Question Pourquoi les CD et les DVD se remplissent-ils du centre vers l’extérieur?


J'ai récemment dû graver un DVD pour la première fois depuis longtemps et je me demandais pourquoi les CD et les DVD commençaient au centre et se dirigeaient vers le bord.

Les supports à disques rotatifs plus anciens, tels que les disques vinyles, sont partis du bord et se sont dirigés vers le centre, donc cela n’a pas pu être pour des raisons historiques.

Je cherche de bonnes sources sur le raisonnement de cette structure de données.


146
2018-01-01 18:05


origine




Réponses:


Pourquoi les CD et les DVD remplissent-ils leurs données du milieu vers l'extérieur?

Notez que l'hypothèse ci-dessus faite dans la question est incorrecte.

Résumé:

  • Pour historique les raisons d'écrire (et de lire) de l'intérieur ont du sens (des disques de différentes tailles sont possibles, comme expliqué dans d'autres réponses).

  • Pour lire la performance raisons pour lesquelles les disques modernes peuvent être écrits (et lus) à l’extérieur ou dans les deux sens (double couche).

Remarques:

  1. Plus les disques sont de taille standard.

  2. Les CD et DVD produits dans le commerce ne sont pas écrits mais timbré sur une presse.

    Bien que tous les DVD (faits maison et commerciaux) utilisent des "creux" et des "bosses" créés physiquement (les trous du côté illisible et les bosses du côté lisible) sur les disques pour stocker les informations vidéo et audio, différence sur la façon dont les "creux" et les "bosses" sont créés sur les DVD commerciaux par rapport à la manière dont ils sont créés sur un DVD enregistré à la maison.

    Les films DVD que vous achetez à la sortie vidéo locale sont fabriqués avec un processus d'estampage. Ce processus est en quelque sorte la façon dont les disques vinyle sont fabriqués - bien que la technologie soit évidemment différente (les disques vinyles sont marqués de rainures par rapport aux DVD marqués de bosses et de bosses).

    La source La différence entre les DVD commerciaux et les DVD enregistrés à la maison

Le reste de cette réponse se concentre sur l'aspect performance.

Les exceptions à l'écriture (et à la lecture) de l'intérieur sont les jeux XBox (et les autres jeux de consoles de jeux) et les DVD à double couche (films).


Jeux Xbox

Les jeux Xbox ont les données écrites de l'extérieur pour des raisons de performances - puisque l'extérieur tourne plus vite que l'intérieur, les données peuvent être lues plus rapidement.

Les jeux Xbox eux-mêmes sont stockés sur des disques au format DVD-9 (9 Go à simple face, double couche) et sont en fait écrits de manière très intéressante. Les jeux sont écrits de l'extérieur des disques DVD-9 vers l'intérieur, ce qui signifie que la plupart des disques contiennent la majorité de leurs données sur le périmètre extérieur du disque.

Le lecteur de DVD de la Xbox étant un lecteur à vitesse angulaire constante (CAV), il peut lire plus de données par seconde sur les pistes les plus externes, ce qui en fait un moyen hautement optimisé de stocker les données sur les DVD. De toute évidence, le lecteur peut également lire des CD et des DVD ordinaires.

La source Matériel derrière les consoles - Partie I: Xbox de Microsoft

DVD double couche (films)

Les DVD à double couche peuvent être écrits dans les deux sens - il existe deux modes d’écriture.

La plupart des films sont écrits comme chemin de piste opposé. Un film sera partagé entre les couches, de sorte qu'aucune recherche sur le bord interne n'est nécessaire lors du changement de couche.

Il existe deux modes d’orientation à double couche. Avec le chemin de piste parallèle (PTP), utilisé sur un DVD-ROM, les deux couches commencent au diamètre intérieur (ID) et se terminent au diamètre extérieur (OD) avec la sortie. Avec OTP (Opposite Track Path), utilisé sur DVD-Vidéo, la couche inférieure commence à l'ID et la couche supérieure commence à la OD, où l'autre couche se termine, ils partagent une entrée et une sortie.

La source DVD-R DL


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2018-01-01 18:44



J'ai accepté cette réponse car elle dispose des recherches les plus complètes et explique les différentes méthodologies dont je n'étais pas au courant lorsque j'ai posé la question à l'origine. - Burgi
La chose à propos des jeux XBox est simplifiée au point d’être moins précise. Un disque Xbox est un DVD normal écrit de la manière habituelle (numéros de secteur bas à l'intérieur, numéros de secteur élevés à l'extérieur). Ils utilisent simplement une disposition de piste non standard (et un système de fichiers non standard) pour stocker des éléments dans les secteurs les plus élevés disponibles. En réalité, rien n'est "écrit de l'extérieur", ce qui serait physiquement incompatible avec les lecteurs normaux, car la direction en spirale serait incorrecte. - hobbs
Le GameCube, comme mentionné dans une autre réponse, est un exemple de système qui Est-ce que exécuter la spirale dans l'autre sens, car ce système ne se soucie pas de lire les DVD normaux. - hobbs
@hobbs Je ne crois pas que la Gamecube écrit ses disques avec la spirale dans l'autre sens. La Wii peut lire les DVD (mais pas officiellement), et de nombreux firmwares de lecteurs de DVD peuvent être piratés pour lire les disques Wii / GC. Je ne crois pas qu'il y ait une indication que la spirale elle-même est dans une direction opposée; Je me rappelle avoir lu que c'est un mythe populaire. Si vous pouvez fournir une bonne source (par exemple, une analyse technique plutôt que de l’affirmer sur un forum), je me rétracterai volontiers! - Muzer
@hobbs Je ne vois rien à propos des disques GameCube écrits en dehors de Anatomie d'une authentification de support optique. Il s'agit d'un système de fichiers propriétaire, un blanchisseur de secteur physique conceptuellement aussi différent d'un DVD standard que le CD-ROM. - Damian Yerrick


Ceci est destiné à permettre des disques de tailles différentes.

Le disque optique standard a aujourd'hui un diamètre de 12 cm. Cependant, les supports optiques ont toujours été produits dans une grande variété de tailles. le LaserDiscs des années 1970 et 1980 ont été réalisés dans des tailles de 30 cm, 20 cm et 12 cm; plus récemment, les CD, DVD et BD sont fabriqués dans un format de 8 cm. Mini facteur de forme (stockage de 210 Mo, 1,4 Go et 7,8 Go, respectivement) en plus de la norme de 12 cm.

Contrairement aux disques vinyles, où l’aiguille peut être facilement placée sur l’enregistrement à la main, les lecteurs de disques optiques électroniques ont besoin de composants supplémentaires (ou du moins de logique de micrologiciel supplémentaire) pour trouver le bord du disque et à l’extérieur, ce qui rendrait leur conception beaucoup plus complexe et coûteuse. Le centre du disque fournit un emplacement de départ cohérent pour tout disque inséré dans le lecteur, quelle que soit sa taille.

Cependant, tous les supports optiques ne sont pas lus de l'intérieur.

Alors que la plupart des supports optiques classiques sont lus de cette manière, il existe des formats de disque propriétaires (parfois présents dans les consoles de jeux) qui prennent en compte une ou quelques tailles spécifiques et sont lus de l'extérieur.

  • Il est plus rapide de lire de l'extérieur du disque que de l'intérieur. A la même vitesse de rotation (par exemple 10000 tr / min), la vitesse linéaire à l'extérieur du disque est supérieure à la vitesse linéaire à l'intérieur du disque, ce qui se traduit par des performances plus élevées vers l'extérieur. Au-dessus de 10 000 tr / min, les disques optiques peuvent osciller excessivement et même se briser, ce qui limite la vitesse de rotation.
  • Cela rend plus difficile la copie illégale de disques. Comme mentionné ci-dessus, la plupart des lecteurs de disques optiques fonctionnent de l'intérieur. Un disque lu de l'extérieur ne peut pas être lu avec des lecteurs de disques optiques ordinaires.

146
2018-01-01 18:30



Cette réponse est incorrecte. Tous les DVD ne sont pas écrits de cette façon :) - DavidPostill♦
@DavidPostill Donc, c'est la question qui est incorrecte. :) - Kamil Maciorowski
D'accord. Cela ne rend pas la réponse fondamentalement erronée. La question (à tort) suppose que tous les supports optiques sont lus à l'envers et la réponse repose sur cette hypothèse. J'ai édité la réponse pour refléter le fait que certains supports optiques exclusifs sont lisibles à l'extérieur. - bwDraco
La question ne dit pas "tous les supports optiques" n'importe où, il fait spécifiquement référence aux CD et aux DVD. - qasdfdsaq
Cela permet aussi de faire différents disques en forme. Bien que je ne sois pas sûr si cela est prévu ou une conséquence de l'écriture d'abord au centre. - Olivier Grégoire


Avec le vinyle, il était plus facile de placer l’aiguille à l’extérieur qu’à l’intérieur du disque rotatif.

Les CD peuvent avoir différentes tailles et formes. Le disque peut avoir n'importe quelle taille à partir de l'intérieur. De plus, la plupart des gens toucheront le CD à la frontière - donc moins d’empreintes digitales lorsque le lecteur lit la première piste.

BTW il a à faire avec la vitesse. Les premiers lecteurs de CD ont une vitesse constante de lecture des données.


15
2018-01-01 18:14



Point intéressant, mais ils ne pouvaient pas savoir que les gens feraient des formes étranges et merveilleuses pour commencer. - Burgi
La taille d'un disque est probablement la clé ici. Si vous supposez que vous devez commencer à un point central fixe et aller vers l'extérieur, votre disque peut, dans des limites raisonnables, être de la taille que vous souhaitez. Si vous commencez à l'extérieur et travaillez à l'intérieur, vous devez avoir une taille de disque définie. - Mokubai♦
@AndrewMorton Clarification: Le premier est dérivé des disques audio et contenait le CLV. Laserdisc comme système plus ancien utilisé CLV. Les disques audio (ou vidéo) ne présentent aucun avantage par rapport à la CAV, mais par un débit de données constant. -Les CD audio avaient donc 495 à 212 tr / min -> le déplacement du disque à 1,2 m / s par lecture laser. Pour un débit de données constant, les CD audio, DVD vidéo et BluRay utilisent le CLV. Les premiers CD-ROM informatiques avaient une vitesse "simple" ou "1x", équivalente à celle des CD audio (~ 150 Ko / s). Les CD-ROM ultérieurs devraient être plus rapides et, pour gagner en rapidité (ou avoir de meilleures valeurs marketing), le CAV a été introduit. - Offler
@burgi Shape est un effet secondaire des tailles variables. - Offler
@Burgi Ils savaient, parce que cela s'était déjà produit il y a plusieurs décennies avec des disques vinyle. en.wikipedia.org/wiki/Unusual_types_of_gramophone_records - Agent_L


Outre les raisons qui ont déjà été citées, à l’époque où les CD étaient nouveaux, on a également discuté du fait que les rayures dues à une manipulation normale étaient beaucoup plus susceptibles de se produire vers les bords du disque que vers le centre (en particulier en plaçant un disque dans un plateau de disque).

Les données commençant au centre et les rayures plus probables vers les bords, les rayures sont plus susceptibles de se produire sur une partie du disque qui ne contient aucune donnée, de sorte que la rayure n'a aucun effet sur la lecture des données.


4
2018-01-03 23:24



Sauf que, du moins dans certains cas, les blocs d'identification et les éléments de protection en écriture étaient dans les anneaux les plus externes. - Carl Witthoft
@ CarlWitthoft: C'est vrai - mais ce sont des choses piratées après coup, qui ne font pas partie du design original. - Jerry Coffin


Notez également que les CD prévus à l'origine pour la portabilité en tant que fonctionnalité, par exemple, Sony Walkman, qui existaient déjà en tant que lecteur de cassettes. Ces premiers lecteurs portables ont ralenti leur rotation lorsque la tête de lecture s’éloignait du centre.

En termes pratiques, cela signifiait que lorsque vos batteries s'épuisaient, vous aviez besoin de moins de puissance mécanique pour faire tourner le disque afin d'obtenir le même débit de données de surface.


1
2018-01-05 18:25



Cela implique que l'autonomie de la batterie était limitée à la lecture d'un seul CD. - fixer1234
C'était. Eh bien, après un certain temps c'était. :) - Stijn de Witt


Les autres réponses sont bonnes. J'ai lu quelque part cependant que les dommages aux disques se produisent le plus souvent et plus sévèrement sur la partie externe que sur la partie interne.

Si cela est vrai, cela aurait signifié pour les CD qu'ils auront une meilleure durabilité. Rarement les CD commerciaux sont écrits en entier. Dommage pour la partie non écrite du CD serait sans importance.

De même, la TOC ou le système de fichiers sur un disque, s'il est écrit dans la partie la plus interne du CD / DVD, serait mieux protégé et permettrait au moins de lire des données partielles du reste du CD. Mais je n'ai pas vérifié la position exacte de ces données sur les différents types de disques et modes d'écriture, donc je ne sais pas si cela est écrit comme ça.


1
2018-01-09 09:27



Pourriez-vous fournir quelques sources pour cela? Cela a déjà été spéculé par @jerrycoffin (également sans sources). - Burgi
@Burgi, ops, a raté sa réponse. Je n'ai pas de référence. Était il y a longtemps. Je peux seulement dire que certains logiciels de gravure ont la priorité, où l’on peut choisir où des fichiers particuliers sont écrits. Les fichiers avec un prio plus élevé sont écrits avant ceux avec prio inférieur. k3b expose que, aussi bien, je suppose que les outils de bas niveau utilisés par elle (probablement mkisofs -sort). - akostadinov
Par contre je ne vois pas mkisofs readme mentionne n'importe quoi sur les rayures: fifi.org/doc/mkisofs/README.sort - akostadinov


La plupart des CD / DVD ne sont pas complètement remplis. Il est plus rapide pour l'ordinateur de stocker ou de trouver les données requises dans la partie interne en raison d'un diamètre plus petit, la distance parcourue par la tête de lecture est inférieure à la périphérie externe du disque, où le diamètre est maximum. Sauvegarder et rechercher dans les cercles / cylindres les plus profonds permet d'économiser du temps et de l'énergie.


-3
2018-01-02 05:14



Ne serait-ce pas le contraire? La partie extérieure contient plus de course latérale nécessaire. - fixer1234
En fait, AFAIK, le taux de lecture est constant, le lecteur doit simplement tourner plus vite lors de la lecture des données de la plupart des cylindres. - Salman A
@SalmanA: Les CD de musique sont à vitesse angulaire constante. Les lecteurs informatiques modernes ont en effet une vitesse linéaire constante, tournant plus rapidement pour les pistes intérieures. Cela nécessite des composants électroniques plus intelligents. - MSalters
Les CD de musique @MSalters sont des CLV. Tous les disques CD ont une densité de bits linéaire constante - la musique est donc jouée avec CLV; Le taux de rotation variable a été effectué en ajustant les tours / minute pour maintenir une FIFO à moitié pleine. La même chose était vraie avec les premiers lecteurs CDRom. Les plus récents sont agiles pour lire un large éventail de débits, ce qui leur permet de tourner rapidement et de s’adapter aux résultats du débit binaire. - greggo