Por @Alvy — 21 de Abril de 2017

¿Cómo se guardan exactamente los datos digitales en los discos compactos? Todos sabemos que son dígitos convertidos en binario, pero la forma en la que están organizados no es para nada trivial: teniendo en cuenta que los discos no son eternos y que a veces reciben arañazos y pese a todo sobreviven está claro que el método requiere su ingenio.

Al respecto encontré este estupendo artículo en IEEE Spectrum: The Man Who Put Compact Discs on Track que es la historia del hombre que inventó la forma de codificar los datos en los discos compactos en los años 70 y 80.

Buscando más material también di con el vídeo, que procede del canal de Youtube de la Oficina de Patentes Europea, donde en 2015 resultó finalista en los premios a los «logros de toda una vida» de grandes invenciones. También tiene una medalla de honor del IEEE y una medalla Edison, entre otros galadones. Y además de ese invento en concreto el buen hombre figura en más de 1.100 patentes en todo el mundo.

Kees Schouhamer Immink es un ingeniero holandés nacido en 1946. En los años 70 estaba trabajando en los laboratorios de Philips en Eindhoven. Participó en el desarrollo del LaserDisc (formato que fracasó) y luego se puso manos a la obra para resolver un problema de optimización: cómo hacer que los 0 y 1 de los discos compactos almacenaran toda la información posible – y sin errores. El problema era que el servomecanismo de lectura utilizaba los mismos ceros y unos como «guía» sobre la superficie del disco, algo bastante diferente al caso de los vinilos (donde un surco guía a la aguja).

Tabla de codificación EFM

Si el disco se rayaba o manchaba y se volvía ilegible en parte. Sucedería como en el cuento de Pulgarcito: si no se dejan las suficientes piedras en el camino o por alguna razón «desaparecen», ¡adiós disco! La solución que se le ocurrió fue el llamado sistema de codificación EFM (Eight-to-Fourteen Modulation).

En el EFM los datos se dividen en bloques de 8 bits y se codifican en una código de 14 bits. Esto hace que se puedan evitar los errores y el sistema sea más robusto. Los datos no se graban solo como 0 y 1 literalmente, sino que un 0 se representa como una secuencia de bits "sin cambios" y el 1 como "un cambio". En cada bloque de 14 bits hay como mínimo 2 ceros y como máximo 10 ceros (cada uno en tres ciclos de reloj). Si el disco se estropea y vuelve ilegible al menos se pueda recuperar la señal de reloj. La tabla de codificación hace que no haya secuencias de 0 y 1 demasiado largas o demasiado cortas.

Immnik presentó su invento tanto a Philips como a Sony a principios de los años 80. Le pidieron algunas modificaciones y optimizaciones (su diseño requería unas 250 puertas lógicas electrónicas y debía tener como máximo unas 75 o 100; lo dejó en 52) y finalmente fue elegido. El EFM acabó en el Libro rojo, el estándar de los CD audio (CD-A).

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