Многоуровневая запись

Многоуровневая запись ( ML , также известная как M-ary ) — технология, первоначально разработанная корпорацией Optex. ^[1] и продвигается компанией Calimetrics для увеличения емкости оптических дисков . Ему не удалось закрепиться на рынке. Благодаря сочетанию модификаций проприетарных носителей, устройств записи, чтения и проигрывателя Calimetrics предположила, что ML может увеличить емкость CD-ROM , CD-R или CD-RW до 2 ГБ, однослойных DVD , DVD-R , DVD. +R , DVD-RW , DVD+RW или DVD-RAM до 7,1–10 ГБ и однослойный диск Blu-ray (BD) до 60 ГБ. Также была предложена опционально интегрированная система управления цифровыми правами (DRM) под названием MovieGuard . Промышленная группа под названием ML Alliance была создана в 2000 году для помощи в коммерциализации технологии ML. В конечном итоге в состав членов вошли Calimetrics , TDK , Sanyo Semiconductor , Plextor , Matsushita Kotobuki Electronics , Mitsubishi Chemical Corporation , Verbatim , Teac и Yamaha .

Несколько записывающих устройств на базе компакт-дисков ML емкостью 2 ГБ были разработаны для выпуска в 2002 году (MLCDRW1000 компании TDK и PX-ML3630 компании Plextor), но так и не поступили на рынок. Во многом это было бизнес-решение, на которое повлияло быстрое падение цен на CD-R/RW и одновременный рост популярности технологии записываемых DVD. Calimetrics продолжила работу над более совершенными версиями своей технологии для дисков DVD и Blu-ray, включая предложение о создании версии Enhanced Versatile Disc (EVD) следующего поколения. Calimetrics прекратила свою деятельность в 2004 году.

Технология

Чтобы сохранить информацию на физической поверхности, данные необходимо преобразовать в серию меток с помощью кода модуляции . Коды, используемые в большинстве систем оптических дисков, являются двоичными, а это означает, что результирующая поверхность имеет только два состояния: метки и немаркировки. На следующем рисунке показан код EFM , используемый на компакт-дисках и DVD-дисках:

Поскольку края расположены на сетке, размер которой меньше минимального размера метки, EFM обеспечивает около 1,5 бита на минимальную метку, даже несмотря на то, что это двоичный код.

Многоуровневая запись подразумевает использование нескольких значений отражательной способности для кодирования данных на оптический диск. Используя более двух уровней, можно поместить больше информации в минимальный размер объекта. На следующем рисунке показан многоуровневый код (примечание: цвета используются только для обозначения различий в интенсивности):

8-уровневый код, используемый в прототипах систем, представляет собой сверточный код , хранящий около 2,5 битов на ячейку данных. Благодаря использованию этого кода в сочетании с меньшим размером метки и более эффективным кодом исправления ошибок емкость компакт-диска была утроена. Применительно к двухслойному DVD ML-запись может увеличить емкость в 1,9 раза.

Многоуровневая оптическая запись является примером широкополосной импульсно-амплитудной модуляции . Хотя небинарная, или M-арная, модуляция широко распространена в телекоммуникационной отрасли, первоначально этот метод был разработан и запатентован для записи оптических дисков в корпорации Optex в начале 1990-х годов (совместно с Рочестерским университетом) для использования с их компанией Electron. Захват оптических носителей (ETOM). Хотя реализация машинного обучения в принципе проста, реализация машинного обучения оказалась сложной задачей, во многом потому, что каналы хранения данных сильно нелинейны . Общая реакция ML-системы гораздо более чувствительна к изменениям ее отдельных компонентов ( рабочая температура , однородность носителя, колебания считывающей головки и т. д.), чем у обычной системы CD/DVD. Чтобы компенсировать это, логический формат ML выделяет значительную часть битов (в качестве кодирования с прямой коррекцией ошибок) для повышения устойчивости к дефектам среды передачи и шуму сигнала . В ML-дисках использовалась сложная оптимизация энергопотребления во время записи и адаптивная коррекция во время чтения.

Многоуровневую запись иногда путают с многоуровневым хранилищем, при котором несколько поверхностей данных объединяются в один диск. Многослойную и многоуровневую технику можно комбинировать (как в двухслойном ПЗУ ML-DVD), где ML-модуляция применяется к каждому отдельному слою диска.

Ссылки

^ Эрман, Аллен, «Хранение оптических данных с использованием материалов, улавливающих электроны, с использованием M-арного кодирования каналов данных», Труды конференции по оптическому хранению данных, SPIE, февраль 1992 г., Сан-Хосе, Калифорния. .

Внешние ссылки

Ссылка USPTO на патент Optex M-ary
«Calimetrics и Philips демонстрируют перезаписываемую систему ML емкостью 34 ГБ с использованием синего лазера» . CDRИнфо . 07.09.2002 . Проверено 24 октября 2006 г.

[1] Эрман, Аллен, «Хранение оптических данных с использованием материалов, улавливающих электроны, с использованием M-арного кодирования каналов данных», Труды конференции по оптическому хранению данных, SPIE, февраль 1992 г., Сан-Хосе, Калифорния. .

[1]