1. «Копія аудіодиска звучить гірша за оригінал». Упевнений, ви не раз стикалися з подібним твердженням,...
2. Трішки історії
3. Коригувальний код і структура зберігання інформації
4. Різниця в читанні дисків з даними і музичних дисків
5. джиттер
6. Від теорії до практики
7. Nero
8. Exact Audio Copy (EAC)
9. кадри
10. Окрема розмова про болванках
11. C2
12. ПОСИЛАННЯ

«Копія аудіодиска звучить гірша за оригінал». Упевнений, ви не раз стикалися з подібним твердженням, яке на перший погляд здається досить спірним. Якщо при копіюванні звуку з аналогових джерел, таких як аудіокасета чи грамплатівка, неминучість втрати якості визнається всіма, то в відмінність між копією та оригіналом, коли мова йде про цифрових носіях, віриться насилу.

Спробуємо розібратися в цій нелегкій питанні.

На мультимедійних форумах часто виникають дебати з приводу втрати якості при копіюванні компакт-дисків. Багато хто вважає, що вона неминуча, інші це спростовують. Основний аргумент останніх простий і зрозумілий. Дані на звукових компакт-дисках зберігаються в цифровому вигляді і протягом усіх операцій з копіювання (з оригіналу на жорсткий диск, а потім на болванку) так цифровими і залишаються. Адже при копіюванні дисків зі звичайними даними ніяких змін не відбувається. Логічно припустити, що і зі звуком точнісінько так само.

У відповідь опоненти наводять безліч досить вагомих аргументів, заснованих на особливостях самого стандарту CD-DA (Compact disk - Digital Audio). Говориться також про деякі тонкощі, що відрізняють читання і запис аудіо від даних інших видів.

Ймовірно, виною всьому недосконалість сучасних акустичних систем середнього рівня, які не дозволяють почути погіршення якості звуку при копіюванні. Грунтуючись на особистому досвіді, можу запевнити, що при програванні «неправильних» копій на трохи кращих системах різниця в звучанні стає вже цілком відчутною. У цій статті я постараюся розглянути основні причини такого парадоксу, як погіршення якості аудіо при копіюванні їх з цифрових носіїв, а також методи, що дозволяють звести втрати до мінімуму. Але перш дозволю собі торкнутися історію виникнення самого компакт-диска.

Трішки історії

Компакт-диск був задуманий як засіб зберігання саме аудіоінформації, яке може замінити традиційні на той час аналогові джерела сигналу: магнітні стрічки і вінілові платівки. Творці CD - японська фірма Sony і голландська Philips. Перші компакт-диски з'явилися в уже далекому 1982 р Обсяг диска вибирався досить цікавим чином. Акіо Моріта, виконавчий директор фірми Sony, припустив, що новий носій повинен відповідати вимогам насамперед цінителів класичної музики. А найпопулярнішим класичним твором в Японії тоді, згідно з соціологічним опитуванням, була Дев'ята симфонія Бетховена тривалістю близько 74 хв. Компанія Philips визначила вимоги до якості звуку: частота дискретизації 44,1 КГц (для обох каналів) і розрядність 16 біт. При перерахунку на мегабайти і вийшов обсяг в 650 Мбайт або 74 хв 33 с звучання.

В даний час набір специфікацій аудіо-CD відомий як «Червона книга» (Red Book) - за кольором обкладинки видання, де ці специфікації були сформульовані.

Не буду заглиблюватися в нетрі історії, а тільки зауважу, що компакт-диск став використовуватися в якості носія інформації дещо пізніше. Перший міжнародний стандарт зберігання даних і структури файлової системи компакт-диска, дуже схожою на файлову систему MS-DOS, - ISO-9660 - з'явився лише в 1988 р Сам принцип зберігання даних на CD був дещо змінений, що дозволило знизити ймовірність виникнення помилок читання , які неминучі при використанні принципу, застосовуваного для запису аудіодисків.

Коригувальний код і структура зберігання інформації

Для того щоб різні подряпини і інші пошкодження поверхні диска не приводили до виникнення помилок при читанні, дані на CD зберігаються спеціальним чином. Інформація попередньо розбивається на безліч невеликих блоків. Причому сусідні блоки записуються на несуміжні між собою ділянки. Крім того, формується спеціальний коригувальний код, який записується на диск і служить для усунення помилок читання. Наприклад, звукові дані кодуються за допомогою коду Ріда - Соломона, надмірність якого становить 25%. Під надмірністю розуміється частка додаткового обсягу даних в їх загальному обсязі. Потім накладається канальний код 8/14. Таким чином, частка службових даних на CD перевищує половину їх загального обсягу.

При записи на компакт-диск звичайних даних розмір коду збільшується ще на 12%, що істотно підвищує надійність CD-ROM в порівнянні з дисками CD-DA. Тому навіть при наявності певної кількості не читаються місць записані на диск дані можуть бути розпізнані повністю.

Дозволю собі сказати, що дані на компакт-диску мають дворівневу структуру. Верхній рівень являє собою безпосередньо корисні дані. Нижній рівень - це послідовність бітів, записана на CD. Цей рівень включає в себе не тільки сам код (в тому числі коригувальний), але і інформацію про його фізичне розташування. Перетворення нижнього рівня в верхній досить однозначно. Навіть при наявності певної кількості помилок і пропусків в коді нижнього рівня (а вони неминучі) - в межах коректує здатності коду - верхній рівень виходить завжди в первісному вигляді. Отримати ж точну копію нижнього рівня можливо тільки на надточному обладнанні. Тут грає роль сама технологія записи. Більшість приводів проводить запис з лінійною швидкістю, значення якої неоднаково для різних ділянок диска. При переході від одного швидкісної ділянки до іншого відбувається зупинка запису. Далі привід ставить на диску сполучну позначку і починає запис з нового місця. Втрата доріжки, спустошення буфера, неякісний ділянку на болванці - все це стає причиною переривання запису з подальшим її продовженням вже з нового місця. Тому зробити копію, повністю ідентичну оригіналу, в домашніх умовах неможливо. Та це й не потрібно, адже головне - отримати точний дублікат верхнього рівня, а не носія.

Різниця в читанні дисків з даними і музичних дисків

Незважаючи на те що структура зберігання інформації на музичних і немузичних дисках схожа, завдання, які вирішуються при прочитанні цих носіїв, різні.

Працюючи з немузичними дисками, привід повинен забезпечити абсолютно точне зчитування записаних даних. При цьому пристрою може знадобитися неодноразове звернення до одного й того ж ділянці. Особливо «погані» ділянки можуть викликати необхідність знизити швидкість зчитування, що зазвичай супроводжується характерними «посмикуваннями» диска. На цей процес може піти багато часу. А якщо після заданого числа спроб на мінімальній швидкості привід так і не розпізнає будь-якої ділянку і коректує здатності коду виявиться недостатньо для його відновлення, буде видано повідомлення про помилку. У такій ситуації навіть пошкодження всього одного біта виявляється фатальним.

Читання музичних дисків засноване на зовсім іншому принципі. Паузи під час прослуховування музики неприпустимі. І навіть якщо привід не може розпізнати будь-якої ділянку, замість реальних даних підставляються ті, що були отримані в результаті розрахунку з використанням сусідніх ділянок. Такий розрахунок називається інтерполяцією, а отримані таким шляхом дані - інтерпольованого. На щастя, при читанні досить нових дисків з неушкодженою поверхнею необхідність в інтерполяції виникає вкрай рідко. Однак для отримання коректної копії вищеописане явище потрібно виключити повністю. Для цього необхідно, щоб привід працював з оригіналом CD по кілька іншим алгоритмом, використовуючи режим прямого читання. Але даний режим підтримують далеко не всі пристрої читання компакт-дисків. Багато приводів просто підставляють в звіт інтерпольовані дані, які не інформуючи контролер про помилку читання. І копіює програма «думає», що зчитування відбувається абсолютно коректно. Явна невміння читати диски CD-DA можна відшкодувати тільки шляхом кількаразового (до п'яти разів) розпізнавання одного і того ж ділянки і подальшого їх порівняння. Такий метод дозволяє скопіювати диск досить якісно. На жаль, це не всі «фокуси», які проробляє привід під час читання дисків CD-DA.

джиттер

Як не дивно, більшість пристроїв читання компакт-дисків не здатні точно співвіднести інформацію субканала з інформацією основного каналу. При програванні або зчитуванні музичного CD лазер позиціонується на початок аудіотрека. Але позиціонування відбувається з досить великою похибкою (зміщенням). Після цього дані зчитуються безперервно і правильно, за винятком помилок, що призводять до заміщення реального значення амплітуди сигналу інтерпольованим. Справа погіршує ще й архітектура ПК. Як відомо, дані по шині IDE передаються блоками, розмір яких в більшості випадків не перевищує 64 Кбайт. А між читанням цих блоків обов'язково проходить якийсь час: отриманий фрагмент переноситься з буфера в пам'ять або записується на жорсткий диск, сама шина захоплюється не відразу, а протягом кількох тактів, ОС формує і посилає запит на читання чергової порції інформації. І поки все це відбувається, диск в приводі не стоїть на місці, а обертається з деякою заданою швидкістю. При отриманні команди на читання чергового фрагмента під головкою знаходиться зовсім іншу ділянку. А пошук потрібного закінчується позиціонуванням лазера, яке не може бути точним. В результаті кілька разів на секунду (з урахуванням того, що швидкість потоку CD-DA дорівнює 150 Кбайт / с) відбуваються помітні на слух нестиковки.

Вищеописане явище отримало назву «джиттер» - тремтіння, хоча це слово не зовсім точне. На практиці ніякого тремтіння сигналу не відбувається, але термін «джиттер» є усталеним позначенням нестиковок фрагментів аудіосигналу.

На щастя, багатьох неприємностей можна уникнути, використовуючи спеціальне програмне забезпечення при зчитуванні й запису. Всі приводи однієї моделі (за умови, що в них записана одна і та ж версія прошивки) мають постійне значення зсуву, т. Е. Вони помиляються на одну і ту ж величину, яка становить 500-800 семплів при читанні (близько 1/75 с) і до 50 семплів при записі. Якщо не врахувати цей факт при копіюванні, то треки оригіналу та копії будуть відрізнятися за розміром аж на кілька кілобайт!

Від теорії до практики

Тепер перейдемо безпосередньо до процесу копіювання. Для отримання якщо чи не ідентичною, то хоча б наближеною за якістю до оригіналу копії необхідно виконання кількох вимог. По-перше, поверхня вихідного диска повинна бути такою, щоб інформація з пошкоджених ділянок підлягала відновленню за допомогою коректує здатності коду. По-друге, використовуваний для читання привід повинен забезпечувати надійне зчитування диска і по можливості не мати тих недоліків, які були описані на початку статті. На жаль, ідеальних пристроїв для читання музичних компакт-дисків не буває. По крайней мере, приводів з нульовим зміщенням не існує.

Важливу роль відіграє якість болванок, на які проводиться запис, але про них див. Врізку «Окрема розмова про болванках». Поганий результат можна отримати навіть на дуже хорошому приводі і з використанням кращих болванок. Це відбувається при застосуванні невідповідних режимів читання / запису і «неправильного» ПО. Під «неправильним» я маю на увазі те програмне забезпечення, яке не пристосоване для копіювання аудіодисків, хоча з розмноженням звичайних справляється чудово. Вибір і настройка ПО відносяться до числа найважливіших моментів для отримання найкращого результату.

Nero

В даний час існує величезна кількість програм для копіювання компакт-дисків. Але музичні CD більшості з них не по зубах. Копії, одержувані за допомогою цього ПО, звучать вкрай незадовільно. На думку експертів, найбільш гідні результати дають всього кілька продуктів. Один з них - Nero.

Nero, безумовно, краща програма для копіювання звичайних CD. Вельми зручний, легкий для освоєння і продуманий інтерфейс, величезна кількість функцій і підтримка майже всіх приводів роблять її в гонці за лідерством майже недосяжною для конкурентів. І незважаючи на те що ніяких спеціальних засобів і алгоритмів для копіювання аудіодисків в Nero немає, справляється ці програми з такою справою вельми гідно.

«Світ ПК» вже розповідав про цю програму (див. № 1/03, с. 50 ), Тому детально описувати я її не буду. Скажу лише, що для отримання якісно звучить копії читання краще проводити на швидкості 6Х-8Х, а запис - на 2 Х-4Х. Підвищення ж швидкостей до певного порогу (32Х для читання і 16Х для запису при використанні дешевого приводу NEC) призводить до сильної деградації звуку, помітною навіть на рівні звукової карти побутового рівня, наприклад Sound Blaster Live! 5.1.

Якщо ви впевнені, що зроблені копії не будуть використовуватися на хороших (читайте: дорогих) акустичних системах, то застосування Nero - ідеальний варіант.

Exact Audio Copy (EAC)

Назва цієї програми говорить сама за себе. EAC де-факто найкраща програма в своєму класі. З її допомогою можна отримувати практично ідентичні копії музичних компакт-дисків. На відміну від інших подібних продуктів, ЕАС використовує для читання спеціальний режим Secure, при якому всі сектори скануються як мінімум двічі, що істотно знижує ймовірність виникнення помилок. Однак якщо такі все-таки відбуваються, програма намагається прочитати сумнівний ділянку до 82 разів. І тільки після останньої спроби буде видано повідомлення про помилку і її місцезнаходження. Потім можна прослухати дану ділянку і визначити, чутна чи помилка. У переважній більшості випадків на слух нічого помітно не буде.

Програма ЕАС цікава нам не тільки своїм бездоганним механізмом зчитування. Вона дозволяє використовувати практично будь-який зовнішній кодер або компресор, а значить, скопійований диск можна відразу стиснути, наприклад у форматі МР3. Правда, навіщо тоді використовувати програму для точного вилучення аудіо, автору невідомо, адже при стисненні якість звуку істотно погіршиться.

Незважаючи на всю красу, ЕАС вельми примхлива. І якщо не провести правильну настройку програми, результат може сильно розчарувати. Тому я дуже коротко опишу основні дії, необхідні для отримання копій найвищої якості.

Налаштування. У дистрибутив програми включені модулі підтримки практично всіх основних мов інтерфейсу, у тому числі великого і могутнього. Тому я буду давати саме російський варіант назв параметрів.

Насамперед потрібно запустити Майстер конфігурації і вибрати в ньому ті приводи (якщо їх декілька), які будуть використовуватися для копіювання. Далі піде прохання уточнити, що для вас важливіше: якість або швидкість. Природно, слід віддати перевагу першим :). Якщо модель вашого приводу є в базі даних ЕАС, то програма сама відобразить всі його параметри. В іншому випадку для їх визначення знадобиться тестування, яке займе 1-4 хв. Від вас лише потрібно вставити компакт-диск в дисковод і уважно прочитати інструкції. Якщо все пройде вдало, то на цьому робота Майстра буде завершена.

Тепер необхідно правильно налаштувати параметри дисковода (відповідне вікно викликається клавішею). Переконайтеся, що на закладці «Метод вилучення» активна опція «Точне витяг з наступними функціями» (у мене чомусь за замовчуванням активним був «Швидкісний режим»). Для того щоб визначити, які опції потрібно позначити, клацніть на кнопці «Визначити функції читання ...» і дотримуйтесь вказівок.

Як ви, напевно, помітили, ЕАС вже двічі визначав підтримку дисководом функції С2. Найцікавіше, що цього виявляється недостатньо. Для гарантованого виявлення підтримки С2 (або її відсутності) потрібно провести ще одне тестування, клацнувши на кнопці «Перевірити функцію С2 ...». Для цього тесту буде потрібно сильно подряпаний музичний компакт-диск. Якщо буде визначено, що дисковод підтримує С2, то ... приберіть прапорець навпроти пункту «Дисковод здатний повертати інформацію про помилки С2» :) (див. Врізку «C2»).

Тепер зверніться до закладці «Читання». Насамперед натисніть кнопку «Визначити команду читання». Якщо при цьому програма зависає, то параметр доведеться ввести вручну. Далі обов'язково включите опцію «Розкручувати диск перед витяганням». Дві сусідні опції активізуються в разі потреби. Решта закладки можна поки не чіпати.

Перейдіть до вікна «Параметри ЕАС» (викликається клавішею). На закладці «Витяг» дуже корисно зняти прапорець навпроти опції «Не використовувати нульові семпли при обчисленні CRC». Найголовніше, потрібно змінити значення параметра «Якість відновлення помилок» із середнього на високий. Це істотно підвищить якість читання поганих дисків. Для нормальних дисків цілком прийнятно значення за замовчуванням. Налаштування на інших закладках є оптимальними, і їх можна залишити без змін.

Обчислюємо зміщення. Основна причина величезної популярності ЕАС полягає в тому, що це єдина програма, яка вміє коригувати зміщення дисковода, причому вона оперує незалежно зі зміщенням читання і зміщенням записи.

Отже, перш за все необхідно обчислити зміщення приводу. Зробити це можна двома способами. Перший, найправильніший: визначити окремо зміщення читання і зміщення записи. Але це не завжди вдається і частіше доводиться використовувати другий спосіб: обчислювати комбіноване зміщення читання / запису. У такому випадку весь процес копіювання доведеться виконувати на одному приводі, так як корекція буде відбуватися на етапі запису. А після копіювання на жорсткий диск дані все ще будуть містити зміщення.

Зсув читання. Алгоритм знаходження зміщення в ЕАС простий, як все геніальне. У програмі є база даних, яка містить інформацію про велику кількість музичних компакт-дисків. І, маючи два-три диска зі списку, можна визначити зміщення читання парою клацань мишею. Але незважаючи на те, що список дисків в базі даних величезний, знайти потрібний з тим же ідентифікаційним номером досить важко. Тим більше що покупка ліцензійного диска не кожному по кишені. Однак якщо кілька потрібних дисків вдасться відшукати, то вам прямий шлях на закладку «Зсув / швидкість» налаштувань дисковода. Там потрібно натиснути кнопку «Визначити зміщення дисковода при зміщенні ...». Процедуру слід повторити кілька разів, і якщо значення зміщення постійно, то все в порядку.

Але деякі приводи не мають постійного зміщення, про що будуть сигналізувати різняться результати тесту. В такому випадку точну копію диска на ньому отримати неможливо :(. Якщо ж диск-зразок знайти не вдалося, то це не привід впадати у відчай. Про більшість приводів вже міститься інформація в онлайновій базі даних, яка постійно поповнюється користувачами.

Комбіноване зміщення читання / запису обчислюється за допомогою ЕАС ще простіше. Для цього буде потрібно всього один чистий диск CD-R (а краще CD-RW, адже після тестування неперезапісиваемая болванка буде вже непридатна для подальшого використання).

Для того щоб створити тестовий диск, зайдіть у налаштування дисковода (клавіша), відкрийте закладку «Запис» і клацніть на відповідній кнопці. При цьому значення зміщення записи має бути встановлено в позицію «0». Потім слід обчислити зміщення читання для цього диска (метод був описаний вище). Отримане в результаті значення і є комбіноване зміщення.

Тепер обчислити зсув записи дуже просто: потрібно з комбінованого значення відняти значення зміщення читання. Якщо останнє не відомо, то в ЕАС можна використовувати і комбіноване зміщення, помінявши відповідні налаштування.

Тема точного копіювання далеко не вичерпується цією статтею. Але сподіваюся, що наведеного матеріалу буде достатньо, щоб отримувати якісні копії компакт-дисків.

Успіхів!

З автором можна зв'язатися по e-mail [email protected] .

кадри

Інформація на музичному диску (а це не що інше, як сукупність значень амплітуд звукового сигналу) розбита на блоки, які стосовно до дисків CD-DA прийнято називати кадрами. Один кадр складається з 588 стереофонических звітів. Такий блок містить 2352 байта даних і має тривалість 1/75 с. Як сказано в статті, блоки інформації на компакт-диску записуються на несуміжні ділянки. Адресація кадрів міститься в спеціальному субканалов, який кодується разом зі звуковими даними.

Окрема розмова про болванках

Важливий вплив на якість одержуваних копій надають і самі болванки. На сьогоднішній день поширені два їх види: ціанінові і фталоціанінові. Це поділ грунтується на типі активного шару, застосованого при виготовленні диска. Ціанінові CD-R мають синьо-зеленуватий відтінок. Вони більш терпимі до граничних значень потужності лазера при читанні і запису, а значить, краще читаються на старих дисководах і - що дуже важливо при копіюванні музичних дисків - на музичних центрах і побутових програвачах компакт-дисків (ПКД). Фталоціаніновий активний шар має золотий відтінок. Це пізніша розробка. Фталоціанінові диски більш надійні, але гірше розпізнаються, особливо на старих приводах. Для зберігання важливої ​​інформації краще вибрати саме такі диски, а для запису музики - ціанінові.

Якщо записані диски згодом будуть програватися на музичних центрах і ПКД (основна причина використання точного копіювання, адже на такій техніці все огріхи добре чутні), то спочатку потрібно уточнити, які диски ваша техніка взагалі може відтворювати. Наприклад, мій ПКД 1990 р випуску не читає 80- і 90-хвилинні диски, а також CD-RW. На фталоціанінових ж болванках він дуже довго шукає початок трека. У більш нової техніки ситуація з сумісністю набагато краще (чого, на жаль, нерідко можна сказати про звук). Але підтримка 90-хвилинних дисків і CD-RW і раніше є не у всіх пристроїв.

C2

С2 - функція повернення помилок при читанні музичних компакт-дисків. Привід, що підтримує С2, вміє інформувати про виникнення помилок. Дисковод без цієї функції в разі помилки просто підставить інтерпольовані дані, нічого про це не повідомивши. Але тут можна наступити на граблі. Виробники багатьох старих (і деяких нових) моделей приводів лукавлять, заявляючи про підтримку С2, - насправді в їх пристроях дана функція працює лише частково або не працює взагалі. Тому потрібно примусово змусити ЕАС не використовувати С2 (прибравши відповідний прапорець).

ПОСИЛАННЯ

www.ExactAudioCopy.de - домашня сторінка ЕАС. Тут опублікована маса документації, довідкової інформації, ну і, звичайно, сам дистрибутив програми (остання версія займає близько 1,2 Мбайт). Оплата - листівка з видами тих місць, де ви живете.

http://forum.ixbt.com/0031/003273.html - обговорення на сорока (!) Сторінках питання, як правильно налаштувати ЕАС. Раджу вивчити уздовж і поперек.