8-14 변조

8-14 변조(Eight-to-fourteen modulation, EFM)는 콤팩트 디스크 (CD), 레이저디스크 (LD), 그리고 Hi-MD 이전의 미니디스크에서 사용되는 데이터 인코딩 기술, 즉 전송로 부호이다. EFMPlus는 DVD와 슈퍼 오디오 CD (SACD)에 사용되는 관련 코드이다.

EFM과 EFMPlus는 모두 케스 스카우하머 이밍크에 의해 발명되었다. 유럽 특허청의 전 총재 브누아 바티스텔리에 따르면, "이밍크의 EFM 발명은 디지털 혁명에 결정적인 기여를 했다."

 기술적 분류 
EFM, EFM Patent, applied in Compact Disc, CD-R, MiniDisc.은 직류가 없는 런-랭스 제한 (RLL) 코드 클래스에 속한다. 이 코드들은 다음 두 가지 특성을 갖는다.
 인코딩된 시퀀스의 스펙트럼 (전력 밀도 함수)이 저주파 영역에서 사라진다.
 같은 종류의 연속적인 비트의 최소 및 최대 개수가 지정된 범위 내에 있다.

광 기록 시스템에서 서보 메커니즘은 방사형, 초점, 회전 속도 세 차원에서 트랙을 정확하게 추적한다. 먼지, 지문, 작은 긁힘과 같은 일상적인 취급 손상은 검색된 데이터에 영향을 미칠 뿐만 아니라 서보 기능도 방해한다. 경우에 따라 서보는 트랙을 건너뛰거나 멈출 수 있다. 특정 피트 및 랜드 시퀀스는 디스크 결함에 특히 취약하며, 이러한 시퀀스를 기록에서 제외하면 디스크 재생 가능성을 향상시킬 수 있다. EFM을 사용하면 취급에 매우 강하고 공학적 문제를 매우 효율적으로 해결하는 디스크를 만들 수 있다.

 작동 방식 
EFM 규칙에 따라 저장될 데이터는 먼저 8비트 블록(바이트)으로 분할된다. 각 8비트 블록은 순람표를 사용하여 해당하는 14비트 코드워드로 변환된다.

14비트 워드는 이진 1이 항상 최소 2개에서 최대 10개의 이진 0으로 분리되도록 선택된다. 이는 비트가 NRZI 인코딩, 즉 모듈로-2 통합으로 인코딩되기 때문이다. 따라서 이진 1은 디스크에 랜드에서 피트로 또는 피트에서 랜드로의 변화로 저장되는 반면, 이진 0은 변화 없음으로 표시된다. 시퀀스 0011은 이전에 기록된 피트에 따라 1101 또는 그 역인 0010으로 변경된다. 두 1 사이에 두 개의 연속된 0이 있으면 기록된 시퀀스는 세 개의 연속된 0 (또는 1)을 갖게 된다. 예를 들어, 010010은 100011 (또는 011100)로 변환된다. EFM 시퀀스 000100010010000100은 111000011100000111 (또는 그 역)로 변환된다.

EFM은 모든 두 1 사이에 최소 두 개의 0을 보장하므로, 모든 피트와 랜드가 최소 3비트 클록 주기 길이임을 보장한다. 이 특성은 재생 메커니즘에 사용되는 광 픽업에 대한 요구 사항을 줄여주므로 매우 유용하다. 최대 10개의 연속된 0은 플레이어에서 최악의 경우 클록 복구를 보장한다.

EFM은 인접한 14비트 코드워드 사이에 세 개의 병합 비트를 필요로 한다. 이 비트들은 디코딩에는 필요하지 않지만, 연속적인 코드워드가 지정된 최소 및 최대 런 길이 제약을 위반하지 않고 연결될 수 있도록 보장한다. 또한 이 비트들은 인코딩된 시퀀스의 직류 균형을 유지하기 위해 선택된다. 따라서 최종 분석에서는 8비트의 데이터를 인코딩하는 데 17비트의 디스크 공간이 필요하다.Tekla S. Perry.
"Kees Immink: The Man Who Put Compact Discs on Track".
2017.
Quote: "Three merging bits separate each sequence, for a total of 17 bits to represent each 8-bit chunk of data."

 EFMPlus 
EFMPlus, EFMPlus Patent, applied in DVD, DVD±RW, SACD.는 DVD와 SACD에 사용되는 채널 코드이다.

EFMPlus 인코더는 4개의 상태를 가진 결정론적 유한 상태 기계를 기반으로 하며, 8비트 입력 워드를 16비트 코드워드로 변환한다. 유한 상태 기계 인코더에 의해 생성된 이진 시퀀스는 연속적인 1 사이에 최소 2개에서 최대 10개의 0을 갖는데, 이는 고전 EFM과 동일하다. 고전 EFM과 같은 패킹(병합) 비트는 없다.

EFMPlus는 사용자 바이트당 한 채널 비트만큼 저장 공간 요구 사항을 효과적으로 줄여 저장 용량을 1/16 = 6.25% 증가시킨다. EFMPlus 생성 시퀀스의 디코딩은 길이 2의 슬라이딩 블록 디코더에 의해 이루어지는데, 즉 입력 워드 시퀀스를 고유하게 재구성하려면 두 개의 연속적인 코드워드가 필요하다.

 각주 

 외부 링크 
관련 웹사이트
 8-14 변조 변환표
 ECMA-130 CD-ROM 표준, EFM 전체 설명 포함
 ECMA-267 DVD-ROM 표준, EFMPlus 전체 설명 포함

분류:소리 저장 매체
분류:영상 저장 매체
분류:네덜란드의 과학과 기술
분류:네덜란드의 발명품