請問電腦的CD如何讀取data?

請協助:電腦的CD如何讀取光碟的DATA, 為何都不會錯誤?

可否更進一步比較CD player讀取音軌是否也都不會有差異?

或者說有差異的話,到底差在哪?

請盡量詳加討論,從類比雷射光入射,經過調變......資料格式,電器特性,信號頻率,每段訊號遵循的規範.......等等等....方面說明。

小弟覺得這題很難....故

這部分請各位達人們海涵,因為這題如果完整回答小弟很願意送100分,但是基於這個給分制度........有機會小弟可以請喝咖啡......如果大家都住的很近的話.....

Update:

南哥您好:首先謝謝您的撥冗回答。

請問哪些書對於CD讀取資料後解調變步驟有比較詳細的說明?

哪些書對於解調變如何對應資料的部分有詳細的說明,可否建議....?

另外,您對eye-pattern有研究嗎?有沒有簡單易懂的說明方式解釋eye pattern和數位訊號的關係呢?

感激不盡,這對於數位是0101這個觀念是可以很清楚的釐清...

Update 2:

再請教南哥:請問讀data和音軌和其原始資料會有差異嗎?

data應該不容許有錯誤,請問音軌讀取算是可以容許錯誤嗎?或是容許哪一階段的資料錯誤??

真的非常感謝~

1 Answer

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  • 男哥
    Lv 6
    1 decade ago
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    1.基本上光碟片用以儲存資料的方式,是在塑膠基板上刻劃凹洞,當雷射光投入到凹洞區域時,會因為反射光與入射光的相位延遲關係,造成該區域的光線強度變弱,同理照射到非凹洞的光則因此強度變強,二者都是物理光線干涉現象。

    2.因為凹洞訊號巨觀上是呈現一條由碟片內圈繞到外圈的連續螺旋線,故以半徑放射方向來看,仍舊是凹洞與非凹洞的分佈模式,讀取頭只要分析反射光的分佈,就可以抓到訊號軌道的位置,意即可想像成簡單的同心圓,而讀取頭能抓到它自己是否有定位在軌道上。如以旋轉方向來說,也還是一連串的凹洞與非凹洞,所以當碟片旋轉的時候,只需進一步分析連續的強弱光變化,就可以解變調得到數位資料。

    3.事實上所有儲存在CD裡的訊號,都採相同的規範與標準,至於為什麼是DATA又為什麼是音樂?則只是把解變調後的數位資料,再轉成該有的格式呈現出來而已。

    4.調變格式與規範其實有點複雜,在這裡很難三言二語說明白,簡言之其訊號雖有凹洞與非凹洞之分,但並不是凹洞就是0非凹洞就是1(或是相反),而是類似電子訊號傳輸模式,採調變之外還有附加糾解碼偵錯,如果您知道這方面的專業,也許知道EFM解變調模式,還有CIRC糾解偵錯,CD光碟就是使用這二種。

    5.其他的還有很多,有興趣可以找書來看,雖然每一本都寫得很模糊,但是收集起來融會貫通您就會越來越有心得~共勉之

    希望對您有幫助~

    2008-02-26 22:28:31 補充:

    單就eye-pattern這張圖來說,基本上它只是光訊號的長短示意圖,如果直接來來當做數位訊號的話,其可代表的數位組合,將會變得更較少(指和接下來說明的實際情況做比較),另外對於何謂1何謂0的定義,例如用峰波型當1谷型波當0來說,容易因為訊號衰減而變得模糊難定,尤其是當整條波型線的中心軸,其本身也具有起伏的可能時(意即中心線本身也是一條更低頻的起伏波線),將波線直接轉做數位訊號的話,實則不是一個有效的方式。一般常做的方式,只是把波線當做一個載體,真正有用的數位訊號,則透過波型的相位轉變來表示,也就是當波從峰變成谷,或是由谷變成峰的時候,才是代表1,其他無論是在峰還是谷,都代表0

    2008-02-26 22:30:59 補充:

    至於峰(或是谷)代表有幾個0?就是再套入一個基頻時脈當標準來判定,以CD的光訊號來說,其一個時脈的大小約為231ns,業界稱為"T",所以簡單說例如一個3T長的凹洞,就代表它可以造成3X231ns=693ns時間的起伏光波,其對應得到的應該就是000三個數位碼。不過因為是以"相位轉變"的那一點為1,所以一個3T起伏波(或是3T凹陷波),實際得到的是100才對。

    2008-02-27 22:29:07 補充:

    以CD的光波長短數目來說,一共有3T~11T等九種長度,意即碟片內所存在的凹洞與非凹洞,都是這九種長度去排列組合,當然不同組合就代表內含不同的資料。CD的eye-pattern就是在看這九種光波的長短,可看出它們的分佈的集中性與準確性,間接代表碟片訊號的穩定。

    2008-02-27 22:30:11 補充:

    至於為什麼是3~11T這九種?主要是二個原因:

    A) 因為最小只能到3T,2T或1T的訊號,在相對的轉速與波長關係下,無法造成有效的"相位轉變"感應,意即3T以下的光波型,很難看出波型轉變的情況。

    2008-02-27 22:30:35 補充:

    B) 承上,如果我們要把電腦一個8位元的數位BYTE,套上T長度的轉換,會因為"最小只能3T"的關係,而變成有點尷尬。例如一個11000000的八位數字,因為前二個數字都是1,又因為最小只能3T,所以以T的二進位BIT來說,會變成100100+00000這種奇怪的模樣?因此乾脆以8位元有256種組合為前題,然後以"最少的T數目組合"來組出256種排列直接去對應,在這樣情況下,最少的T數目就是11T。這個方式的好處是,可以用最少的T達到目標,代表可以善用光碟的容量,但缺點是兩種組合的配對,是無法套用公式去推算,配對是死板沒原則與公式,只能透過配對表去找出來(每台碟機內都有這張配對表記錄供查詢)。

    Source(s): 本身是做光碟片的, MYSELF
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