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Warum füllen sich CDs und DVDs von der Mitte nach außen?

Ich musste vor kurzem zum ersten Mal seit Ewigkeiten eine DVD brennen und fragte mich, warum CDs und DVDs in der Mitte beginnen und in Richtung Rand gehen.

Ältere Rotationsmedien wie Vinyl-Schallplatten begannen am Rand und gingen in Richtung Zentrum, so dass dies aus historischen Gründen nicht möglich gewesen wäre.

Ich suche nach guten Quellen für die Begründung dieser Datenstruktur.

146
Burgi

Warum füllen CDs und DVDs ihre Daten von der Mitte nach außen?

Beachten Sie, dass die oben in der Frage getroffene Annahme falsch ist.

Zusammenfassung :

  • Aus historischen Gründen ist es sinnvoll, von innen zu schreiben (und zu lesen) (Festplatten unterschiedlicher Größe sind möglich, wie in anderen Antworten erläutert).

  • Aus Leseleistung Gründen können moderne Datenträger außerhalb in oder sogar in beide Richtungen (Dual Layer) beschrieben (und gelesen) werden.

Hinweise:

  1. Die meisten Festplatten haben eine Standardgröße.

  2. Kommerziell produzierte CDs und DVDs werden nicht auf eine Presse geschrieben, sondern gestempelt .

    Obwohl alle DVDs (sowohl hausgemachte als auch kommerzielle) physikalisch erzeugte "Pits" und "Bumps" (die Pits auf der unlesbaren Seite und die Bumps auf der lesbaren Seite) auf den Disks verwenden, um die Video- und Audioinformationen zu speichern, gibt es eine Der Unterschied besteht darin, wie die "Pits" und "Bumps" auf kommerziellen DVDs erstellt werden, und darin, wie sie auf einer selbst aufgenommenen DVD erstellt werden.

    DVD-Filme, die Sie im örtlichen Videobetrieb kaufen, werden im Stanzverfahren hergestellt. Dieser Vorgang ähnelt der Art und Weise, wie Schallplatten hergestellt werden - obwohl die Technologie offensichtlich anders ist (Schallplatten sind mit Rillen versehen, während DVDs mit Vertiefungen und Unebenheiten versehen sind).

    Quelle Der Unterschied zwischen kommerziellen und selbst aufgenommenen DVDs

Der Rest dieser Antwort konzentriert sich auf den Leistungsaspekt.

Die Ausnahmen für das Schreiben (und Lesen) von innen sind XBox-Spiele (und andere Spiele-Konsolenspiele) und Dual-Layer-DVDs (Filme).


Xbox-Spiele

Bei Xbox-Spielen werden die Daten aus Leistungsgründen von außen nach innen geschrieben - da sich die Außenseite schneller dreht als die Innenseite, können die Daten schneller gelesen werden.

Die Xbox-Spiele selbst werden auf DVD-9-Discs (9 GB, einseitig, doppelschichtig) gespeichert und sind tatsächlich sehr interessant geschrieben. Die Spiele werden von der Außenseite der DVD-9-Discs in die Innenseite geschrieben, was bedeutet, dass bei den meisten Discs der größte Teil der Daten tatsächlich um den äußeren Umfang der Disc gespeichert ist.

Da das DVD-Laufwerk in der Xbox ein CAV-Laufwerk (Constant Angular Velocity) ist, kann es mehr Daten pro Sekunde von den Spuren in äußerster Randlage lesen. Dies ist eine äußerst optimierte Methode zum Speichern von Daten auf DVDs, um die Belastung zu verringern mal. Natürlich kann das Laufwerk auch normale CDs und DVDs lesen.

Quelle Hardware hinter den Konsolen - Teil I: Microsofts Xbox

Dual Layer DVDs (Filme)

Dual-Layer-DVDs können in beide Richtungen beschrieben werden. Es gibt zwei Schreibmodi.

Die meisten Filme werden als entgegengesetzter Pfad geschrieben. Ein Film wird über die Ebenen verteilt, sodass beim Ebenenwechsel kein Zurücksuchen zum inneren Rand erforderlich ist.

Es gibt zwei Modi für die Dual-Layer-Ausrichtung. Bei PTP (Parallel Track Path), das auf DVD-ROMs verwendet wird, beginnen beide Schichten am Innendurchmesser (ID) und enden am Außendurchmesser (OD) mit dem Auslauf. Bei OTP (Opposite Track Path), das auf DVD-Video verwendet wird, beginnt die untere Schicht bei der ID und die obere Schicht beginnt bei der OD, wo die andere Schicht endet. Sie teilen sich einen Lead-In und einen Lead-Out.

Quelle DVD-R DL

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DavidPostill

Dies soll Discs unterschiedlicher Größe ermöglichen.

Die heutige optische Standardplatte hat einen Durchmesser von 12 cm. Optische Medien wurden jedoch in der Vergangenheit in einer Vielzahl von Größen hergestellt. Die LaserDiscs der 1970er und 1980er Jahre wurden in den Größen 30 cm, 20 cm und 12 cm hergestellt; In jüngerer Zeit werden CDs, DVDs und BDs zusätzlich zu den standardmäßigen 12 cm in einem 8 cm Mini - Formfaktor (210 MB, 1,4 GB bzw. 7,8 GB) hergestellt.

Im Gegensatz zu Schallplatten, bei denen die Nadel leicht von Hand auf die Schallplatte gesetzt werden kann, benötigen Abspielgeräte für elektronische optische Disks zusätzliche Komponenten (oder zumindest zusätzliche Firmware-Logik), um den Rand der Disk zu finden und den ersten Titel zu finden, wenn sie von der abgespielt werden außerhalb in, was ihr Design erheblich komplexer und teurer machen würde. Die Mitte der Disc bietet eine einheitliche Startposition für alle in den Player eingelegten Discs, unabhängig von ihrer Größe.

Es werden jedoch nicht alle optischen Medien von innen nach außen gelesen.

Während die meisten optischen Standardmedien auf diese Weise gelesen werden, gibt es proprietäre Disc-Formate (manchmal in Spielekonsolen), die eine oder nur einige bestimmte Größen annehmen und von außen nach innen gelesen werden. Dafür gibt es mehrere Gründe:

  • Es ist schneller von außen als von innen zu lesen. Bei der gleichen Rotationsgeschwindigkeit (z. B. 10000 U/min) ist die lineare Geschwindigkeit an der Außenseite der Scheibe höher als die lineare Geschwindigkeit an der Innenseite der Scheibe, was zu einer höheren Leistung nach außen führt. Oberhalb von 10000 U/min können optische Disks übermäßig wackeln und sogar zerbrechen, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit nach oben begrenzt wird.
  • Dies erschwert das illegale Kopieren von Discs. Wie oben erwähnt, arbeiten die meisten CD-Player von innen nach außen. Eine Disc, die von außen eingelesen wird, kann mit herkömmlichen optischen Disc-Lesegeräten nicht gelesen werden.
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bwDraco

Mit Vinyl war es einfacher, die Nadel auf die Außenseite als auf die Innenseite der sich drehenden Schallplatte zu setzen.

CDs können unterschiedliche Größen und Formen haben. Die Disc kann von innen beginnend beliebig groß sein. Auch die meisten Leute berühren die CD an der Grenze - also weniger Fingerabdrücke, wenn das Laufwerk den ersten Titel liest.

Übrigens hat es nichts mit der Geschwindigkeit zu tun. Die ersten CD-Laufwerke hatten eine konstante Lesegeschwindigkeit.

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Offler

Neben den bereits zitierten Gründen, als CDs neu waren, wurde auch die Tatsache diskutiert, dass Kratzer bei normaler Handhabung sehr viel wahrscheinlicher an den Rändern der Festplatte als in der Mitte auftreten (insbesondere bei Fehlausrichtungen) beim Einlegen einer Disk in ein Diskfach).

Wenn die Daten von der Mitte ausgehen und Kratzer eher an den Rändern auftreten, treten Kratzer eher auf Teilen der Festplatte auf, die keine Daten enthalten. Der Kratzer hat also keine Auswirkung auf das Lesen der Daten.

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Jerry Coffin

Man beachte auch, dass CDs ursprünglich die Portabilität als Merkmal vorwegnahmen, z. B. Sony Walkman, das bereits als Kassettenspieler existierte. Diese frühen tragbaren Spieler verlangsamten ihre Rotation, als sich der Lesekopf weiter von der Mitte entfernte.

In der Praxis bedeutete dies, dass Sie, als Ihre Batterien erschöpft waren, weniger mechanische Leistung benötigten, um die Festplatte zu drehen und die gleiche Datenrate für die Oberfläche zu erzielen.

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Tom Williams

Andere Antworten sind gut. Ich habe jedoch irgendwo gelesen, dass Schäden an den Festplatten am häufigsten und schwerwiegendsten am äußeren Teil als am inneren Teil auftreten.

Wenn dies zutrifft, hätte dies für CDs eine bessere Haltbarkeit zur Folge. Selten werden kommerzielle CDs voll geschrieben. Eine Beschädigung des unbeschriebenen Teils der CD ist unerheblich.

Auch das Inhaltsverzeichnis oder Dateisystem auf einer Festplatte, wenn es im innersten Teil der CD/DVD geschrieben ist, wäre besser geschützt und würde zumindest das Lesen von Teildaten vom Rest der CD ermöglichen. Aber ich habe die genaue Position dieser Daten auf den verschiedenen Festplattentypen und Schreibmodi nicht überprüft, sodass ich nicht weiß, ob sie so geschrieben sind.

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akostadinov