6. Обробка помилок

При розробці стандарту компакт-дисків основна увага була приділена обробці помилок. Для зменшення впливу можливих помилок в компакт-дисках використовуються методи контролю парності і чергування, що отримали|одержали| назву перемежаючого коду Ріда-Соломона (CIRC). Ця технологія працює на рівні блоків (фрей|мів|). При збереженні|зберігання| інформації 24 байт даних кожного блоку спочатку обробляються шифратором Ріда-Соломона, що створює 4-байтовий код контролю парності (так званий Q-контроль парності), який додається|добавляється| до результуючих|вихід| 24 байт даних. Отримані|одержані| в результаті|унаслідок,внаслідок| цієї операції 28 байт передаються другому шифратору, що використовує іншу схему, який, у свою чергу|своєю чергою|, створює додатковий 4-байтовий код контролю парності (Р-контроль парності). Цей код додається|добавляється| до 28 байт, отриманих|одержаних| в попередньому кодуванні, що складає 32 байти (24 результуючих|вихід| байта даних плюс байти Q- і P-контролю парності). Потім вводиться|запроваджується| додатковий підкодовий байт даних (інформація про доріжку), внаслідок чого виходить 33 байти для кожного блоку. Байти P- і Q-контролю парності не мають ніякого|жоден| відношення до раніше згаданих підкодів P і Q.

Для того, щоб мінімізувати вплив подряпин або фізичних дефектів, які можуть привести до пошкодження|ушкодження| суміжних блоків, безпосередньо перед записом блоків проводиться декілька операцій чергування. За допомогою ліній затримки здійснюється перехресне чергування 109 блоків, тобто ці блоки розташовуються в різних фреймах і секторах. Такий підхід зменшує вірогідність|ймовірність| дії подряпин і дефектів на суміжні дані, оскільки|тому що| запис даних здійснюється, по суті, непослідовно.

Схема CIRC, використовувана в музичних компакт-дисках і дисках даних CD-ROM, дозволяє виправляти|справляти| помилки завдовжки до 3874 біт, що складає 2,6 мм довжини доріжки. Крім того, використання методу інтерполяції дає можливість|спроможність| виправляти|справляти| помилки завдовжки до 13282 біт (або 8,9 мм по довжині доріжки). Інтерполяція є процесом приблизного обчислення|підрахунок| або усереднювання даних, що дозволяє відновити втрачені | дані. Цей метод, звичайно, не годиться для комп'ютерних дисків CD-ROM, тому він застосовується тільки|лише| в музичних компакт-дисках. Стандарт компакт-дисків Red Book визначає частоту блоків з|із| помилками (Block Error Rate — BLER) як відношення|ставлення| кількості блоків з|із| якими-небудь помилками (98 блоків в кожному секторі) до часу їх читання, вираженого|виказаного,висловленого| в секундах. Необхідно, щоб отримане значення не перевищувало 220. Якщо ця умова дотримується, то компакт-диск, що містить|утримувати| до 3% блоків з|із| помилками, все ще буде працездатний.

Наявність додаткового рівня виявлення помилок і схеми корекції є|з'являтися,являтися| характерною|вдача| відміною музичних програвачів компакт-дисків і накопичувачів CD-ROM. Музичні програвачі перетворюють цифрові дані, що зберігаються на компакт-диску, в аналогові сигнали, що обробляються стереофонічним підсилювачем. При використанні цієї схеми деяка неточність відтворення даних цілком|сповна| припустима, оскільки|тому що| людське вухо просто не в змозі це почути. У свою чергу|своєю чергою|, накопичувачі CD-ROM не можуть допустити|припуститися| яку-небудь помилку, оскільки|тому що| кожен біт даних повинен прочитуватися гранично точно. Тому компакт-диски CD-ROM, разом з|поряд з,поряд із| основними даними, містять|утримувати| великий об'єм|обсяг| додаткової інформації|. Код корекції помилок (ЕСС|) дозволяє виявляти і виправляти|справляти| більшість дрібних|мілкий| помилок, підвищуючи тим самим надійність і точність обробки даних до рівня, прийнятного|допустимий| для зберігання даних.

При відтворенні музичного компакт-диска втрачені| дані можуть бути інтерпольовані, тобто існує певний шаблон даних, що дозволяє "вгадати" втрачене| значення. Наприклад, якщо три значення даних музичного компакт-диска виражено|виказано,висловлено| серією послідовних чисел 10, 13 і 20, а середнє значення із-за пошкодження|ушкодження| або забруднення поверхні диска пропущене, то його можна з|із| достатнім ступенем|міра| точності визначити як 15, тобто середнє арифметичне чисел 10 і 20.

Хоча значення відновлене неточно, слухач не помітить цієї погрішності при відтворенні звукового запису. Якщо ж аналогічні значення будуть на компакт-диску CD-ROM у виконуваній програмі, то визначити правильне значення середньої вибірки не вийде. Метод інтерполяції тут не працює, оскільки|тому що| команди або дані виконуваної програми повинні бути безпомилкові; інакше відбудеться пошкодження|ушкодження| програми або невірне читання даних, необхідних для виконання обчислень|підрахунок|. Використання раніше описаного методу при читанні виконуваної програми з диска CD-ROM практично неможливе.

Диск CD-ROM, разом з основними даними, містить додаткову інформацію, введену в кожен сектор і вживану для виявлення і виправлення помилок, а також для точнішого визначення секторів даних. Для цього з 2352 байт кожного сектора, використовуваних спочатку для зберігання звукових даних, 304 байти застосовуються для синхронізації (синхронізуючі біти), ідентифікації (біти ідентифікації), коду корекції помилок (ЕСС), виявлення і виправлення помилок (EDC). Фактично в кожному секторі залишається 2048 байта призначених для користувача даних. За одну секунду прочитується 75 секторів, тому базова швидкість читання даних з компакт-дисків CD-ROM досягає 2048 х 75 = 153600 байт в секунду, що складає 153,6 Кбайт/с.