Omgaan met CD Read Errors

Share

|

Omgaan met fouten bij het lezen van een schijf was een groot deel van de originele Red Book CD-norm. CD's gebruiken pariteit en interleaving technieken genaamd cross-Interleave Reed-Solomon code (CIRC) aan de gevolgen van fouten op de schijf te minimaliseren. Dit werkt op het frame niveau. Wanneer worden opgeslagen, de 24 data bytes in elk frame zijn eerste run door middel van een Reed-Solomon encoder naar een 4-byte pariteit-code de naam "Q" pariteit, produceren die dan wordt toegevoegd aan de 24 bytes aan data. De resulterende 28 bytes worden vervolgens stormloop al een andere encoder die een andere regeling voor een extra 4-byte pariteit waarde genoemd produceren "P" pariteit gebruikt. Deze zijn toegevoegd aan de 28 bytes van de vorige codering, wat resulteert in 32 bytes (24 van de oorspronkelijke gegevens, vermeerderd met de Q en P pariteit bytes). Een extra byte van subcode (tracking) informatie wordt dan toegevoegd, wat resulteert in 33 bytes totaal voor elk frame. Merk op dat de P en Q pariteit bytes niet gerelateerd zijn aan de P en Q subcodes eerder genoemd.

Het minimaliseren van de gevolgen van een kras of lichamelijk gebrek dat de schade aangrenzende frames, zijn verschillende interleaves toegevoegd voordat de frames daadwerkelijk worden geschreven. Delen van 109 frames zijn cross-interleaved (opgeslagen in verschillende frames en sectoren) met behulp van vertraging lijnen. Dit klauteren vermindert de waarschijnlijkheid van een kras of defect van invloed aangrenzende gegevens omdat de gegevens daadwerkelijk is geschreven uit de reeks.

Met audio-cd's en cd-roms, kan de CIRC regeling corrigeren tot 3874 bits lang (die zou 2.6mm in track lengte). Bovendien voor audio-cd's, alleen de CIRC ook kan verbergen (via interpolatie) fouten tot 13.282 bits lang (8.9mm in track lengte). Interpolatie is het proces waarin de gegevens wordt geschat of gemiddelde te herstellen wat er ontbreekt. Dat zou uiteraard onaanvaardbaar op een CD-ROM data schijf, dus dit is alleen van toepassing op audio-discs. The Red Book CD-standaard definieert het blok foutenpercentage (bler) als het aantal frames (98 per sector) per seconde dat een slechte bits (gemiddeld over 10 seconden) en vereist dat deze minder dan 220. Dit maakt een maximum van tot ongeveer 3% van de frames om fouten te hebben, en toch de schijf nog steeds functioneel zijn.

Een extra laag van foutdetectie en correctie circuits is het belangrijkste verschil tussen audio-cd-spelers en CD-ROM-stations. Audio-cd's converteren van de digitale informatie opgeslagen op de disc in analoge signalen voor een stereo versterker te verwerken. In deze regeling is een aantal onnauwkeurigheid aanvaardbaar omdat het vrijwel onmogelijk zou zijn te horen in de muziek. Cd-roms, kan echter niet tolereren geen onnauwkeurigheid. Elk stukje van de gegevens moet nauwkeurig worden gelezen. Om deze reden, CD-ROM-discs hebben een veel aanvullende ECC gegevens naar de schijf geschreven samen met de werkelijke opgeslagen informatie. Het ECC kan detecteren en corrigeren de meeste kleine fouten, het verbeteren van de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid tot niveaus die aanvaardbaar zijn voor de opslag van gegevens.

In het geval van een audio-cd, ontbrekende gegevens kunnen worden interpolatedthat is, de informatie volgt een voorspelbaar patroon dat de drive om de ontbrekende waarden raden mogelijk maakt. Bijvoorbeeld, als drie waarden worden opgeslagen op een audio-cd, zeg 10, 13, en 20 is opgenomen in een serie, en de middelste waarde is missingbecause van schade of vuil op surfaceyou de CD's kunnen interpoleren een midden waarde van 15, die halverwege tussen 10 en 20. Hoewel dit niet precies kan juist zijn, in het geval van audio-opname, het waarschijnlijk niet zal worden merkbaar voor de luisteraar. Als die dezelfde drie waarden verschijnen op een cd-rom in een uitvoerbaar programma, is er geen manier om te raden op de juiste waarde voor het midden monster. Interpolatie kan niet werken omdat uitvoerbare programma-instructies of gegevens moeten precies te zijn, anders zal het programma crashen of verkeerd lezen gegevens die nodig zijn voor een berekening. Met behulp van het vorige voorbeeld met een cd-rom draait een uitvoerbaar programma, gissen 15 is niet alleen iets offit is volledig verkeerd.

In een cd-rom waarop gegevens worden opgeslagen in plaats van audio-informatie, is extra informatie toegevoegd aan elke sector op te sporen en fouten te corrigeren en aan de locatie van de gegevens sectoren beter te identificeren. Om dit te bereiken, zijn 304 bytes uit de 2352 die oorspronkelijk werden gebruikt voor audio data en plaats worden gebruikt voor de sync (synchronisatie bits), ID (identificatie bits), ECC, EDC en informatie. Dit laat 2.048 bytes voor de daadwerkelijke gebruiker gegevens in elke sector. Net als bij het lezen van een audio-cd, op een 1x (standaard snelheid) CD-ROM, zijn sectoren lezen op een constante snelheid van 75 per seconde. Dit resulteert in een standaard cd-rom-overdrachtsnelheid van 2.048 x 75 = 153.600 bytes per seconde, die wordt uitgedrukt als hetzij 153.6KBps of 150KiBps.

---