DiscImageStudio ist ein Tool fuer Oberflaechenbilder auf Scheiben, laeuft unter Windows, und fuer Linux und macOS gibt es eine experimentelle Kommandozeilenvariante. Es rechnet ein Bild in Sektordaten um, die zur physikalischen Schicht der Scheibe passen, sodass eine gebrannte Scheibe das Muster auf der Oberflaeche zeigt, ohne bedruckbare Rohlinge und ohne Spezialdrucker.

Die Oberflaeche ist Daten, und Daten koennen eine Flaeche sein

Die hellen und dunklen Spuren auf einer gebrannten Scheibe sind Daten. Das Laufwerk liest Reflexion, und die Anordnung von Nullen und Einsen in den Sektoren hinterlaesst nach der Modulation Bereiche, die sich in der Helligkeit unterscheiden. Weil die Helligkeit aus den Daten kommt, bringt die richtige Wahl der Daten ein Bild auf die Oberflaeche.

DiscImageStudio uebernimmt diese Uebersetzung. Es druckt kein Cover und klebt kein Etikett, sondern tastet das Bild in der radialen Geometrie der Scheibe neu ab, legt es auf die Spiralspur und nutzt bestimmte Sektormuster fuer hell und dunkel. Das Ergebnis bleibt eine gueltige, lesbare Scheibe, Dateien lassen sich wie immer auslesen, und sie sieht nur zufaellig aus wie das Bild, das man hineingegeben hat.

Verschiedene Medien, verschiedene Woerterbuecher

CD, DVD und Blu-ray teilen keine physikalische Struktur und damit auch keinen Pinsel. Eine CD baut mit den Sektorkennungen 0D und AA zwei Stufen auf. Eine DVD arbeitet im Scramble-Bereich mit A5 und 92, und Blu-ray geht ueber die Einzelschicht-BD-R mit 25 GB, entweder reine Zeichnung oder gemischt mit Dateien nach UDF 2.01. Alle drei enden bei zwei Stufen, was die Physik festlegt und nicht die Bequemlichkeit der Software; Grau wird ueber Dithering nachgebildet.

Jedes Ausgabeformat bedient die vorhandene Werkzeugkette. Eine CD gibt eine WAV-Spur mit Formatkopf plus passender CUE-Datei aus, die cdrecord und ImgBurn direkt annehmen, und eine RAW-Audiospur ist ebenfalls moeglich. DVD liefert ein Standard-ISO. Die Blu-ray-Ausgabe laesst sich von gewoehnlicher Software verarbeiten, ein eigenes Werkzeug ist zum Lesen nicht noetig.

Ein Projekt ueber drei Seiten

Die Windows-Fassung teilt die Arbeit in Entwurf, Vorschau, Export und Brennen, angeordnet als waagerechte Schrittleiste. Auf der Entwurfsseite stehen links die Ebenenliste und die Einstellungen fuer Dateien auf der Scheibe, in der Mitte eine runde Vorschau, rechts die Ebeneneigenschaften mit Ditherstaerke, Gamma, Helligkeit und Graustufen.

Der Teil mit den Dateien auf der Scheibe ist der praktischere. Man zeigt auf einen Ordner, der mit auf die Scheibe soll, und waehlt, ob der Dateibereich innen oder aussen liegt; diese Angaben wandern ins Projekt. Bei einer gemischten Scheibe markiert die Projektion den Dateibereich gelb, den Ring des Dateisystems eingeschlossen, sodass beim Komponieren sofort sichtbar ist, ob Daten das Bild unterbrechen.

Die Vorschauseite prueft die Projektion, danach kommt der Export. Die Exportseite kennt eine Handlung, das Erzeugen des Abbilds, und das Schreiben einer Datei beruehrt den Rohling nicht, ein ISO oder eine Audiospur ist also eine Gelegenheit zum Umdenken. Gebrannt wird entweder mit einem externen Programm oder mit dem eingebauten Sofortbrennen, das waehrend des Erzeugens schreibt.

Kalibrierung: das Muster dorthin bringen, wo es hingehoert

Gerade auf dem Bildschirm heisst nicht gerade auf dem Kunststoff. Die Umfangsgeschwindigkeit innen und aussen unterscheidet sich, der tatsaechliche Spurabstand ist keine Konstante, und radiale Linien mit festem Abstand kommen sichtbar verbogen heraus.

Das Projekt antwortet mit einer Kalibrierung in drei Stufen, grob, Grenze und fein, die aus Fotos der Oberflaeche Innen- und Aussenradius sowie die Verteilung des Spurabstands ableitet und dann ein Polynom dritten Grades anpasst. Nach eigener Aussage verschiebt sich die Genauigkeit der bestimmbaren physikalischen Daten von einem Millionstel auf ein Hundert-Billionstel. Voreinstellungen fuer mehrere gaengige Marken liegen bei, und eine eigene Kalibrierung laesst sich speichern und wiederverwenden.

Im Repository liegt ausserdem ein getrenntes Werkzeug zum Dithern von Graustufen, das ein Bild in ein PNG mit den zwei Werten 0 und 255 umrechnet, mit Vergleich nebeneinander und verlustfreiem Export. Es ist ein Vorraum vor der Scheibe, damit dasselbe Ergebnis nicht durch Abbild um Abbild gesucht werden muss.

Die unsichtbaren Reparaturen in 1.5

Version 1.5 vom 7. November bringt keine neuen Funktionen, fast alles liegt darunter. Sie trennt die geometrische Sektorzahl einer Scheibe von der nutzbaren. Alte Voreinstellungen ohne das Feld reservieren jetzt 2 Sektoren fuer CD und 608 fuer DVD, Export und streambasiertes Brennen arbeiten mit dem nutzbaren Bereich, und DVD sowie Blu-ray halten die Ausrichtung auf 16 und 32 Sektoren.

Die Brenndiagnose reicht jetzt von CD auch auf DVD und Blu-ray und haelt Build-Umgebung, Firmware des Laufwerks, Medientyp und Leerzustand, Pufferschutz und Abschlusseinstellungen sowie die Dauer jeder Stufe fest. Scheitert ein Brennvorgang, bleiben Quellstrom und Geraetekontext erhalten, und bei Blu-ray auch der echte SCSI-Sense. Dieselbe Fassung korrigiert nach ECMA-267 den Sub-SY6-Sync-Code von DVD EFMPlus in den Zustaenden 3 und 4 und entfernt eine doppelte 32-Bit-Nullauffuellung in der EDC-Rechnung des DVD-Datenrahmens.

Dazu kommt eine standardmaessig abgeschaltete Option fuer DVD-Lesekompatibilitaet, ausdruecklich experimentell. Sie schreibt die Scramble-Bytes jedes Sektors, die nicht zu A5 oder 9B gehoeren, in festen Abstaenden auf 9B um und hofft auf bessere Ruecklesbarkeit bei manchen Laufwerken. Das Projekt vermerkt, dass mehr Rueckmeldungen von Laufwerken und Rohlingen fehlen und dass Textur und Kontrast der Oberflaeche sich mit aendern koennen.

Die Voraussetzungen, die man akzeptiert

Gezeichnet wird in zwei Stufen, fotografische Grauverlaeufe sind damit nicht erreichbar. Die Desktop-Fassung mit Oberflaeche gibt es nur fuer Windows, auf x64-Rechnern mit Windows 10 2004 oder neuer beziehungsweise Windows 11; Linux und macOS bekommen die experimentelle Kommandozeile. Blu-ray endet bei der Einzelschicht-BD-R mit 25 GB.

Zwei Bedingungen lassen sich nicht umgehen. Zum Schreiben braucht es ein echtes Laufwerk, das das System erkennt, eine Cloud-Maschine oder eine virtuelle Maschine schafft nur die Haelfte mit dem Abbild. Sofortbrennen ist als experimentell gekennzeichnet, und eine Unterbrechung, ein Stromausfall oder eine zu langsame Erzeugung kann den Rohling verderben, weshalb dorthin nur entbehrliche Medien gehoeren. Dasselbe Abbild kann auf zwei Rechnern unterschiedlich dicht ausfallen, also hilft eine feste Mediencharge und die Arbeit mit den Voreinstellungen.

Ein Bild in lesbare Daten zu verwandeln und diese Daten dann Gestalt annehmen zu lassen, ist Geduldsarbeit. DiscImageStudio verspricht keinen ersten Erfolg. Es macht jede Abweichung zu einer Zahl, die sich messen und korrigieren laesst.