Grabación multinivel

La grabación multinivel ( ML , también conocida como M-aria ) es una tecnología desarrollada originalmente por Optex Corporation ^{[ 1 ]} y promovida por Calimetrics para aumentar la capacidad de almacenamiento de los discos ópticos . No logró consolidarse en el mercado. Mediante una combinación de modificaciones de medios, grabadoras, lectores y reproductores patentados, Calimetrics propuso que ML podría aumentar la capacidad de un CD-ROM , CD-R o CD-RW a 2 GB; un DVD , DVD-R , DVD+R , DVD-RW , DVD+RW o DVD-RAM de una sola capa a entre 7,1 y 10 GB; y un disco Blu-ray (BD) de una sola capa hasta 60 GB. También se sugirió un sistema de gestión de derechos digitales (DRM) opcionalmente integrado llamado MovieGuard . En 2000 se formó un grupo industrial llamado ML Alliance para ayudar a comercializar la tecnología ML. Entre los miembros se incluyeron finalmente Calimetrics , TDK , Sanyo Semiconductor , Plextor , Matsushita Kotobuki Electronics , Mitsubishi Chemical Corporation , Verbatim , TEACr y Yamaha .

En 2002 se desarrollaron varias grabadoras de CD ML de 2 GB para su lanzamiento (la MLCDRW1000 de TDK y la PX-ML3630 de Plextor), pero nunca llegaron al mercado. Esto se debió principalmente a una decisión comercial influenciada por la rápida caída de los precios de los CD-R/RW y el auge simultáneo de la tecnología de DVD grabables. Calimetrics continuó trabajando en versiones más avanzadas de su tecnología para DVD y Blu-ray Disc, incluyendo una propuesta para desarrollar una versión de próxima generación del Enhanced Versatile Disc (EVD). Calimetrics cesó sus operaciones en 2004.

Para almacenar información en una superficie física, los datos deben transformarse en una serie de marcas mediante un código de modulación . Los códigos utilizados en la mayoría de los sistemas de discos ópticos son binarios, lo que significa que la superficie resultante solo tiene dos estados: marcas y no marcas. La siguiente figura ilustra el código EFM utilizado en CD y DVD:

Debido a que los bordes están posicionados en una cuadrícula más fina que el tamaño mínimo de la marca, EFM logra aproximadamente 1,5 bits por marca mínima, a pesar de ser un código binario.

La grabación multinivel se refiere al uso de múltiples valores de reflectividad para codificar datos en un disco óptico. Al utilizar más de dos niveles, se puede incluir más información en el tamaño mínimo de las características. La siguiente figura ilustra un código multinivel (nota: los colores se utilizan únicamente para representar diferencias de intensidad):

El código de 8 niveles utilizado en los sistemas prototipo es un código convolucional que almacena aproximadamente 2,5 bits por celda de datos. Al usar este código en combinación con un tamaño de marca menor y un código de corrección de errores más eficiente, se triplicó la capacidad de los CD. Aplicada a los DVD de doble capa, la grabación ML puede aumentar la capacidad en un factor de 1,9.

La grabación óptica multinivel es un ejemplo de modulación de amplitud de pulso en banda base . Si bien la modulación no binaria, o M-aria, es común en la industria de las telecomunicaciones , la técnica fue desarrollada y patentada originalmente para la grabación de discos ópticos en Optex Corporation a principios de la década de 1990 (en colaboración con la Universidad de Rochester) para su uso con sus medios ópticos de atrapamiento de electrones (ETOM). Aunque simple en principio, la implementación de ML fue un desafío, en gran parte porque los canales de almacenamiento de datos son altamente no lineales . La respuesta general del sistema ML es mucho más sensible a las variaciones en sus componentes individuales ( temperatura de funcionamiento , uniformidad del medio, fluctuación del cabezal de lectura, etc.) que un sistema de CD/DVD convencional. Para compensar, el formato lógico ML dedica una porción sustancial de bits (como codificación de corrección de errores hacia adelante) para mejorar la robustez contra defectos del medio y ruido de señal . Las unidades ML utilizaban una sofisticada optimización de potencia durante la escritura y una ecualización adaptativa durante la lectura.

La grabación multinivel a veces se confunde con el almacenamiento multicapa , en el que se combinan varias superficies de datos en un solo disco. Las técnicas multicapa y multinivel pueden combinarse (como en el DVD-ROM multinivel de doble capa), donde la modulación multinivel se aplica a cada capa individual del disco.

• Enlace de la USPTO a la patente de Optex M-ary
• "Calimetrics y Philips demuestran un sistema regrabable ML de 34 GB que utiliza láser azul" . CDRInfo . 7 de septiembre de 2002. Consultado el 24 de octubre de 2006 .