La grabación multinivel ( ML , también conocida como M-ary ) fue una tecnología desarrollada originalmente por Optex Corporation [1] y promovida por Calimetrics para aumentar la capacidad de almacenamiento de los discos ópticos . No logró establecerse en el mercado. A través de una combinación de modificaciones de medios propietarios, grabadoras, lectores y reproductores, Calimetrics propuso que ML podría aumentar la capacidad de un CD-ROM , CD-R o CD-RW a 2 GB, un DVD , DVD-R , DVD de una sola capa. +R , DVD-RW , DVD+RW o DVD-RAM de 7,1 a 10 GB y un disco Blu-ray (BD) de una sola capa de hasta 60 GB. También se sugirió un sistema de gestión de derechos digitales (DRM) integrado opcionalmente llamado MovieGuard. En 2000 se formó un grupo industrial llamado ML Alliance para ayudar a comercializar la tecnología ML. Los miembros finalmente incluyeron a Calimetrics , TDK , Sanyo Semiconductor , Plextor , Matsushita Kotobuki Electronics, Mitsubishi Chemical Corporation , Verbatim , Teac y Yamaha .
Se desarrollaron varias grabadoras basadas en CD ML de 2 GB para su lanzamiento en 2002 (MLCDRW1000 de TDK y PX-ML3630 de Plextor), pero nunca llegaron al mercado. Esta fue en gran medida una decisión comercial influenciada por la rápida caída de los precios de los CD-R/RW y el aumento simultáneo de la popularidad de la tecnología de DVD grabable. Calimetrics continuó trabajando en versiones de DVD y Blu-ray Disc más avanzadas de su tecnología, incluida una propuesta para crear una versión de próxima generación de Enhanced Versatile Disc (EVD). Calimetrics cesó sus operaciones en 2004.
Para almacenar información en una superficie física, los datos deben transformarse en una serie de marcas, utilizando un código de modulación. Los códigos utilizados en la mayoría de los sistemas de discos ópticos son binarios, lo que significa que la superficie resultante tiene sólo dos estados: marcas y no marcas. La siguiente figura ilustra el código EFM utilizado en CD y DVD:
Debido a que los bordes están colocados en una cuadrícula que es más fina que el tamaño de marca mínimo, EFM logra aproximadamente 1,5 bits por marca mínima, aunque sea un código binario.
La grabación multinivel se refiere al uso de múltiples valores de reflectividad para codificar datos en un disco óptico. Al utilizar más de dos niveles, se puede incluir más información en el tamaño mínimo de la característica. La siguiente figura ilustra un código multinivel (nota: los colores se utilizan únicamente para representar diferencias de intensidad):
El código de 8 niveles utilizado en los sistemas prototipo es un código convolucional que almacena aproximadamente 2,5 bits por celda de datos. Al utilizar este código en combinación con un tamaño de marca más pequeño y un código de corrección de errores más eficiente, se triplicó la capacidad de los CD. Cuando se aplica a DVD de doble capa, la grabación ML puede aumentar la capacidad en un factor de 1,9.
La grabación óptica multinivel es un ejemplo de modulación de amplitud de pulso de banda base . Si bien la modulación no binaria o M-aria es común en la industria de las telecomunicaciones , la técnica fue desarrollada y patentada originalmente para la grabación de discos ópticos en Optex Corporation a principios de la década de 1990 (en conjunto con la Universidad de Rochester) para su uso con sus sistemas Electron. Atrapamiento de medios ópticos (ETOM). Aunque en principio es simple, la implementación del aprendizaje automático fue un desafío, en gran parte porque los canales de almacenamiento de datos son altamente no lineales . La respuesta general del sistema ML es mucho más sensible a las variaciones en sus componentes individuales ( temperatura de funcionamiento , uniformidad de los medios, fluctuación del cabezal de lectura, etc.) que un sistema de CD/DVD convencional. Para compensar, el formato lógico ML dedica una porción sustancial de bits (como codificación de corrección de errores directos) para mejorar la solidez contra los defectos de los medios y el ruido de la señal . Las unidades ML utilizaron una sofisticada optimización de energía durante la escritura y ecualización adaptativa durante la lectura.
La grabación multinivel a veces se confunde con el almacenamiento multicapa , en el que se combinan múltiples superficies de datos en un solo disco. Se pueden combinar técnicas multicapa y multinivel (como en ML-DVD ROM de doble capa), donde se aplica modulación ML a cada capa individual del disco.