Механизм копирования CD, использующийся в устройствах Naimnet
1. ВведениеЭта статья описывает проблемы, возникающие при создании качественных копий CD на жёсткий диск. В процессе разработки линейки серверов Naim стало ясно, что системы для извлечения данных с дисков CD очень сильно различаются. После анализа остались следующие проблемы:
- Режим точного копирования и технологии, позволяющие скопировать образцы музыки
- Копирование защищённых и несовместимых CD
- Коррекция смещения
- Определение начала и конца трека
- Транспорт CD и его программное обеспечение
2. Режим ускореной передачи данных и режим точного копированияНа обычном ПК можно скопировать диск CD на жёсткий диск всего за пару минут. К сожалению, из-за неполноценной системы коррекции ошибок, применяющейся на дисках аудио-CD, конечный файл может быть неточным. Искажения могут варьироваться от тонких, но различимых на слух ошибочных фрагментов до щелчков и хлопков если копируется затёртый диск. Такой тип копирования известен как "режим ускоренной передачи данных" и предполагает, что каждый сектор прочитан с диска идеально точно. Поэтому и достигается такое быстрое копирование.
Некоторые виды CD-транспорта поддерживают аппаратную коррекцию ошибок в этом режиме, но результатом обычно являются ошибочные фрагменты, а не точные копии записанной на диск музыки. Аудиосерверы Naim используют непревзойдённую технологию под названием "Режим точного копирования" на специально подобранном CD-транспорте, предназначенном для звука. Режим точного копирования работает с использованием CD-транспорта, который не помещает данные в кеш-память и читает сектор несколько раз. Также используется информация от CD-транспорта о невосстановимых ошибках C2 для того, чтобы прочитать заново проблемную область и исправить. Обычно механизм Naim раскручивает диск до максимальной скорости х16, но при копировании проблемных областей скорость вращения диска уменьшается, поскольку это может помочь считыванию данных с диска.
В действительности, треки в начале диска копируются медленнее, чем треки, расположенные вблизи края диска, поэтому максимальная скорость вращения достигается только в центре диска. Также есть предельное ограничение в начале каждого трека. Поэтому фактическая скорость чтения около х7.5. Диски, защищённые от копирования имеют специально повреждённую информацию о коррекции ошибок. Такие диски определяются и к ним применяется алгоритм интерполяции, используемый в обычных CD-проигрывателях для воспроизведения CD. Это позволяет полностью восстановить звук.
Обычно сервер Naim копирует диск CD за 8 минут, что в 3 раза медленнее, чем при использовании режима ускоренной передачи данных, но даёт гораздо больше уверенности в том, что копирование происходит должным образом.
3. Копирование защищённых CD Одним из ключевых требований к механизму копирования CD является возможность работать с большим количеством разновидностей дисков CD. Внастоящее время распространено огромное количество нестандартных дисков CD из-за применения схем защиты от копирования, нарушающих совместимость со спецификацией красной книги (аудио) и оранжевой книги (аудио и данные).
Схемы защиты от копирования используют четыре способа:
3.1 Повреждённая таблица контентаОранжевая и жёлтая книги допускают несколько сессий на одном CD. Эта схема использует то, что CD-проигрыватель видит только первую таблицу контента, а компьютерный привод прочитает и другие таблицы, которые намеренно повреждены.
3.2 Повреждённый слой данных в оранжевой книгеЭти CD представляют гибрид традиционных аудио треков и компьютерных данных. Это даёт возможность записывать на аудио-CD мультимедийный контент. Некоторые схемы защиты используют то, что если компьютерный привод CD-ROM пытается прочитать слой данных с нечитаемым сектором, то диск будет оставаться смонтированным и аудиоданные будут недоступны компьютеру.
3.3 Повреждённый код Рида-Соломона C1 и C2 в аудио информацииСхема защиты от копирования специально повреждает информацию о коррекции ошибок, заложенную в звук и вынуждает плеер выполнять интерполяцию. Некоторые системы копирования решают что диск повреждён и прекращают процесс. Это плохая схема, т.к. делает диск более уязвимым к повреждениям и влияет на качество звука.
3.4 Автоматически выполняемое программное обеспечение, записанное на слой данных блокирует доступ к звуковым трекамЭта схема очень плоха, т.к. использует автоматически устанавливающееся на компьютере пользователя программное обеспечение, блокирующее доступ к трекам. Некоторые из таких маленьких приложений прячутся очень глубоко в операционной системе и их трудно удалить. Этот метод известен как "root kit". К счастью, эти методы существовали недолго, т.к. по сути похожи на компьютерные вирусы. Механизм копирования дисков от Naim имеет высокий уровень совместимости с большим количеством нестандартных дисков, существующих на рынке. CD-транспорт работает под управлением специального программного обеспечения, делающего раздел с данными невидимым и обеспечивая максимальную защиту от приёмов с повреждённым слоем данных.
4. Коррекция смещенияБольшая часть компьютерных приводов CD-ROM страдает от симптома небольших ошибок позиционирования при воспроизведении аудио-CD. Это происходит из-за того, что рассчитанное и действительное положение лазера относительно диска немного отличаются. В результате начало или конец трека определяется неверно. Для калибровки компьютерного транспорта были созданы схемы, такие как AccurateRip. Эти схемы позволяют произвести калибровку при помощи программного обеспечения для копирования дисков и известного программе диска. После калибровки вычисляется положительное или отрицательное смещение для исправления ошибки.
Несколько программ для копирования дисков в настоящее время поддерживают это, но эта функция может оказаться недостатком, если привод тоже поддерживает её. А точные детали программного обеспечения CD-приводов редко афишируются. Система копирования от Naim использует привод, специально разработанный для чтения аудио-CD и он имеет заводскую калибровку, исключающую ошибки смещения. Это гарантирует точное определение начала и конца треков.
5. Определение времени начала и конца трекаCD имеет концепцию паузы между треками, которая может определяться исполнителем. Пауза может варьироваться от нулевой (один трек переходит в другой) до нескольких секунд. Файлы MP3 И WAV не имеют возможности хранить такую информацию, поэтому обычно она теряется.
Плеер самостоятельно добавляет заранее определённый промежуток между треками. В альбомах без пауз, таких как живые концерты, это полностью испортит запись. Если информация о паузах не записана во время копирования диска, то её уже невозможно добавить в дальнейшем. Механизм копирования дисков отNaim записывает паузы в виде тишины и добавляет к файлам МАУ. При воспроизведении альбома все файлы воспроизводятся без искуственных пауз и слушательслышит то, что задумано исполнителем альбома.
6.Требования к транспортуКомпьютерный привод CD-ROM обычно подключается по интерфейсу IDE, SATA или USB и использует протокол ATAPI. Это означает, что для копирования данных в большей степени используется микропрограмма CD-транспорта, нежели программа для копирования, исполняемая компьютером.
Требования к CD-транспорту, используемому в серверах Naim:
- Возможность управлять коррекцией ошибок C1 и C2, а также получать отчёты о невосстановимых ошибках C2 в компьютер.
- Хорошая совместимость с CD, защищёнными от копирования при чтении повреждённых таблиц данных и информации о коррекции ошибок.
- Механическая тишина. Некоторые приводы шумят как реактивный двигатель при вращении диска на большой скорости.
- Без использования кеш-памяти. Кеширование приводит к разрушению: неверно прочитаная один раз информация будет повторно отдаваться при следующих запросах.
- Игнорирование слоев с данными, описанными в оранжевой книге, которые могут вызывать несовместимость привода и операционной системы при намеренном повреждении.
- Калибровка смещения. Начало и конец треков должны определяться точно.
- Хорошая совместимость с покоробленными дисками, дисками со смещённым центром и плохой отражательной способностью (CD-R, CD-RW и изношенные CD).
- Механизм фиксации диска, который может справиться с двуслойными дисками, имеющими толщину, выходящую за рамки спецификаций.
7. ЗаключениеНесмотря на то, что можно создать аналогичную систему для копирования CD на базе простого компьютера, CD-ROM и программного обеспечения, потребуется решить ряд технических вопросов для того, чтобы сочетание аппаратного и программного обеспечения было корректным. Потратить несколько недель на копирование коллекции CD только для того, чтобы убедиться в низком качестве копий - это очень унылое занятие.
Аудиосервер Naim решает эту проблему, предоставляя готовое решение, которое готово к работе сразу после включения и не требует каких-либо компьютерных знаний. Просто откройте лоток, вставьте диск и через 8 минут диск скопирован и размещён в базе данных.
Благодарим за предоставленный материал компанию Инфорком
«Малыши» требуют особого подходаТемпературный анализ в музыкальный серверах||
Оставить комментарий