libparanoia/README.paranoia

   1 # @(#)README.paranoia   1.1 97/04/04 J. Schilling from Monty (xiphmont@mit.edu)
   2 README.paranoia
   3
   4 Paranoia II:
   5 (c) Monty
   6 xiphmont@mit.edu
   7
   8 Hi there.
   9
  10 All CDROM drives are not created equal.  You're probably using this
  11 patch because yours is a little less equal than others-- or maybe you
  12 just keep your CD collection in a box of full of gravel.  Jewel cases
  13 are for wimps; you know what I'm talking about.
  14
  15 This patch adds extra-robust interframe syncronization, code to detect
  16 scratches (and hold sync across the scratch) and finally routines to
  17 filter out scratches as best possible.  These are all handled
  18 automatically by fairly modular code.
  19
  20 1) extra interframe syncronization -------------------------------------
  21
  22 Some CD drives can read audio data from an exact starting point to an
  23 exact ending point flawlessly; these are rare.  A larger number of
  24 drives read from only an approximately correct starting point, but do
  25 manage to get all the data in-tact from wherever they manage to begin
  26 the read.  Stock cdda2wav is coded with this in mind.
  27
  28 More drives, especially IDE-like and recent ATAPI drives, suffer from
  29 framing misalignments within atomic multi-sector read operations.
  30 Cdda2wav is also set, by default, to read 75 sectors at a time from
  31 ATAPI drives, which Linux's IDE driver breaks into multiple 8 sector
  32 reads to conserve kernel memory.  Both of these things will break
  33 cdda2wav; the symptoms include cracks or pops within the read sample.
  34
  35 The "Paranoia" patch will verify the alignment of *every* byte read by
  36 cdda2wav.  The goal is data integrity, not performance: a minimum 50%
  37 speed hit will result from the patch, likely more if your CDROM
  38 suffers from the framing bugs the patch corrects.
  39
  40 2) scratch detection and tolerance ------------------------------------
  41
  42 Because overlap syncronization requires matching exact, perfect sample
  43 sections, scratched CDs typically cause normal cdda2wav to bail when
  44 overlap syncronization is turned on.  The second part of the
  45 "Paranoia" patch ignores scratches in the read bitstream and
  46 syncronizes using the data that can still be "trusted".  This step
  47 also collects first-pass scratch detection information used by the
  48 third section of the patch.
  49
  50 Expect performance to drop through the floor on a badly scratched CD;
  51 the code can no longer use a simple case of exact matching for speedy
  52 correlation.  Maintaining solid sync across a scratch is processor
  53 bound; later I'll add speedier algorithms for correlation than the
  54 brute force method currently used.  Scratch detection imposes little
  55 additional overhead on a non-scratched CD.
  56
  57 3) scratch repair -----------------------------------------------------
  58
  59 Scratches are an irrevocable loss of data.  Still, it's usually
  60 possible to reconstruct a sample closer to the original data than the
  61 raw hissing, fluttering and crackling that severe scratches in the CD
  62 surface produce.
  63
  64 Scratch filtering is the 'hard part' of this patch.  It needs to do
  65 two things; first, find the 'pops' that escaped detection in section 2
  66 of the patch and secondly fill in the gaps.  Both are acheived using
  67 delta (slew) averaging and forward and backward linear predictive
  68 interpolation (with IIR filters) to fill in known gaps as well as look
  69 for 'problem values' in stretches of sample known to be scratched.
  70
  71 THE SCRATCH DETECTION IS NOT PERFECT.  Nor is the repair perfect,
  72 although it is easier than detecting scratches reliably.  Both are
  73 cases of coming arbitrarily close to perfection; Paranoia is designed
  74 with light to moderate damage in mind, but will still recover a
  75 listenable sample from heavy damage.
  76
  77 Paranoia still has quite a bit of room for improvement in the scratch
  78 repair code... If cdda2wav + Paranoia is not doing an acceptable job
  79 on CDs that you just gotta have, drop me a line; I didn't want to sink
  80 months into a project I wasn't certain anyone would ever use :-)
  81
  82 Monty
  83