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Novembre 1996

CD-ROM et MULTIMEDIA

par Jean-Claude SOHM

6 - Le Format des données

La piste d'un CD contient 333.000 secteurs de même longueur, contenant chacun 3.234 octets. Le secteur est la plus petiteunité logique de données lisible sur un CD.


La lecture des données sur un disque compact s'accompagne d'un nombre d'erreurs beaucoup plus important que sur un support magnétique. De plus, si une erreur est détectée, il n'est pas question que le lecteur revienne en arrière et reprenne la lecture : le son ou l'animation doit absolument suivre son cours à son rythme propre. Heureusement, les mathématiciens Reed et Solomon ont développé une méthode appelée CIRC (Cross Interleaved Reed-Solomon Code), qui permet au contrôleur du lecteur de détecter et de corriger les erreurs de lecture en temps réel, à partir de données spécialement stockées à cet effet. Tout secteur de disque compact contient donc :

- des octets utilisés pour la détection des erreurs de lecture, l'ensemble de ces octets étant appelé EDC (Error Detection Code),


- des octets utilisés pour la correction des erreurs de lecture, l'ensemble de ces octets étant appelé ECC (Error Correction Code).

L'importance relative des octets EDC et ECC dépend de la précision désirée lors de la restitution des données. Pour un CD-Audio, 392 octets sont dévolus à l'EDC et autant à l'ECC : le taux d'erreur obtenu (10-8) est satisfaisant, les erreurs résiduelles étant indécelables à l'oreille. Comme 98 octets sont dévolus à des contrôles, il reste 2.352 octets utiles sur les 3.234 octets du secteur. La capacité utile d'un CD-Audio est donc de 750 Mo.
Le CD-ROM engendre des contraintes plus sévères :

- certains secteurs contiennent des programmes, et leur taux d'erreur ne doit pas dépasser 10-12,

- l'interactivité nécessite que chaque secteur soit repéré.

Le Livre Jaune de 1985 décrit deux modes d'enregistrement des données sur CD-ROM :

- le mode 1, destiné aux programmes. Dans un secteur en mode 1, on trouve : 12 octets de synchronisation, 4 octets d'en-tête, 2.048 octets utiles, 400 octets d'EDC, 664 octets d'ECC, 98 octets de contrôle et 8 octets inutilisés. Le taux d'erreur à la lecture est de 10-12 , c'est à dire que l'on a une chance sur 1.500 de rencontrer une seule erreur en lisant la totalité du disque ;

- le mode 2, destiné aux données. Dans un secteur en mode 2, on trouve : 12 octets de synchronisation, 4 octets d'en-tête, 2.336 octets utiles, 392 octets d'EDC, 392 octets d'ECC et 98 octets de contrôle. Le taux d'erreur à la lecture est de 10-8 , c'est à dire que l'on commettra en moyenne 6 erreurs en lisant le disque en entier.

La capacité utile d'un CD-ROM dépend donc de la proportion des secteurs de chaque mode. Si le mode 1 prédomine, la capacité vaut 650 Mo : c'est le chiffre traditionnellement cité. Si le mode 2 prédomine, la capacité atteint 740 Mo.
Le Livre Jaune Etendu (relatif au CD-ROM/XA) définit deux nouveaux formats de secteur, identiques à ceux du CD-I :

- la forme 1, destinée aux programmes. Dans un secteur en forme 1, on trouve : 12 octets de synchronisation, 4 octets d'en-tête, 8 octets de sous-codage, 2.048 octets utiles, 400 octets d'EDC, 664 octets d'ECC, et 98 octets de contrôle. Le taux d'erreur à la lecture vaut 10-12 ;

- la forme 2, destinée aux données. Dans un secteur en forme 2, on trouve : 12 octets de synchronisation, 4 octets d'en-tête, 8 octets de sous-codage, 2.328 octets utiles, 392 octets d'EDC, 392 octets d'ECC et 98 octets de contrôle. Le taux d'erreur à la lecture vaut 10-8.

La capacité utile d'un CD-ROM/XA dépend donc de la proportion des secteurs de chaque forme, comme pour le CD-ROM, et les valeurs sont pratiquement les mêmes.


A l'échelle du disque, l'organisation est la suivante. En partant du centre, on rencontre trois zones de données, dont l'ensemble constitue une session :

® la zone de lead-in, qui contient la table des matières (TOC = Table Of Content) des fichiers présents sur le disque,
® la zone des données,

® la zone de lead-out.

Dans un disque multi-session, cette organisation se répète pour chaque session.
Notons enfin qu'un disque peut être divisé en plages. Mais attention! certains documents confondent plage et piste : un CD peut avoir jusqu'à 99 plages, mais il n'a toujours qu'une seule piste.