叫做C2出错。而在C2阶段也纠正不了的部分就成为CU(Uncorrectable Error）。如果是音乐CD的CU就会表现为杂音。
虽然C1出错不可避免，但发生次数无疑越低越好，所以对检查刻录光盘的C1出错量就是衡量CD品质的标准之一。如果不发生一定数量以上的C1/C2出错纠正，那对音乐CD的音质影响不大，但如果是数据盘，就会影响碟片的易读取程度。在SCANDISC中全绿的碟片，在C1/C2的测试中一样会出现较大的差别，因此我们此次进行了C1C2级别的刻录盘质量检测，测试软件CD Doctor。C1自然是越低越好，通常是看最大值（波动特性）和平均值（相对特性），标准是C1平均值在7以下就能达到CD橘皮书的品质要求，如果在5以下，CD的品质就比较好了，而如果平均值在2以下，品质就很好了。这些都是在C2为零的前提下，超过0则盘片的质量会明显下降。
从表一种不难看出，40速写入速度的C1平均值只有1.268，这是一个相当不错的品质，而刻录速度提高到了52速，C1品质跃升到将近5的水平，虽然也一样能达到CD橘皮书的品质要求，但是品质无疑降低了许多，所以由此来看，52速的写入速度无益于提高光盘的刻录品质，如果是希望能以更高品质保存光盘的用户，还是建议大家采用40X的写入速度进行刻录。52速的写入速度虽然在今天一样能达到规范的要求，但是刻录出盘片的品质比起40X来下降了不少。测试中我们使用的是很好的CDR光盘，如果采用普通CDR光盘，很难想象52X的刻录速度所带来的刻录品质是什么样子的。
由此可见，52X的刻录速度是CD刻录速度史上的一个巅峰，也同样是刻录质量上的一个终结。而至于52X的刻录机产品更适合什么用户呢，在读过本文以后，朋友们心里都应该有数了吧。
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DVD的数据结构和纠错方式
  

DVD（数字通用光盘 Digital Versatile Disc）的数据结构是以扇区（Sector）为基本构成。一个扇区根据其组成方式和所处的信号处理阶段分别叫做用户扇区（User Sector）、数据扇区（Data Sector）、记录扇区（Recording Sector）和物理扇区（Physical Sector）。

用户扇区也叫用户数据或主数据（Main Data），由2048个用户字节组成。为形成数据扇区，在用户扇区的开头加上4个字节的上去标识码（Sector Identification Data，简称ID）用于标识扇区格式、轨道方式、反射率、扇区所处区域、数据种类、层数、扇区数等信息，2个字节用于ID误码探测（ ID Error Detection Code，简称IED），6个字节用于拷贝保护信息（Copy Protection information，简称CPR），共12个字节加在扇区开头；而在扇区末尾加上4个字节的误码探测（Error Detection Code，简称EDC）。这2064个字节排列成12行（row）、172列（column），构成12行×172列的阵列结构，形成扰频编码（Scramble）前的数据扇区。将其中的2048字节的主数据进行专门的扰频编码就得到扰频编码后的数据扇区，见图1所示。


连续16个数据扇区组合在一起，形成一个192×172的误码校正块（Error Correct Code block）。然后对这16个数据扇区构成的ECC block进行里德所罗门误码校正编码（The reed-solomon error correction code）：对ECC block中172列的每一列，计算出一个16字节的外部奇偶里德所罗门校验码（Outer-parity Reed-Solomon code，简称PO），在ECC block底部形成16行新增PO行；对ECC block块中的208行（192+16）中的每一行，经计算得到一个10个字节的内部奇偶里德所罗门校验码（inner-parity Reed-Solomon code，简称PI），这样得到一个208×182阵列的ECC block，一个完整的ECC block块如图2所示。对于这样一种阵列行式RS-PC（里德所罗门产品码，The Reed-Solomon Produce Code）结构，可保证我们至少在每行上可纠正5个字节的错误，每列上可纠正8个字节的错误。


一个已进行了PI和PO编码的ECC BLOCK形成了一个208×182的阵列。对于该阵列以行为单位进行交叉排列，按顺序每隔12行数据插入一行PO，将16行PO分别插入到数据行中形成16个新的扇区——记录扇区，如图3所示。这样每个记录扇区有13行和182列，包括12行数据和1行PO，182列中包括172列数据和10列PI，形成13×182阵列的结构。这种将PO行分插到各个扇区的方式有利于纠错特征的进一步发挥。

物理扇区是指将记录扇区记录到DVD光盘上的数据结构。将13×182阵列共2366字节的记录扇区从中间分开成两个半帧，在每一行的第0帧和第91列前加入一个同步字（2个字节），如图4所示。然后将数据进行8-16调制变换，将8比特字节变成16位，同步字变成32位同步码，形成具有2个同步帧的物理扇区，如图5所示。每个同步帧的每一行含有一个32位同步码，形成具有1456位数据的数据块。一个物理扇区共有4836个字节、38688个数据通道位，相当于调制前的2418字节。物理扇区的数据一行接一行变成通道数据输出记录到DVD光盘上，如图4所示。数据记录过程中采用NRZI变换（与CD类似），在DVD光盘上从坑到岛或从岛到坑的变换代表1，不变换代表0。

  



8-16调制变换依据调制变换阵列表来完成。变换时从阵列表中选择一个16比特码代替8比特字节，这种选择代替要满足一些条件。首先选择的码字必须保证直流分量为最小且必须符合同步和连接特性，必须保证任何两个1之间至少有2个0和最多不超过10个0（同步码除外）。8-16调制有时又叫做加强型EFM PLUS，取这种名称只是因为EFM是代表CD通道数据调制所采用8-14调制（eight-to-fourteen modulation），而PLUS只意味着相对于EFM调制增强了2位。

  


在DVD数据中，附加的误码率探测和纠正信息在数据上增加了约13%的数据量，即在每个扇区的2366字节中有308个字节用于误码探测和校正。其中6个（2+4）误码探测字节包含在扇区数据中，另外302个字节用于R-S（里德所罗门）奇偶校验（12行中有120个，172列中有172个，另外10个在第13行列末）。DVD采用这种里德所罗门产品纠错码（RS-PC）方式可将信号随机出错率从2×10-2（二百分之一）降到1×10-15（一千万亿分之一）以下，这种误码校正效能约为CD的10倍。

CD采用CIRC方式是将数据当作一个连续数据流对待，是一种一维误码纠错系统。而DVD采用的是RS-PC方式，它以一种块或一种阵列的方式来处理数据，它的缺点是阵列方式需要2倍的缓冲，但随着这方面成本的急剧下降，这也不再成为问题了。

DVD最大的可纠错长度为2800字节，对应于DVD光盘上的物理长度为6mm左右（对于第二层约为6.5mm左右）。与CD的CIRC机构相比，CIRC方式只能校正约500字节的连续误码，对应的物理尺寸为2.4mm。

总之，DVD的开发初期就考虑到与计算机数据的兼容实用，因而其数据的基本机构、数据的处理过程、纠错方式都以扇区的方式来进行。DVD数据的处理过程可用下列流程图简单表示出来