关于ape和wav区别的一些研究及疑惑

jamboo · 发表于 2008-3-3 13:36:18

原帖由小白于 2008-3-3 09:56 发表
抓轨肯定是一次无可避免,无可纠正的ERROR源. 你试试把抓下的轨刻盘再去抓一次,比较一下. 越抓偏差越大,音质越劣化.

抓轨是无辜的，错在刻录。我只承认刻录是无可纠正的ERROR源，有plextor的高端烧鸡可以测下原盘和刻录盘的c0c1和jitter（当然民用级的东西肯定测不准）是有很大区别的。

好的CD，安全模式下抓1w次出来的wav，都是每个bit精确的。实在找不出有什么问题。

但刻录CD，这水就深了。

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 15:38:30

原帖由 jamboo 于 2008-3-3 13:36 发表

抓轨是无辜的，错在刻录。我只承认刻录是无可纠正的ERROR源，有plextor的高端烧鸡可以测下原盘和刻录盘的c0c1和jitter（当然民用级的东西肯定测不准）是有很大区别的。

好的CD，安全模式下抓1w次出来的wav，都 ...

你的概念错了
你比较1W次的还是EAC抓下来的，同一个软件抓你怎么能确定不是软件有问题呢
EAC这个软件抓下来的和别的专业录音软件抓的比较看看

另外说道C1/C2和jitter，这东西是我们2年前玩的，现在基本不看了，因为没有可看性。一张糟糕的原盘（C1/C2 jitter都很高。可能是有点磨花了等）抓轨，用高档片和高档机烧，出来的C1/C2 jitter要比原盘好的多得多，可以说和原盘完全无关。但是再放到CD中听听声音，无论如何超不过原盘。

CD的抓轨到底是不是一个忽悠？我越来越倾向这是sony、飞利浦和微软的一个玩笑，其实当初早就把防copy的工作做进去了

刻录还是要找台机，双卡的容易弄好

看门人 · 发表于 2008-3-3 16:36:45

原帖由 jamboo 于 2008-3-3 01:03 发表

我觉得这是有可能的，素质到了一定层次，就是搭配问题了，还有就是个人听音取向肯定不同。

ps，看门兄，你那台银色的DAC1现在委屈在我电脑机箱上

机箱震动好大，DAC1避震还来不及呢。

jamboo · 发表于 2008-3-3 16:42:07

原帖由 nadesicozhao 于 2008-3-3 15:38 发表

你的概念错了
你比较1W次的还是EAC抓下来的，同一个软件抓你怎么能确定不是软件有问题呢
EAC这个软件抓下来的和别的专业录音软件抓的比较看看

另外说道C1/C2和jitter，这东西是我们2年前玩的，现在基本 ...

自己还不清楚的概念，最好不要轻易断定别人的对错。

其他不说了，转篇帖子

http://www.jfffabc.com/node/302

探索真相：精确读取和复制CD-Audio                                                                                                                                                    长云 @ 2006/09/24

      一直以来，玩电脑入门的人通常都被老鸟告知，通过刻录机精确读取、复制CD-Audio是不可能的，虽然之间的争吵也没有停息过，然而基本上这个言论已经被当作了一种常识了，它是否就是正确的呢？我们首先在第一页会阐述一下精确读取CD-Audio的可能性，再在第二页阐述一下影响读取、复制CD-Audio的因素。

Red Book——CD-Audio

CD(Compact Disk)，是由Sony和Philips共同开发的技术规范。最早出现的CD产品就是CD-Audio，技术规范就是红皮书——Red Book。

标准CD-Audio的直径为120mm，厚度为1.2mm，音频规格为双通道16位/44.1kHz，频响5-20,000Hz，动态范围96dB，播放时间为74 min。

在CD-Audio中，数据的最小可访问存储单位为Block（块），相对地在CD-ROM中则称之为Sector（扇区）。

在CD-Audio中，每一秒音乐划分为75个Block，每个Block被划分为98个Frame（帧），通过比特率之类的计算可以很容易得出每一个Block的大小为2352Bytes，每一个Frame的大小为4Bytes。

在CD-Audio中，每个Block的2352Bytes内容全部是PCM编码的音频数据，而在CD-ROM中，则只有2048Bytes的内容为数据，其他304Bytes内容则为校验、同步所用，以CD-ROM Mode 1为例：12Bytes Sync（同步内容）、4BytesHeader（头）、2048BytesData、4Bytes EDC（CRC校验码）、8BytesResevered（保留）、276Bytes ECC（错误纠正码），显然，CD-ROM标准比CD-Audio对数据的保护更加完善。

不管是CD-Audio还是CD-ROM还是其他CD，每个Frame都是用了两种编码转换成为实际光盘上面的Pit（凹坑）和Land（平面）：一个是CIRC编码，保证信息的逻辑正确性；另一个是EFM编码，提供物理读取/写入的信号识别可靠性。

CIRC（Cross Interleaved Read-SolomonCode）编码过程在24Bytes原始数据中加入8Bytes的校验帧，它包括了C1和C2各4Bytes的纠错码。需要指出的是，原始的24Bytes数据经过CIRC编码后，分散到包括本CIRC帧在内的109个CIRC帧当中，这大大提高了容错能力。

CIRC编码生成的32Bytes帧中还要加入1Bytes的Sub-Code控制码，这个控制码对CD-Audio而言是一个关键。

所有的33Bytes CIRC帧要经过EFM编码，EFM（Eight to FourteenModulation）即8到14编码，同时EFM编码要符合二进制光盘的RLL（Run LengthLimited，游程控制）编码规则，每8bits数据经过EFM编码为14bits之后都要加上3bits的MergingBit（合并码），因此EFM编码从效果上实际上是一个Eight to Seventeen Modulation，即8到17编码。

这样33Bytes的CIRC帧便变为一个561bits的EFM帧，然而这还不是全部，每一个EFM帧需要3Bytes即24Bits的同步字节，同时这个同步字节需要3bits的MergingBit，这样一个完整的Frame就需要共588Bits的信道脉冲。然后每个脉冲就转换为CD盘片上的Pit和Land，1就是Pit/Land互相转换，0就是保持不变。

以上就是CD纪录模式的大概技术细节。

Sub-Code控制码

再介绍每一个Frame上存在的1Bytes的Sub-Code控制码：每一个Block有98Frames，75Frams的所有Sub-Code组合成为一个Sub-Code Block，显然它的大小为98Bytes。这98Bytes中，头2Bytes标志着Sub-CodeBlock的开头，独特地称之为S0和S1。

对于每一个Frame上的1Bytes即8bits的Sub-Code控制码，按顺序称之为P、Q、R、S、T、U、V、W。这样每个98Bytes的Sub-Code Block除去S0、S1Bytes剩下的96Bytes便可以划分为P、Q、R、S、T、U、V、W words，每个Words就由所有相对的bits组成，如Pwords就由96Frame里的96个P bit组合而成，每个Words长度为96bits。音频应用只使用了P words和Qwords，其他6个用于Text、Photo、Video之类的控制。

P words的作用非常简单，在每一个Audio Track音轨的开头，P words全部为二进制1（还有一些其他规则），在音轨中，P words全部为二进制0。Lead-Out区域，P words以交替为0和1，周期为每秒2个循环。

Q words，96bits，分为4个部分：

第一个4bits的部分用于控制，Bit1为0时CD盘片即为双声道，为1时即为四声道（当然……CD-Audio并不支持4声道，所以这个bit没什么大路用），Bit 2 未定义，Bit3即为复制开关，为0时禁止复制，1时则可以——最后效果如何，要看读取的光驱买不买账——Bit4控制Pre-Emphasis需要如否，为0则不需要，这个选项仅对模拟输出有效，同时还有一些其他不重要的限制。

第二个部分的4bits决定着第三个部分72bits的结构模式。最后16bits的第四部分为CRC错误检测，纯粹是检测，无法纠错，基本上没什么用。

第二部分的4bits可以定义16种模式——通常只有3种有用：

Mode 1定义第三部分的72bits纪录CD-Audio碟片音轨的号码以及开始的时间。72bits分为9Bytes，每Bytes使用BCD（Binary Coded Decimal）编码解码为两个十进制数字。

第一个Byte就包括着音轨号，范围就是01到99，在Lead-In，这个值为00，在Lead-Out，这个值为AA。

第二个Byte在音轨内记录着索引号，范围是01到99，00用于音轨之间。在Lead-In区域，它记录着音轨号。Lead-Out区域这个值为01。

接下来使用3个字节来记录当前Block的分、秒、Block间隔，因为Sub-CodeBlock出现的频率跟纪录Block出现的频率是一样的，都是每秒75次。在Lead-In，这个间隔从唱片开头计算，在音轨内，这个从音轨开头开始计算，音轨之间，这个间隔从下一个音轨开头往回开始计算。

第6Byte没有使用，并总是为0。

第7、8、9Byte作用跟3、4、5Byte相似，它在Lead-In区域之后，记录着从第一个音轨开头开始计算的分、秒、Block间隔。在Lead-In区域，它们跟第2Byte一起被称为唱片的TOC（Table Of Contents），为了容错，这时每一个Sub-CodeBlock都连续重复三次，7、8、9 Byte记录着到达唱片第一个音轨开头的分、秒、Block间隔；当第2Byte值为A0或者A1的时候，第7 Byte（分间隔）就记录着第一个音轨或最后一个音轨的数值，当第2 Byte值为A2的时候，第7Byte（分间隔）就记录着唱片的所有音轨时间（包括音轨之间的静音）。

Mode 2定义纪录UPC（UniversalProductCode），这就是很多唱片上面的条形码，开始的52bits被编码为13个BCD数字，接下来的12bits全为0，最后的8bits包括着当前Sub-Code Block在当前秒中的编号。Mode 2 Q words在使用的时候每100个Sub-Code Block必须最少出现一次。

Mode3定义纪录每一条音轨的ISRC（International Standard Recording Code），跟Mode2一样，这是可选的，然而在使用的时候每100个Sub-CodeBlock必须最少出现一次。ISRC使用了60bits，接下来的是4bits的0和跟Mode 2 Qwords一样的8bit名当前Sub-Code Block在当前秒中的编号。

这三种模式都有着定位音轨、时间的功能。

最后，CD光盘还使用ATIP（Absolute Time InPre-groove，绝对时间预制沟槽技术）来指示地址信息，一个ATIP地址信息共42bits，每秒钟出现75次，即每一个Block就对应着一个ATIP地址信息，这个42bits的数据块包括着4bits的同步码、24bits的分、秒、帧信息（每一项使用8bits）以及14bits的CRC校验码。

由此可见，我们的CD播放器上看到的音轨以及时间信息，都记录在Sub-Code的Qwords里面，通过这个信息，对照ATIP地址以及Qwords本身，CD-Audio就可以精确定位每一个Block的每一个Frame，因此我们可以完全确定地读出每一Frame的内容，并且每一Frame的内容都受着CIRC编码和EFM编码的保护，最后我们可以有序、精确地读出完整的CD-Audio信息。

简而言之，精确地读取CD-Audio的信息是可能的，影响着这个可能精确读取度的因素是CIRC编码及EFM编码的可靠度。影响CD-Audio复制、刻录、回放的另有原因。

CD-ROM具有额外的ECC/EDC纠错码而具有着更高的可靠性。

CD-Audio Beta、Jitter、回放及复制

对于CD-Audio的精确读取，在上一页已经阐述了其可行性：CD-Audio上每一个帧都可以有序精确定位，每一帧的内容都可以完整读出。现在我们来看看实际情况，以及一些以前的观点。

对于CD-Audio盘片而言，有两个影响/读取回放质量的因素：Beta和Jitter。

Beta就是激光功率在Pit和Land区域相对于功率中间点的对称性。CD-Audio规定为不大于+-0.008。

Jitter就是碟片的的数据周期/长度与标准数据周期（时钟）/长度之间的误差，参照物为标准的3T周期/时钟，单位为%或者ns。CD-Audio标准为不超过15%，即约为35ns。

显然，光盘的Beta和Jitter同时也跟读取/刻录光驱相关。通常Beta不是一个太重要的因素，人们谈论更多的是Jitter。

对于CD唱机而言，可以分为唱盘和DAC两大部分，纯数字的唱盘部分可以/可能做到输出正确的数字信息，可能的音质影响因素便存在于唱盘机械部分引起的无法纠正的读取错误（光头数字部分时基电路的Jitter也有可能会引起这些错误，然而大部分情况下，被CIRC编码和EFM编码所修正），以及由于时基电路的Jitter引起的DAC过程不精确上（这个，无法修正……）。

对于CD播放器而言，Jitter就是时基抖动，归根到底就是频率发生器/晶体振荡器产生的时钟信号的准确程度。同时，时基电路的Jitter也引起了光头的数据周期/长度与标准数据周期（时钟）/长度之间的误差，即Jitter是一脉相承的。

一些传统的观点认为CD-Audio是没有定位信息的，由于Jitter的原因光驱无法得到准确的读出信号，现在我们知道CD-Audio确实是有很多同步、定位信息的，所以这种观点自然不再成立。

另一些观点则承认CD-Audio可以完整读出，但是因为Jitter原因无法得到精确的音频数据，这是对Jitter的误解，由Jitter引起的Pit/Land读取错误会被EFM编码纠正，更大范围的错误则可以被CIRC编码纠正（当然CIRC编码之后就没有更多的保护措施了），这种观点自然不是正确的。

然而，CD唱机的通常遇到错误的数据块的时候是不会反复读取的，这时就会产生爆音，或者，按照机理的不同，通过运算生成一个接近真实值的新值来代替，这样回放效果自然不会好。高级的CD播放器会通过机械、时钟电路等各方面的改进来提升回放的效果，相对地成本也会更高。

对于CD光驱而言，回放通常由声卡来完成，这时跟CD唱机的情形也差不多，因此光驱数字部分时基电路的Jitter和声卡DAC部分的Jitter影响着音质。

读取CD-Audio的时候，通常CD播放器不会反复读取CD-Audio的Frames，因此要得到完美的声音，需要付出较大的代价，而CD光驱抓音轨则可以反复读取，因此CD光驱抓轨对于复制而言可以/可能做到100%的，这一方面而言CD光驱对于CD唱机具有一定的优势——不过CD唱机也可以完全设计为遇到错误重新读取。

光驱读出的无损PCM编码数据通过各种总线传输至声卡，再通过声卡DAC最终输出模拟信号，这方面通常的CD唱机或者配备的额外的DAC就要比声卡具有更多的优势——当然声卡中也有DAC效果很好的产品存在。

CD光驱模拟方式播放CD则通常比CD播放器糟糕得多，数字播放方式则同样会受到声卡DAC的Jitter困扰，并且这时光驱读取错误通常不会反复读取错误段（基本都如此设计）。

总体而言，精确读取CD-Audio方面CD光驱具有一定的优势，而在回放方面，CD唱机会做得更好。

CD-Audio复制

我们暂不考虑版权问题，只考虑技术。

对于个人复制而言，通常是指将音频抓轨的WAV文件刻录到CD-R盘片中，如前面所述精确的读取是有可能实现的，同样的逆过程按照原理也可以/可能实现，即音乐内容一模一样的复制碟片是可以的，不过复制的碟片同时受到刻录机和刻录碟片的Beta、Jitter影响，因此通常难以做到100%复制，不同的的刻录机、刻录碟片表现也不相同，这也是玩家不停追寻高档刻录机和刻录碟片的原因。

关于音频抓轨和刻录还有一个脚注：Offset（偏移），这是因为不同的光驱/刻录机起始的读取/刻录时间有差异造成的，不过除了Offset不同之外，其它数据都一样，因此它们不影响音质。同一个光驱/唱机流行的音频抓轨软件Exact Audio Copy里面具有专门的Offset相关选项。

CD唱片的复制制造则不同，通过一个钢制的母片（第二母片，第一母片是一个很软的材料制作的，不适合复制），使用类似铅字印刷的方式制造出大量几乎是100%一模一样的CD碟片——就是我们买到的CD唱片。

[ 本帖最后由 jamboo 于 2008-3-3 16:51 编辑 ]

jamboo · 发表于 2008-3-3 16:44:34

原帖由 看门人 于 2008-3-3 16:36 发表

机箱震动好大，DAC1避震还来不及呢。

本来就是随便玩玩的，反正pchifi不入流。

另外，我觉得解码器对振动的敏感程度很低。

只有机械结构，胆机，振动单元才要考虑避震。解码器宁可玩好电。

zyzs · 发表于 2008-3-3 18:13:58

我这有3套高丘，说实话耳朵比较木听不出区别.....

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 18:56:51

原帖由 jamboo 于 2008-3-3 16:42 发表

自己还不清楚的概念，最好不要轻易断定别人的对错。

其他不说了，转篇帖子

http://www.jfffabc.com/node/302

探索真相：精确读取和复制CD-Audio ...

这个帖子我大概是3年前研究的
至于可信性，3年前我是深信不移的，但是玩到了今天我要打问好了

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 19:01:17

另外这个文章错误百出
难道网上一个地球人写的文章就一定对了?

比如这句：显然，光盘的Beta和Jitter同时也跟读取/刻录光驱相关。通常Beta不是一个太重要的因素，人们谈论更多的是Jitter。

光盘的读取jitter在一定的范围内（小于35ns）远远不如beta对声音的影响大，这个是做过好多测试总结出来的。比如我可以刻录出读取jitter在16ns以内（超过500元一张的标准测试盘大约18ns左右）但是声音一听就是一塌糊涂的盘，因为这时候beta值有问题

看门人 · 发表于 2008-3-3 19:14:10

原帖由 zyzs 于 2008-3-3 18:13 发表
我这有3套高丘，说实话耳朵比较木听不出区别.....

把APE换成CD试一下。。。

jamboo · 发表于 2008-3-3 19:33:39

你没法量化，也说不出个所以然，只能谈谈听感。也罢。

否定别人只靠自己主观的感受而没有理论支持和客观实验是站不住脚的，当然这不是搞学术科研不必当真。

另外一点就是，讨论的本身不是刻录而是“是否能精确得从可靠的CD中抓取音频数据”而已（也就是用安全方式抓轨，CD情况好的话抓1w次的数据都是一摸一样的），更本不涉及复制之类的问题，那么什么jitter，beta都可以无视的。

何必选择性无视？另外我觉得质疑技术标准是很可笑的。

“至于可信性，3年前我是深信不移的，但是玩到了今天我要打问好了”，只能说，人是会变的，客观也会变主观，唯物也会变唯心。

反正争论到这个份上没太大意义了，就此打住。总之，事实是不会变的，真相也只有一个。

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 19:50:10

原帖由 jamboo 于 2008-3-3 19:33 发表
你没法量化，也说不出个所以然，只能谈谈听感。也罢。

否定别人只靠自己主观的感受而没有理论支持和客观实验是站不住脚的，当然这不是搞学术科研不必当真。

另外一点就是，讨论的本身不是刻录而是“是否能精确 ...

量化jitter测试1年半前在JD上做过
当时网友动用了十万级别的专门量化测试设备，还能看出读取jitter的波形，当初还有不少视频，现在已经找不见了
我使用不同的设置和光头功率、轨道密度刻录了很多盘捐献测试了，也知道了怎么有效控制读取jitter
并且校长和赵医生在我家听过了那种声音糟糕的jitter牛逼盘，远不如专业台机直刻的好，甚至还不如设置正常点但是jitter大不少的，同一台PP上刻出的盘

至于抓轨这东西的问题你用一个软件抓1万边都一样也不能说明任何问题，多换几个光驱和别的软件比比。

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 19:52:08

原帖由 看门人 于 2008-3-3 19:14 发表

把APE换成CD试一下。。。

还是继续听APE的好
至少没那么多讲究

8492 · 发表于 2008-3-3 19:57:02

唉，正版cd的制作过程和我们自己刻录具体哪里不一样呢？
大大们介绍一点高端刻录机，刻录盘来看看？？

最近对自己刻的cd……恼火啊

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 20:12:31

原帖由 8492 于 2008-3-3 19:57 发表
唉，正版cd的制作过程和我们自己刻录具体哪里不一样呢？
大大们介绍一点高端刻录机，刻录盘来看看？？
最近对自己刻的cd……恼火啊

拥有007后听刻录确实比较恼火的

你那里还有可能买到浦科特的PP2 （精品版2代）刻录机
盘的话信息量大、全频比较平衡、比较接近原版的for audio母版刻录盘中，性价比较好的是日本太诱的that's for audio special 日本价格折算人民币大约15元一张

nadesicozhao · 发表于 2008-3-3 20:14:58

http://www.rakuten.co.jp/vic/606969/486826/734570/#581194

这张在国内要40大元，但是日本价格很不错，米多的话，强烈推荐

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关于ape和wav区别的一些研究及疑惑

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