Mengapa CD dan DVD diisi dari pusat ke luar?

146

Saya baru-baru ini harus membakar DVD untuk pertama kalinya dalam beberapa tahun dan saya bertanya-tanya mengapa CD dan DVD mulai di tengah dan pergi ke tepi.

Media disc yang lebih tua seperti piringan hitam dimulai dari tepi dan mengarah ke tengah sehingga tidak mungkin karena alasan historis.

Saya mencari sumber yang bagus tentang alasan struktur data ini.

Burgi
sumber

Jawaban:

105

Mengapa CD dan DVD mengisi data mereka dari tengah ke luar?

Perhatikan asumsi di atas yang dibuat dalam pertanyaan salah.

Ringkasan :

  • Untuk alasan historis , menulis (dan membaca) dari dalam masuk akal (disk dengan ukuran yang berbeda dimungkinkan seperti dijelaskan dalam jawaban lain).

  • Untuk alasan kinerja baca , disk modern dapat ditulis (dan dibaca) di luar di atau bahkan di kedua arah (dual layer).

Catatan:

  1. Sebagian besar disk berukuran standar.

  2. CD dan DVD yang diproduksi secara komersial tidak ditulis tetapi dicap di media.

    Meskipun semua DVD (baik buatan sendiri maupun komersial) menggunakan "lubang" dan "gundukan" yang dibuat secara fisik (lubang di sisi yang tidak dapat dibaca, dan gundukan berada di sisi yang dapat dibaca) pada disk untuk menyimpan informasi video dan audio, ada Perbedaan tentang bagaimana "lubang" dan "benjolan" dibuat pada DVD komersial vs cara mereka dibuat pada DVD yang direkam di rumah.

    Film DVD yang Anda beli di outlet video lokal diproduksi dengan proses stamping. Proses ini agak mirip dengan cara rekaman vinil dibuat - meskipun teknologinya jelas berbeda (rekaman vinil dicap dengan alur versus DVD dicap dengan lubang dan benjolan).

    Sumber Perbedaan Antara DVD Komersial dan Rekaman Rumahan

Sisa dari jawaban ini berkonsentrasi pada aspek kinerja.

Pengecualian untuk menulis (dan membaca) dari dalam adalah game XBox (dan game konsol game lainnya) dan Dual Layer DVD (film).


Game Xbox

Game Xbox memiliki data yang ditulis dari luar untuk alasan kinerja - karena luar berputar lebih cepat daripada bagian dalam data dapat dibaca lebih cepat.

Gim-gim Xbox itu sendiri disimpan dalam cakram yang diformat DVD-9 (satu sisi, lapisan ganda) dan sebenarnya ditulis dengan cara yang sangat menarik. Gim-gim ini ditulis dari luar cakram DVD-9 ke dalam, artinya sebagian besar cakram akan benar-benar menyimpan sebagian besar data mereka di sekeliling cakram luar cakram.

Karena drive DVD di Xbox adalah drive Constant Angular Velocity (CAV), drive ini dapat membaca lebih banyak data per detik dari trek terluar, menjadikan ini cara yang dioptimalkan untuk menyimpan data pada DVD untuk mengurangi waktu muat. Jelas drive juga dapat membaca CD dan DVD biasa juga.

Sumber Perangkat Keras Di Balik Konsol - Bagian I: Microsoft Xbox

Dual Layer DVD (Film)

Dual Layers DVD dapat ditulis ke dua arah - ada dua mode tulis.

Sebagian besar film ditulis sebagai jalur lintasan yang berlawanan . Sebuah film akan dibagi melintasi lapisan, sehingga tidak ada pencarian kembali ke tepi bagian dalam diperlukan pada perubahan lapisan.

Ada dua mode untuk orientasi lapisan ganda. Dengan jalur trek paralel (PTP), digunakan pada DVD-ROM, kedua lapisan mulai pada diameter dalam (ID) dan berakhir pada diameter luar (OD) dengan lead-out. Dengan Path Track Seberang (OTP), digunakan pada DVD-Video, lapisan bawah dimulai pada ID dan lapisan atas dimulai pada OD, di mana lapisan lainnya berakhir, mereka berbagi satu lead-in dan satu lead-out.

Sumber DVD-R DL

DavidPostill
sumber
2
Saya menerima jawaban ini karena memiliki penelitian paling lengkap dan menjelaskan berbagai metodologi yang tidak saya sadari ketika saya awalnya mengajukan pertanyaan.
Burgi
9
Hal tentang game XBox disederhanakan sampai menjadi kurang akurat. Disk Xbox adalah DVD normal yang ditulis dengan mode normal (angka sektor rendah di dalam, angka sektor tinggi di luar). Mereka hanya menggunakan beberapa tata letak trek tidak standar (dan sistem file tidak standar) untuk menyimpan barang-barang di sektor tertinggi yang tersedia. Tidak ada yang benar-benar "ditulis dari luar", yang secara fisik tidak sesuai dengan drive normal karena arah spiral salah.
hobbs
3
GameCube, sebagaimana disebutkan dalam jawaban lain, adalah contoh dari sistem yang benar-benar tidak menjalankan spiral dengan cara lain, karena sistem yang tidak peduli tentang membaca DVD normal.
hobbs
1
@ hobbs Saya tidak percaya Gamecube menulis cakramnya dengan spiral ke arah lain. Wii dapat membaca DVD (meskipun tidak secara resmi), dan banyak perangkat tegar drive DVD dapat diretas untuk membaca disk Wii / GC. Saya tidak percaya ada indikasi bahwa spiral itu sendiri berada di arah yang berlawanan; Saya ingat pernah membaca bahwa itu adalah mitos yang populer. Jika Anda dapat memberikan sumber yang baik (mis. Beberapa analisis teknis daripada seseorang di forum yang menyatakannya) Saya dengan senang hati akan menarik kembali!
Muzer
1
@ hobbs Saya tidak melihat apa pun tentang disk GameCube yang ditulis di luar-dalam di Anatomi Otentikasi Medium Optik . Ini adalah sistem file berpemilik, pemutih sektor fisik yang secara konseptual berbeda dari DVD standar seperti CD-ROM XA dari mode 1, dan beberapa kunci dekripsi di Burst Cutting Area.
Damian Yerrick
146

Ini dimaksudkan untuk memungkinkan disk dengan ukuran berbeda.

Disk optik standar saat ini berdiameter 12 cm. Namun, media optik secara historis telah diproduksi dalam berbagai ukuran. The LaserDiscs dari tahun 1970-an dan 1980-an dibuat dalam 30 cm, 20 cm, dan ukuran 12 cm; baru-baru ini, CD, DVD, dan BD dibuat dalam faktor bentuk 8 cm Mini (masing-masing menyimpan 210 MB, 1,4 GB, dan 7,8 GB) di samping 12 cm standar.

Tidak seperti rekaman vinil, di mana jarum dapat dengan mudah ditempatkan ke catatan dengan tangan, pemutar disk optik elektronik akan membutuhkan komponen tambahan (atau setidaknya logika firmware tambahan) untuk menemukan tepi disk dan menemukan trek pertama jika mereka diputar dari di luar, yang akan membuat desain mereka jauh lebih kompleks dan mahal. Pusat disk menyediakan lokasi awal yang konsisten untuk setiap disk yang dimasukkan ke dalam pemain, terlepas dari ukurannya.

Namun, tidak semua media optik dibaca dari dalam ke luar.

Sementara sebagian besar media optik standar dibaca dengan cara ini, ada format disk berpemilik (kadang-kadang terlihat di konsol game) yang mengasumsikan satu atau hanya beberapa ukuran tertentu dan dibaca dari luar. Ada beberapa alasan untuk ini:

  • Lebih cepat membaca dari luar disc daripada dari dalam. Pada kecepatan rotasi yang sama (misalnya 10.000 rpm), kecepatan linier pada bagian luar disc lebih tinggi daripada kecepatan linier pada bagian dalam disc, sehingga menghasilkan kinerja yang lebih tinggi ke arah luar. Di atas 10.000 rpm, cakram optik dapat bergoyang secara berlebihan dan bahkan hancur, menempatkan batas atas pada kecepatan rotasi.
  • Itu membuat menyalin disk secara ilegal menjadi lebih sulit. Seperti disebutkan di atas, sebagian besar pemutar disk optik berfungsi dari dalam ke luar. Disk yang dibaca dari luar tidak dapat dibaca dengan pembaca disk optik biasa.
bwDraco
sumber
Jawaban ini salah. Tidak semua DVD ditulis dengan cara ini :)
DavidPostill
15
@ DavidPostill Jadi pertanyaannya yang salah. :)
Kamil Maciorowski
1
Sepakat. Ini tidak membuat jawaban salah secara mendasar. Pertanyaan (salah) mengasumsikan bahwa semua media optik dibaca dalam-luar, dan jawabannya didasarkan pada asumsi ini. Saya telah mengedit jawaban untuk mencerminkan fakta bahwa beberapa media optik eksklusif membaca di luar.
bwDraco
4
Pertanyaannya tidak mengatakan "semua media optik" di mana saja, itu secara khusus mengacu pada CD dan DVD.
qasdfdsaq
3
Ini juga memungkinkan untuk membuat cakram berbentuk berbeda . Meskipun saya tidak yakin apakah itu dimaksudkan atau konsekuensi dari menulis terlebih dahulu di tengah.
Olivier Grégoire
15

Dengan vinil, lebih mudah untuk menempatkan jarum ke luar daripada di bagian dalam catatan pemintalan.

CD dapat memiliki ukuran dan bentuk yang berbeda. Disk dapat memiliki ukuran mulai dari dalam. Juga kebanyakan orang akan menyentuh cd di perbatasan - jadi lebih sedikit sidik jari ketika drive membaca lagu pertama.

BTW Ini tidak ada hubungannya dengan kecepatan. Drive CD pertama memiliki kecepatan konstan membaca data.

Offler
sumber
1
Poin yang menarik tetapi mereka tidak mungkin tahu orang akan melakukan bentuk yang aneh dan indah untuk memulai.
Burgi
9
Ukuran disk mungkin sangat penting di sini. Jika Anda menganggap Anda harus mulai dari titik pusat tetap dan pergi keluar maka disk Anda, dengan alasan, dapat berapa pun ukuran yang Anda suka. Jika Anda mulai dari luar dan bekerja ke dalam, maka Anda harus mengatur ukuran disk.
Mokubai
3
@AndrewMorton Klarifikasi: Yang pertama dari mana berasal dari cakram audio dan memiliki CLV. Laserdisc sebagai sistem lama menggunakan CLV. Disk audio (atau video) tidak memiliki manfaat dari CAV, tetapi dari laju data yang konstan. Oleh karena itu -Audio CD memiliki 495 hingga 212 rpm -> disk bergerak pada 1,2 m / s dengan laser baca. Untuk data rate konstan Audio CD, Video DVD dan BluRay menggunakan CLV. CD-ROM komputer pertama memiliki kecepatan "tunggal" atau "1x" yang setara dengan CD audio (~ 150 KiB / s). Kemudian CD-ROM harus lebih cepat, dan untuk mendapatkan kecepatan lebih (atau memiliki nilai pemasaran yang lebih baik) di beberapa titik CAV diperkenalkan.
Offler
1
@burgi Shape adalah efek samping dari ukuran variabel.
Offler
1
@ Burgi Mereka tahu, karena itu sudah terjadi beberapa dekade yang lalu dengan catatan vinil. en.wikipedia.org/wiki/Unusual_types_of_gramophone_records
Agent_L
4

Seiring dengan alasan yang telah dikutip, ketika CD baru, ada juga beberapa diskusi tentang fakta bahwa goresan dari penanganan normal jauh lebih mungkin terjadi pada tepi disk daripada ke tengah (terutama yang dari ketidaksejajaran). saat meletakkan disk ke dalam baki disk).

Dengan data yang dimulai dari tengah, dan goresan lebih cenderung ke tepi, goresan lebih mungkin terjadi pada bagian disk yang tidak berisi data, sehingga goresan tidak berpengaruh pada pembacaan data.

Jerry Coffin
sumber
Kecuali bahwa, setidaknya dalam beberapa kasus, blok identifikasi dan hal-hal yang melindungi penulisan berada di lingkaran terluar.
Carl Witthoft
1
@CarlWitthoft: Benar - tetapi hal-hal itu diretas setelah fakta, bukan bagian dari desain aslinya.
Jerry Coffin
1

Perhatikan juga bahwa CD awalnya mengantisipasi portabilitas sebagai fitur, misalnya, Sony Walkman, yang sudah ada sebagai pemutar kaset. Para pemain portabel awal memperlambat rotasi mereka ketika kepala baca bergerak lebih jauh dari pusat.

Secara praktis, itu berarti bahwa ketika baterai Anda habis, Anda sebenarnya membutuhkan lebih sedikit daya mekanik untuk memutar disk untuk mendapatkan kecepatan data permukaan yang sama.

Tom Williams
sumber
2
Semacam itu menunjukkan waktu menjalankan baterai terbatas untuk memainkan satu CD.
fixer1234
Dulu. Ya, setelah beberapa saat. :)
Stijn de Witt
1

Jawaban lain bagus. Saya membaca di suatu tempat bahwa kerusakan pada disk paling sering terjadi dan lebih parah di bagian luar daripada di bagian dalam.

Jika ini benar, artinya CD akan memiliki daya tahan yang lebih baik. CD komersial yang jarang ditulis penuh. Kerusakan pada bagian tidak tertulis dari CD tidak akan relevan.

Juga TOC atau sistem file pada disk, jika ditulis di bagian paling dalam dari CD / DVD akan lebih terlindungi dan memungkinkan setidaknya membaca sebagian data dari sisa CD. Tapi saya belum memeriksa posisi pasti dari data ini pada berbagai jenis disk dan mode penulisan jadi saya tidak tahu apakah ini ditulis seperti itu.

akostadinov
sumber
Bisakah Anda memberikan beberapa sumber untuk ini? Ini sudah dispekulasikan oleh @jerrycoffin (juga tanpa sumber).
Burgi
@ Burgi, ops, merindukan jawabannya. Saya tidak punya referensi. Sudah lama sekali. Saya hanya dapat mengatakan bahwa beberapa perangkat lunak yang terbakar memiliki pengaturan prioritas, di mana orang dapat memilih di mana file tertentu ditulis. File dengan prio yang lebih tinggi dapat ditulis sebelum yang dengan prio lebih rendah. k3bmemperlihatkan itu, juga saya kira alat tingkat yang lebih rendah digunakan olehnya (mungkin mkisofs -sort).
akostadinov
Di sisi lain saya tidak melihat mkisofsreadme menyebutkan apapun tentang goresan: fifi.org/doc/mkisofs/README.sort
akostadinov
-3

Sebagian besar CD / DVD tidak terisi penuh. Lebih cepat bagi komputer untuk menyimpan atau menemukan data yang diperlukan di bagian dalam karena diameter yang lebih kecil, jarak yang ditempuh oleh kepala pembaca lebih sedikit, dibandingkan dengan bagian luar piringan, di mana diameternya maksimum. Menyimpan dan mencari di lingkaran / silinder paling dalam menghemat waktu dan energi.

jkj
sumber
10
Bukankah sebaliknya? Bagian luar memegang lebih banyak sehingga lebih sedikit perjalanan lateral diperlukan.
fixer1234
1
Sebenarnya, AFAIK, laju pembacaannya konstan, drive harus berputar lebih cepat saat membaca data dari sebagian besar silinder.
Salman A
1
@SalmanA: CD musik adalah Constant Angular Velocity. Drive komputer modern memang Constant Linear Velocity, berputar lebih cepat untuk trek bagian dalam. Ini membutuhkan elektronik drive yang lebih pintar.
MSalters
1
CD musik @Malters adalah CLV. Semua disk CD memiliki kerapatan bit linear konstan - sehingga musik dimainkan dengan CLV; putaran variabel dilakukan dengan menyesuaikan rpm agar FIFO tetap setengah penuh. Hal yang sama juga terjadi pada drive CDRom awal. Yang lebih baru gesit untuk membaca berbagai laju bit sehingga mereka dapat berputar cepat dan beradaptasi dengan hasil bitrate apa pun.
greggo