Aus einem Streitgespräch mit einem Freund hat sich die folgende Frage ergeben: wie is das denn nun mit der Fehlerkorrektur bei CD-Laufwerken? Ich bin der Auffassung, normale Computer-CD-Laufwerke haben locker Fehlerraten von 15-20%, er meinte, ein einziges falsches Bit mache eine Datei doch schon unlesbar, die Fehlerrate gehe daher gegen Null. Was aber widersinnig ist, sonst gäbe es doch keine Rechtfertigung für besonders gute Laufwerke z.B. in Hifi-Kreisen, oder? WER HAT RECHT? Hat jemand Ahnung, wo man im Netz Red-Book-Speks und Ausführungen zur CD-Fehlerkorrektur detailliert nachlesen kann? Danke + schöne Grüße Rolf
Hallo Rolf, Der gravierende Unterschied zwischen der CD-DA und der CD-ROM besteht darin, daß der Fehlerschutzcode bei der CD-ROM aufwendiger gestaltet ist als bei der AudioCD. Außerdem wird beim Einlesen einer CD-ROM bei einem Lesefehler die Stelle solange wiederholt bis sie einwandfrei gelesen wurde falls die Fehlerkorrektur überfordert war. Die CD-ROM ist außerdem in Sektoren aufgeteilt und diese Sektoren sind alle genau wie bei einer Festplatte "benamt", sodaß jeder Sektor nach einem Lesefehler wieder exakt auffindbar ist. Dies ist bei der CD-DA nicht der Fall. Es gibt wohl ein Fehlerschutzcode aber keine Sektormarkierung und daher kann es beim kopieren von CD-DA's zu hörbaren Knackern kommen. Nur beiläufig bemerkt: Diese ganzen Hifi-Freaks machen sich zu viele Gedanken über ungelegte Eier. Gerade mit der Fehlerkorrektur haben sie ewig ihre Last, dabei verstehen sie überhaupt nicht die mathematischen Grundlagen dazu und reden davon wie Blinde von der Farbe. Mache Dich also nicht verrückt um deren Probleme die eigentlich gar keine sind.
Rolf fragt: "Wie ist das mit der Fehlerkorrektur bei CD-Laufwerken?"
Bei der digitalen Übertragung gibt es immer Fehler. Die kleineren werden wirklich ganz genau (!) durch den CRC [Abk. für Cyclic Redundancy Check] rekonstruiert. Wie Rainer schreibt, glauben das die Hifi-Freaks nicht, so wie die Schotten auch nicht glauben, dass das Licht im Kühlschrank bei geschlossener Tür wirklich ausgeschaltet ist. Viele Grüße ebs Forum für Mikrofonaufnahme und Tonstudiotechnik: http://www.sengpielaudio.com
Mit deren Hilfe müsste es (laut Theorie - ich habs noch nicht getestet) möglich sein ein Loch mit einem Durchmesser von 4mm in eine CD zu bohren ohne einen Datenverlust. Also mit 100% Korrektur!!! (nicht Interpolation) 4. ist keine Korrektur möglich kommt es zu Interpolation und da können die HIFI-Freaks ansetzten, denn das macht wohl nicht jedes Gerät auf die gleiche Art und Weise. Allerdings sind diese Errechneten Ausschnitte zeitlich hoffentlich sehr kurz und damit nicht hörbar.
Ja weil die Daten zerhackstückelt werden. (crossinterleaving) D.h. Bytes die eigl. hintereinanderkommen werden verstreut, so dass wenn es mal ein gösseres Loch (Mit Klebeband/Edding etc. sollte das nichtdestruktiv testbar sein) geben sollte, dann ist nicht eine längere Strecke in den Audiodaten betroffen (die nicht rekonstruiert werden könnte), sondern mehrere verstreute und korrigierbare Biteausfälle. Diese Spanne zwischen nicht mehr 100%ig korrigierbar und gar nicht mehr lesbar ist sehr klein und kommt daher praktisch kaum längere Zeit vor. Um mittels diesen Effekt Klänge von CDs beurteilen zu können müsste ein schlechteres Laufwerk längere Zeit konstant schlecht laufen. Was ja irgendwo wiedersprüchlich ist.
In der Diskussion um Fehlerbehandlungen bei CDs bemerkt "ebs", dass kleinere Fehler wirklich ganz genau (!) durch CRC "rekonstruiert" werden. CRC aber ist kein FEC (forward error correcting) Verfahren, es kann zwar in ganz vielen Faellen feststellen, dass ein Fehler vorliegt, eine Korrektur kann dann aber nur durch Wiederholungen der Uebertragung versucht werden. Man muss wirklich streng unterscheiden, ob man von "Daten-CDs" (incl. wav Daten) spricht, oder aber von Audio-CDs. Bei allen "Daten"-CDs kann noch nicht einmal ein Einzelbitfehler zugelassen werden, denn z.B. bei komprimierten Daten (*.zip) waere dann keine Expansion mehr moeglich. Bei festgestellten Lesefehlern kann hier aber zusaetzlicher Zeitaufwand durch Wiederholungen oder FEC-Algorithmen akzeptiert werden. Diese FEC-Verfahren haben eigentlich erst die heutigen Festplatten mit grossen Kapazitaeten zu relativ niedrigem Preis ermoeglicht. Audio-CDs hingegen muessen beim Abspielen im Player realtime wiedergeben werden, Zeitverluste durch Wiederholungen oder Korrekturversuche koennen nicht akzeptiert werden. Interessant waere hier aber eine Ueberlegung, was man mit einem "Vorlauf-Buffer" erreichen koennte, analog zum Minidisc-Walkman. Techniken zur Fehlererkennung und -korrektur findet man sehr umfangreich auch bei der Sprachuebertragung im Handy. Auch hier muss die Sprachuebertragung zeitlich konstant ablaufen, Wiederholungen bei Uebertragungsfehlern sind natuerlich nicht praktizierbar. Aber mehr noch als bei CDs gibt es hier Bitfehler, nur einen Teil kann man durch FEC praktisch in Realtime korrigieren, andere werden durch CRC lediglich erkannt und muessen dann vor der Wiedergabe verworfen werden, weil es unertraegliche Geraeusche im Hoerer geben koennte. Die hierbei entstehende Luecke kann dann in gewissem Umfang durch vorherige Samples ausgemittelt werden.
CRC aber ist kein FEC (forward error correcting) Verfahren, es kann zwar in ganz vielen Faellen feststellen, dass ein Fehler vorliegt, eine Korrektur kann dann aber nur durch Wiederholungen der Uebertragung versucht werden.
Tja, das coole an digitalen (1,0) Werten ist aber, dass wenn ich weiss, dass Bit n falsch ist, ich es einfach nur zu invertieren brauche. Die P und Q Prüfsummen leisten exakt das.
Gelten all diese Angaben eigentlich auch für eine DVD und die SACD (besonders im Bezug auf Crossinterleaving und dem ganzen speichertechnischen Details) ?
ThomasT schreibt: "... wenn ich weiss, dass Bit n falsch ist, ich es einfach nur zu invertieren brauche. Die P und Q Prüfsummen leisten exakt das." Ja, ganz genau das ist das Prinzip von FEC, ABER: das setzt voraus, dass im ausgewerteten Block (Sektor) nur ganz wenige Bits falsch sind, je nach FEC-Verfahren und Blockgröße vielleicht 3 ... 11 Bitfehler. Die Stärke von CRC ist dagegen, dass auch wesentlich mehr Bitfehler im Block noch _erkannt_ werden. Leider können die aber dann nicht mehr automatisch korrigiert werden, aber man hat einen sicheren Schutz, dass nicht einfach mit verfälschten Daten weiter gearbeitet wird.
Die rekonstruierten Bits sind auch in den oberen Mitten deutlich schwächer als die originalen. Nachdem ich gestern bei Vollmond eine Wärmflasche unter meinen CD-Player gelegt habe, war der Unterschied zwischen 1 und 1 überdeutlich! Nur die Nullen scheinen nicht darunter zu leiden. Aber bei dieser kalten Jahreszeit kein Wunder...
Diese Spanne zwischen nicht mehr 100%ig korrigierbar und gar nicht mehr lesbar ist sehr klein und kommt daher praktisch kaum längere Zeit vor. Um mittels diesen Effekt Klänge von CDs beurteilen zu können müsste ein schlechteres Laufwerk längere Zeit konstant schlecht laufen. Was ja irgendwo wiedersprüchlich ist.
Prinzipiell stimme ich Dir zu, aber ich habe es schonmal erlebt, daß ein CD-Player permanent mit interpolierten Samples arbeitete. War ein Pioneer DEH945 Autoradio, was bestimmte Rohlingtypen nicht richtig lesen konnte - die CD-R spielten aber dennoch, zeitweise mit halbwegs konstanter Fehlerrate, das Übermaß an interpolierten Daten führte manchmal zu einem Prasselgeräusch, manchmal aber auch zu derben Verzerrungen (Man stelle sich einfach mal vor, wie die Interpolation arbeiten soll, wenn 3,4,5 Samples hintereinander fehlen...). Bei einem anderen CD-Player habe ich dieses Phänomen noch nie erlebt, da macht man bei so hohen Fehlerraten schnell Bekanntschaft mit der automatischen Stummschaltung, die wg. des Interleavings auch schön rhythmisches "Klick-Klick-Klick" erzeugen kann. Ich teile also Deine Meinung, daß ein längerfristiges Abspielen von CDs mit konstanten Lesefehlern, die mittels Interpolation zu Klangbeeinträchtigen führen, ausgeschlossen werden kann. Zumal man im Fall der Fälle Aussetzer und Verzerrungen wirklich sehr deutlich hört. Gruß, M.
