ทำไมซีดีและดีวีดีถึงเต็มจากจุดศูนย์กลางออกมา?


146

ฉันเพิ่งต้องเขียนดีวีดีเป็นครั้งแรกในทุกเพศทุกวัยและฉันก็สงสัยว่าทำไมซีดีและดีวีดีเริ่มต้นที่ศูนย์และไปที่ขอบ

สื่อดิสก์แบบหมุนที่เก่ากว่าเช่นแผ่นเสียงไวนิลเริ่มต้นจากขอบและเดินตรงไปยังศูนย์กลางดังนั้นมันจึงไม่ได้เป็นเพราะเหตุผลทางประวัติศาสตร์

ฉันกำลังมองหาแหล่งข้อมูลที่ดีเกี่ยวกับการใช้เหตุผลสำหรับโครงสร้างข้อมูลนี้

คำตอบ:


105

เหตุใดซีดีและดีวีดีจึงเติมข้อมูลจากกลางด้านนอก

หมายเหตุการสันนิษฐานข้างต้นในคำถามไม่ถูกต้อง

สรุป :

  • สำหรับเหตุผลทางประวัติศาสตร์การเขียน (และการอ่าน) จากด้านในทำให้รู้สึก (ดิสก์ขนาดแตกต่างกันเป็นไปได้ตามที่อธิบายไว้ในคำตอบอื่น ๆ )

  • สำหรับเหตุผลด้านประสิทธิภาพการอ่านอาจมีการเขียนดิสก์ที่ทันสมัย ​​(และอ่าน) ภายนอกหรือแม้กระทั่งในทั้งสองทิศทาง (เลเยอร์คู่)

หมายเหตุ:

  1. ดิสก์ส่วนใหญ่มีขนาดมาตรฐาน

  2. ซีดีและดีวีดีที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ไม่ได้เขียน แต่ประทับตราในการกด

    แม้ว่าดีวีดีทั้งหมด (ทั้งแบบโฮมเมดและเชิงพาณิชย์) ใช้ "pits" และ "bumps" ที่สร้างขึ้นทางกายภาพ (หลุมที่อยู่ด้านที่อ่านไม่ได้และกระแทกอยู่ด้านที่อ่านได้) บนแผ่นดิสก์เพื่อเก็บข้อมูลวิดีโอและเสียงมี ความแตกต่างของวิธีการ "pits" และ "bumps" ถูกสร้างขึ้นบนแผ่นดีวีดีเชิงพาณิชย์เทียบกับวิธีที่ทำบนดีวีดีที่บันทึกในบ้าน

    ภาพยนตร์ดีวีดีที่คุณซื้อที่ร้านวิดีโอในพื้นที่ผลิตด้วยกระบวนการปั๊ม กระบวนการนี้คล้ายกับวิธีการบันทึกไวนิล - แม้ว่าเทคโนโลยีจะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด (บันทึกไวนิลจะถูกประทับตราด้วยร่องกับดีวีดีถูกประทับตราด้วยหลุมและการกระแทก)

    แหล่งที่มาความแตกต่างระหว่างดีวีดีเชิงพาณิชย์และโฮมที่บันทึกไว้

ส่วนที่เหลือของคำตอบนี้มุ่งเน้นที่ด้านประสิทธิภาพ

ข้อยกเว้นสำหรับการเขียน (และการอ่าน) จากภายในคือเกม XBox (และเกมคอนโซลอื่น ๆ ) และดีวีดีแบบ Dual Layer (ภาพยนตร์)


เกม Xbox

เกม Xbox มีข้อมูลที่เขียนจากภายนอกเพื่อเหตุผลด้านประสิทธิภาพเนื่องจากด้านนอกจะหมุนเร็วกว่าด้านในทำให้สามารถอ่านข้อมูลได้เร็วขึ้น

เกม Xbox นั้นจัดเก็บอยู่ในแผ่นดิสก์ฟอร์แมตฟอร์แมตแผ่น DVD-9 (ด้านเดียว, สองชั้น) ขนาด 9GB และเขียนขึ้นในรูปแบบที่น่าสนใจมาก เกมดังกล่าวเขียนจากด้านนอกของแผ่น DVD-9 สู่ด้านในซึ่งหมายความว่าแผ่นดิสก์ส่วนใหญ่จะมีข้อมูลส่วนใหญ่เก็บอยู่รอบนอกของแผ่นดิสก์

เนื่องจากไดรฟ์ดีวีดีใน Xbox เป็นไดรฟ์ความเร็วคงที่ (CAV) จึงสามารถอ่านข้อมูลเพิ่มเติมจากนอกแทร็กนอกสุดต่อวินาทีทำให้เป็นวิธีการจัดเก็บข้อมูลบนดีวีดีที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดเวลาในการโหลด เห็นได้ชัดว่าไดรฟ์ยังสามารถอ่านซีดีและดีวีดีปกติได้เช่นกัน

ฮาร์ดแวร์ต้นทางเบื้องหลังคอนโซล - ส่วนที่ I: Xbox ของ Microsoft

ดีวีดีสองชั้น (ภาพยนตร์)

เลเยอร์คู่ดีวีดีสามารถเขียนในทิศทางใดก็ได้ - มีโหมดการเขียนสองโหมด

ภาพยนตร์ส่วนใหญ่จะเขียนเป็นเส้นทางตรงข้ามแทร็ค ภาพยนตร์จะถูกแบ่งข้ามเลเยอร์ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องหวนกลับไปที่ขอบด้านในเมื่อเลเยอร์เปลี่ยน

มีสองโหมดสำหรับการวางแนวเลเยอร์คู่ ด้วยเส้นทางการติดตามแบบขนาน (PTP) ที่ใช้กับ DVD-ROM ทั้งสองเลเยอร์จะเริ่มต้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน (ID) และสิ้นสุดที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ด้วยเส้นนำ ด้วย Opposite Track Path (OTP) ที่ใช้กับ DVD-Video เลเยอร์ที่ต่ำกว่าเริ่มต้นที่ ID และเลเยอร์ด้านบนเริ่มต้นที่ OD ที่เลเยอร์อื่นสิ้นสุดลงพวกเขาแบ่งปัน lead-in หนึ่งและ lead-out หนึ่งรายการ

แหล่งDVD-R DL


2
ฉันยอมรับคำตอบนี้เนื่องจากมีการวิจัยที่สมบูรณ์ที่สุดและอธิบายวิธีการต่าง ๆ ที่ฉันไม่ทราบเมื่อแรกถามคำถาม
Burgi

9
สิ่งที่เกี่ยวกับเกม XBox นั้นลดความแม่นยำลง แผ่นดิสก์ Xbox เป็น DVD ปกติที่เขียนตามปกติ (หมายเลขเซกเตอร์ต่ำด้านใน, หมายเลขเซกเตอร์สูงด้านนอก) พวกเขาเพียงแค่ใช้เลย์เอาต์แทร็กที่ไม่เป็นมาตรฐาน (และระบบไฟล์ที่ไม่เป็นมาตรฐาน) เพื่อจัดเก็บสิ่งต่าง ๆ ในเซกเตอร์สูงสุดที่มีอยู่ แม้ว่าจะไม่มีสิ่งใดที่ "เขียนจากภายนอก" ซึ่งจะไม่เข้ากันกับร่างกายกับไดรฟ์ปกติเพราะทิศทางเกลียวจะผิด
ฮอบส์

3
เกมคิวบ์ที่กล่าวไว้ในคำตอบอื่นเป็นตัวอย่างของระบบที่จริงหนึ่งไม่ทำงานเกลียววิธีอื่น ๆ เพราะระบบที่ไม่ได้ดูแลเกี่ยวกับการอ่านแผ่นดีวีดีปกติ
ฮอบส์

1
@ ฮอบส์ฉันไม่เชื่อว่าเกมคิวบ์เขียนแผ่นด้วยเกลียวไปในทิศทางอื่น Wii สามารถอ่าน DVD (แต่ไม่ใช่แบบเป็นทางการ) และ Firmwares ของไดรฟ์ DVD จำนวนมากสามารถถูกแฮ็กเพื่ออ่านแผ่น Wii / GC ฉันไม่เชื่อว่ามีข้อบ่งชี้ว่าเกลียวตัวเองอยู่ในทิศทางตรงกันข้าม; ฉันดูเหมือนจะจำได้อ่านว่ามันเป็นตำนานที่เป็นที่นิยม หากคุณสามารถให้แหล่งข้อมูลที่ดี (เช่นการวิเคราะห์ทางเทคนิคมากกว่าที่จะมีใครบางคนในฟอรัมยืนยัน) ฉันยินดีที่จะถอน!
Muzer

1
@ ฮอบส์ฉันไม่เห็นอะไรเกี่ยวกับแผ่น GameCube ที่เขียนไว้ข้างนอกในกายวิภาคศาสตร์ของการรับรองความถูกต้องด้วยแสงขนาดกลาง เป็นระบบไฟล์ที่มีกรรมสิทธิ์ซึ่งเป็นเซกเตอร์กายภาพสีขาวที่มีแนวคิดแตกต่างจาก DVD มาตรฐานขณะที่ CD-ROM XA มาจากโหมด 1 และคีย์ถอดรหัสบางตัวใน Burst Cutting Area
Damian Yerrick

146

นี่คือจุดประสงค์เพื่ออนุญาตให้ดิสก์ที่มีขนาดแตกต่างกัน

แผ่นดิสก์ออพติคัลมาตรฐานในวันนี้คือเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. อย่างไรก็ตามสื่อออพติคอลมีการผลิตในอดีตในหลากหลายขนาด Laserdiscsของปี 1970 และ 1980 ที่ถูกสร้างขึ้นใน 30 ซม., 20 ซม. และ 12 ซม. ขนาด; เมื่อเร็ว ๆ นี้ซีดีดีวีดีและ BD นั้นทำในรูปแบบมินิ 8 ซม. (จัดเก็บ 210 MB, 1.4 GB และ 7.8 GB ตามลำดับ) นอกเหนือจากมาตรฐาน 12 ซม.

ซึ่งแตกต่างจากระเบียนไวนิลที่เข็มสามารถวางลงบนบันทึกด้วยมือง่าย ๆ เครื่องเล่นแผ่นดิสก์แสงอิเล็กทรอนิกส์จะต้องการส่วนประกอบเพิ่มเติม (หรือตรรกะเฟิร์มแวร์พิเศษอย่างน้อย) เพื่อค้นหาขอบของแผ่นดิสก์และค้นหาแทร็คแรก นอกซึ่งจะทำให้การออกแบบของพวกเขามีความซับซ้อนและมีราคาแพงมาก ศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ให้ตำแหน่งเริ่มต้นที่สอดคล้องสำหรับแผ่นดิสก์ใด ๆ ที่ใส่เข้าไปในเครื่องเล่นโดยไม่คำนึงถึงขนาดของมัน

อย่างไรก็ตามสื่อออพติคอลไม่สามารถอ่านได้จากภายในสู่ภายนอก

ในขณะที่สื่อออพติคอลมาตรฐานส่วนใหญ่จะอ่านด้วยวิธีนี้มีรูปแบบดิสก์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ (บางครั้งเห็นในเกมคอนโซล) ที่ถือว่ามีขนาดเฉพาะหนึ่งหรือสองสามขนาดเท่านั้นและอ่านจากด้านนอกมา

  • การอ่านจากด้านนอกของแผ่นดิสก์เร็วกว่าจากด้านใน ที่ความเร็วการหมุนเดียวกัน (เช่น 10,000 รอบต่อนาที) ความเร็วเชิงเส้นที่ด้านนอกของแผ่นดิสก์จะสูงกว่าความเร็วเชิงเส้นที่ด้านในของแผ่นดิสก์ทำให้เกิดประสิทธิภาพที่สูงขึ้นไปสู่ด้านนอก สูงกว่า 10,000 รอบต่อนาทีแผ่นดิสก์แบบออพติคอลสามารถโยกเยกได้มากเกินไปและอาจแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย
  • มันทำให้การคัดลอกดิสก์ผิดกฎหมายยากขึ้น ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นเครื่องเล่นแผ่นดิสก์แสงส่วนใหญ่ทำงานจากภายในสู่ภายนอก ดิสก์ที่อ่านจากด้านนอกจะไม่สามารถอ่านได้ด้วยตัวอ่านดิสก์แบบออปติคัลธรรมดา

คำตอบนี้ไม่ถูกต้อง มีการเขียนดีวีดีบางวิธี :)
DavidPostill

15
@DavidPostill ดังนั้นจึงเป็นคำถามที่ไม่ถูกต้อง :)
Kamil Maciorowski

1
ตกลง สิ่งนี้ไม่ได้ทำให้คำตอบผิดอย่างลึกซึ้ง คำถาม (ไม่ถูกต้อง) สมมติว่าสื่อออปติคัลทั้งหมดถูกอ่านจากด้านในและคำตอบนั้นอยู่บนสมมติฐานนี้ ฉันได้แก้ไขคำตอบเพื่อสะท้อนถึงความจริงที่ว่าสื่อออปติคัลที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบางคนอ่านจากภายนอก
bwDraco

4
คำถามไม่ได้พูดว่า "สื่อออพติคอลทั้งหมด" ทุกที่โดยเฉพาะหมายถึงซีดีและดีวีดี
qasdfdsaq

3
นอกจากนี้ยังช่วยให้การทำที่แตกต่างกันแผ่นที่มีรูปร่าง แม้ว่าฉันจะไม่แน่ใจว่ามันตั้งใจหรือเป็นผลมาจากการเขียนครั้งแรกที่ศูนย์
Olivier Grégoire

15

ด้วยไวนิลมันง่ายกว่าที่จะนำเข็มไปไว้ด้านนอกมากกว่าด้านในของบันทึกการหมุน

ซีดีอาจมีขนาดและรูปร่างแตกต่างกัน แผ่นดิสก์สามารถมีขนาดเริ่มต้นจากด้านใน นอกจากนี้คนส่วนใหญ่จะสัมผัสซีดีที่ชายแดน - ดังนั้นรอยนิ้วมือน้อยลงเมื่อไดรฟ์อ่านเพลงแรก

BTW มันไม่ได้เกี่ยวข้องกับความเร็ว ไดรฟ์ซีดีตัวแรกมีความเร็วคงที่ในการอ่านข้อมูล


1
จุดที่น่าสนใจ แต่พวกเขาไม่รู้จักผู้คนจะเริ่มต้นด้วยรูปร่างแปลก ๆ และมหัศจรรย์
Burgi

9
ขนาดของดิสก์น่าจะเป็นกุญแจสำคัญที่นี่ หากคุณคิดว่าคุณต้องเริ่มต้นที่จุดศูนย์กลางคงที่และออกไปด้านนอกดิสก์ของคุณจะมีขนาดตามที่คุณต้องการ หากคุณเริ่มจากด้านนอกและทำงานเข้าด้านในคุณต้องมีขนาดดิสก์ที่ตั้งไว้
Mokubai

3
@AndrewMorton ชี้แจง: ครั้งแรกที่ได้รับมาจากแผ่นดิสก์เสียงและมี CLV Laserdiscs เนื่องจากระบบเก่าใช้ CLV ดิสก์เสียง (หรือวิดีโอ) ไม่ได้รับประโยชน์จาก CAV แต่มาจากอัตราข้อมูลคงที่ - ซีดีเพลงจึงมีความเร็ว 495 ถึง 212 รอบต่อนาที -> ดิสก์เคลื่อนที่ที่ 1.2m / s โดยการอ่านเลเซอร์ สำหรับอัตราข้อมูลคงที่ Audio CD, DVD Video และ BluRay ให้ใช้ CLV ซีดีรอมคอมพิวเตอร์เครื่องแรกมีความเร็ว "โสด" หรือ "1x" ซึ่งเทียบเท่ากับซีดีเพลง (~ 150 KiB / s) หลังจากนั้นซีดีรอมควรเร็วขึ้นและเพื่อเพิ่มความเร็ว (หรือมีค่าทางการตลาดที่ดีกว่า) ในบางจุด CAV ได้ถูกนำเสนอ
Offler

1
@burgi Shape เป็นผลข้างเคียงของขนาดตัวแปร
Offler

1
@Burgi พวกเขารู้เพราะมันเกิดขึ้นแล้วหลายทศวรรษที่ผ่านมากับแผ่นเสียงไวนิล en.wikipedia.org/wiki/Unusual_types_of_gramophone_records
Agent_L

4

พร้อมด้วยเหตุผลที่ได้รับการอ้างถึงแล้วเมื่อกลับมาใหม่ซีดีก็มีการถกเถียงกันว่าข้อเท็จจริงที่ว่ามีรอยขีดข่วนจากการใช้งานปกติมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่ขอบของดิสก์มากกว่าที่จะอยู่ตรงกลาง เมื่อใส่ดิสก์ลงในถาดดิสก์)

ด้วยข้อมูลที่เริ่มต้นจากศูนย์และมีรอยขีดข่วนไปทางขอบมากขึ้นรอยขีดข่วนมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในส่วนของดิสก์ที่ไม่มีข้อมูลดังนั้นรอยขีดข่วนจึงไม่มีผลต่อการอ่านข้อมูล


ยกเว้นว่าอย่างน้อยในบางกรณีบล็อกการระบุและสิ่งที่ป้องกันการเขียนอยู่ในวงแหวนด้านนอกสุด
Carl Witthoft

1
@CarlWitthoft: จริง - แต่สิ่งเหล่านั้นถูกแฮ็คหลังจากความจริงไม่ใช่ส่วนหนึ่งของการออกแบบดั้งเดิม
Jerry Coffin

1

โปรดทราบว่าในเบื้องต้นแผ่นซีดีนั้นคาดว่าจะมีคุณสมบัติในการพกพาเช่น Sony Walkman ซึ่งมีอยู่แล้วในฐานะเครื่องเล่นเทป ผู้เล่นพกพาในยุคแรกนั้นชะลอการหมุนของตัวเองในขณะที่หัวอ่านเคลื่อนที่ไกลออกไปจากจุดศูนย์กลาง

ในทางปฏิบัตินั่นหมายความว่าเมื่อแบตเตอรีของคุณหมดลงคุณต้องใช้กำลังเชิงกลน้อยกว่าในการเปลี่ยนดิสก์เพื่อให้ได้อัตราข้อมูลพื้นผิวที่เท่ากัน


2
การเรียงลำดับดังกล่าวแสดงว่าเวลาใช้งานแบตเตอรี่นั้น จำกัด อยู่ที่การเล่นซีดีหนึ่งแผ่น
fixer1234

มันเป็น หลังจากนั้นไม่นาน :)
Stijn de Witt

1

คำตอบอื่น ๆ เป็นสิ่งที่ดี ฉันอ่านบางที่แม้ว่าความเสียหายต่อดิสก์จะเกิดขึ้นบ่อยครั้งและรุนแรงกว่าในส่วนนอกมากกว่าส่วนด้านใน

ถ้านี่เป็นเรื่องจริงนั่นอาจหมายถึงแผ่นซีดีที่พวกเขาจะมีความทนทานที่ดีขึ้น ซีดีเชิงพาณิชย์ที่เขียนไม่ค่อยเต็ม ความเสียหายต่อส่วนที่ไม่ได้เขียนของซีดีจะไม่เกี่ยวข้อง

นอกจากนี้ TOC หรือระบบไฟล์บนดิสก์ถ้าเขียนในส่วนภายในของ CD / DVD จะได้รับการปกป้องที่ดีขึ้นและอนุญาตให้อ่านข้อมูลบางส่วนจากซีดีที่เหลือ แต่ฉันไม่ได้ตรวจสอบตำแหน่งที่แน่นอนของข้อมูลนี้ในประเภทของดิสก์และโหมดการเขียนที่แตกต่างกันดังนั้นฉันจึงไม่รู้ว่ามันเขียนเช่นนั้นหรือไม่


คุณช่วยหาแหล่งข้อมูลนี้ได้ไหม สิ่งนี้ได้รับการคาดการณ์โดย @jerrycoffin (และไม่มีแหล่งที่มาด้วย)
Burgi

@Burgi, ops, ไม่ได้รับคำตอบ ฉันไม่มีการอ้างอิง เมื่อนานมาแล้ว ฉันสามารถพูดได้ว่าซอฟต์แวร์การเบิร์นบางตัวมีการตั้งค่าลำดับความสำคัญโดยที่หนึ่งสามารถเลือกที่จะเขียนไฟล์เฉพาะ ไฟล์ที่มี Prio ที่สูงกว่าจะได้รับการเขียนก่อนไฟล์ที่มี Prio ที่ต่ำกว่า k3bตีแผ่เช่นกันฉันเดาว่าเครื่องมือระดับล่างที่ใช้ (อาจmkisofs -sort)
akostadinov

ในทางกลับกันฉันไม่เห็นmkisofsreadme พูดถึงอะไรเกี่ยวกับรอยขีดข่วน: fifi.org/doc/mkisofs/README.sort
akostadinov

-3

ซีดี / ดีวีดีส่วนใหญ่ยังไม่เต็ม คอมพิวเตอร์จะเร็วกว่าในการจัดเก็บหรือค้นหาข้อมูลที่ต้องการในส่วนด้านในเนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าระยะการเดินทางของหัวอ่านจะน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับขอบด้านนอกของแผ่นดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด การบันทึกและค้นหาในวงกลม / กระบอกสูบที่อยู่ภายในสุดช่วยประหยัดทั้งเวลาและพลังงาน


10
มันจะตรงกันข้ามหรือไม่? ส่วนนอกถือการเดินทางทางด้านข้างน้อยลง
fixer1234

1
ที่จริงแล้ว AFAIK อัตราการอ่านคงที่ไดรฟ์นั้นต้องหมุนเร็วขึ้นเมื่ออ่านข้อมูลจากกระบอกสูบส่วนใหญ่ภายใน
Salman

1
@SalmanA: ซีดีเพลงเป็นความเร็วเชิงมุมคงที่ ไดรฟ์คอมพิวเตอร์สมัยใหม่นั้นมีความเร็วคงที่เป็น Linear, หมุนเร็วขึ้นสำหรับแทร็กด้านใน ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ชาญฉลาดกว่านี้
MSalters

1
@MSalters ซีดีเพลงคือ CLV ดิสก์ซีดีทั้งหมดมีความหนาแน่นบิตเชิงเส้นคงที่ - ดังนั้นเล่นเพลงด้วย CLV; อัตราการหมุนของตัวแปรทำได้โดยการปรับรอบต่อนาทีเพื่อให้ FIFO เต็มครึ่ง เช่นเดียวกันกับไดรฟ์ CDRom รุ่นแรก ใหม่กว่ามีความว่องไวในการอ่านอัตราบิตที่หลากหลายเพื่อให้พวกเขาสามารถหมุนเร็วและปรับให้เข้ากับผลลัพธ์บิตเรตใด ๆ
greggo
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.