La modulación de ocho a catorce ( EFM ) es una técnica de codificación de datos (formalmente, un código de línea ) que se utiliza en discos compactos (CD), discos láser (LD) y minidiscos pre- Hi-MD . EFMPlus es un código relacionado que se utiliza en DVD y Super Audio CD (SACD).
Tanto el EFM como el EFMPlus fueron inventados por Kees A. Schouhamer Immink . Según el expresidente de la Oficina Europea de Patentes, Benoît Battistelli , "la invención del EFM por parte de Immink supuso una contribución decisiva a la revolución digital". [1]
EFM [2] pertenece a la clase de códigos de longitud de ejecución limitada (RLL) sin CC ; estos tienen las dos propiedades siguientes:
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 la manipulación cotidiana, como el polvo, las huellas dactilares y los pequeños arañazos, no solo afectan a los datos recuperados, sino que también alteran las funciones de los servos. En algunos casos, los servos pueden saltar pistas o quedarse atascados. Las secuencias específicas de hoyos y mesetas son particularmente susceptibles a los defectos del disco, y la reproducción del disco se puede mejorar si se impide la grabación de dichas secuencias. El uso de EFM produce un disco que es muy resistente a la manipulación 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 en una palabra de código correspondiente de catorce bits mediante una tabla de búsqueda .
Las palabras de 14 bits se eligen de tal manera que los unos binarios siempre estén separados por un mínimo de dos y un máximo de diez ceros binarios. Esto se debe a que los bits se codifican con codificación NRZI , o integración módulo -2, de modo que un uno binario se almacena en el disco como un cambio de una tierra a un hoyo o de un hoyo a una tierra, mientras que un cero binario se indica sin cambio. Una secuencia 0011 se cambiaría a 1101 o su inversa 0010, dependiendo del hoyo escrito anteriormente. Si hay dos ceros consecutivos entre dos unos, entonces la secuencia escrita tendrá tres ceros consecutivos (o unos), 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 hoyo y cada zona tengan una duración de al menos tres ciclos de reloj de bits. Esta propiedad es muy útil, ya que reduce las exigencias del 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 reproductor.
El EFM requiere tres bits de fusión entre palabras de código adyacentes de catorce bits. Aunque no son necesarios para la decodificación, garantizan que las palabras de código consecutivas se puedan concatenar 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 de 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 con 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, lo que es lo mismo que en el EFM clásico. No hay bits de empaquetamiento (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 las 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 reconstruir de forma única la secuencia de palabras de entrada.
Se proporciona una descripción detallada de las propiedades limitantes de las secuencias limitadas por longitud de ejecución.
Se describe una alternativa de alta densidad al EFM.
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