为什么 CD 和 DVD 都是从中心向外填充的?

为什么 CD 和 DVD 都是从中心向外填充的?

最近,我不得不刻录 DVD,这是很久以来我第一次这样做,我很好奇为什么 CD 和 DVD 都是从中心开始,然后向边缘刻录。

较旧的旋转光盘介质(例如黑胶唱片)是从边缘开始并向中心移动的,因此不可能是出于历史原因。

我正在寻找关于此数据结构推理的良好资料来源。

答案1

为什么 CD 和 DVD 从中间向外填充数据?

请注意,问题中做出的上述假设是错误的。

概括

  • 为了历史从内部写入(和读取)是有意义的(如其他答案中所解释的那样,可以使用不同大小的磁盘)。

  • 为了读取性能现代磁盘可以从外向内甚至双向(双层)写入(和读取)。

笔记:

  1. 最多磁盘是标准尺寸。

  2. 商业生产的 CD 和 DVD 不是刻录的,而是已盖章在压机上。

    尽管所有 DVD(包括自制和商用的)都利用光盘上物理创建的“凹坑”和“凸起”(凹坑在不可读的一侧,凸起在可读的一侧)来存储视频和音频信息,但是商用 DVD 上的“凹坑”和“凸起”的创建方式与家用录制的 DVD 上的“凹坑”和“凸起”的创建方式存在差异。

    您在当地视频商店购买的 DVD 电影是采用冲压工艺制作的。该工艺有点像黑胶唱片的制作方式 - 尽管技术明显不同(黑胶唱片上印有凹槽,而 DVD 上印有凹坑和凸起)。

    来源商业 DVD 和家庭录制 DVD 之间的区别

这个答案的其余部分集中在性能方面。

从内部写入(和读取)的例外是 XBox 游戏(和其他游戏机游戏)和双层 DVD(电影)。


Xbox 游戏

出于性能原因,Xbox 游戏将数据从外部写入内部 - 由于外部旋转得比内部更快,因此数据可以读取得更快。

Xbox 游戏本身存储在 DVD-9(9GB 单面双层)格式的光盘上,并且实际上以非常有趣的方式写入。游戏从 DVD-9 光盘的外部写入到内部,这意味着大多数光盘实际上会将大部分数据存储在光盘的外围。

由于 Xbox 中的 DVD 驱动器是恒定角速度 (CAV) 驱动器,因此它每秒可以从最外层轨道读取更多数据,从而成为在 DVD 上存储数据以减少加载时间的高度优化方式。显然,该驱动器也可以读取普通 CD 和 DVD。

来源游戏机背后的硬件 - 第一部分:微软的 Xbox

双层 DVD(电影)

双层 DVD 可以任意方向写入 - 有两种写入模式。

大多数电影的剧本都是这样的相反轨道路径。影片将被分割到各个层,因此在层更改时不需要返回内边缘。

双层方向有两种模式。对于 DVD-ROM 上使用的平行轨道路径 (PTP),两层都从内径 (ID) 开始,并以引出线结束于外径 (OD)。对于 DVD-Video 上使用的反向轨道路径 (OTP),下层从 ID 开始,上层从 OD 开始,另一层结束于此,它们共享一个引入线和一个引出线。

来源DVD-R 光盘

答案2

这是为了允许使用不同大小的光盘。

如今,标准光盘的直径为 12 厘米。然而,光学介质在历史上曾被生产成各种尺寸。镭射影碟20 世纪 70 年代和 80 年代的 CD、DVD 和 BD 尺寸为 30 厘米、20 厘米和 12 厘米;最近,CD、DVD 和 BD 的尺寸为 8 厘米小型的尺寸方面,除了标准的 12 厘米外,还有 3 种不同的尺寸(分别存储 210 MB、1.4 GB 和 7.8 GB)。

与黑胶唱片不同,黑胶唱片的唱针可以很容易地用手放在唱片上,而电子光盘播放器则需要额外的组件(或至少额外的固件逻辑)来找到光盘的边缘,并定位第一个曲目(如果从外向内播放),这将使其设计变得更加复杂和昂贵。光盘的中心为播放器中插入的任何光盘提供一致的起始位置,无论其大小如何。

然而,并非所有光学介质都是从内到外读取的。

虽然大多数标准光学介质都是通过这种方式读取的,但有些专有光盘格式(有时在游戏机中看到)采用一种或几种特定尺寸,并从外向内读取。这有几个原因:

  • 从光盘外部读取比从内部读取速度更快。在相同的转速下(例如 10000 rpm),光盘外部的线速度高于光盘内部的线速度,因此外部的性能更高。超过 10000 rpm 时,光盘可能会过度摆动甚至破碎,从而限制了转速的上限。
  • 它使非法复制光盘变得更加困难。如上所述,大多数光盘播放器都是从内向外工作的。从外向内读取的光盘无法用普通光盘读取器读取。

答案3

对于黑胶唱片来说,将针头放在旋转唱片的外面比放在里面更容易。

CD 可以有不同的尺寸和形状。光盘从内部开始可以是任意尺寸。此外,大多数人会触摸 CD 的边缘 - 因此当驱动器读取第一个曲目时,指纹较少。

顺便说一句,这与速度无关。第一台 CD 驱动器以恒定速度读取数据。

答案4

还要注意的是,CD 最初就将便携性作为一项功能,例如索尼随身听,它已经作为卡带播放器存在。这些早期的便携式播放器的旋转速度随着读取头远离中心而减慢。

实际上,这意味着当电池耗尽时,您实际上需要更少的机械动力来转动磁盘以获得相同的表面数据速率。

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