Bei CD-ROM-Laufwerken gibt es unterschiedliche Typen mit unterschiedlichen Verfahren und Übertragungsgeschwindigkeiten. Die zwei wesentlichen Technologien sind das CLV- und CAV-Verfahren. Mit dem CLV-Verfahren (Aufzeichnungsverfahren) werden Daten auf CD gespeichert. Sie werden linear hintereinander in einer spiralförmigen Spur von innen nach außen auf die CD gebrannt oder gepresst. Den gleichen Namen besitzt das Leseverfahren von CD-Laufwerken.
CLV-Laufwerke:
Reine CLV-Laufwerke werden vor allem beim Audio-CD-Player verwenden. Diese arbeiten noch mit 1-facher Geschwindigkeit von ca. 176 kB/s (dies entspricht etwa 150kB Daten). Laufwerke, die nach dem Constant Linear Velocity-Verfahen (konstante linear Geschwindigkeit) arbeiten (wie die ersten Single-Speed-Laufwerke) liefern eine kontinuierliche, gleiche Datenrate über die gesamte CD. Da die CD in den äußeren Bereichen nicht mehr so schnell gedreht werden muss, wie innen, muss die Umdrehungsgeschwindigkeit ständig angepasst werden, um eine konstante Datenübertragungsrate zu gewährleisten. Innen muss die CD schneller gedreht werden, weil hier der Radius/Umfang des "Datenkreises" kleiner ist, als außen. Das bedeutet, dass innen bei einer Umdrehung der CD logischerweise weniger Daten gelesen werden, wie außen, weil außen der Umfang viel größer ist. Bei den neusten Laufwerken mit 72-facher Lesegeschwindigkeit kann die Datenrate mit dieser Technik nicht mehr konstant bleiben, weil man sonst innen brutal schnell drehen müsste. Das ist aber nicht möglich, da es technisch nicht machbar ist. Deshalb wird heute noch eine andere Lesetechnik verwendet: Nämlich das CAV-Leseverfahren, das bei Festplatten als Lesetechnik dient.CAV-Laufwerke:
Anders als CLV-Laufwerke, die einen kontinuierlichen Datenstrom liefern, weisen CAV-Laufwerke (Constant Angular Velocity = konstante winkelige Geschwindigkeit) eine konstante Umdrehungsgeschwindigkeit auf, was aber dazu führt, dass die Datenraten am Anfang der CD sehr gering sind. Je mehr man dann nach außen kommt, desto größer wird der Datenstrom. Die Datenübertragungsrate variiert also und wird von innen nach außen höher. Aus diesem Grund wird die Geschwindigkeit von CAV-Laufwerken mit einer von-bis-Geschwindigkeit angegeben (z.B. 50-72fach).CLV- und CAV-Kombinationen
Ab den 8-fach Laufwerken konnte das CLV-Verfahren nicht mehr durchgehalten werden, da die Laufwerke nicht mehr in der Lage waren, die Drehzahl so anzuheben, dass die Datenrate der inneren Sektoren genauso hoch ist wie die der äußeren Sektoren. Also wurde versuch beide Verfahren zu kombinieren um dadurch bessere Leistungen, vor allem im inneren CD-Bereich, zu erzielen. Viel mehr als die 20-fache Geschwindigkeit lässt sich innen aber nicht erreichen. Deswegen wird weiter an neuen besseren Systemen entwickelt, die eine höhere Datenrate haben sollen, als die meisten Festplatten.Weiterführender Link:fh-koeln.de bzw. fh-koeln.de (Hauptseite)
Fehlerkorrektur:
Der Lesevorgang klappt aber auch nicht immer perfekt. Schon kleinste Verschmutzungen auf der CD würden dazu führen, dass die CD fehlerhaft wiedergegeben wird. Damit das nicht passiert ist in jedes System eine Fehlerkorrektur eingebaut. Es gibt mehrere Möglichkeiten, weshalb eine Information nicht richtig von der CD abgelesen wurde:- "Der Laser wird durch Verschmutzung oder Beschädigung der Schutzschicht abgelenkt. In diesem Fall ist es nötig, die CD mit einem Tuch zu reinigen bzw. bei eventuell vorhandenen Kratzern die Oberfläche mit speziellem Schleifpapier zu polieren. Sobald das Licht wieder, in Regenbogenfarben zerlegt, reflektiert wird, wird auch der Laser nicht mehr behindert.
- Sollte die Informationsschicht beschädigt sein, handelt es sich um einen irreversiblen Schaden. Dennoch gibt es einige Tricks, mit denen die Originaldaten wiederhergestellt werden können:
- mit Hilfe von sogenannten Paritätsbits, die in einem bestimmten Zusammenhang zu den Userdaten stehen (z.B. Reed-Solomon-Code);
Bsp.: Zu einer Matrize werden alle Spalten- und Zeilesummen mitabgespeichert. Beim Lesen der Daten werden die Summen neu berechnet und mit den eingelesenen Werten verglichen. Über die falschen Zeilen- und Spaltensummen kann so das beschädigte Bit lokalisiert und durch den neuen Wert ersetzt werden. Da dieses Verfahren nicht für Flächenfehler (Bursts) geeignet ist, wird es mit einem weiteren gekoppelt:
- dem Interleaving: dabei werden die Daten vor dem Beschreiben der CD durchmischt, so dass aufeinanderfolgende Wörter niemals nebeneinander stehen. Beim De-Interleaving, dem Entschachteln, werden die Daten wieder in ihre ursprüngliche Reihenfolge gebracht. Infolgedessen werden fehlerhafte Abschnitte in kleinere Teile zerlegt, die leichter korrigiert werden können.
- Interpolation 1. Grades: der letzte korrekte Wert wird wiederholt
- Interpolation 2. Grades: der Mittelwert aus vorherigem und nachfolgendem Wert wird gebildet
- Muting: keine Ausgabe, "Stummschalten" ( + Abschwächung vorheriger und nachfolgender Signale)" Zitat: tu-chemnitz.de (offline)
Das hat die Folge, dass die Daten mit einer gewissen Verzögerungszeit ausgegeben werden.
