數碼音頻光碟

CD-DA

載體格式

音頻 CD 採用的標準化應用格式,以 44.1 kHz、16-bit 雙聲道線性 PCM 儲存聲音,並通過曲目、索引和子碼組織播放資訊。

詳細說明

CD-DA(Compact Disc Digital Audio,數字音頻光盤)是用於預錄音頻 CD 的應用格式,由飛利浦和索尼共同制定,其基礎規範通常稱為《紅皮書》。它隨商業 CD 於 1982 年進入市場,後來納入 IEC 60908 等標準。日常所稱的“音樂 CD”通常指 CD-DA,而“CD”本身還包括 CD-ROM、CD-R、CD-RW 等用途不同的介質與規範。

CD-DA 以 44.1 kHz 採樣率、16-bit 量化深度記錄雙聲道線性脈衝編碼調製音頻,原始數據率為 1,411.2 kbit/s。規範不使用 MP3、AAC 等感知編碼;盤中的 PCM 數據也沒有預先封裝成 WAV 文件。計算機抓軌時讀取音頻扇區,再把連續採樣數據寫入 WAV、AIFF、FLAC 或其他文件格式。 音頻數據沿盤片上的連續螺旋軌道排列。CD-DA 每秒讀取 75 個扇區,每個音頻扇區包含 2,352 字節主數據,對應 1/75 秒的立體聲 PCM。曲目並不是彼此獨立的文件,而是由目錄表記錄起始位置;曲目之間可以有靜音,也可以無縫銜接。索引點還可在一條曲目內部標記位置,不過多數商業唱片只使用曲目起點所需的基本索引。

除主音頻數據外,CD-DA 還設置 P 至 W 八個子碼通道。P、Q 通道承擔曲目邊界、時間、目錄和控制標誌等資訊,其他通道可供圖形或文字擴展使用。CD-Text 把專輯名、藝人、曲名等字符寫入子碼區域,但它屬於後來的擴展,不是每張 CD 或每台播放器都支持。預加重標誌、複製許可和數據軌標誌等控制資訊也由相應子碼攜帶。

盤片讀取採用交叉交織裏德-所羅門碼進行錯誤檢測與糾正,並通過交織把連續的物理缺陷分散到不同時間位置。輕微劃痕或局部讀數失敗可能被糾正;當錯誤超過冗餘能力時,音頻設備可採用插值、保持前值或靜音等處理。CD-DA 的容錯目標是維持連續播放,這與要求逐字節恢復一致內容的 CD-ROM 數據軌有所不同。

標準 120 毫米音頻 CD 最初以約 74 分鐘播放時間為典型容量,後來廣泛使用的盤片可達到約 80 分鐘。具體可用時間與軌道間距、記錄範圍及製版參數有關。CD-DA 也能存在於混合模式光盤或 Enhanced CD 中,但數據軌與音頻軌的排列、會話結構以及傳統播放器的可見內容由相應擴展規範另行規定。