Wenn eine CD beschädigt ist (z. B. beim Einlegen in einen CD-Player stottert usw.), wie klingen die beschädigten Daten, wenn Sie sie auf Ihrem Computer rippen, um eine MP3 zu erstellen?
Wäre es nur eine „Leerstelle“ mitten im Titel? Oder würden Sie verzerrtes Audio / Rauschen usw. hören?
Zur Klarstellung: Diese Frage bezieht sich auf das Lesen von Audio von einer CD und das Kodieren in MP3, nicht auf das Lesen einer Daten-CD mit MP3-Datei.
Antwort1
Gute CD-Ripper-Software wie z. B. cdparanoiaversucht ihr Bestes, falsche Lesevorgänge einer CD zu korrigieren und durchsucht den betroffenen Teil mehrmals; manchmal mehrere Minuten lang, bis die Daten wiederhergestellt sind. Dies ist möglich, weil CDs Prüfsummen zur Fehlerkorrektur enthalten und einen Lesefehler sofort erkennen sollten.
Aufgrund dieser Strategie hat eine CD-Ripper-Software eine viel höhere Chance, die richtigen Daten wiederherzustellen, als ein typisches CD-Wiedergabegerät, das auf die Wiedergabe in Echtzeit ausgelegt ist.
In dem seltenen Fall, dass ein Teil der Daten (in Ihrem Beispiel wäre das Audio) unlesbar bleibt, überspringt der Ripper diesen Abschnitt normalerweise einfach. Bei einer codierten MP3-Datei überspringt er also den fehlerhaften Abschnitt (der in der resultierenden Audiodatei entweder interpoliert oder hörbar übersprungen sein könnte).
Antwort2
Das MP3-Dateiformat besteht aus Frames. Jeder Frame beginnt mit elf „1“-Bits und einigen Metadatenbytes, die die Bitrate steuern und einige andere Attribute definieren. Jeder Frame ist unabhängig und wurde so entwickelt, um Streaming zu unterstützen.
Frames können einen CRC (Fehlerprüfung) aufweisen. Dies ist optional.
Das Betriebssystem wird den Lesevorgang wahrscheinlich wiederholen, wenn es fehlerhafte Sektoren auf einer CD findet (CD-Hardware verfügt über einen eigenen Fehlerprüfmechanismus, bevor der MP3-Encoder überhaupt etwas erkennt). Vorausgesetzt, der Decoder arbeitet nicht mit einem Puffer, erhält der Decoder während dieses Vorgangs keine neuen Daten und muss anhalten. Wenn das Betriebssystem die Daten nicht lesen kann, meldet es möglicherweise einen Fehler an das Betriebssystem, der schließlich an den Prozess gemeldet wird, der den MP3-Encoder hostet. Was hier genau passiert, hängt von der Software ab.
Wenn die Daten von der CD falsch gelesen werden und trotzdem zum Decoder gelangen, können folgende Dinge passieren (auf einem PC würde das wahrscheinlich nicht passieren, bei einem Autoradio oder einem anderen Nicht-PC-Gerät jedoch schon):
Ein MP3-Decoder sucht nach diesen elf 1-Bits, um den Anfang eines Frames zu finden. Wenn er sie nicht findet, stoppt er die Dekodierung wahrscheinlich bis zum nächsten Frame.
Wenn die Header-Daten fehlerhaft sind, wird der Frame möglicherweise mit der falschen Bitrate wiedergegeben, da das Byte, das die Bitrate angibt, möglicherweise falsch ist.
Wenn das Header-CRC-Bit gesetzt ist und der CRC nicht übereinstimmt, wird der Decoder den Frame wahrscheinlich aussortieren und nicht abspielen. Bei den meisten MP3-Dateien ist das CRC-Bit nicht gesetzt.
Wenn die Nutzlast (Daten nach dem Header) falsch ist, versucht der MP3-Decoder, sie abzuspielen.
Die Aufgabe eines Decoders besteht darin, die komprimierten Daten zu übernehmen und unkomprimierte Daten zu generieren, um sie an eine „höhere“ Ebene weiterzuleiten. Diese obere Ebene verwendet die unkomprimierten Daten tatsächlich, um ein Audiogerät anzusteuern. Ich würde vermuten, dass die meisten Encoder-/Audiotreiber-Setups einen Puffer haben – mit konfigurierbarer Größe –, in dem der MP3-Decoder einige Daten für den Audiotreiber aufbauen und erneute Leseversuche ermöglichen kann.
Wenn der Decoder also angehalten hat, weil er keine Daten empfängt, kann die obere Ebene, die das Audiosignal tatsächlich steuert, Folgendes tun:
- Auf der oberen Ebene wird Stille ausgegeben. Sie würden eine Unterbrechung im Audio hören.
- Der Decoder stoppt das Füllen eines Audiopuffers mit Daten, aber die obere Ebene spielt weiter, was da ist. Audiopuffer sind normalerweise „zirkulär“, was bedeutet, dass sie nicht auf Null gesetzt, sondern ständig mit neuen Daten überschrieben werden. Sie hören einen Sprung, der einen Teil der vorherigen Audiowiedergabe darstellt.
- Die obere Ebene ist schlau und versucht zu interpolieren, was da „sein sollte“. Ich glaube nicht, dass das sehr üblich ist.
Wenn der Decoder fehlerhafte Daten ausgibt, hören Sie Rauschen oder Knacken im Audiosignal.
Antwort3
Im besten Fall kann der Ripper genügend Daten abrufen, damit der Titel einwandfrei abgespielt werden kann. Im zweitbesten Fall gibt er auf und produziert keinen Audiotitel, weil er das nicht kann. Im schlimmsten Fall erhalten Sie eine Audiodatei, die sich anhört wie beim Versuch, den Titel auf einem normalen CD-Player abzuspielen, oder sogar noch schlimmer (Pausen, Wiederholungen, Stottern, Aussetzer usw.).
Meine Erfahrungen mit auf CDParanoia basierenden Rippern waren im Allgemeinen eher im Best-Case-Szenario, aber ich bin auf alle drei Szenarien gestoßen.
Antwort4
Ich hatte noch nie eins mit Rauschen. Auch nicht wirklich „verzerrt“ – aber es könnte dieselbe halbe Sekunde ein paar Mal abgespielt werden. Das ist normalerweise kurz bevor es mehrere Minuten vor der Hand springt, um eine Schleife zu wiederholen, oder vorwärts springt und sich anhört, als ob Sie die FF-Taste einen Moment lang gedrückt halten. Alle „Leerstellen“ sind wahrscheinlich die Wiedergabe des Anfangs eines Titels, da es erneut springt oder eine Schleife abspielt.