Crear archivo ISO & entender los formatos de CD

Formatos de CD: Una introducción

Algunos formatos de CD tienen poca o ninguna importancia hoy en día, otros tienen poca – y otros son esenciales. Los tres más importantes:

• CD-DA – el CD de audio
• CD-ROM – el CD de datos
• CD-ROM/XA – el CD de datos extendido

¿Por qué hay tantos formatos?

A principios de los 80, el CD de audio fue el comienzo de todo – excelente para la música, pero poco más. Sin embargo, como también se querían datos de computadora, videos y multimedia en CD, la tecnología del CD de audio se adaptó rápidamente. Las dimensiones físicas permanecieron iguales, solo la estructura lógica de los sectores fue modificada.

¿Qué es un sector?

Un sector de CD generalmente comprende 2352 bytes y se encuentra como una perla en la pista en espiral, de adentro hacia afuera. Los sectores hacen que los bloques de información individuales sean localizables.

Los sectores se agrupan en estructuras: Lead-in (con la TOC) al principio, luego la Data Area (mínimo 1, máximo 99 pistas) y el Lead-out al final. Un CD debe consistir en al menos una sesión, pero puede contener hasta 99.

CD-DA – El CD de audio Red Book

Publicado en 1980 por Sony y Philips como el primer formato de CD. CD-DA es la especificación para discos llenos de música y reproducidos en un reproductor de CD de audio.

Las especificaciones

• Información musical en estéreo de 16 bits
• Tasa de muestreo 44,1 kHz
• Pistas de al menos 4 segundos de duración
• Una sola sesión por CD
• Preferiblemente grabado en Disc at Once (DAO)

La razón de la obligatoriedad de una sola sesión: los reproductores de CD de audio solo pueden reconocer la primera sesión.

CD+G – CDs de Karaoke

CD+G es un remanente de los primeros días de grabación de CD, el primer intento de incrustar información adicional en el subcanal R a W de un CD de audio. Los datos adicionales suelen ser gráficos (de ahí "CD plus Graphics"), rara vez textos o archivos MIDI (CD+MIDI).

Hoy en día, el formato tiene poca importancia, excepto para los CD de karaoke, que todavía se graban en CD+G.

CD-ROM – El CD de datos Yellow Book

El siguiente paso después del CD de audio: datos de computadora en CD. Las especificaciones se basan en gran medida en el CD-DA, pero se complementan con una corrección de errores extendida para datos sensibles.

Multiplataforma gracias a ISO 9660

Un CD-ROM puede ser leído por cualquier sistema operativo, siempre que esté instalado un controlador ISO-9660 (por ejemplo, MSCDEX para DOS/Windows).

Métodos de escritura

Los CDs de datos se pueden crear como TAO, DAO, de sesión única o de múltiples sesiones. El estándar es un CD de múltiples sesiones TAO. DAO de sesión única solo se utiliza si el CD debe servir como master para la duplicación o ser una copia 1:1.

Modo 1 vs. Modo 2

• CD-ROM Modo 1: 2048 bytes de datos de usuario/sector – prácticamente el único modo
• CD-ROM Modo 2: 2336 bytes/sector con menos corrección de errores – apenas utilizado

CD-ROM XA

Una mezcla de CD-I y CD-ROM Modo 2, creada para llevar aplicaciones multimedia a la computadora. El procedimiento del CD-I (sectores de diferentes tamaños en una pista) se transfirió al CD de datos.

Formulario 1 vs. Formulario 2

• Formulario 1: 2048 bytes/sector con alta corrección de errores – para programas y datos críticos
• Formulario 2: 2324 bytes/sector con menos corrección de errores – para gráficos y sonido

Es importante la posible sincronía de archivos de audio y gráficos mediante el entrelazado de ambas formas de sector en una pista. Además: subencabezados para información adicional.

CD-Extra

El formato ideal para datos + audio en un disco. A diferencia del CD de modo mixto, la pista de datos se graba como una segunda sesión después de la sesión de audio, lo que la hace invisible para los reproductores de CD de audio, que solo reconocen la primera sesión.

El formato se reconoce por el término "Session at Once", que es la técnica de escritura necesaria. Las sesiones de audio contienen sectores de 2352 bytes, las sesiones de datos contienen sectores de 2048 bytes en formato CD-ROM/XA Form 1 con corrección de errores extendida.

CD-I Green Book & CD-I Ready

CD-I (Green Book)

El primer formato con sectores de diferentes tamaños (Formulario 1 y Formulario 2). El CD-I se hizo famoso como espectáculo multimedia para reproductores de CD-I, que hoy en día son difíciles de conseguir. Pero el formato sobrevive: los CD de consolas de juegos antiguas (por ejemplo, Sony PlayStation 1) lo utilizan. El CD-I también sirvió de base para el CD-ROM/XA.

CD-I Ready

Un llamado disco pregap: el silencio de 2 segundos que normalmente precede a un tema musical (entre el índice 0 y el índice 1) se amplía considerablemente para alojar datos adicionales: letras de canciones, información del artista, gráficos, vídeos.

Los reproductores de CD de audio suelen saltar al índice 1 en la primera pista e ignoran los datos del índice 0, mientras que los reproductores de CD-I leen el índice 0 primero.

CD-ROM Ready

Variante del CD-I Ready, que hace accesibles la misma información adicional también a las unidades de CD-ROM normales. También conocido como Hidden Track, i-trax o Track Zero.

Al igual que en el CD-I Ready, los datos se colocan en el pregap de la primera pista, lo que los sitúa cerca del orificio central, donde se obtienen los mejores tiempos de acceso.

Sin embargo, ambos formatos (CD-I Ready y CD-ROM Ready) han quedado en gran medida obsoletos en la práctica.

CD-Text

En un CD de audio normal no hay información sobre el artista o el título de la pista. El CD-Text, desarrollado por Philips y Sony, lo cambia: los reproductores de audio de nueva generación muestran el artista, el título y los comentarios en la pantalla.

¿Dónde se guarda la información?

CD-Text utiliza los bytes de subcanal R y W en el área de lead-in. Los datos de audio normales y el tiempo de reproducción del CD permanecen intactos: se puede utilizar el tiempo de reproducción completo.

Photo-CD Beige Book & Video-CD White Book

Ambas son las llamadas Bridge-Discs, una mezcla de las especificaciones de CD-ROM/XA y CD-I.

Photo-CD (Beige Book)

Diseño como un CD-ROM multisession. En el primer track se encuentra una pista de datos CD-I con los archivos necesarios para reproductores de CD-I o Photo-CD. Todos los demás tracks están en Modo 2. La producción requiere herramientas especiales de premasterización.

Video-CD (White Book)

Bridge-Disc entre CD-ROM/XA y CD-I, con especificaciones adicionales para la codificación de video (MPEG-1). Diseño como un CD-ROM de sesión única. Primer track: pista de datos CD-I para el reproductor, el resto: streams MPEG en Modo 2.

Cuesheet – El script del CD

Un Cuesheet es un simple archivo de texto ASCII con toda la información para la TOC (Tabla de Contenidos). Cada grabadora de CD trabaja internamente con un Cuesheet de este tipo; también puedes escribirlo tú mismo a mano.

Los comandos más importantes

• FILE – Especifica el archivo a escribir (imagen)
• TRACK – Número de pista y tipo de datos (AUDIO, MODE1/2048, etc.)
• FLAGS – Establece banderas como protección contra copia (DCP), sonido de cuatro canales (4CH), preénfasis (PRE)
• PREGAP – Duración de la pausa antes de una pista (como silencio)
• INDEX – Marcadores de salto dentro de una pista (Index 01 = inicio de pista)
• POSTGAP – Pausa después de una pista

Ejemplo mínimo de Cuesheet (Audio-CD)

Tipos de datos permitidos

• AUDIO – Wave/AIFF/MP3 con 2352 bytes/sector
• CDG – Karaoke / CD+G con 2448 bytes/sector
• MODE1/2048 – CD-ROM (área de datos de usuario)
• MODE1/2352 – CD-ROM RAW
• MODE2/2336 – CD-ROM/XA Form 2 (datos de usuario)
• MODE2/2352 – CD-ROM/XA Form 2 RAW
• CDI/2336 o CDI/2352 – CD-I Form 2

Edición PQ

La edición PQ se refiere a la intervención en las profundidades de la estructura del CD, pero no te preocupes, suena peor de lo que es. Posibilidades:

• Pausas – Silencio entre pistas (Pregaps en el subcanal P)
• Índices – Marcadores de salto dentro de una pista (subcanal Q)
• Códigos ISRC – Información de propietario/copyright (solo relevante profesionalmente)
• Marcadores de preénfasis – Realce de agudos (solo útil con sonido apagado)
• 4CH – Sonido de cuatro canales
• Banderas de protección contra copia – apenas relevantes, ya que los grabadores de ordenador las ignoran

Requisitos: Un software y una grabadora que ambos soporten DAO, además de acceso a los subcanales. Esto se puede hacer a través de un Cuesheet propio o a través de los menús del programa.

Datos del subcanal

Cada sector de un CD de audio consta de 2352 bytes de música + 784 bytes de detección de errores + 98 bytes de control. Estos 98 bytes de control se distribuyen en 98 frames, uno por frame.

P a W

Cada byte de control se descompone en 8 bits, asignados a las letras P, Q, R, S, T, U, V, W. Así se crean los subcanales:

• Subcanal P – cada primer bit (por ejemplo, información de pregap)
• Subcanal Q – cada segundo bit (por ejemplo, TOC, información de pista)
• Subcanal R a W – agrupados, por ejemplo, CD-Text y gráficos de karaoke

Los subcanales se leen paralelamente a los datos de usuario, sin interferir con ellos. La memoria utilizada aquí no se resta de la capacidad del disco. El único inconveniente: no todas las grabadoras pueden escribir en todos los subcanales, y no todos los reproductores pueden evaluarlos.

Sistemas de archivos: ISO 9660, Joliet, UDF

ISO 9660 – El clásico multiplataforma

El sistema de archivos de CD que prácticamente todos los sistemas operativos entienden. Tres niveles con reglas de estrictez variable:

• Nivel 1: Muy restrictivo. Nombres de archivo 8.3 (8 caracteres + 3 de extensión), solo letras mayúsculas A-Z, números 0-9, guion bajo. Máximo 8 niveles de directorio. Los archivos deben almacenarse de forma continua.
• Nivel 2: Nombres de archivo de hasta 31 caracteres, más caracteres especiales. Por lo demás, todo como en el Nivel 1.
• Nivel 3: También otras restricciones flexibilizadas: los archivos pueden almacenarse fragmentados. Pero: Casi ningún software de grabación ofrece ya el Nivel 3; la mayoría opta directamente por UDF.

Joliet

Extensión de Microsoft para Windows: Elimina las restricciones de longitud de nombres de archivo, caracteres especiales y profundidad de directorio. Los discos Joliet están restringidos a DOS, Windows y Mac OS.

Romeo

También una extensión de Windows. Nombres de archivo de hasta 128 caracteres, incluidos espacios, lo que causa problemas en DOS. Actualmente carece de importancia.

HFS

Extensión de Apple del estándar ISO. Los archivos de Mac se guardan en dos bifurcaciones: Data-Fork (archivo real) y Resource-Fork (tipo de archivo, etc.). Los CD HFS se basan en ISO Nivel 2 y solo son legibles en Mac, Linux, OS/2 y SGI Irix.

RRIP

Rock Ridge Interchange Protocol – la extensión de Unix. Elimina todas las restricciones de nombres de archivo y profundidad de directorio, permite enlaces simbólicos.

UDF – El sucesor de DVD

El Universal Disc Format fue desarrollado por la OSTA (Optical Storage Technology Association), especialmente pensando en el DVD. Su objetivo es reemplazar a ISO 9660 como sistema de archivos multiplataforma. Las restricciones de ISO desaparecen.

También es importante para la escritura de paquetes: ISO 9660 solo permite la fragmentación de archivos en el Nivel 3, UDF sin más. Para un acceso multiplataforma, los CD UDF pueden envolverse con una "capa" ISO 9660 al finalizar, de modo que los sistemas con controlador ISO los lean como ISO, y los sistemas con controlador UDF los lean como UDF.