- Главная
- Видеосистемы (8)
- Аудиосистемы (10)
- Аккустика (15)
- Телефония (10)
- Цифровой звук (4)
- Для дома (6)
-
- Все о Hi-End
- Слух и Звук
- Аккустика/Электроника
- Цифровый звук
- Глоссарий
- Словарь
Исправление ошибок
Идеальных носителей записи или средств передачи сигналов не существует. На поверхности пластинок всегда есть неровности и царапины, рабочий слой магнитной ленты имеет дефекты, вызывающие случайные изменения уровня сигнала, особенно в области высоких частот. В аналоговой записи эти погрешности невозможно исправить, и мы вынуждены терпеть вызываемые ими дефекты звучания.
Цифровой способ записи дает возможность сделать аудиосигнал практически невосприимчивым к дефектам носителя информации. Утерянные или поврежденные данные могут быть восстановлены при помощи помехоустойчивого кодирования, дающего возможность обнаруживать и исправлять ошибки. В большинстве случаев оно позволяет с точностью до бита восстановить утерянную информацию. Например, система исправления ошибок компакт-диска может полностью восстановить до 4000 последовательно расположенных битов, если по какой-то причине они окажутся искаженными. Причиной появления ошибок может быть плохое качество изготовления диска или появление царапин на его поверхности вследствие неаккуратного обращения. Без исправления ошибок компакт-диск просто не смог бы обеспечить нормальное звучание. Официальный стандарт звукового компакт-диска, называемый "Красной книгой", допускает до 220 ошибок в секунду.
Исправление ошибок основано на двух принципах: избыточность и перемеже-ние. Избыточные данные — это добавляемая к сигналу информация, которая служит специально для обнаружения и исправления ошибок. Не будь ошибок, без этой дополнительной информации можно было бы обойтись. Наиболее простой вариант избыточности — это просто дублирование данных при записи. Маловероятно, что данные, поврежденные в каком-либо месте записи, будут повреждены и во второй зоне их хранения. Более эффективная техника использует передачу совместно с данными контрольной суммы, по которой можно проверить правильность воспроизведения данных. На практике используются очень сложные схемы коррекции ошибок.
Цифровые носители записи подвержены появлению двух типов ошибок: одиночных и пакетных. Одиночные ошибки, как следует из названия, — это искажение отдельных битов. Они очень кратковременны, обнаружить и исправить их несложно. Пакетные ошибки искажают длинные фрагменты данных. При этом теряются не только сами звуковые данные, но и сопровождающая их избыточная информация. Это очень затрудняет исправление таких ошибок.
Операция, называемая перемежением, делает возможной исправление пакетных ошибок. В результате перемежения, выполняемого при записи, изменяется естественный порядок данных: биты, поступающие на вход устройства перемежения один за другим, записываются на несмежных участках поверхности носителя записи. После проведения обратной операции — деперемеже-ния (в процессе воспроизведения), восстанавливается естественный порядок битов. Если возникают длинные пакеты ошибок, то после деперемежения они разбиваются на большое число более коротких ошибок, легко поддающихся исправлению.
Если ошибка настолько велика, что не может быть полностью исправлена, она маскируется за счет интерполяции. Отдельные необнаруженные ошибки проявляются при прослушивании в виде щелчков. Вероятность их возникновения чрезвычайно мала, поскольку система исправления ошибок компакт-дисков настолько совершенна, что не обнаруженных или не исправленных ошибок почти не бывает.