La modulación de ocho a catorce ( EFM ) es una técnica de codificación de datos (formalmente, un código de línea ) utilizada por discos compactos (CD), discos láser (LD) y MiniDiscs anteriores a Hi-MD . EFMPlus es un código relacionado, utilizado en DVD y Super Audio CD (SACD).
EFM y EFMPlus fueron inventados por Kees A. Schouhamer Immink . Según el ex presidente de la Oficina Europea de Patentes, Benoît Battistelli , "la invención del EFM por parte de Immink contribuyó decisivamente a la revolución digital". [1]
EFM [2] pertenece a la clase de códigos de longitud de ejecución limitada (RLL) libres de DC ; estos tienen las siguientes dos propiedades:
En los sistemas de grabación óptica, los servomecanismos siguen con precisión la pista en tres dimensiones: radial, de enfoque y de velocidad de rotación. Los daños causados por el manejo diario, como polvo, huellas dactilares y pequeños rasguños, no solo afectan los datos recuperados, sino que también interrumpen las funciones del servo. En algunos casos, los servos pueden saltarse pistas o quedarse atascados. Secuencias específicas de hoyos y terrenos son particularmente susceptibles a defectos del disco, y la capacidad de reproducción del disco se puede mejorar si se prohíbe la grabación de dichas secuencias. El uso de EFM produce un disco que es altamente resistente al manejo y resuelve el desafío de ingeniería de una manera muy eficiente.
Según las reglas de EFM, los datos que se van a almacenar se dividen primero en bloques de ocho bits (bytes). Cada bloque de ocho bits se traduce a una palabra de código correspondiente de catorce bits mediante una tabla de búsqueda .
Las palabras de 14 bits se eligen de forma que los unos binarios estén siempre separados por un mínimo de dos y un máximo de diez ceros binarios. Esto se debe a que los bits están codificados con codificación NRZI , o integración de módulo -2, de modo que un uno binario se almacena en el disco como un cambio de un terreno a un hoyo o de un hoyo a un terreno, mientras que un cero binario no se indica con ningún cambiar. Una secuencia 0011 se cambiaría a 1101 o su inversa 0010, dependiendo del pozo escrito anteriormente. Si hay dos ceros consecutivos entre dos unos, entonces la secuencia escrita tendrá tres ceros (o unos) consecutivos; por ejemplo, 010010 se traducirá en 100011 (o 011100). La secuencia EFM 000100010010000100 se traducirá en 111000011100000111 (o su inversa).
Debido a que EFM garantiza que haya al menos dos ceros entre cada dos unos, se garantiza que cada pozo y terreno tenga al menos tres ciclos de reloj de bits de duración. Esta propiedad es muy útil, ya que reduce las exigencias sobre el captador óptico utilizado en el mecanismo de reproducción. El máximo de diez ceros consecutivos garantiza la recuperación del reloj en el peor de los casos en el jugador.
EFM requiere tres bits fusionados entre palabras de código adyacentes de catorce bits. Aunque no son necesarios para la decodificación, garantizan que se puedan concatenar palabras de código consecutivas sin violar la restricción de longitud de ejecución mínima y máxima especificada. También se seleccionan para mantener el equilibrio de CC de la secuencia codificada. Por lo tanto, en el análisis final, se necesitan diecisiete bits de espacio en disco para codificar ocho bits de datos. [5]
EFMPlus [6] [7] es el código de canal utilizado en DVD y SACD .
El codificador EFMPlus se basa en un autómata finito determinista que tiene cuatro estados, que traduce palabras de entrada de ocho bits en palabras de código de dieciséis bits. La secuencia binaria generada por el codificador de máquina de estados finitos tiene al menos dos y como máximo diez ceros entre unos consecutivos, que es lo mismo que en el EFM clásico. No hay bits de empaquetado (fusión) como en el EFM clásico.
EFMPlus reduce eficazmente los requisitos de almacenamiento en un bit de canal por byte de usuario, lo que aumenta la capacidad de almacenamiento en 1/16 = 6,25 %. La decodificación de secuencias generadas por EFMPlus se logra mediante un decodificador de bloque deslizante de longitud dos, es decir, se requieren dos palabras de código consecutivas para reconstituir de forma única la secuencia de palabras de entrada.
Se proporciona una descripción detallada de las propiedades limitantes de secuencias de longitud limitada.
Se describe una alternativa de alta densidad al EFM.
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