Чому компакт-диски та DVD-диски заповнюються від центру назовні?


146

Нещодавно мені довелося записати DVD вперше за віки, і мені було цікаво, чому компакт-диски та DVD-диски починаються в центрі і йдуть до краю.

Старіші носії з обертовими дисками, такі як вінілові платівки, починалися від краю та йшли до центру, так що це не могло бути з історичних причин.

Я шукаю хороших джерел для міркувань цієї структури даних.

Відповіді:


105

Чому компакт-диски та DVD-диски заповнюють свої дані посередині?

Зауважте, наведене вище припущення, зроблене у питанні, є невірним.

Підсумок :

  • З історичних причин писати (і читати) зсередини має сенс (можливі різні розміри дисків, як пояснено в інших відповідях).

  • З міркувань продуктивності читання сучасні диски можуть записуватися (і читатися) зовні або в обох напрямках (двошаровий).

Примітки:

  1. Більшість дисків стандартного розміру.

  2. Компакт-диски та DVD-диски, комерційно виготовлені, не пишуться, а штампуються на пресі.

    Хоча всі DVD-диски (як домашні, так і комерційні) використовують "ями" та "удари" фізично створені (ями з нечитабельної сторони, а шишки знаходяться на читальній стороні) на дисках для зберігання відео та аудіоінформації, є Різниця в тому, як створюються "ями" та "шишки" на комерційних DVD-дисках, як їх зроблено на домашньому записаному DVD.

    DVD-фільми, які ви купуєте в місцевій відеорозетці, виробляються шляхом штампування. Цей процес на зразок способу виготовлення вінілових записів - хоча технологія, очевидно, відрізняється (вінілові записи штампуються канавками, а DVD - штампованими ямами та ударами).

    Джерело Різниця між комерційними та домашніми DVD-записами

Решта цієї відповіді зосереджена на аспекті продуктивності.

Виняток із написання (та читання) зсередини - ігри XBox (та інші ігри консольних ігор) та DVD з двома шарами (фільми).


Ігри Xbox

Ігри Xbox містять дані, записані ззовні, з міркувань продуктивності - оскільки зовнішньо обертається швидше, ніж всередині, дані можна читати швидше.

Самі ігри Xbox зберігаються на дисках з форматом DVD-9 (9 Гб, односторонній, двошаровий) та фактично написані дуже цікаво. Ігри записуються із зовнішньої сторони диска DVD-9 всередину, тобто більшість дисків насправді мають більшу частину своїх даних, що зберігаються по зовнішньому периметру диска.

Оскільки привід DVD у Xbox - це привід постійної кутової швидкості (CAV), він може читати більше даних за секунду від самих зовнішніх доріжок, що робить цей оптимізований спосіб зберігання даних на DVD-дисках, щоб зменшити час завантаження. Очевидно, накопичувач також може читати звичайні компакт-диски та DVD-диски.

Джерело обладнання за консолями - частина I: Xbox Microsoft

Двошарові DVD-фільми (фільми)

Двошарові шари DVD можна записувати в будь-якому напрямку - є два режими запису.

Більшість фільмів написані як протилежна доріжка . Фільм буде розбитий по всіх шарах, тому при зміні шару повернення до внутрішнього краю не потрібно.

Існує два режими для двошарової орієнтації. При паралельній доріжці доріжки (PTP), що використовується на DVD-ROM, обидва шари починаються з внутрішнього діаметра (ID) і закінчуються на зовнішньому діаметрі (OD) виведенням. У протилежному траєкторії (OTP), який використовується на DVD-Video, нижній шар починається з ідентифікатора, а верхній починається з OD, де закінчується інший шар, вони поділяють один вхідний і один вихідний.

Джерело DVD-R DL


2
Я прийняв цю відповідь, оскільки вона має найповніше дослідження та пояснює різні методології, про які мені не було відомо, коли я спочатку задав питання.
Бургі

9
Справа в іграх XBox спрощена до того, що є менш ніж точною. Диск Xbox - це звичайний DVD, записаний звичайним способом (низькі номери секторів зсередини, високі номери секторів зовні). Вони просто використовують деякий нестандартний макет доріжок (і нестандартну файлову систему) для зберігання матеріалів у найвищих доступних секторах. Ніщо насправді не "написано ззовні", хоча це було б фізично несумісним із звичайними накопичувачами, оскільки напрямок спіралі було б неправильним.
варення

3
GameCube, як уже згадувалося в іншому відповідь, є прикладом системи , яка на самому ділі це запустити зі спіральною іншим шляхом, тому що система не дбає про читання нормального DVD.
варення

1
@hobbs Я не вірю, що Gamecube пише свої диски спіраллю в інший бік. Wii може читати DVD (хоча і не офіційно), і багато мікропрограм DVD-дисків можуть бути зламані для читання дисків Wii / GC. Я не вірю, що є ознаки того, що сама спіраль знаходиться в протилежному напрямку; Я, здається, згадую, що читав, що це популярний міф. Якщо ви можете надати хороше джерело (наприклад, якийсь технічний аналіз, а не хтось на форумі, що це підтверджує), я з радістю відмовиться!
Мюзер

1
@hobbs Я не бачу нічого про те, щоб диски GameCube записувалися назовні в " Анатомія оптичного середовища" . Це власна файлова система, відбілювач фізичного сектору, який концептуально відрізняється від звичайного DVD, оскільки CD-ROM XA - від режиму 1, та деякі ключі розшифровки в області зрізання серійного вибуху.
Damian Yerrick

146

Це призначено для отримання дисків різного розміру.

Стандартний сьогодні оптичний диск діаметром 12 см. Однак оптичні носії історично випускалися в самих різних розмірах. У Лазерні диски 1 970 - х і 1980 - х роках були зроблені в 30 см, 20 см і 12 см розмірів; з недавнього часу компакт-диски, DVD-диски та BD-диски виготовляються у форматі міні- формату 8 см (для зберігання відповідно 210 МБ, 1,4 ГБ та 7,8 ГБ), крім стандартних 12 см.

На відміну від вінілових записів, де голку можна легко помістити на запис вручну, електронним програвачам оптичних дисків знадобляться додаткові компоненти (або, принаймні, додаткова логіка програмного забезпечення), щоб знайти край диска та знайти перший трек, якщо вони грали з зовні, що зробило б їх дизайн значно складнішим і дорогішим. У центрі диска передбачено послідовне місце запуску будь-якого диска, вставленого в програвач, незалежно від його розміру.

Однак не всі оптичні носії читаються зсередини.

Незважаючи на те, що більшість стандартних оптичних носіїв читаються таким чином, є власні формати дисків (іноді їх можна побачити на ігрових консолях), які мають один або лише декілька конкретних розмірів і читаються ззовні. Це є кілька причин:

  • Це швидше читати з зовнішньої сторони диска, ніж зсередини. При тій же швидкості обертання (наприклад, 10000 об / хв) лінійна швидкість на зовнішній стороні диска вища, ніж лінійна швидкість на внутрішній стороні диска, що призводить до більш високої продуктивності назовні. Оптичні диски вище 10000 об / хв можуть надмірно коливатися і навіть розбиватися, встановлюючи верхню межу швидкості обертання.
  • Це ускладнює незаконне копіювання дисків. Як було сказано вище, більшість програвачів оптичних дисків працюють зсередини. Диск, який читається ззовні, не може бути прочитаний із звичайними зчитувачами оптичних дисків.

Ця відповідь невірна. Не всі DVD-диски написані таким чином :)
DavidPostill

15
@DavidPostill Отже, це неправильне питання. :)
Каміль Маціоровський

1
Домовились. Це не робить відповідь принципово неправильною. Питання (неправильно) передбачає, що всі оптичні носії зчитуються зсередини, і відповідь заснована на цьому припущенні. Я відредагував відповідь, щоб відобразити той факт, що деякі власні оптичні носії читають зовні.
bwDraco

4
Питання не каже ніде "всі оптичні носії", воно конкретно стосується компакт-дисків та DVD-дисків.
qasdfdsaq

3
Це також дозволяє робити диски різної форми . Хоча я не впевнений, чи це призначено чи є наслідком написання спочатку в центрі.
Олів'є Грегоар

15

З вінілом було простіше покласти голку на зовнішню сторону, ніж на внутрішню сторону спінінг.

Компакт-диски можуть мати різний розмір і форму. Диск може мати будь-який розмір, починаючи зсередини. Також більшість людей торкнуться компакт-диск на кордоні - тим менше відбитків пальців, коли привід читає перший трек.

До речі, це стосується швидкості. Перші компакт-диски мали постійну швидкість зчитування даних.


1
Цікавий момент, але вони не могли б знати, люди почали робити дивні та чудові форми.
Бургі

9
Мабуть, тут розмір диска є досить ключовим. Якщо ви припускаєте, що вам потрібно починати у фіксованій центральній точці і виходити назовні, то ваш диск може бути в межах причини будь-якого розміру, який вам подобається. Якщо ви починаєте зовні і працюєте всередину, тоді у вас повинен бути встановлений розмір диска.
Мокубай

3
Роз'яснення @AndrewMorton: Перше, де отримано з аудіо-дисків і було CLV. Лазердиски як більш стара система використовували CLV. Аудіо (або відео) диски не мають користі від CAV, а від постійної швидкості передачі даних. Таким чином, аудіо компакт-диски мали від 495 до 212 об / хв -> диск рухається зі швидкістю 1,2 м / с за допомогою зчитувального лазера. Для постійної швидкості передачі даних аудіо CD, Video DVD і BluRay використовуйте CLV. Перші комп'ютерні компакт-диски мали швидкість "одинарна" або "1x", що було еквівалентним звуковим компакт-дискам (~ 150 KiB / s). Пізніше компакт-диски повинні бути швидшими, а для отримання більшої швидкості (або покращення маркетингових значень) в якийсь момент було введено CAV.
Оффер

1
@burgi Shape - побічний ефект змінних розмірів.
Пропозиція

1
@Burgi Вони знали, бо це вже відбулося десятиліття тому з вініловими записами. en.wikipedia.org/wiki/Unusual_types_of_gramophone_records
Agent_L

4

Поряд із цитованими причинами, коли CD-диски були новими, також було обговорено той факт, що подряпини від нормальної обробки набагато частіше трапляються до країв диска, ніж у напрямку до центру (особливо тих, що перебувають у нерівності). при введенні диска в лоток для дисків).

Якщо дані починаються від центру, а подряпини ймовірніші до країв, подряпини частіше трапляються на частині диска, яка не містить даних, тому подряпина не впливає на читання даних.


За винятком того, що принаймні в деяких випадках блоки ідентифікації та захист від запису були у самих зовнішніх кільцях.
Карл Віттофт

1
@CarlWitthoft: Це правда - але це були речі, взяті після факту, а не частина оригінального дизайну.
Джеррі Труну

1

Зауважте також, що компакт-диски спочатку передбачали портативність як особливість, наприклад, Sony Walkman, який вже існував як магнітофон. Ці ранні портативні програвачі уповільнили обертання, коли зчитувана голова рухалася далі від центру.

На практиці це означало, що по мірі виснаження акумуляторів вам фактично потрібно менше механічної потужності, щоб повернути диск, щоб отримати ту саму швидкість передачі даних на поверхні.


2
Це означає, що час роботи акумулятора був обмежений відтворенням одного компакт-диска.
fixer1234

Це було. Ну, через деякий час це було. :)
Штійн де Віт

1

Інші відповіді хороші. Я десь читав, хоча пошкодження дисків трапляється найчастіше і сильніше на зовнішній частині, ніж на внутрішній.

Якщо це правда, це означало б, що для компакт-дисків це буде краща довговічність. Рідко комерційні компакт-диски написані в повному обсязі. Пошкодження неписаної частини компакт-диска було б неактуальним.

Також TOC або файлова система на диску, якщо вони записані у самій внутрішній частині CD / DVD, були б краще захищені та дозволяли б принаймні читати часткові дані з решти компакт-диска. Але я не перевіряв точне положення цих даних на різних типах дисків і режимах запису, тому не знаю, чи написано так.


Не могли б ви надати деякі джерела для цього? Про це вже міркував @jerrycoffin (теж без джерел).
Бургі

@Burgi, ой, пропустив свою відповідь. У мене немає довідки. Було давно. Я можу лише сказати, що деяке програмне забезпечення, що записує, має пріоритет, де можна вибрати, де записуються конкретні файли. Файли з вищим пріором записуються перед тими, які мають нижчий пріор. k3bВисловлюємо це, як і я здогадуюсь, використовувані ним інструменти нижчого рівня (ймовірно mkisofs -sort).
акостадінов

З іншого боку, я не бачу в читанніmkisofs нічого згадувати про подряпини: fifi.org/doc/mkisofs/README.sort
akostadinov

-3

Більшість компакт-дисків / DVD-дисків не заповнені повністю. Комп'ютеру швидше зберігати або знаходити потрібні дані у внутрішній частині через менший діаметр, відстань, яку проїжджає головка для читання, менша, порівняно із зовнішньою периферією диска, де діаметр максимальний. Збереження та пошук у найглибших колах / циліндрах економить час та енергію.


10
Чи не було б навпаки? Зовнішня частина утримує більше, тому потрібно менше бічного ходу.
fixer1234

1
Насправді, AFAIK, частота зчитування є постійною, привід просто повинен крутитися швидше, коли читаєш дані з більшості циліндрів.
Салман А

1
@SalmanA: Музичні компакт-диски мають постійну кутову швидкість. Сучасні комп'ютерні накопичувачі справді мають постійну лінійну швидкість, обертаючись швидше для внутрішніх доріжок. Для цього потрібна розумніша електроніка приводу.
MSalters

1
Музичні компакт-диски @MSalters - це CLV. Всі диски CD мають постійну лінійну бітову щільність - тому музика відтворюється з CLV; змінна швидкість віджиму проводилася за допомогою коригування об / хв, щоб утримувати наполовину FIFO наполовину. те саме було з ранніми накопичувачами CDRom. Новіші спритні для читання широкого діапазону швидкостей передачі бітів, щоб вони могли швидко крутитися і адаптуватися до будь-яких бітрейт-результатів.
greggo
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.