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

Недавно мне впервые за много лет пришлось записывать DVD, и я удивлялся, почему компакт-диски и DVD-диски начинаются в центре и идут к краю.

Старые носители с вращающимся диском, такие как виниловые пластинки, начинали с края и шли к центру, поэтому по историческим причинам этого не могло быть.

Я ищу хорошие источники обоснования этой структуры данных.

Почему CD и DVD заполняют свои данные с середины наружу?

Обратите внимание, что приведенное выше предположение в вопросе неверно.

Резюме :

• По историческим причинам запись (и чтение) изнутри имеет смысл (возможны диски разных размеров, как объяснено в других ответах).

• По соображениям производительности чтения современные диски могут быть записаны (и прочитаны) снаружи или даже в обоих направлениях (двухслойный).

Примечания:

1. Большинство дисков стандартного размера.

2. Коммерчески производимые CD и DVD не написаны, а отпечатаны на прессе.

   Хотя все DVD (как домашние, так и коммерческие) используют физически созданные «ямки» и «неровности» (ямки на нечитаемой стороне и неровности на читаемой стороне) на дисках для хранения видео и аудиоинформации, существует Разница в том, как «ямы» и «неровности» создаются на коммерческих DVD-дисках по сравнению с тем, как они создаются на домашних записанных DVD.

   DVD фильмы, которые вы покупаете в местном магазине, изготавливаются методом штамповки. Этот процесс напоминает способ изготовления виниловых пластинок, хотя технология, очевидно, отличается (виниловые пластинки имеют штамповки с канавками, а на DVD - штамповки с выступами).

   Источник Разница между коммерческими и домашними DVD

Остальная часть этого ответа сосредоточена на аспекте производительности.

Исключениями для записи (и чтения) изнутри являются игры XBox (и другие игровые приставки) и двухслойные DVD-диски (фильмы).

Игры для Xbox

Игры Xbox содержат данные, записанные извне по соображениям производительности, поскольку внешняя часть вращается быстрее, чем внутренняя, данные могут быть прочитаны быстрее.

Сами игры для Xbox хранятся на отформатированных дисках DVD-9 (односторонний, двухслойный) объемом 9 ГБ и написаны очень интересным способом. Игры пишутся с внешней стороны дисков DVD-9 во внутреннюю часть, что означает, что на большинстве дисков большая часть данных будет храниться по всему периметру диска.

Поскольку дисковод DVD в Xbox является дисководом с постоянной угловой скоростью (CAV), он может считывать больше данных в секунду с самых внешних дорожек, что делает этот способ хранения данных на DVD-дисках чрезвычайно оптимизированным, чтобы сократить время загрузки. Очевидно, что привод также может читать обычные CD и DVD.

Исходные аппаратные средства за консолями - Часть I: Microsoft Xbox

Двухслойные DVD (фильмы)

Двухслойные DVD-диски могут быть записаны в любом направлении - есть два режима записи.

Большинство фильмов написаны как обратный путь . Фильм будет разбит по слоям, поэтому при смене слоя не нужно возвращаться к внутреннему краю.

Есть два режима для двухслойной ориентации. При использовании параллельной дорожки пути (PTP), используемой на DVD-ROM, оба слоя начинаются с внутреннего диаметра (ID) и заканчиваются на внешнем диаметре (OD) выводом. При использовании OTPverse Track Path (OTP), используемой в DVD-Video, нижний уровень начинается с идентификатора, а верхний уровень начинается с OD, где заканчивается другой уровень, они имеют один вход и один выход.

Исходный DVD-R DL

Это предназначено для учета дисков разных размеров.

Стандартный оптический диск сегодня составляет 12 см в диаметре. Однако оптические носители исторически изготавливались в самых разных размерах. В Лазерные диски 1970 - х и 1980 - х годах были сделаны в 30 см, 20 см и 12 см размеров; В последнее время компакт-диски, DVD-диски и BD-диски выпускаются в мини- форм-факторе 8 см (на 210 МБ, 1,4 ГБ и 7,8 ГБ соответственно) в дополнение к стандартным 12 см.

В отличие от виниловых пластинок, где игла может быть легко помещена на запись вручную, для электронных проигрывателей оптических дисков потребуются дополнительные компоненты (или, по крайней мере, дополнительная логика встроенного программного обеспечения), чтобы найти край диска и найти первую дорожку, если они воспроизводились с снаружи, что сделало бы их дизайн значительно более сложным и дорогим. Центр диска обеспечивает постоянное начальное местоположение для любого диска, вставленного в проигрыватель, независимо от его размера.

Однако не все оптические носители считываются изнутри.

Хотя большинство стандартных оптических носителей читаются таким образом, существуют проприетарные форматы дисков (которые иногда можно увидеть в игровых приставках), которые предполагают один или несколько определенных размеров и считываются извне. Для этого есть несколько причин:

• Это быстрее читать с внешней стороны 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. При скорости выше 10000 об / мин оптические диски могут чрезмерно колебаться и даже разрушаться, что накладывает верхний предел скорости вращения.
• Это затрудняет нелегальное копирование дисков. Как уже упоминалось выше, большинство проигрывателей оптических дисков работают изнутри. Диск, который читается извне, не может быть прочитан обычными устройствами чтения оптических дисков.

С винилом было проще положить иглу на внешнюю сторону, чем на вращающуюся пластинку.

Компакт-диски могут иметь разные размеры и формы. Диск может иметь любой размер, начиная с внутренней стороны. Также большинство людей будут касаться компакт-диска на границе - так меньше отпечатков пальцев, когда привод читает первую дорожку.

Кстати, это имеет отношение к скорости. Первые CD-приводы имели постоянную скорость чтения данных.

Наряду с причинами, которые уже были упомянуты, еще тогда, когда компакт-диски были новыми, было также некоторое обсуждение того факта, что царапины от нормального обращения были намного более вероятны к краям диска, чем к центру (особенно из-за смещения при установке диска в лоток для дисков).

Поскольку данные начинаются с центра, а царапины с большей вероятностью приближаются к краям, вероятность появления царапин на части диска, не содержащей данных, увеличивается, поэтому царапина не влияет на чтение данных.

Отметим также, что компакт-диски изначально предполагали портативность как функцию, например, Sony Walkman, который уже существовал в качестве кассетного плеера. Эти ранние портативные плееры замедлили свое вращение, когда считывающая головка переместилась дальше от центра.

С практической точки зрения это означало, что по мере разрядки ваших батарей вам фактически требовалось меньше механической энергии для вращения диска, чтобы получить ту же скорость передачи данных на поверхности.

Другие ответы хороши. Хотя я где-то читал, что повреждение дисков происходит чаще и сильнее на внешней части, чем на внутренней.

Если это правда, это означает, что для компакт-дисков они будут иметь большую долговечность. Редко коммерческие диски пишутся полностью. Повреждение неписанной части компакт-диска не имеет значения.

Кроме того, оглавление 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 проверил точную позицию этих данных на разных типах дисков и режимах записи, поэтому я не знаю, записаны ли они так.

Большинство CD / DVD не заполнены полностью. Компьютер быстрее сохраняет или находит необходимые данные во внутренней части из-за меньшего диаметра, расстояние, пройденное считывающей головкой, меньше по сравнению с внешней периферией диска, где диаметр максимален. Сохранение и поиск в самых внутренних кругах / цилиндрах экономит время и энергию.