Вопрос: Почему компакт-диски и DVD-диски заполняются из центра наружу?


Недавно мне пришлось записывать DVD впервые, и мне было интересно, почему CD и DVD начинаются в центре и идут к краю.

Старые ротационные диски, такие как виниловые пластинки, начали с края и направились к центру, так что это не могло быть по историческим причинам.

Я ищу хорошие источники для обоснования этой структуры данных.


145
2018-01-01 18:05


Источник




Ответы:


Почему компакт-диски и DVD-диски заполняют свои данные с середины наружу?

Обратите внимание, что приведенное выше предположение неверно.

Резюме:

  • Для исторический причины записи (и чтения) изнутри имеют смысл (возможны разные диски различного размера, как объяснено в других ответах).

  • Для читать производительность причины, по которым современные диски могут быть записаны (и прочитаны) снаружи или даже в обоих направлениях (двойной слой).

Заметки:

  1. Наиболее диски стандартного размера.

  2. Коммерчески выпускаемые компакт-диски и DVD-диски не написаны, но штампованный на прессе.

    Хотя на всех DVD-дисках (как домашних, так и коммерческих) используются «ямы» и «удары», физически созданные (ямы на нечитаемой стороне, а удары находятся на читаемой стороне) на дисках для хранения видео- и аудиоинформации, есть разница в том, как «ямы» и «удары» создаются на коммерческих DVD-дисках по сравнению с тем, как они сделаны на домашнем записанном DVD.

    DVD-фильмы, которые вы покупаете на местном видеовыходе, производятся с тиснением. Этот процесс похож на то, как сделаны виниловые пластинки, хотя технология, очевидно, отличается (виниловые пластинки штампованы с канавками и DVD с штампом с ямами и шишками).

    Источник Разница между коммерческими и домашними DVD-дисками

Остальная часть этого ответа концентрируется на аспекте производительности.

Исключениями для написания (и чтения) изнутри являются игры XBox (и другие игры для консольных игр) и DVD с двумя слоями (фильмы).


Игры для Xbox

В играх Xbox есть данные, записанные извне, по соображениям производительности - поскольку снаружи вращается быстрее, чем внутри данные могут быть прочитаны быстрее.

Сам игры Xbox хранятся на дисках формата DVD-9 (односторонний, двухслойный) на 9 ГБ и на самом деле написаны очень интересным образом. Игры записываются снаружи дисков DVD-9 во внутреннюю часть, что означает, что на большинстве дисков на самом деле будет храниться большинство их данных, хранящихся вокруг внешнего периметра диска.

Поскольку DVD-привод в Xbox является приводом с постоянной угловой скоростью (CAV), он может считывать больше данных за секунду с самых внешних дорожек, что делает этот высокооптимизированный способ хранения данных на DVD-дисках, чтобы уменьшить время загрузки. Очевидно, что диск также может читать обычные компакт-диски и DVD-диски.

Источник Аппаратное обеспечение за консолями - часть I: Microsoft Xbox

Двухслойные DVD-диски (фильмы)

Двойные слои DVD могут быть записаны в любом направлении - есть два режима записи.

Большинство фильмов написаны как противоположный путь пути, Фильм будет разбит по слоям, поэтому при смене слоя не нужно искать обратно к внутреннему краю.

Существует два режима ориентации двух слоев. При использовании параллельного пути (PTP), используемого на DVD-ROM, оба слоя начинаются с внутреннего диаметра (ID) и заканчиваются наружным диаметром (OD) с выводом. При использовании противоположного пути пути (OTP), используемого на DVD-Video, нижний уровень начинается с идентификатора, а верхний уровень начинается с OD, где заканчивается другой слой, они делят один вводный и один вывод.

Источник DVD-R DL


102
2018-01-01 18:44



Я принял этот ответ, поскольку он имеет самые полные исследования и объясняет разные методологии, о которых я не знал, когда я изначально задавал этот вопрос. - Burgi
Дело в XBox-играх упрощается до такой степени, чтобы быть менее точным. Диск Xbox - это обычный DVD, записанный обычным способом (номера с низким сектором внутри, номера с высоким сектором на внешней стороне). Они просто используют нестандартную структуру дорожек (и нестандартную файловую систему) для хранения материалов в самых высоких доступных секторах. Ничто на самом деле не «написано снаружи», хотя это физически несовместимо с обычными дисками, потому что спиральное направление было бы неправильным. - hobbs
GameCube, как упоминалось в другом ответе, является примером системы, которая на самом деле делает запустите спираль другим способом, потому что эта система не заботится о чтении нормальных DVD-дисков. - hobbs
@hobbs Я не верю, что Gamecube записывает свои диски со спирали в другом направлении. Wii может читать DVD (хотя и не официально), и много прошивок для DVD-дисков можно взломать, чтобы читать диски Wii / GC. Я не верю, что есть какие-то признаки того, что сама спираль находится в противоположном направлении; Кажется, я вспоминаю, что это популярный миф. Если вы можете предоставить хороший источник (например, какой-то технический анализ, а не кто-то на форуме, утверждающем его), я с радостью вернусь! - Muzer
@hobbs Я ничего не вижу о том, что диски GameCube пишутся снаружи внутри Анатомия аутентификации оптической среды, Это проприетарная файловая система, отбеливатель физического сектора, который концептуально отличается от стандартного DVD, поскольку CD-ROM XA находится в режиме 1 и некоторые ключи дешифрования в области резки резки. - Damian Yerrick


Это предназначено для дисков разных размеров.

Сегодня стандартный оптический диск составляет 12 см в диаметре. Однако оптические носители исторически изготавливались в самых разных размерах. Лазерные диски 1970-х и 1980-х годов были выполнены с размерами 30 см, 20 см и 12 см; в последнее время компакт-диски, DVD-диски и BD-файлы выполнены на 8 см Мини форм-фактор (с сохранением 210 МБ, 1,4 ГБ и 7,8 ГБ соответственно) в дополнение к стандарту 12 см.

В отличие от виниловых пластинок, где иглу можно легко разместить на записи вручную, электронным игрокам на оптических дисках понадобятся дополнительные компоненты (или, по крайней мере, дополнительная логика прошивки), чтобы найти край диска и найти первый трек, если они сыграли с снаружи, что сделало бы их дизайн значительно более сложным и дорогостоящим. Центр диска обеспечивает постоянное местоположение начала для любого диска, вставленного в плеер, независимо от его размера.

Однако не все оптические носители считываются изнутри.

В то время как большинство стандартных оптических носителей читаются таким образом, существуют проприетарные форматы дисков (иногда они видны в игровых консолях), которые предполагают один или несколько определенных размеров и считываются извне. Для этого есть несколько причин:

  • Это быстрее читать снаружи диска, чем изнутри. При той же скорости вращения (например, 10000 об / мин) линейная скорость на внешней стороне диска выше, чем линейная скорость на внутренней стороне диска, что приводит к более высокой производительности по отношению к внешней стороне. Свыше 10000 об / мин оптические диски могут колебаться чрезмерно и даже разрушаться, устанавливая верхний предел скорости вращения.
  • Это затрудняет незаконное копирование дисков. Как упоминалось выше, большинство проигрывателей оптических дисков работают изнутри. Диск, считываемый извне, не может быть прочитан обычными считывателями оптических дисков.

146
2018-01-01 18:30



Этот ответ неверен. Не все DVD-диски написаны так :) - DavidPostill♦
@DavidPostill Итак, это неверный вопрос. :) - Kamil Maciorowski
Согласовано. Это не делает ответ в корне неверным. Вопрос (неверно) предполагает, что все оптические носители считываются наизнанку, и ответ основан на этом предположении. Я отредактировал ответ, чтобы отразить тот факт, что некоторые проприетарные оптические носители читают снаружи. - bwDraco
Вопрос не говорит «все оптические носители» в любом месте, он конкретно относится к компакт-дискам и DVD-дискам. - qasdfdsaq
Это также позволяет образные диски, Хотя я не уверен, что это предназначено или как следствие написания сначала в центре. - Olivier Grégoire


С винилем легче было поместить иглу снаружи, чем на внутреннюю часть спиннинга.

Компакт-диски могут иметь разные размеры и формы. Диск может иметь любой размер, начиная с внутренней стороны. Также большинство людей коснутся компакт-диска на границе - так меньше отпечатков пальцев, когда диск читает первый трек.

BTW Это касается скорости. Первые CD-диски имели постоянную скорость чтения данных.


15
2018-01-01 18:14



Интересный момент, но они не могли знать, что люди начнут странные и прекрасные формы. - Burgi
Размер диска, вероятно, довольно ключевой. Если вы предполагаете, что вам нужно начинать с фиксированной центральной точки и выходить наружу, ваш диск может, в разумных пределах, быть любого размера, который вам нравится. Если вы начинаете снаружи и работаете вовнутрь, вы должны иметь установленный размер диска. - Mokubai♦
@AndrewMorton Уточнение: первое, где производное от аудиодисков и CLV. Laserdiscs, как более старая система, использует CLV. Аудио (или видео) диски не имеют преимуществ от CAV, а от постоянной скорости передачи данных. -Аудио CD, следовательно, имел скорость от 495 до 212 об / мин -> диск перемещается со скоростью 1,2 м / с с помощью лазера для чтения. Для постоянной скорости передачи данных Audio CD, Video DVD и BluRay используют CLV. Первые компьютерные CD-ROM имели «одиночную» или «1-кратную» скорость, что эквивалентно звуковым компакт-дискам (~ 150 KiB / s). Позже компакт-диски должны быть быстрее, и для получения большей скорости (или иметь лучшие маркетинговые ценности) в какой-то момент был введен CAV. - Offler
@burgi Shape - побочный эффект переменных размеров. - Offler
@Burgi Они знали, потому что это уже произошло несколько десятилетий назад с виниловыми пластинками. en.wikipedia.org/wiki/Unusual_types_of_gramophone_records - Agent_L


Наряду с причинами, которые уже были упомянуты, назад, когда компакт-диски были новыми, было также некоторое обсуждение того факта, что царапины от нормальной обработки намного чаще происходят к краям диска, чем к центру (особенно от смещения при установке диска в лоток для дисков).

С данными, начинающимися с центра, и более вероятными царапинами к краям, царапины, скорее всего, произойдут на части диска, который не содержит данных, поэтому царапина не влияет на чтение данных.


4
2018-01-03 23:24



Кроме того, по крайней мере, в некоторых случаях блоки идентификации и средства защиты от записи находились в самых внешних кольцах. - Carl Witthoft
@CarlWitthoft: Правда - но это были вещи, взломанные после факта, а не часть оригинального дизайна. - Jerry Coffin


Обратите также внимание на то, что первоначально изначально предполагалось, что компакт-диски являются переносимостью в качестве функции, например, Sony Walkman, которая уже существует в качестве кассетного проигрывателя. Те ранние переносные игроки замедляли свое вращение, когда считываемая голова двигалась дальше от центра.

С практической точки зрения это означало, что по мере того, как ваши батареи истощились, вам фактически потребовалось меньше механической мощности, чтобы превратить диск, чтобы получить такую ​​же скорость передачи данных на поверхности.


1
2018-01-05 18:25



Это означает, что время работы от батареи ограничено воспроизведением одного компакт-диска. - fixer1234
Это было. Ну, через какое-то время это было. :) - Stijn de Witt


Другие ответы хороши. Я читаю где-то, хотя повреждение дисков происходит чаще всего и более тяжело на внешней стороне, чем на внутренней части.

Если это правда, это означало бы для компакт-дисков, что они будут иметь лучшую долговечность. Редко коммерческие компакт-диски написаны полностью. Повреждение неписаной части компакт-диска было бы неуместным.

Также TOC или файловая система на диске, если они записаны в самой внутренней части CD / DVD, будут лучше защищены и позволят по крайней мере считывать частичные данные с остальной части компакт-диска. Но я не проверял точное положение этих данных на разных типах дисков и режимах записи, поэтому я не знаю, написано ли это так.


1
2018-01-09 09:27



Не могли бы вы предоставить некоторые источники для этого? Это уже было высказано @jerrycoffin (также без источников). - Burgi
@Burgi, ops, пропустил свой ответ. У меня нет ссылки. Был давно. Я могу только сказать, что некоторые программы для прожига имеют настройку приоритета, где можно выбрать, где написаны конкретные файлы. Файлы с более высоким prio записываются до тех, у кого более низкий prio. k3b выставляет это, как я полагаю, используемые им инструменты нижнего уровня (возможно mkisofs -sort). - akostadinov
С другой стороны, я не вижу mkisofs readme упоминает о царапинах: fifi.org/doc/mkisofs/README.sort - akostadinov


Большинство CD / DVD не заполнены полностью. Для компьютера быстрее хранить или находить требуемые данные во внутренней части из-за меньшего диаметра, расстояние, пройденное считывающей головкой, меньше по сравнению с внешней периферией диска, где диаметр является максимальным. Сохранение и поиск в самых внутренних кругах / цилиндрах экономит время и энергию.


-3
2018-01-02 05:14



Разве это не было бы наоборот? Внешняя часть удерживается больше, поэтому требуется меньшее поперечное перемещение. - fixer1234
Фактически, AFAIK, скорость чтения постоянна, диск просто должен вращаться быстрее при чтении данных из внутреннего большинства цилиндров. - Salman A
@SalmanA: Музыкальные компакт-диски - это постоянная угловая скорость. Современные компьютерные приводы - это, по сути, постоянная линейная скорость, вращающаяся быстрее для внутренних дорожек. Для этого требуется более интеллектуальная приводная электроника. - MSalters
Музыкальные компакт-диски @MSalters - это CLV. Все CD-диски имеют постоянную линейную плотность бит - так что музыка воспроизводится с CLV; переменная скорость вращения была сделана путем корректировки оборотов, чтобы половина FIFO была заполнена. То же самое было с ранними дисками CDRom. Более новые из них проворны, чтобы читать широкий диапазон битовых скоростей, чтобы они могли быстро вращаться и адаптироваться к любым результатам битрейта. - greggo