数字音频光盘

CD-DA

载体格式

音频 CD 采用的标准化应用格式,以 44.1 kHz、16-bit 双声道线性 PCM 储存声音,并通过曲目、索引和子码组织播放信息。

详细说明

CD-DA(Compact Disc Digital Audio,数字音频光盘)是用于预录音频 CD 的应用格式,由飞利浦和索尼共同制定,其基础规范通常称为《红皮书》。它随商业 CD 于 1982 年进入市场,后来纳入 IEC 60908 等标准。日常所称的“音乐 CD”通常指 CD-DA,而“CD”本身还包括 CD-ROM、CD-R、CD-RW 等用途不同的介质与规范。

CD-DA 以 44.1 kHz 采样率、16-bit 量化深度记录双声道线性脉冲编码调制音频,原始数据率为 1,411.2 kbit/s。规范不使用 MP3、AAC 等感知编码;盘中的 PCM 数据也没有预先封装成 WAV 文件。计算机抓轨时读取音频扇区,再把连续采样数据写入 WAV、AIFF、FLAC 或其他文件格式。 音频数据沿盘片上的连续螺旋轨道排列。CD-DA 每秒读取 75 个扇区,每个音频扇区包含 2,352 字节主数据,对应 1/75 秒的立体声 PCM。曲目并不是彼此独立的文件,而是由目录表记录起始位置;曲目之间可以有静音,也可以无缝衔接。索引点还可在一条曲目内部标记位置,不过多数商业唱片只使用曲目起点所需的基本索引。

除主音频数据外,CD-DA 还设置 P 至 W 八个子码通道。P、Q 通道承担曲目边界、时间、目录和控制标志等信息,其他通道可供图形或文字扩展使用。CD-Text 把专辑名、艺人、曲名等字符写入子码区域,但它属于后来的扩展,不是每张 CD 或每台播放器都支持。预加重标志、复制许可和数据轨标志等控制信息也由相应子码携带。

盘片读取采用交叉交织里德-所罗门码进行错误检测与纠正,并通过交织把连续的物理缺陷分散到不同时间位置。轻微划痕或局部读数失败可能被纠正;当错误超过冗余能力时,音频设备可采用插值、保持前值或静音等处理。CD-DA 的容错目标是维持连续播放,这与要求逐字节恢复一致内容的 CD-ROM 数据轨有所不同。

标准 120 毫米音频 CD 最初以约 74 分钟播放时间为典型容量,后来广泛使用的盘片可达到约 80 分钟。具体可用时间与轨道间距、记录范围及制版参数有关。CD-DA 也能存在于混合模式光盘或 Enhanced CD 中,但数据轨与音频轨的排列、会话结构以及传统播放器的可见内容由相应扩展规范另行规定。