Постоянная линейная скорость

В оптическом накопителе постоянная линейная скорость (constant linear velocity, CLV) — это характеристика номинальной скорости привода оптических дисков, а также может применяться к скорости записи записываемых дисков дисков. CLV подразумевает, что угловая скорость (об/мин) изменяется во время работы, в отличие от режимов постоянной угловой скоростью^?! (constant angular velocity, CAV).

Сравнение нескольких форм дисковых накопителей, показывающее дорожки (не в масштабе); зеленый цвет обозначает начало, а красный – конец.
* Некоторые записывающие устройства CD-R(W) и DVD-R(W)/DVD+R(W) работают в режимах ZCLV, CAA или CAV.

Если плотность данных одна и та же везде на диске, как в случае с CD, DVD и Blu-ray дисками, линейная скорость напрямую коррелирует со скоростью передачи данных (скоростью чтения или записи). Это означает, что увеличение линейной скорости также увеличивает объем данных, считываемых с диска за то же время, независимо от того, читает лазер или записывает данные с внутреннего или внешнего края области данных. При любой скорости вращения диска (угловой скорости) линейная скорость на внешнем краю выше, чем на внутреннем, поскольку внешний край проходит большее расстояние.

Концепция постоянной линейной скорости была запатентована в 1886 году пионерами фонографа Чичестером Беллом и Чарльзом Тейнтером.

История

Диски LaserDisc, первые потребительские оптические диски, использовали постоянную линейную скорость для удвоения времени воспроизведения (CLV/«расширенные» могут содержать 1 час на сторону, тогда как диски CAV/«стандартные» могут содержать только 30 минут). Поскольку скорость уменьшается с 1800 до 600 об/мин по мере удаления головки чтения от центра (где начинается запись), диск перемещается мимо головки чтения с постоянной скоростью.

Более поздние оптические форматы, такие как audio CD также используют постоянную линейную скорость для поддержания как постоянной скорости передачи данных, так и постоянной плотности записи. Скорость их вращения постепенно уменьшается с 495 до 212 оборотов в минуту, чтобы диск двигался мимо считывающего лазера со скоростью 1,2 м/с (при условии воспроизведения со скоростью 1:1 и кодирования по стандарту Red Book.

Для обеспечения более высоких скоростей передачи данных и требований к произвольному доступу современных CD-ROM приводов, используются системы CAV^?!. Это связано с тем, что производительность поиска при произвольном доступе сильно пострадала бы из-за необходимости постоянно регулировать скорость вращения диска в соответствии с положением головки чтения.

Размеры

Размеры стандартного (диаметром 12 см) оптического диска

В случае 12 см стандартного диска данные на внутреннем краю так называемой программной области, то есть области, содержащей информацию (2,5 см от центра диска), считываются со скоростью вращения, в 2,4 раза превышающей скорость считывания данных на внешнем краю (6 см от центра диска)^[1].

Для миниатюрного диска диаметром 8 см (радиусом 4 см) соотношение угловой (вращательной) скорости внешнего и внутреннего края данных составляет 1,6 при доступе с постоянной линейной скоростью.

Это означает, что, например, при постоянной линейной скорости ×10, эквивалентная угловая скорость диска равна ×24 при доступе к внутренней области данных, в то время как при доступе к самому внешнему краю она составляет ×10.

Зонально-постоянная линейная скорость

Стратегия записи Zone-CLV (зонально-постоянная линейная скорость) легко различима после прожигания DVD-R

Зонально-постоянная линейная скорость (ZCLV или Z-CLV) — это модификация режима CLV для высокоскоростных CD и DVD-рекордеров, где постоянная скорость поддерживается до перехода в следующую зону, где скорость увеличивается. Ранние модели рекордеров использовали CLV. Скорость записи на таких приводах измерялась в кратных 150 КиБ/с. например, привод 4X записывал данные со скоростью около 600 КиБ/с. Скорость передачи данных оставалась постоянной за счет изменения оборотов шпиндельного двигателя привода — он вращался в 2,4 раза быстрее^[1] при записи на внутреннем краю диска по сравнению с внешним. Некоторые высокоскоростные рекордеры используют зональный CLV метод (ZCLV), который делит диск на зоны с разными скоростями.

При более высоких скоростях ZCLV предлагает компромисс между CAV, который обеспечивает более быстрое время поиска, и CLV, который обеспечивает большую надежность записи. Например, записывающее устройство ZCLV со скоростью "52X" будет записывать на скорости 52X на внутренней зоне диска, а затем постепенно снижать скорость до 20X на внешнем крае, чтобы поддерживать запись битов лазером в узком диапазоне^[2][3]. Этот метод используется для более быстрых CD-RW вариантов из-за узкого диапазона скорости записи перезаписываемых носителей.

Постоянное угловое ускорение

Постоянное угловое ускорение (Constant angular acceleration, CAA) — это вариант CLV, который используется в формате LaserDisc. Начальная спецификация CLV (в применении к LaserDisc) приводит к появлению нескольких явлений воспроизведения в аудио/видео части, а также к проблемам совместимости с проигрывателями LaserDisc, произведенными разными производителями.

В середине 1980-х годов компания Pioneer Electronics представила схему CAA, при которой скорость вращения LaserDisc снижалась ступенчато. Это устранило большинство явлений воспроизведения и проблемы совместимости. С момента своего появления большинство производителей LaserDisc приняли формат CAA, но все же называли свою продукцию с кодировкой CAA как CLV.

См. также

• Постоянная угловая скорость^?! (Constant angular velocity, CAV)
• Зональная побитовая запись (Zone bit recording, ZBR/ZCAV)
• Формат дискет Sirius 1^[англ.], использующий формат ZCLV, ZBR с GCR^[англ.]
• Абсолютное время в служебной дорожке^{[англ.][4]}