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Tutorial -> Formati e supporti -> I libri colorati

Il formato CD nacque nei primi anni 80 da una ricarca di Sony e Philips come supporto digitale per l'audio.
Il supporto però si prestava ad altre applicazioni oltre a quella dell'audio , e infatti sono nati col passare
del tempo vari altri formati digitali sul supporto compact disc. Questi formati sono descritti in quelli che si
chiamano libri colorati, una raccolta di standard a cui i vari formati devono sottostare per dichiararsi
tali, e che comprende sei colori (rosso, giallo, verde, arancio, bianco, blu).
In pratica ogni formato CD è descritto in uno di questi sei libri. In questo breve tutorial li vediamo in
dettaglio uno per uno, rinviando un'analisi più approfondita del CD audio ad un tutorial separato.
Red Book
Il red book (libro rosso) descrive le proprietà fisiche del Compact Disc audio e la codifica digitale dei dati
audio.
Comprende le seguenti informazioni:
- Specifiche audio per PCM o 16 bit
- Specifiche del disco, inclusi parametri fisici
- Parametri ottici comprendenti la lunghezza d’onda del laser, la dimensione dei pit e la larghezza della traccia
- Tolleranze e frequenza degli errori
- Sistema di modulazione e correzione degli errori
- Sistema di controllo e di visualizzazione
Recentemente al red book sono state aggiunte delle estensioni che prevedono la definizione dello standard CD+G
(graphic) che fa uso anche dei canali R,...,W di sottocodice, non usati nei normali CD audio. L’informazione
contenuta in tali bit di sottocodice fa sì che il CD+G sia simile ad un semplice CD-ROM, contenendo non solo
audio ma anche informazioni a livello visivo. Anche se l’informazione aggiuntiva è pari solo al 3% della capacità
di un CD-ROM, il CD+G offre vantaggi su quelli che sono i CD di modo misto, talvolta chiamati Enhanced CD,
nei quali dati musicali e dati grafici non sono accessibili nello stesso momento. Per questo motivo, una delle
applicazioni più fortunate del CD+G è il Karaoke, che permette di sentire la musica e contemporaneamente di vedere,
ad esempio, il testo che scorre, con qualche semplice immagine di fondo. Esistono macchine CD+G Karaoke che,
oltre a funzionare come normali lettori CD audio, hanno una uscita da collegare al TV dove vengono visualizzate
le informazioni aggiuntive. Da notare che le informazioni grafiche messe nei bit R,…,W possono seguire tre formati
standard definiti nel red book:
- 1. Line-graphic: 288 linee orizzontali, 24 linee verticali, 2 colori
- 2. TV-graphic: 288 linee orizzontali, 192 linee verticali, 16 colori
- 3. Extended TV-graphic: 288 linee orizzontali, 192 linee verticali, 256 colori
Un’altra applicazione dell’uso dei sottocodici del CD audio per intero è quella del CD+MIDI, dove invece di dati
grafici, dati MIDI sono memorizzati nei sottocodici R,…,W. Ciò permette, in sincrono con l’audio che viene
riprodotto, di comandare un certo numero di apparecchiature MIDI che possono essere programmate per cambiare
particolari parametri relativi all’insieme sonoro.
Yellow Book
Lo yellow book (libro giallo) definisce gli standard per il CD-ROM.
Il formato CD-ROM deriva da quello CD audio, ma ne estende le possibilità. Piuttosto che contenere solo dati
audio, il CD-ROM può contenere virtualmente ogni sorta di dati, intendendosi come formato per applicazioni
basate su computer o distributore di informazioni. La struttura dei dati è immagazzinata in maniera simile
a quella dei dati audio in un normale CD. Esistono praticamente due modi che definiscono la struttura dei dati
in un CD-ROM. Il modo 1 è il più comune e si avvale di una ridondanza dei dati per usare algoritmi di
identificazione e correzione degli errori; il modo 2 permette di utilizzare più spazio a scapito della
ridondanza. È raramente usato nei comuni CD-ROM ma una sua modificazione è usata per la definizione di
CD-ROM/XA (eXtended Architecture). L’estensione XA definisce un nuovo tipo di traccia dati. Dati software,
dati audio compressi, dati video e immagini possono tutti essere contenuti in un’unica traccia XA.
Sebbene derivato dal red book, lo yellow book definisce delle sostanziali differenze fra il CD audio e il
CD-ROM. Qui stanno le più importanti: il CD-ROM divide i dati in settori che contengono sia dati utente
che dati di controllo e di correzione d’errore; i dati sul CD-ROM sono strutturati in files, il che richiede
perciò al CD-ROM un file system, in modo tale che il computer a cui è connesso possa accedere ai dati in maniera
veloce ed efficiente. Inoltre, mentre i normali CD vengono letti utilizzando una velocità fissa, i CD-ROM
possono essere letti anche a velocità doppia, quadrupla ecc. minimizzando così il tempo di accesso e
aumentando la quantità di dati trasferita. La maggior parte dei CD-ROM utilizzano un file system che segue
delle norme ISO, per cui, pur contenendo dati che possono venire interpretati correttamente solo dai sistemi
operativi a cui sono destinati, il loro file system può essere letto anche da sistemi operativi differenti.
In pratica è possibile leggere il contenuto di un CD-ROM Mac anche da un PC e viceversa (a livello di nomi
di files e directories).
Green Book
Il green book definisce lo standard per il CD-I (interattivo).
Questo formato è un’applicazione specifica del CD-ROM. Sebbene entrambi i formati permettano di contenere
una combinazione simultanea di audio, video, grafica, testo e dati, il CD-I prevede formati specifici per
tutti questi tipi di dati. Inoltre, attraverso una riduzione dei dati e mediante una partizione di differenti
tipi di dati su una traccia, il CD-I può funzionare in una vera maniera interattiva, presentando in tempo
reale suoni, immagini, testo ecc.
Il green book definisce come i vari tipi di informazione sono definiti sul disco. Identifica come ogni tipo
di informazione è codificata, includendo i vari gradi di risoluzione per i vari tipi di dati. Specifica anche
la disposizione logica dei files su disco e come l’hardware debba leggere i dischi e decodificare le
informazioni. L’hardware che può leggere i CD-I è in grado anche di leggere i CD audio e alcuni CD-ROM
compatibili.
Il formato CD-I prevede cinque livelli di qualità audio, selezionabili dal progettista software in accordo
con la fedeltà richiesta e lo spazio disponibile, il più alto essendo quello standard CD audio.
È possibile anche codificare video in full-motion compresso secondo lo standard MPEG-1.
Il CD-I è talmente ristretto nelle sue definizioni che è necessario un hardware dedicato (un lettore CD-I)
per leggere tale supporto. Da notare che anche la definizione del software è piuttosto ristretta, includendo
nel green book addirittura il CDRTOS, ovvero il CD Real Time Operating System, che permette di gestire in
modo univoco tutti i tipi di dati presenti nel CD-I.
Orange Book
Nell'orange book - libro arancione - ci sono gli standard per i CD registrabili con capacità di multisessione.
È suddiviso in tre parti. La prima contiene gli standard per i CD magneto-ottici ed è del 1990. La seconda
contiene gli standard per i CD-R (o CD-WO) ed è del 1994. La terza riguarda i CD-E (erasable) ed è del 1995.
Tutte e tre le parti contengono le seguenti sezioni:
- Specifiche del disco per quanto riguarda quelli vergini e quelli registrati
- Spirale preimpostata necessaria per il controllo del motore durante l’operazione di scrittura
- Organizzazione dei dati includenti i link per permettere la scrittura in tempi differenti
- Dischi multisessione e ibridi
- Raccomandazioni per la misurazione della riflettenza, controllo ottimale della potenza in scrittura, jitter,
controllo delle copie seriali ed altro
White Book
Nel libro bianco sono specificate le caratteristiche del Video-CD.
Le informazioni sono continuamente aggiornate dalla sua pubblicazione iniziale del 1993.
Il formato Video-CD usa la codifica standard MPEG-1 per audio e video, in modo tale che un singolo disco possa
contenere fino a 74 minuti di video full-motion e audio. Usato generalmente come supporto per i film, un film
sta generalmente in due Video-CD. Il Video-CD è un tipo di CD-ROM/XA; ciò permette che un Video-CD sia letto
da un lettore CD-ROM. Analogamente, un Video-CD può essere letto da un lettore CD-I, ma non da un convenzionale
lettore CD.
Blue Book
Nel libro blu sono definiti gli standard per quello che viene denominato EM-CD (Enhanced Music CD) o CD-EXTRA,
un tipo di CD multisessione preregistrato dove siano presenti sessioni di musica e sessioni di dati diversi.
Tali CD dovrebbero essere letti da un convenzionale lettore di CD audio nonché dai computer, fino a quando non
uscirà un lettore specifico per questo tipo di formato. La versione corrente del blue book è del Gennaio 1996,
e dà le seguenti specifiche:
- Specifiche del disco e del formato dei dati includenti due sessioni (audio e dati). La seconda sessione
(dati) deve essere una sessione CD-ROM/XA
- Struttura delle directories per le informazioni riguardanti immagini e altri dati. Definizione dei formati
dei files relativi a tali dati e immagini
- Formato dei dati MPEG
Oltre ai sei standard definiti nei libri colorati, esistono anche altri tipi di CD: ad esempio il PhotoCD ed il più recente - ma ormai diffusissimo - DVD.
Di quest'ultimo ci occuperemo in futuro in un tutorial dedicato.

© audiomaster.it (Michelangelo Izzo) 2003-2005

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