Модуляция от восьми до четырнадцати ( EFM ) — это метод кодирования данных (формально это линейный код ), используемый компакт-дисками (CD), лазерными дисками (LD) и мини-дисками до Hi-MD . EFMPlus — это родственный код, используемый в DVD и Super Audio CD (SACD).
EFM и EFMPlus были изобретены Кисом А. Шухамером Имминком . По словам бывшего президента Европейского патентного ведомства Бенуа Баттистелли , «изобретение Имминком EFM внесло решающий вклад в цифровую революцию». [1]
EFM [2] принадлежит к классу кодов с ограниченной длиной серии без постоянного тока (RLL); они имеют следующие два свойства:
В системах оптической записи сервомеханизмы точно следуют за дорожкой в трех измерениях: радиальном, фокусном и скорости вращения. Повреждения, возникающие при повседневном обращении, такие как пыль, отпечатки пальцев и крошечные царапины, не только влияют на полученные данные, но и нарушают функции сервопривода. В некоторых случаях сервоприводы могут пропускать дорожки или застревать. Определенные последовательности питов и лендов особенно подвержены дефектам диска, и воспроизводимость диска можно улучшить, если запретить запись таких последовательностей. Использование EFM позволяет получить диск, который очень устойчив к обращению и очень эффективно решает инженерные задачи.
Согласно правилам EFM сохраняемые данные сначала разбиваются на восьмибитные блоки (байты). Каждый восьмибитный блок преобразуется в соответствующее четырнадцатибитное кодовое слово с помощью справочной таблицы .
14-битные слова выбираются таким образом, чтобы двоичные единицы всегда были разделены минимум двумя и максимум десятью двоичными нулями. Это связано с тем, что биты кодируются с помощью кодировки NRZI или интеграции по модулю -2, так что двоичная единица сохраняется на диске как переход от земли к яме или от ямы к земле, тогда как двоичный ноль обозначается знаком no. изменять. Последовательность 0011 будет изменена на 1101 или обратную ей 0010 в зависимости от предыдущей записанной ямы. Если между двумя единицами стоят два последовательных нуля, то записанная последовательность будет иметь три последовательных нуля (или единицы), например, 010010 переводится в 100011 (или 011100). Последовательность EFM 000100010010000100 преобразуется в 111000011100000111 (или обратное).
Поскольку EFM гарантирует наличие как минимум двух нулей между каждыми двумя единицами, гарантируется, что каждая яма и земля имеют длину не менее трех тактовых циклов. Это свойство очень полезно, поскольку снижает требования к оптическому датчику, используемому в механизме воспроизведения. Максимум из десяти последовательных нулей обеспечивает восстановление тактовой частоты плеера в наихудшем случае .
EFM требует трех битов слияния между соседними четырнадцатибитными кодовыми словами. Хотя они не нужны для декодирования, они гарантируют, что последовательные кодовые слова могут быть объединены без нарушения заданного ограничения минимальной и максимальной длины серии. Они также выбираются для поддержания баланса постоянного тока кодируемой последовательности. Таким образом, в конечном итоге для кодирования восьми бит данных необходимо семнадцать бит дискового пространства. [5]
EFMPlus [6] [7] — это код канала, используемый в DVD и SACD .
Кодер EFMPlus основан на детерминированном конечном автомате с четырьмя состояниями, который преобразует восьмибитные входные слова в шестнадцатибитные кодовые слова. Двоичная последовательность, генерируемая шифратором конечного автомата, имеет не менее двух и не более десяти нулей между последовательными единицами, что аналогично классическому EFM. Здесь нет битов упаковки (слияния), как в классическом EFM.
EFMPlus эффективно снижает требования к памяти на один канальный бит на пользовательский байт, увеличивая емкость хранилища на 1/16 = 6,25%. Декодирование последовательностей, сгенерированных EFMPlus, осуществляется декодером скользящего блока длиной два, то есть для однозначного восстановления последовательности входных слов требуются два последовательных кодовых слова.
Дано подробное описание ограничивающих свойств последовательностей с ограниченной длиной.
Описана высокоплотная альтернатива EFM.
Похожие сайты