Раздел: Документация
0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 117 меньше двух 0. Для соблюдения этого условия достаточно трех соединительных разрядов. Поясним вышесказанное на следующем примере. Нарушением условия будет случай, когда один символ имеет в младшем разряде 1, а следующий за ним символ имеет 1 в старшем разряде — подстановка нулей в соединительном разряде разделит эти две последовательно расположенные единицы. Соединительные разряды не несут в себе никакой информации, а комбинации 0 и 1 в этих разрядах служат лишь для выполнения главного условия кодирования. Следующим этапом кодирования будет так называемый метод "Без возвращения к нулю с инверсией" (Non Return to Zero Inverted). Смысл этого метода заключается в том, что 1 соответствует изменению уровня, а 0 соответствует отсутствию изменения плюс инвертирование сигнала. Данный метод иллюстрирует рис. 1.7. 14 + 3 о1о1о11[о1о111о1о1о1о1фЩ11о1о1ТГоТоТТ1 I III ill Л П П П П Л Г1 Г~Ц I I I г 1 П Г~1 ГТ Рис. 1.7. Преобразование по методу "Non Return to Zero Inverted" С учетом вышеизложенного, рассмотрим, как отразились такие преобразования на плотности записи, и на ее достоверности при считывании. До выполнения двух последних преобразований луч записывающего лазера мог оставить на поверхности носителя отметку (микроуглубление, названное в технической литературе "пит") определенной величины, которая отображает один двоичный разряд. После EFM-кодирования и преобразования по методу NRZI, согласно главного условия, минимальный перепад между уровнями составляет три разряда (I и 00). Следовательно, отметка такой же величины будет нести информацию уже о трех разрядах. Исходя из того, что при EFM-кодировании разрядов стало 14 + 3, выполним следующие арифметические действия: 3/17 : 1/8 = 1,41. Данный результат показывает, что плотность записи увеличилась в 1,41 раза. При считывании информации проигрывателем компакт-дисков, в силу специфики цифровой техники, длинные последовательности 0 или 1 могут приводить к различным сбоям системы декодирования. Применение метода EFM-модуляции исключило такие последовательности, т.к. между двумя единицами не может быть больше десяти 0. Ограничением последовательности одного уровня так же достигается так называемая самосинхронизация кода. Эта способность к самосинхронизации будет рассмотрена в дальнейшем при описании процесса выделения импульсов тактовой синхронизации при декодировании сигнала в CD-проигрывателе. Подводя итог описанию метода кодирования канальным кодом EFM, необходимо отметить, что в результате кодирования минимальная длина пита будет соответствовать значению 1001, а максимальная длина — значению 100000000001. Длина пита и расстояние между ними, которые могут приобретать девять дискрет- ных значений от 0,9 .мкм до 3.3 с шагом 0,3 мкм, несут в себе всю информацию, записанную на компакт-диске. К этой особенности мы вернемся при рассмотрении процесса считывания информации CD-проигрывателем. На структурной схеме канала записи в системе CD-аудио показано устройство, названное формирователем данных субкода. Сигнал с выхода этого блока представлен в форме последовательности 8-разрядных символов, которые называются данными субкода. Данные субкода также подвергается кодированию канальным кодом, но не несут в себе информации о звуковой программе. Информация, закодированная 8-разрядными символами субкода, является служебной — ей пользуется CD-проигрыватель в процессе воспроизведения компакт-диска. Каждый из 8 разрядов обозначается определенными буквами: Р, Q, R, S, Т, U, V и W. Последовательности, состоящие из одноименных разрядов служебных символов (символов субкода), представляют собой служебные каналы. Как теперь известно, каналов таких восемь, но в формате Compact Disc Digital Audio из восьми каналов используются только каналы Р и Q. Структура служебной информации на компакт-диске имеет вид блоков, следующих с частотой 75 Гц. Служебные блоки отделяются друг от друга двумя синхрогруппами определенной конфигурации. С помощью служебной информации, декодированной проигрывателем, реализуются такие его режимы как воспроизведение по программе, поиск выбранной дорожки, повтор. Индикация времени, включение/отключение схемы частотной коррекции, торможение диска после завершения воспроизведения возможны именно благодаря наличию служебной информации в канале Q. "1", записанная в канале Р, соответствует паузе между двумя соседними треками, а "О" соответствует воспроизведению музыкальной программы. По окончании воспроизведения последнего трека в этом же.канале записывается чередующаяся последовательность нулей и единиц. На вводной дорожке в канале субкода Q содержится информация о диске, т.е. его "Содержание" (англ. аббревиатура ТОС): количество композиций, время начала воспроизведения каждой относительно начала зоны записи аудиосигнала, наличие предыскажений. После считывания ТОС-информация сохраняется в памяти процессора системы управления и используется для реализации режимов "Поиск", "Повтор", "Воспроизведение по программе", "Воспроизведение в произвольной последовательности" и включения схемы частотной коррекции. В зоне записи программы, данные субкода Q несут информацию о конкретной дорожке записи, ее номере, о текущем времени и т.п. В дальнейшем эти данные обрабатываются процессором цифрового сигнала в проигрывателе компакт-дисков. Рассматривая структуру кадра, мы остановились на том, что кадр имеет 32 символа (24 информационных, несущих в себе данные аудиосигнала, плюс 8 проверочных, которые появились в результате помехоустойчивого кодирования). К имеющимся 32 символам в каждый кадр добавляется служебный символ, который будет 33 по счету. Кроме этих 33 символов, для отделения в последовательности кадров друг от друга, в начало каждого кадра вставляется так называемая кадровая синхрогруппа, имеющая определенную конфигурацию. После рассмотренных преобразований, последовательность, сформированная из кадров и служебных блоков, подается на устройство оптической записи. Структура кадра показана на рис. 1.8. Кадровая синхрогруппа 24 информационных символа  1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12Щ1314151б171в192021222324ДШтаЮ    Субкод 8 проверочных символов Рис. 1.8. Структура кадра В устройстве оптической записи луч записывающего лазера, модулированный цифровой последовательностью, оставляет на поверхности вращающегося диска-оригинала отметки, соответствующие "1" кодированной звуковой программы. В дальнейшем диск-оригинал используется для производства известных нам компакт-дисков. 1.4. Компакт-диск Размеры и конструкция оптического диска, известного под названием CD, предложенные компаниями PHILIPS и SONY, в 1982 году были утверждены Международной Электротехнической Комиссией. CD представляет собой трехслойный диск диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм, с отверстием диаметром 15 мм посередине. С одной его стороны находится наклейка-этикетка, под которой расположен защитный слой из прочной пластмассы, затем идет отражающий слой, выполненный из алюминия или серебра. Под отражающим слоем находится и сам диск с записанной в виде микроуглублений музыкальной программой. При этом информационная поверхность диска примыкает к отражающему слою. На рис. 1.9 показана конструкция компакт-диска, из которой достаточно хорошо видно, что информационный слой сверху предохраняет защитный слой с этикеткой, а снизу — материал, из которого изготовлен CD. Зона записи на поверхности CD имеет три участка: •вводная дорожка, которая начинается вблизи центрального отверстия, для записи ТОС (содержание диска); •участок с записью музыкальной программы — программная зона; •выводная дорожка, несущая информацию о завершении воспроизведения программы. При многократном увеличении зоны записи можно увидеть концентрические окружности, состоящие из черточек — питов — и промежутков между ними, называемыми флэтами которые образуют спиралевидную дорожку. Шаг между соседними витками спирали составляет 1,6 мкм, что во много раз меньше, чем на виниловом диске. В процессе воспроизведения дорожка записи (трек) движется с постоянной линейной скоростью относительно сфокусированного на ней считывающего пятна, т.е. число оборотов CD по мере удаления пятна от центра диска уменьшается. Питы рассеивают падающий на них луч лазера (считывающее пятно), а флэты отражают, вследствие чего постоянно меняется интенсивность отражаемого от диска излучения. Электрический сигнал, полученный в результате преобразования отраженногб светового излучения, соответствует "1" и "0" (рис. 1.10). 0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 117
|
