Constant linear velocity

In optical storage, constant linear velocity (CLV) is a qualifier for the rated speed of an optical disc drive, and may also be applied to the writing speed of recordable discs. CLV implies that the angular velocity (i.e. rpm) varies during an operation, as contrasted with CAV modes.

If the data density is the same everywhere on the disc, as is the case with CD and DVD and Blu-ray discs, the linear velocity directly correlates with the transfer rate (read speed or write speed), meaning an increase in linear velocity also increases the amount of data read from the disc in the same time, regardless of whether the laser is reading from or writing to the inner edge or the outer edge of the data area. At any disc rotation speed (angular velocity), the linear velocity is higher at the outer edge than at the inner edge of the disc, given that the outer edge travels a longer distance.

The concept of constant linear velocity was patented in 1886 by phonograph pioneers Chichester Bell and Charles Tainter.

LaserDiscs, the first consumer optical discs, used constant linear velocity to double playback time (CLV / "extended play" discs can hold 1 hour per side; CAV / "standard play" discs can only hold 30 minutes). As the motor's speed decreases from 1,800 to 600 rpm when the read head moves away from the center (which is the start of the recording), the disc moves past the read head at a constant speed.

Later optical formats such as the audio CD also employ CLV to maintain both a constant data rate and a constant bit density. Their rotation gradually decreases from 495 to 212 rpm to keep the disc moving past the read laser at 1.2 m/s (3.9 ft/s) (assuming 1:1 playback speed and Red Book encoding).

To accommodate the higher data transfer rates and random access requirements of modern CD-ROM drives, CAV systems are used. This is because seek performance would be greatly affected during random access by the requirement to continually modulate the disc's rotation speed to be appropriate for the read head's position.

En el caso de un  disco estándar de 12 cm de diámetro, los datos en el borde interior de la denominada área de programa , el área que contiene los datos (2,5  cm desde el centro del disco) se accede a 2,4 veces la velocidad angular (rotación) del disco en comparación con el borde exterior (6  cm desde el centro del disco). ^{[ 1 ]}

Para un disco miniatura con un diámetro de 8  cm (radio de 4  cm), la relación de velocidad angular (de rotación) entre el borde de datos exterior e interior es de 1,6 si se accede a él a una velocidad lineal constante.

Esto significa que, por ejemplo, a una velocidad lineal constante de ×10, la velocidad angular equivalente del disco es ×24 mientras se accede a la zona de datos interior, mientras que es ×10 durante el acceso al borde más exterior.

La velocidad lineal constante por zonas ( ZCLV o Z-CLV ) es una modificación de CLV para grabadoras de CD y DVD de alta velocidad donde se mantiene una velocidad lineal constante hasta la siguiente zona, momento en el que la velocidad aumenta. Las primeras grabadoras eran unidades CLV. La velocidad de grabación en dichas unidades se especificaba en múltiplos de 150 KiB /s; una unidad 4X, por ejemplo, escribía de forma constante a unos 600 KiB/s. La tasa de transferencia se mantenía constante haciendo que el motor del husillo de la unidad variara su velocidad y funcionara 2,4 veces ^{[ 1 ]} más rápido al grabar en el borde interior del disco que en el borde exterior. Algunas grabadoras de alta velocidad utilizan el método CLV por zonas (ZCLV), que divide el disco en zonas escalonadas, cada una con su propia velocidad lineal constante. Cuando se termina la zona actual y se llega a la siguiente, la rotación del disco aumenta su velocidad, normalmente hasta la misma velocidad angular que al comienzo de la zona anterior.

A velocidades más altas, ZCLV ofrece un compromiso entre CAV, que permite tiempos de búsqueda más rápidos , y CLV, que permite una mayor fiabilidad de escritura. Por ejemplo, una grabadora ZCLV con una velocidad nominal de "52X" escribiría a 52X rpm en la zona más interna y luego reduciría progresivamente a 20X rpm en el borde exterior para mantener la velocidad de grabación de bits del láser dentro de un rango estrecho. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Este método se utiliza para variantes de CD-RW de mayor velocidad debido al estrecho rango de velocidad de escritura de los soportes regrabables.

Constant angular acceleration (CAA) is a variant of CLV that is used on the LaserDisc format. The initial specification of CLV (as it applies to LaserDisc) results in several playback artifacts being present in the audio/video portion as well as compatibility problems with LaserDisc players produced by different manufacturers.

In the mid 1980s, Pioneer Electronics introduced the CAA scheme, where the rotation speed of the LaserDisc was lowered in steps. This eliminated most playback artifacts and compatibility problems. Since its introduction, most manufacturers of LaserDiscs adopted the CAA format but still referred to their CAA-encoded product as CLV.

• Constant angular velocity (CAV)
• Zone bit recording (ZBR/ZCAV)
• Optical storage media writing and reading speed § Various optical disc formats writing/reading speeds
• Sirius 1/Victor 9000 diskette format utilizing ZCLV, ZBR with GCR
• Absolute Time in Pregroove