CDやDVDが中心から外側に向かっていっぱいになるのはなぜですか?


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私は最近、初めてDVDを焼かなければならなかったので、なぜCDやDVDが中央から始まり、端に向かっていくのか疑問に思っていました。

ビニールレコードのような古い回転ディスクメディアは端から始まり、中心に向かっていたので、歴史的な理由ではなかったでしょう。

このデータ構造の理由についての良い情報源を探しています。

回答:


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CDやDVDのデータが中央から外側に向かっていっぱいになるのはなぜですか?

質問で行われた上記の仮定は間違っていることに注意してください。

まとめ

  • 以下のために歴史的な内部からの書き込みの理由(及び読み出し)(他の回答で説明したように、異なるサイズのディスクが可能である)理にかなっています。

  • ための読み取り性能の理由現代のディスクは(及び読み出し)または偶数(デュアルレイヤ)両方向に外部書き込むことができます。

ノート:

  1. ほとんどのディスクは標準サイズです。

  2. 市販のCDやDVDは書かれておらず、プレスに刻印されています。

    すべてのDVD(自家製および商用)は、ディスク上に物理的に作成された「ピット」と「バンプ」を利用します(読み取り不可能な側のピット、および読み取り可能な側にあるバンプ)。市販のDVDで「ピット」と「バンプ」を作成する方法と、自宅で録画したDVDで作成する方法の違い。

    地元のビデオアウトレットで購入したDVD映画は、スタンピングプロセスで製造されています。このプロセスは、ビニールレコードの作成方法に似ていますが、テクノロジーは明らかに異なります(ビニールレコードには溝が刻印され、DVDはピットとバンプが刻印されます)。

    ソース商業およびホーム・記録したDVDの違い

この回答の残りは、パフォーマンスの側面に集中します。

内部からの書き込み(および読み取り)の例外は、XBoxゲーム(および他のゲームコンソールゲーム)とデュアルレイヤーDVD(映画)です。


Xboxゲーム

Xboxゲームでは、パフォーマンス上の理由からデータが外部から書き込まれます。外部が高速で回転するため、データを内部でより速く読み取ることができます。

Xboxゲーム自体は、DVD-9(9GB片面、2層)でフォーマットされたディスクに保存され、実際には非常に興味深い方法で書き込まれます。ゲームはDVD-9ディスクの外側から内側に書き込まれます。つまり、ほとんどのディスクでは、実際にデータの大部分がディスクの外周に保存されます。

XboxのDVDドライブは定角速度(CAV)ドライブであるため、最も外側のトラックから1秒あたりのデータをより多く読み取ることができるため、DVDにデータを保存する最適化された方法でロード時間を短縮できます。明らかに、ドライブは通常のCDやDVDも読み取ることができます。

コンソールの背後にあるソースハードウェア-パートI:MicrosoftのXbox

デュアルレイヤーDVD(映画)

デュアルレイヤーDVDはどちらの方向にも書き込むことができます-2つの書き込みモードがあります。

ほとんどの映画は、反対のトラックパスとして記述されています。ムービーはレイヤー全体に分割されるため、レイヤーの変更時に内側のエッジにシークする必要はありません。

デュアルレイヤーの方向には2つのモードがあります。DVD-ROMで使用されるパラレルトラックパス(PTP)では、両方の層が内径(ID)から始まり、リードアウトを備えた外径(OD)で終わります。DVD-Videoで使用されるOpposite Track Path(OTP)では、下層はIDで始まり、上層はODで始まります。他の層は、1つのリードインと1つのリードアウトを共有します。

ソースDVD-R DL


2
この回答には最も完全な研究があり、最初に質問したときに気付いていなかったさまざまな方法論について説明しているため、私はこの答えを受け入れました。
ブルギ

9
XBoxゲームに関することは、正確さよりも劣るという点まで単純化されています。Xboxディスクは、通常の方法で書き込まれた通常のDVDです(内側に小さいセクター番号、外側に高いセクター番号)。彼らは、いくつかの非標準のトラックレイアウト(および非標準のファイルシステム)を使用して、利用可能な最も高いセクターにデータを格納します。しかし、実際には「外部から書き込まれる」ものはありません。スパイラルの方向が間違っているため、通常のドライブと物理的に互換性がありません。
ホッブズ

3
別の回答で述べたように、GameCubeは、実際にスパイラルを他の方法で実行するシステムの例です。なぜなら、そのシステムは通常のDVDの読み取りを気にしないからです。
ホッブズ

1
@hobbs Gamecubeがディスクを他の方向のスパイラルで書き込むとは思わない。WiiはDVDを読み取ることができますが(公式ではありません)、多くのDVDドライブファームウェアをハッキングしてWii / GCディスクを読み取ることができます。スパイラル自体が反対方向にあるという兆候はないと思います。私はそれがポピュラーな神話だと読んだことを思い出すようです。良い情報源を提供できる場合(フォーラムの誰かがそれを主張するのではなく、何らかのテクニカル分析)、喜んで撤回します!
Muzer

1
@hobbs 光メディア認証の構造で GameCubeディスクが外部から書き込まれることについては何も見ません。これは独自のファイルシステムであり、CD-ROM XAがモード1のものであるのと概念的には標準DVDとは異なる物理セクターホワイトナーであり、バーストカッティングエリアの一部の復号化キーです。
ダミアンジェリック

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これは、異なるサイズのディスクを許可することを目的としています。

現在の標準的な光ディスクの直径は12 cmです。ただし、光メディアは、これまでさまざまなサイズで製造されてきました。1970年代および1980年代のレーザーディスクは、30 cm、20 cm、および12 cmのサイズで製造されていました。最近では、CD、DVD、およびBDは、標準の12 cmに加えて、8 cmのミニフォームファクター(それぞれ210 MB、1.4 GB、および7.8 GBを格納)で作成されています。

針を手で簡単にレコードに配置できるビニールレコードとは異なり、電子光ディスクプレーヤーでは、ディスクの端を見つけて最初のトラックを見つけるために追加のコンポーネント(または少なくとも追加のファームウェアロジック)が必要です。外側では、設計がかなり複雑で高価になります。ディスクの中心は、サイズに関係なく、プレーヤーに挿入されたディスクの一貫した開始位置を提供します。

ただし、すべての光メディアが内側から読み取られるわけではありません。

ほとんどの標準的な光学メディアはこの方法で読み取られますが、1つまたはいくつかの特定のサイズを想定し、外部から読み取られる独自のディスク形式(ゲームコンソールで見られる場合があります)があります。これにはいくつかの理由があります:

  • 内側よりも外側から読む方が高速です。同じ回転速度(10000 rpmなど)で、ディスクの外側の線速度はディスクの内側の線速度よりも高く、その結果、外側に向かうほど高いパフォーマンスが得られます。10000 rpmを超えると、光ディスクが過度に揺れたり、粉砕したりすることがあり、回転速度に上限が設定されます。
  • ディスクの違法コピーがより困難になります。前述のように、ほとんどの光ディスクプレーヤーは完全に機能します。外部から読み取られたディスクは、通常の光ディスクリーダーでは読み取ることができません。

この答えは間違っています。すべてのDVDがこのように書かれているわけではありません:)
DavidPostill

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@DavidPostillだから、間違っているのは質問です。:)
カミルマシオロウスキ

1
同意した。これにより、答えが根本的に間違っているわけではありません。質問は(誤って)すべての光メディアが裏返しに読み取られることを前提としており、答えはこの仮定に基づいています。一部の専用光学メディアが外部から読み取ったという事実を反映するように、回答を編集しました。
bwDraco

4
質問はどこでも「すべての光学メディア」とは言わず、特にCDとDVDを指します。
qasdfdsaq

3
また、異なる形状のディスクを作成できます。意図したものなのか、最初に中心に書いた結果なのかはわかりませんが。
オリビエグレゴワール

15

ビニールを使用すると、回転するレコードの内側よりも外側に針を置く方が簡単でした。

CDのサイズと形状はさまざまです。ディスクは、内側から任意のサイズにすることができます。また、ほとんどの人が境界線のCDに触れるため、ドライブが最初のトラックを読み取るときの指紋が少なくなります。

ところで、それは速度とは関係ありません。最初のCDドライブは、データの読み取り速度が一定でした。


1
興味深い点ですが、彼らは最初から奇妙で素晴らしい形をする人を知らなかったでしょう。
ブルギ

9
ここでは、おそらくディスクのサイズが非常に重要です。固定された中心点から開始して外側に移動する必要があると仮定した場合、ディスクは、理由の範囲内で任意のサイズにできます。外から始めて内向きに作業する場合は、ディスクサイズを設定する必要があります。
木梅

3
@AndrewMorton Clarification:オーディオディスクから派生した最初のCLVがありました。古いシステムとしてのレーザーディスクはCLVを使用していました。オーディオ(またはビデオ)ディスクにはCAVの利点はありませんが、データレートが一定です。-したがって、オーディオCDは495〜212 rpm->読み取りレーザーによるディスクの移動速度1.2 m / sでした。一定のデータレートのオーディオCD、ビデオDVD、およびBluRayにはCLVを使用します。最初のコンピューターのCD-ROMの速度は「シングル」または「1倍」で、これはオーディオCD(〜150 KiB / s)と同等でした。後のCD-ROMはより高速になり、ある時点で速度を上げる(またはマーケティング価値を高める)ために、CAVが導入されました。
オフラー

1
@burgi Shapeは、可変サイズの副作用です。
オフラー

1
@Burgi彼らは知っていました、それは数十年前にすでにレコードで起こっていたからです。en.wikipedia.org/wiki/Unusual_types_of_gramophone_records
Agent_L

4

既に引用された理由に加えて、CDが新品であった頃には、通常の取り扱いによるスクラッチが中心よりもディスクの端に向かって発生する可能性が高いという議論もありました(特にミスアライメントによるもの)ディスクをディスクトレイに入れるとき)。

データは中心から始まり、スクラッチはエッジに向かう可能性が高いため、データを含まないディスクの一部にスクラッチが発生する可能性が高いため、スクラッチはデータの読み取りに影響しません。


それを除いて、少なくともいくつかのケースでは、識別ブロックと書き込み保護のものが最も外側のリングにありました。
カールウィットソフト

1
@CarlWitthoft:本当です-しかし、それらは事実の後にハッキングされたものであり、元のデザインの一部ではありませんでした。
ジェリーコフィン

1

また、CDは元々、カセットプレーヤーとしてすでに存在していたSony Walkmanなどの機能として、ポータビリティを最初に期待していたことにも注意してください。これらの初期のポータブルプレーヤーは、読み取りヘッドが中心から離れるにつれて回転が遅くなりました。

実際には、これは、バッテリーが消耗するにつれて、同じ表面データレートを得るためにディスクを回すのに必要な機械的電力が実際に少なくなることを意味します。


2
そのようなことは、バッテリーの実行時間が1枚のCDの再生に限定されたことを意味します。
fixer1234

そうだった。まあ、しばらくしていた。:)
スティンデウィット

1

他の答えは良いです。ディスクの損傷は最も頻繁に発生し、内側よりも外側の方がより深刻であると私はどこかで読みました。

これが当てはまる場合、CDの耐久性が向上することになります。まれに商用CDが完全に書き込まれることはありません。CDの書き込まれていない部分の損傷は関係ありません。

また、ディスク上のTOCまたはファイルシステムは、CD / DVDの最も内側の部分に書き込まれている場合、保護が強化され、少なくともCDの残りの部分からデータの一部を読み取ることができます。しかし、さまざまなディスクタイプおよび書き込みモードでこのデータの正確な位置を確認していないため、そのように書き込まれるかどうかはわかりません。


これについていくつかの情報源を提供できますか?これはすでに@jerrycoffinによって推測されています(ソースもありません)。
ブルギ

@Burgi、ops、彼の答えを逃しました。参照がありません。ずっと前でした。ただし、特定のファイルが書き込まれる場所を選択できる優先度設定を備えた書き込みソフトウェアもあると言えます。優先度の高いファイルは、優先度の低いファイルよりも先に書き込まれます。k3bそれを公開し、同様にそれが使用する低レベルのツールを推測します(おそらくmkisofs -sort)。
アコスタディノフ

一方、mkisofsreadmeにはスクラッチについて何も言及されていません:fifi.org/doc/mkisofs/README.sort-akostadinov
1

-3

ほとんどのCD / DVDは完全にいっぱいではありません。直径が小さいため、コンピューターが内部に必要なデータを保存または検索するのが速くなります。読み取りヘッドが移動する距離は、直径が最大のディスクの外周に比べて短くなります。最も内側の円/シリンダーを保存して検索すると、時間とエネルギーの両方が節約されます。


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それは逆ではないでしょうか?外側部分の保持力が大きいため、横方向の移動が少なくて済みます。
fixer1234

1
実際には、読み取り速度は一定です。ドライブは、最も内側のシリンダーからデータを読み取るときに、より速く回転するだけです。
サルマンA

1
@SalmanA:音楽CDは一定の角速度です。実際、最新のコンピュータードライブは一定の線形速度であり、内側のトラックでより速く回転します。これには、よりスマートなドライブエレクトロニクスが必要です。
–MSalters

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@MSaltersの音楽CDはCLVです。すべてのCDディスクは一定の線形ビット密度を持っているため、音楽はCLVで再生されます。FIFOが半分いっぱいになるようにrpmを調整することにより、可変スピンレートが行われました。同じことが初期のCDRomドライブにも当てはまりました。新しいものは、幅広いビットレートを読み取るために機敏であるため、高速でスピンし、あらゆるビットレートの結果に適応できます。
グレゴ
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