تعديل من ثمانية إلى أربعة عشر

تُعدّ تقنية التعديل من ثمانية إلى أربعة عشر ( EFM ) تقنيةً لترميز البيانات - أو ما يُعرف رسميًا برمز الخط - تُستخدم في الأقراص المدمجة (CD) وأقراص الليزر (LD) وأقراص MiniDisc قبل تقنية Hi-MD . أما تقنية EFMPlus فهي رمزٌ ذو صلة، يُستخدم في أقراص DVD وأقراص الصوت الفائقة (SACD).

اخترع كيس أ. شوهامر إمينك كلاً من EFM وEFMPlus . ووفقًا للرئيس السابق لمكتب براءات الاختراع الأوروبي ، بينوا باتيستيلي ، "كان لاختراع إمينك لـ EFM إسهام حاسم في الثورة الرقمية". ^{[ 1 ]}

ينتمي EFM ^{[ 2 ]} إلى فئة رموز RLL الخالية من التيار المستمر؛ وهذه لها الخاصيتان التاليتان :

• يتلاشى طيف ( دالة كثافة القدرة ) التسلسل المشفر عند الطرف ذي التردد المنخفض، و
• يقع كل من الحد الأدنى والحد الأقصى لعدد البتات المتتالية من نفس النوع ضمن الحدود المحددة. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

في أنظمة التسجيل البصري، تتبع آليات المؤازرة المسار بدقة في ثلاثة أبعاد: البعد القطري، وعمق التركيز، وسرعة الدوران. لا يؤثر التلف الناتج عن الاستخدام اليومي، كالغبار وبصمات الأصابع والخدوش الدقيقة، على البيانات المسترجعة فحسب، بل يعطل أيضًا وظائف المؤازرة. في بعض الحالات، قد تتخطى المؤازرات مسارات أو تتعطل. وتُعدّ تسلسلات معينة من الحفر والمساحات أكثر عرضةً لعيوب القرص، ويمكن تحسين قابلية تشغيل القرص بمنع تسجيل هذه التسلسلات. يُنتج استخدام تقنية EFM قرصًا عالي المقاومة للتلف الناتج عن الاستخدام، ويحل التحدي الهندسي بكفاءة عالية.

وفقًا لقواعد EFM، تُقسّم البيانات المراد تخزينها أولاً إلى كتل من ثمانية بتات (بايتات). تُترجم كل كتلة من ثمانية بتات إلى كلمة رمزية مقابلة من أربعة عشر بتًا باستخدام جدول بحث .

تُختار الكلمات ذات الـ 14 بت بحيث يفصل بين كل 10 بتات حد أدنى من 2 صفر وحد أقصى من 10 أصفار. وذلك لأن البتات تُشفّر باستخدام ترميز NRZI ، أو التكامل modulo -2، بحيث يُخزّن الرقم 1 على القرص كتغيير من منطقة إلى حفرة أو العكس، بينما يُشار إلى الصفر بعدم وجود تغيير. يُحوّل التسلسل 0011 إلى 1101 أو معكوسه 0010، اعتمادًا على الحفرة السابقة المكتوبة. إذا كان هناك صفران متتاليان بين كل 10 بتات، فسيحتوي التسلسل المكتوب على ثلاثة أصفار (أو 1ات) متتالية، على سبيل المثال، يُترجم 010010 إلى 100011 (أو 011100). يُترجم تسلسل EFM 000100010010000100 إلى 111000011100000111 (أو معكوسه).

بما أن تقنية EFM تضمن وجود صفرين على الأقل بين كل اثنين من الواحدات، فإنها تضمن أن يكون طول كل نقطة بين كل بت ونقطة بين البتات ثلاث دورات ساعة بت على الأقل. هذه الخاصية مفيدة للغاية، إذ تقلل من متطلبات وحدة الالتقاط الضوئي المستخدمة في آلية التشغيل. كما يضمن الحد الأقصى لعشرة أصفار متتالية استعادة الساعة في أسوأ الحالات في المشغل.

يتطلب ترميز EFM ثلاث بتات دمج بين الكلمات المشفرة المتجاورة المكونة من 14 بتًا. ورغم أنها غير ضرورية لفك التشفير، إلا أنها تضمن إمكانية دمج الكلمات المشفرة المتتالية دون تجاوز الحد الأدنى والحد الأقصى لطول التشغيل المحدد. كما يتم اختيارها للحفاظ على توازن التيار المستمر للتسلسل المشفر. وبالتالي، في التحليل النهائي، يلزم 17 بتًا من مساحة القرص لتشفير 8 بتات من البيانات. ^{[ 5 ]}

EFMPlus ^{[ 6 ] [ 7 ]} هو رمز القناة المستخدم في أقراص DVD و SACD .

يعتمد مُشفِّر EFMPlus على آلة حالة محدودة حتمية ذات أربع حالات، تُحوِّل كلمات الإدخال ذات الثمانية بتات إلى كلمات ترميزية ذات ستة عشر بتًا. يحتوي التسلسل الثنائي الناتج عن مُشفِّر آلة الحالة المحدودة على ما لا يقل عن صفرين ولا يزيد عن عشرة أصفار بين كل رقمين متتاليين، وهو ما يُشابه مُشفِّر EFM الكلاسيكي. لا توجد بتات تجميع (دمج) كما هو الحال في مُشفِّر EFM الكلاسيكي.

يُقلل برنامج EFMPlus متطلبات التخزين بشكل فعال بمقدار بت قناة واحد لكل بايت مستخدم، مما يزيد سعة التخزين بنسبة 6.25% (1/16). يتم فك تشفير التسلسلات المُولّدة بواسطة EFMPlus باستخدام مُفكِّك تشفير ذي كتلة منزلقة بطول اثنين، أي أنه يلزم كلمتان رمزيتان متتاليتان لإعادة تكوين تسلسل كلمات الإدخال بشكل فريد.

مواقع إلكترونية ذات صلة

• جدول تحويل التعديل من 8 إلى 14
• معيار ECMA-130 للقرص المضغوط، بما في ذلك وصف EFM الكامل
• معيار ECMA-267 DVD-ROM، بما في ذلك وصف EFMPlus الكامل