EL COMPACT DISC

El origen de los discos compactos fue debido a la necesidad en el mercado del sonido, de un sistema de reproducción que reprodujera el sonido original una y otra vez sin perder la calidad de sonido. Para entender esta evolución de los aparatos de sonido hay que retroceder al pasado y ver como evolucionaron estos aparatos. Primero fueron los discos fonográficos, en los que se graba el sonido en un plástico dibujando surcos que harán vibrar a una aguja, y a su vez una membrana. Pero hacia falta que la gente pudiera grabar también el sonido, para eso se inventaron las cintas magnetofónicas, en las que se plasmaban las señales de audio en una cinta magnética, mediante una cabezal. (Ambos sistemas se explicarán posteriormente). Pero estos sistemas tenían el problema de que el cabezal o la aguja tenían un contacto directo con el material gravado, con lo que por rozamiento se iban deteriorando. Además era muy fácil que algún factor externo los rayara o desmagnetizara. Es por eso que se inventó el CD, y el cd-regrabable, y los posteriores DVD’s, que acababan con el problema de la fricción (es un haz de luz y no un cabezal el que toca la superficie del disco, y además para solucionar los errores provocados por factores externos tienen algoritmos de corrección de errores). Otra ventaja que tienen los cd’s contra los discos de vinilo es el tamaño. Ocupando muchísimo menos y en una sola cara de grabación (en los cd’s, los dvd’s pueden usar las dos), tiene el mismo tiempo de grabación y si los comparamos con los DVD’s este tiempo de grabación es infinitamente superior.
Todo esto es aplicado de igual manera a los computadores, los cuales también hacían (y hacen) uso de cintas y discos magnéticos que sufrían los problemas de fricción del cabezal.

Que los CD’s sean redondos no es por casualidad, la ventaja de este sistema es obvia, si has querido pasar de canción en una cinta de audio o en un disco de vinilo, te habrás dado cuenta de que se tarda muchísimo menos en acceder a la parte de la grabación que quieras del disco que de la cinta. ( Por eso fracasaron, entre otros motivos, las cintas magnéticas de grabación digital de Philips, hace unos años, y están un poco más extendidos los mini-disc de Sony que son discos y no cintas secuenciales).

Las cintas de audio tienen que pasar toda la grabación para llegar a la siguiente, y la velocidad de rotación no puede ser muy elevada porque podría estropear o romper la cinta, esto pasa de igual manera en las cintas de vídeo, y aunque se han inventado sistemas muy rápidos para rebobinar, los cd-audio, o los cd-vídeo tendrán las de ganar. Ahora solo falta que las compañías apoyen estos sistemas. En el mundo de los ordenadores, las ventajas de los discos frente a las cintas secuenciales también son obvias, y hoy quedan pocos dispositivos que usen sistemas de almacenamiento en medios lineales, como por ejemplo las cintas de back-up que aún usan algunas empresas. Los discos duros, zips, cd-roms, magneto-opticos, etc. utilizan sistemas de discos.

Todos los discos compactos de audio deben girar con una rapidez lineal constante (1.3 m/s). Esto significa que, en cada segundo, el lector explora un tramo cuya longitud es de 1.3 metros. Como la espiral va aumentando su diámetro a medida que transcurre la reproducción, el giro del disco (rapidez angular) va disminuyendo para mantener constante la rapidez lineal. Esto puede observarse en un reproductor provisto de ventanilla.

Preparación del master de vidrio		El proceso de mastering comienza con un disco de vidrio de 240 mm de diámetro y un grosor de 6 mm, debidamente pulido y limpio. El dibujo muestra un corte del disco.
Recubrimiento de material fotosensible		La superficie es recubierta con una capa de un material fotosensible de 0.12 micras.
	Este grosor es exactamente la cuarta parte de la longitud de onda del rayo láser que posteriormente leerá los datos cuando el disco esté acabado.Para evitar la contaminación del recubrimiento, todo el proceso de mastering se lleva a cabo en instalaciones especiales libres de partículas en suspensión.La uniformidad del recubrimiento es verificada con un un láser infrarrojo. Posteriormente el disco es sometido a calor para endurecer el recubrimiento y proceder a su grabado.
Grabado	Alimentado por los datos de la fuente, el rayo láser grabador describe una espiral sobre el disco con una separación de 1.6 micras. El recubrimiento se endurece en aquellos puntos que son expuestos a la luz del láser.
Tratamiento del master de vidrio	Las porciones del recubrimiento que no fueron expuestas al láser grabador, se remueven químicamente. Las perforaciones del disco compacto terminado se formarán en aquellos lugares donde el recubrimiento se mantuvo.
Metalizado del master de vidrio	Una fina capa metálica de plata o níquel es depositada sobre el disco para escuchar su reproducción (y así verificar que no existan detalles defectuosos antes de continuar con el proceso), y deja al master electricamente conductor para el siguiente paso.
Electrodeposición	El master metalizado es sometido a un proceso de electrodeposición para añadir metal a la superficie hasta alcanzar unos pocos milímetros.
Formación del master metálico	La capa metálica, que es removida del master de vidrio, es la imagen negativa de éste (y del disco compacto final). Aunque este master metálico podría ser utilizado directamente como estampa, es preferible usarlo como "padre" para crear estampas adicionales.
Formación de la "madre" metálica	Un proceso de metalización similar se realiza para crear masters adicionales. Sin embargo, estos masters "madre" son imágenes positivas y no sirven como estampas. Típicamente un "padre" puede generar tres o seis "madres".
Creación de las estampas	Nuevamente se repite la electrodeposición para formar hasta 10 estampas de cada "madre". Esta manera de generar estampas se llama proceso master-madre-estampa, y permite la creación de unas 50 estampas a partir del mismo master.

Preparación de la estampa		Cada estampa es preparada para su colocación en la máquina replicadora.
Moldeo del disco		El policarbonato fundido es inyectado a alta presión contra la estampa en una prensa. A continuación, es rápidamente enfriado antes de retirarlo de la prensa; esto toma unos doce segundos por cada copia.
	Hasta este punto, el disco compacto todavía es transparente, y no se puede leer hasta que se recubra metalicamente en el siguiente paso. El policarbonato es muy adecuado como material porque ópticamente tiene una baja distorsión, goza de buena resistencia mecánica, es resistente a la humedad y al calor moderado, y se puede trabajar en él con mucha precisión. Pero para ello, es imprescindible que esté libre de cualquier tipo de contaminación.
Metalizado de la superficie de lectura		A continuación se aplica un baño de aluminio para formar la superficie de lectura. Una capa de 0.10 a 0.15 micras proporciona la alta reflectividad requerida.
Sellado		El metalizado se protege aplicando una capa protectora de laca.
Impresión de la etiqueta		Finalmente, se imprime la etiqueta del disco.

Un cabezal, en el que hay un emisor de rayos láser, que dispara un haz de luz hacia la superficie del disco, y que tiene también un fotoreceptor (foto-diodo) que recibe el haz de luz que rebota en la superficie del disco. El láser suele ser un diodo AlGaAs con una longitud de onda en el aire de 780 nm. (Cercano a los infrarrojos, nuestro rango de visión llega hasta aproximadamente 720 nm. Por lo que nos resulta una luz invisible, pero no por ello no dañina. No debemos mirar nunca un haz láser. La longitud de onda dentro del policarbonato es de un factor n=1.55 más pequeño que en aire, es decir 500 nm. Todo esto lo explico para cuando explique en el siguiente punto como se leen los ceros y unos del policarbonato.

Un motor que hace girar el disco compacto, y otro mueve el cabezal a lo ancho del disco. Con estos dos mecanismos tenemos acceso a todo el disco. El motor se encarga del CLV (constant linear velocity), que es el sistema que ajusta la velocidad del motor de manera que su velocidad lineal sea siempre constante. Así, cuando el cabezal de lectura está cerca del borde el motor gira más despacio que cuando está cerca del centro. Este hecho dificulta mucho la construcción del lector pero asegura que la tasa de entrada de datos al sistema sea constante. La velocidad de rotación en este caso es controlada por un microcontrolador que actúa según la posición del cabezal de lectura para permitir un acceso aleatorio a los datos. Los CD-ROM, además permiten mantener la velocidad angular constante, el CAV (constant angular velocity). Esto es importante tenerlo en cuenta cuando se habla de velocidades de lectura de los CD-ROM.

Un DAC, en el caso de los cd-audio, y en casi todos los cd-roms. DAC es Digital to Analogical converter. Es decir un convertidor de señal digital a señal analógica, la cual es enviada a los altavoces. DAC’s también hay en las tarjetas de sonido, las cuales, en su gran mayoría, tienen también un ADC, que hace el proceso inverso, de analógico a digital.

Luego tiene muchísimos más servosistemas, como el que se encarga de guiar el láser a través de la espiral, el que asegura la distancia precisa entre el disco y el cabezal, para que el laser llegue perfectamente al disco, o el que corrige los errores…

1.Un haz de luz coherente (láser) es emitido por un diodo de infrarrojos hacia un espejo que forma parte del cabezal de lectura, el cual se mueve linealmente a lo largo de la superficie del disco. (Ver figura de página anterior).

2.La luz reflejada en el espejo atraviesa una lente y es enfocada sobre un punto de la superficie del CD

3.Esta luz incidente se refleja en la capa de aluminio, atravesando el recubrimiento de policarbonato. La altura de los salientes (que es como se ven los agujeros desde abajo, ver creación del CD) es igual en todos y está seleccionada con mucho cuidado, para que sea justo ¼ de la longitud de onda del láser en el policarbonato.

La idea aquí es que la luz que llega al llano (parte dos de la gráfica) viaje 1/4 + 1/4 = 1/2 de la longitud de onda (en la figura se ve que la onda que va a la zona sin saliente hace medio período, rebota y hace otro medio período, lo que devuelve una onda desfasada medio período ½ cuando va a la altura del saliente), mientras que cuando la luz rebota en un saliente, como se puede ver en la primera parte de la figura la señal rebota con la misma fase y período pero en dirección contraria. Esto hace que se cumpla una propiedad de la optico-física que dice una señal que tiene cierta frecuencia puede ser anulada por otra señal con la misma frecuencia, y misma fase pero en sentido contrario por eso la luz no llega al fotoreceptor, se destruye a sí misma. Se da el valor 0 a toda sucesión de salientes (cuando la luz no llega al fotoreceptor) o no salientes (cuando la luz llega desfasada ½ período, que ha atravesado casi sin problemas al haz de luz que va en la otra dirección, y ha llegando al fotoreceptor), y damos el valor 1 al cambio entre saliente y no saliente, teniendo así una representación binaria. (Cambio de luz a no luz en el fotoreceptor 1, y luz continua o no luz continua 0.)

4.La luz reflejada se encamina mediante una serie de lentes y espejos a un fotodetector que recoge la cantidad de luz reflejada

5.La energía luminosa del fotodetector se convierte en energía eléctrica y mediante un simple umbral nuestro detector decidirá si el punto señalado por el puntero se corresponde con un cero o un uno.

El CD y fue desarrollado por Philips y Sony a principios de los 80. Cuando los CD's fueron introducidos al mercado, su único propósito era almacenar música. Para entender cómo funciona un CD, primero necesitamos saber cómo funciona la grabación y reproducción analógica, las diferencias entre medios analógicos y digitales, y como funciona la grabación digital, todo con el fin de entender la re-creación del sonido. Luego ya podremos hablar del formato concreto de los discos compactos de audio, CD-A.

El sonido es el efecto producido por el desplazamiento de presión en la superficie de un objeto. Desde el punto de vista de nuestra percepción el sonido es, también, la sensación producida en el órgano del oído por el movimiento vibratorio de los cuerpos, transmitido por un medio elástico, como el aire.

Es decir, es el efecto que produce nuestro oído al vibrar la membrana de este órgano, cuando las moléculas de aire (o de agua, cuando estamos buceando, por ejemplo) o cualquier otro material elástico en contacto con nuestro tímpano o el de un ser o sistema con la capacidad de captar estas vibraciones, se mueven (contraen o expanden) en forma de vibraciones o ondas.

Un ejemplo de señal de sonido es la sinusoidal, que es matemáticamente lo más parecido a una membrana de tambor vibrando sin atenuación. Cuando golpeas la membrana de un tambor lo que haces es comprimir el aire del interior, lo que hace que luego se descomprima y se vuelva a comprimir, si no hubiera fricción estaría vibrando eternamente, pero en la realidad cada vez va más lento (un ejemplo muy visual es ver vibrar las cuerdas de la guitarra). Si dibujáramos en una recta este efecto, aparecería una señal sinusoidal con una pequeña atenuación. Si nos fijamos en ella nos daremos cuenta de sus dos características principales: la amplitud, o intensidad de la señal, y la frecuencia, o tiempo que invierte la onda sinusoidal en completar un ciclo completo.

Basándonos en el ejemplo anterior, la amplitud del sonido de un tambor vendría dada por el tamaño del mismo (de su membrana), cuanto más grande la distancia entre cuando este lo mas dentro del tambor, o lo más alejado del mismo es la amplitud, y la frecuencia seria el número de veces por segundo que la membrana "sube y baja" (esto se puede regular en un tambor tensando o destensando la membrana, igual que cuando tensas las cuerdas de la guitarra que aumenta también la frecuencia). Si la onda sinusoidal se repite 10 veces por segundo, se dice que la onda posee una frecuencia de 10 ciclos por segundo, o más científicamente una frecuencia de 10 hercios.

La frecuencia es la encargada de que oigamos un sonido grave o otro agudo. Nosotros los humanos somos capaces de escuchar entre 20 y 20.000 hercios (entre 20 y 20.000 vibraciones por segundo), aunque estamos hablando de límites, las personas normales suelen ser un poco inferiores, además con la edad estos límites van acortándose con la edad, disminuyendo hasta los 15.000 hercios o menos. Es por eso que estos límites se toman basándonos el rango de audición de los niños.

En un CD (y en cualquier tipo de tecnología de grabación digital) la meta es crear una grabación con una calidad muy alta (muy alta similitud entre la grabación original y la reproducida) y perfecta reproducción (la grabación debe sonar igual cada vez que se coloque y no importa cuántas veces sea). Para lograr estas metas, la grabación digital convierte la onda análoga en una combinación de números y graba los números en lugar de la onda. La conversión es hecha por un dispositivo llamado convertidor análogo-digital (ADC), el cual ya fue presentado en los componentes del lector de CD. Para reproducir la música, el conjunto de números es convertido a una onda análoga por un convertidor digital-análogo (DAC). La onda análoga producida por el DAC es amplificada y llevada a los altavoces para producir el sonido.

La onda análoga producida por el DAC será la misma todo el tiempo, mientras los números no sean alterados, y esta es una de las cualidades más alabadas de los sistemas digitales respecto de los analógicos, los cuales pueden variar o disminuir su calidad muy fácilmente. La onda análoga creada por el DAC será también muy similar a la onda análoga original si el convertidor análogo-digital "muestrea" a una velocidad alta y produce números exactos.

Pero vayamos paso a paso. Siempre se parte de una señal analógica, la cual vamos a digitalizar. He aquí una onda típica (asumiendo que las marcas en el eje horizontal representan 1/1000 oscilaciones por segundo):

Cuando convertimos señales analógicas, tenemos en cuenta dos magnitudes, una es cada cuanto tiempo vamos a muestrear la señal (tiempo o frecuencia de muestreo), la otra es, la que nos dices cuantos niveles (niveles de muestreo) posibles tenemos para asignar uno cada unidad de tiempo. Cuando decimos que tenemos un archivo de sonido a 44.1 khz, nos referimos al tiempo que hay entre muestra y muestra. Como definimos anteriormente, los hercios son el número de pulsos o muestreos por segundo en este caso. Ya que lo hacemos a 44.1 khz, son 44100 hercios, que son 44100 muestras por segundo. Y si la señal está muestreada a 8 bits, quiere decir que hay 28 particiones o niveles posibles por cada muestra. Es decir 256 rayitas en el eje Y. Los CD’s están muestreados a 16 bits, 216, 65.000 rayitas en el eje y , y 44.1 khz, o rayitas en el eje x por segundo.

En ele ejemplo de la figura anterior el tiempo que pasa entre muestra y muestra es la línea horizontal (x), y los distintos valores que puede tomar la muestra están en el eje y.

Pero aumentemos la velocidad de muestreo. Es decir el numero de rayitas del eje X y aumentemos también el número de niveles, rayitas en el eje Y.

Se puede comprobar que cuando la frecuencia y los niveles de muestreo aumenten, la similitud de la señal analógica y la muestreada una vez interpolada por el DAC, es muy similar. En el caso del sonido del CD como ya he dicho antes, la fidelidad es una meta muy importante así que la velocidad de muestreo es de 44100 muestras por segundo y el número de gradaciones o niveles es 65536. Bajo estas condiciones la salida del DAC se acerca mucho a la onda original de la cual el sonido es esencialmente "perfecto" para el oído humano.

Ahora debemos guardar estas muestras en formato binario. Para cada muestra utilizaremos una cantidad de bits (unos y ceros). Por ejemplo, tenemos una muestra de una señal. La hemos hecho un muestreo a 4 niveles que son 2 bits (2 bits quiere decir, que hacen faltan dos dígitos binarios para numerar todos los niveles 00, 01, 10, 11 que es lo mismo que 0,1,2,3).

Esta gráfica representa en azul la señal analógica. En puntos rojos las distintas muestras que se han tomado, con un rango de 4 valores posibles (0, 1, 2, 3). También he puesto el rango de valores en binario, para que os deis cuenta de que han hecho falta 2 bits para poder tener 4 dígitos distintos en binario. En verde está la señal que podría quedar si queremos pasar de las muestras a una señal continua con un DAC.

Pues cada muestra no es más que un valor. En este caso 00, o 10 etc. Una sucesión de muestras forman el archivo binario de sonido. Este archivo es lo que forma el archivo de sonido. Voy a hacer el archivo binario que contenga la señal de arriba.

Es así de simple, en principio. Pues imaginad lo grande que debe de ser una canción de un CD en binario. Hay 65.535 niveles, y cada segundo se hace 44.100 muestras por canal, (uno por altavoz, 2 normalmente).

Pues poned 44.100 números de estos seguidos, y tendréis un segundo de sonido con calidad digital de CD.

1111111111111111 0000000000000000 1010000010000001 0000000000000000 y así hasta poner 44.100 números de 16 bits para obtener un segundo, impresiona un poco.

Pues este es muy básicamente el sistema de grabación digital. Ya sean CD, archivos wav, discos de Philips digitales, cintas DAT de las discográficas, etc. pero cada dispositivo, formato de sonido aun basándose en estos principios, tiene sus propios formatos, para poder acomodar al mundo físico real la teoría de la grabación del sonido digital, ya sea por comodidad, motivos económicos, reparación de errores, u otros.

IEC - 908 .El formato en que se encuentra plasmado realmente el sonido en un CD-A.

Todo lo explicado anteriormente era de forma ideal como funcionan las cosas, pero la idea de que en los CD’s son un conjunto de unos y ceros, de agujeros y no agujeros que se transmiten directamente del CD al sistema está un poco lejos de ser el verdadero formato de los CD. Falta explicar, por ejemplo, como se guardan dos canales de sonido en un CD, o los algoritmos de corrección de errores que se añaden a las tramas de sonido, para corregir ruidos, y alguna cosa más.

En la práctica, muchos errores son demasiado largos y no pueden ser corregidos por los algoritmos de detección y corrección de errores. Si estos errores no son corregidos, pueden dar como resultado, pequeños ruidos audibles a la salida del sistema. Para evitar estos ruidos hay algunos métodos finales que se usan para esconder un poco estos errores no recuperables.

Con esta técnica, el sonido se reconstruye utilizando los datos válidos alrededor del error. Es como cuando interpolábamos las muestras discretas para pasarlas a señales continuas. Se saca una especie de media entre los sonidos de antes y después del error y se reproduce quedando más o menos bien.

Este sistema lo único que hace es que cuando hay demasiado error baja el volumen, y así no se oyen distorsiones raras. Pero cuidado no pone los bits a 0, si hiciera eso se oiría un carraspeo, que es lo que no queremos que pase.

Es decir modulación de ocho a catorce bits, y es un sistema muy inteligente para reducir los errores de lectura causados por transiciones repetitivas de 0 y 1’s. Realmente no es una modulación sino una sustitución ya que sustituimos cadenas de 8 bits por otras de 14 bits que según unas tablas se corresponden a ese número de 8 bits con el mismo valor. La idea es minimizar el número de transacciones de 0 a 1 y de 1 a 0. En el EFM solo están permitidas las combinaciones de bits en las cuales deben aparecer más de 2 y menos de 10 ceros seguidos. Es decir que no encontrarás un solo 0 en medio de unos, ni más de 10 ceros seguidos. (Regla de 2 a 10).

Al hacer esto nos ahorramos los problemas que pudiera tener el lector al encontrarse con unos y ceros muy seguidos (salientes y no salientes), que podrían llevar a confusiones. Veamos la siguiente gráfica ejemplo de una secuencia de agujeros y salientes, una vez leídos por el fotoreceptor y generada la señal análoga.

Como se puede ver, la señal creada es una señal continua que cuando hay un saliente toma valores por debajo de un cierto rango y cuando es plano los toma por encima del mismo. Esta señal a sido generada por el fotoreceptor, a partir de la ausencia o no-ausencia de luz recibida. Fijaros que si hay muchos ceros y unos juntos los cambios se juntan muchos y se pueden perder unos, ya que los unos son el cambio del nivel bajo al alto y se ve que hay un momento en el que no le da tiempo a pasar al nivel alto y el sistema podría ignorar ese uno.

Mediante el EFM, hemos obtenido un sistema que solo tiene unas cuantas ondas fácilmente detectables que como mínimo es una señal de frecuencia 3bits (3T) es decir 001, y como mucho una de 11bits 00000000001, (11T). Es decir que los haces de luz que llegan al fotoreceptor solo pueden ser como mínimo tres bits, que son dos ceros y un uno, (Tmin) y como mucho 11 que son 10 ceros y un 1 (Tmax). Si calculáis son 9 tipos distintos de ondas recibidas por el fotoreceptor y convertidas a señales eléctricas. 2 ceros y 1 uno, 3-1, 4-1, 5-1, 6-1, 7-1, 8-1, 9-1 y 10-1 = 9 posibilidades. Eso nos sirve para preparar al lector para leer estos 9 tipos de señal.

Cuando juntamos varias tiras de 14 bits EFM, se puede dar el caso de que las tiras cumplan el EMF, pero que al juntarlas ya no lo cumplan. Para solucionar este problema se añaden estos bits de fusión. Si la trama acaba en 001, se pone un 0, si acaba en ceros 0000, pues se pone un 100.El numero de bits usados son 3.

La codificación del sonido digital viene dada por el IEC 908. Este standard usa técnicas de paridad y de entrelazado para minimizar los efectos de un error en el disco. En teoría, la combinación de paridad y entrelazado en el lector de CD puede detectar y corregir un error de ráfaga de más de 4000 bits erróneos o un defecto físico de 2.47 mm de largo. Y mediante interpolación puede disimular errores de más de 13,700 bits o defectos en la superficie de 8.5 mm de largo.

La información del Disco Compacto se plasma como un conjunto de tramas o paquetes, que van uno seguido de otro, formando una tira de tramas. Estas tramas o paquetes contienen en su interior el sonido digital en sí, además de bits de paridad, de sincronización, datos sobre las pistas…

Como ya hemos dicho una trama es el corazón del formato de los CD. Las tramas son como paquetes de datos, los cuales tienen un principio y un fin, que sirve para que el lector sepa controlar el flujo de tramas/s y así llevar una velocidad de lectura constante. Estos paquetes son de 588 bits.

Veamos los pasos que sigue la señal de sonido hasta ser plasmada en el CD, dentro de una trama.

La señal analógica se samplea en dos canales, izquierdo y derecho mediante dos convertidores analógicos digitales ADC. Tenemos dos tiras de bits que representan dos canales sampleados a 16 bits por muestra.

Seis samples de cada canal (12 en total) se cogen para un frame. Un frame es una especie de paquete o conjunto de bits con distintas partes. Ahora veréis cuales.

Cada sample se separa dentro del frame en grupos de ocho bits. Cada sample de 16 bits ahora se convierte en 2 de ocho.

Esto hace un total de 24 grupos de 8 bits. Esto está representado en la columna 2 de la tabla del IEC 908 que hay al final de los pasos.

(a paritr de aqui no intentes entenderlo porque está muy liado, y además estará mal explicado, pero leelo para que te hagas una idea del proceso.)

Las palabras de 8 bits se cogen de dos en dos, algunas se retrasan de dos en dos y la palabra resultante se intercala (intercalación para corregir errores). Este retraso e intercalado forman la primera parte del proceso de intercalado y paridad CIRC, o código REED-SOLOMON de intercalado cruzado.

A la palabra resultante de 24 byte (24 x 8 bits) (hay que tener en cuenta que se han incluido dos bloques retrasados, por lo que hay partes de esta palabra que pertenecen al bloque que se procesará después, esto es el entrelazado) se le añaden 4 bytes de paridad. Esta paridad es llamada paridad "Q". Los errores de paridad que se encuentran en esta parte son llamados errores de paridad C1.

Ahora tenemos 24 + 4Q = 28 grupos de 8 bits (bytes) Nuevamente retardamos todos los bloques excepto el primero, pero esta vez cada línea se retarda con diferentes períodos. Cada período es 4 veces retardado. Por eso el primer byte se retrasará 4 bloques, el segundo 8 el tercero 12 etc. El entrelazado disemina la palabra entre otros 28 x 4 = 112 bloques.

Los bloques resultantes de 28 bytes son otra vez procesados por un generador de paridad. Esto genera 4 bytes más llamados P bytes de paridad, que se colocan al final de las palabras de 28 bytes. La palabra es ahora de 28 + 4 = 32 bytes. Los errores de paridad encontrados en esta zona son los errores de paridad C2.

Finalmente se vuelve a retrasar los bloques, uno si otro no, y los dos códigos de paridad P y Q se invierten (puertas lógicas not) cambiando los ceros por unos y viceversa.

Luego se le añade un subcódigo de 8 bits que es muy importante. Luego hablaré de ellos.

Después de todo esto usamos un modulador de EFM, que ya hemos explicado antes como funciona, (convierte de 8 a 14 bits) y a cada frame se le añaden 24-bits iniciales que sirven para sincronizar e indicar el principio y fin de cada trama. Esta trama de 24 bits es la siguiente: 100000000001000000000010, y cada a cada grupo de 14 bytes o símbolos se les añaden los tres bits de fusión que ya comenté también antes para que servían.

1 palabra de sincronización 24 bits
1 subcódigo (8 bits -> EFM -> 14 bits) 14 bits
6*2*2*14 bits de datos 336 bits
8*14 bits de paridad 112 bits
34*3 bits de fusión 102 bits
-------------------------------------

Entonces tenemos tiras de tramas, que forman en su conjunto las canciones. Estas tiras se sincronizan en el tiempo por los 24 bits de sincronización que lee el lector y se va ajustando a ellos. Pero…

Estos subcódigos de 8 bits se colocan en cada frame. Estos 8 bits reciben cada uno el nombre de una letra, P Q R S T U V W. Se cogen 98 frames (un sector), de ellos se cogen los 98 bytes de subcódigo(98 x 8 bits)(ver grafica anterior), y de esos 98 se juntan los 98 bits P, los 98 bits Q etc. Realmente solo se usan los P y lo Q dejando el resto para futuras versiones de formatos de discos compactos. Dado que para leer una trama se necesitan 136 microsegundos, para leer un subcódigo, debemos leer 98 tramas, lo que nos lleva 13.3 milisegundos. O lo que es lo mismo, 7350 tramas por segundo/ 98 tramas por cada bloque de subcódigo = 75 bloques de subcódigo por segundo.

El canal P funciona de la siguiente manera. Si estamos dentro de una canción, este tendrá valor 0 en sus frames, si por el contrario estamos cambiando de canción, tendrá durante unos segundos valor 1. Esto quiere decir que aunque esté sonando el contenido de dentro de la trama, el CD sabrá que está cambiando de canción. Por eso hay canciones que no acaban y pasan a la siguiente pista de una manera imperceptible. Además se utiliza para indicar el fin de la grabación del CD, tomando al final del disco, valores de 0 y 1 consecutiva, lo que crea en el sistema una señal periódica de 2 hercios de frecuencia. Además lleva la sincronización de los subcódigos, para que el lector sepa cuando empieza un bloque de 98 bits. Miremos graficamente el valor de bit de control P a lo largo del cd, desde el principio (lead in) hasta el final (lead out) y atraves de todas las pistas.

Los primeros dos bits de este canal son de sincronización. (S0 y S1). Los cuatro siguientes (bits 3-6) son los que indican el tipo de información de control. El bit 3 controla el número de canales de sonido (2 o 4, si parece que estaba definido que haya discos compactos con cuatro canales de sonido en vez de dos), el bit 4 no tiene todavía asignación, el bit 5 es la señal que indica que es un CD original y el bit 6 es el "pre-emphasis" bit (¿?). Los cuatro siguientes indican el modo de control (es decir el tipo de datos que tendrán el resto de bits, hay tres tipos distintos de frames de datos). Los siguientes 72 bits son los datos que tiene el tipo de modo de dato y los últimos 16 son datos de redundancia cíclica.

Modo 1. 0001

Modo1 al principio del cd (lead in)

Modo 1 en la zona de datos y al final (lead uot)

Este modo es diferente según donde se encuentre. Si estamos leyendo el principio del CD (lead in), contiene los datos que usará el lector de CD para saber el número total de canciones, y una tabla con los datos de tiempo en que comienza cada una de ellas. Estos datos se repiten continuamente al principio del CD y así, nos aseguramos que el CD conocerá perfectamente la tabla de contenidos del CD desde el principio. En el resto del disco, el modo uno contendrá el número de canción que se está reproduciendo, el tiempo que lleva de esa canción, el tiempo total del CD.

Este modo contiene el número de serie del CD, además de contener la continuación del contador del tiempo absoluto del CD junto con los datos de frames anteriores con modo 1 en el bit Q.

El Modo 3 contiene códigos ISRC (International Standard Recording Code) que suministra el año de grabación, el numero de trama, el código del país en el que está permitido su uso, y el código del propietario de la música. Pero toda esta información con la evolución de los CD ha ido desapareciendo, y utilizándose de maneras distintas.