2026年3月，被誉为“CD、DVD和蓝光光盘之父”的荷兰著名工程师、发明家与信息理论学者凯斯·伊明克（Kees Schouhamer Immink）教授，正式当选并受聘为 CORE Academy—国际科学与人文科学院学术委员。作为数字存储时代最重要的奠基者之一，伊明克教授数十年来深耕编码理论与数字存储技术领域，曾荣获 IEEE 荣誉奖章等国际工程界顶级荣誉，并当选美国国家工程院院士、荷兰皇家艺术与科学院院士。他此次受聘，不仅是对其毕生开创性贡献的高度肯定，也再次彰显了其在现代数字文明基础设施形成过程中的历史性地位。
凯斯・伊明克（Kees Schouhamer Immink）教授，当选 CORE Academy—国际科学与人文科学院学术委员
今天，当我们习以为常地使用 CD、DVD、蓝光光盘等数字媒介时，往往不会意识到，支撑其稳定读取、可靠保存与广泛普及的关键基础，正是一整套深刻而优雅的编码技术体系，而伊明克教授正是这一体系最重要的开创者之一。
本文分享的是 IEEE 官网于 2017 年为表彰伊明克教授荣获 IEEE 荣誉奖章而刊发的一篇深度报道，借此回望这位改写数字存储历史的技术巨匠如何攻克关键难题，并一步步推动光盘技术走向世界。
原文链接：spectrum.ieee.org/kees-immink-the-man-who-put-compact-discs-on-track
你还记得黑胶唱片吗？更具体地说，你是否记得黑胶沾染灰尘或出现划痕就频繁跳针的烦恼？不妨假设你已到了能回忆起这种困扰的年纪，即便年轻一代，或许也在近些年体验过这项复古技术。
黑胶唱片和留声机
现在回想拥有第一张CD的时刻，小小的碟片通体锃亮，能稳稳容纳74分钟完整音乐，在当年看来如同魔法一般；更令人惊叹的是，即便对碟片稍加粗暴对待，只要没有严重物理损伤，几乎不会影响播放效果，彻底告别了黑胶的短板。
当然，要实现音乐在光盘上的稳定存储与流畅播放，离不开多领域工程技术的协同支撑。硬件层面，需要核心激光器、聚焦激光的精密光学组件，以及驱动激光移动、带动碟片旋转的机械系统；软件层面，涵盖脉冲编码调制技术（将模拟信号常规采样转化为数字比特）和纠错编码技术（保障比特数据不损坏、不丢失）。
而在这套复杂技术体系中，还有一个极易被忽略却至关重要的环节——如何将虚拟的数字比特，转化为光盘表面可被激光读取的物理标记，这项技术被称为信道编码，它是CD既能抗划痕防跳针、又不牺牲播放时长的核心秘诀。凭借这套独创编码方案及相关光存储技术，其发明者基斯·绍哈默·伊明克，斩获了2017年度IEEE荣誉勋章，这是电气和电子工程师协会颁发的领域最高荣誉，相当于电子电气行业的“诺贝尔奖”，专门表彰该领域做出划时代贡献的科研者。
20世纪70年代中期，CD技术的核心研发项目在荷兰埃因霍温的飞利浦实验室正式启动，彼时伊明克还是实验室里一名年轻的电子工程师。项目初期，他和CD研发毫无关联，主攻控制理论，隶属于光学工程师团队，负责研发模拟激光影碟。1978年飞利浦正式推出激光影碟，却遭遇市场彻底滑铁卢：这款仅支持播放的设备，完全无法抗衡兼具录制功能、且提前两年完成技术迭代的录像带。到1979年，随着激光影碟项目夭折，伊明克成了暂无项目可跟进的闲置研发工程师。
与此同时，飞利浦另一支研发团队成功做出激光数字音频碟机原型，索尼工程师也同步推出了同类技术方案，可两套系统技术细节差异极大，完全无法兼容。两家行业巨头没有选择各自为战、爆发格式战争，反而在1979年做出关键决策：整合双方顶尖工程人才，联合敲定统一的CD设计标准，伊明克也因此迎来了人生的关键转机。
他回忆道，当时飞利浦联合研发团队“急需专人测试两套系统的综合性能，包括音质、抗划痕能力、应对碟片瑕疵的稳定性”，而自己的激光影碟工作已彻底结束，便毫不犹豫接下了测试任务。
同年年底，索尼工程师小川宏带着全套设备进驻飞利浦，两人分别搭建双方原型机，用各自编码技术制作的实验碟片展开严苛测试：故意制造划痕、沾染灰尘，不断压缩比特空间提升存储量，测试碟片濒临无法读取的临界值，随后又带着设备远赴东京重复实验，伊明克还打趣调侃“毕竟东京的物理定律和埃因霍温截然不同”，整套漫长测试耗时数月才完成。
颠覆性EFM编码：破解光盘核心技术难题，铸就CD行业标准
虽说伊明克的身份是测试工程师，但他骨子里始终是钻研型科研者，测试过程中一直紧盯设计漏洞与优化空间，很快找到了核心突破口：现有数据转物理标记的编码方案，存在严重的存储浪费与定位缺陷。想要理解他的颠覆性创新，首先要理清光盘的读取原理：CD表层是聚碳酸酯材质，下方覆盖金属反射层，表面刻有密密麻麻的“坑点”和未凹陷的“平坦区”，激光照射后，两者反射光线强度差异极大，光学传感器将强度变化识别为数字“1”，固定距离内无变化则识别为数字“0”，以此完成数据读取。
但这里藏着一个关键技术难题：CD没有黑胶那样的引导凹槽，伺服系统（控制光学读取头的电子机械装置）全靠坑点与平坦区的交替轨迹精准定位，一旦坑点或平坦区过度密集，就会导致定位失灵、播放跳针；灰尘和划痕更会遮挡轨迹，加剧这一问题。
伊明克用经典童话《小拇指》（类似《汉塞尔与格莱特》）做比喻：“孩子在森林里撒石子引路，石子撒得太稀疏，就会彻底迷路”，碟片上的坑点就是引导读取的“石子”，间距把控至关重要。
当时飞利浦和索尼的原有编码方案，都为了保障伺服定位，浪费了大量碟片存储空间，牺牲了存储效率。伊明克大胆提出优化思路：一方面升级伺服系统自身控制机制，减少不必要的“定位石子”；另一方面精简分隔8比特数据块的合并比特，精准匹配周边数据比特，两项调整能让同等物理空间的存储容量直接提升30%，同时彻底解决跳针问题。
这套他独创的编码系统，被命名为八到十四调制编码（EFM）：通过专用查找表，将每个8比特数据块转化为14比特序列，严格保证两个数字“1”之间间隔2-10个“0”，既避免序列过长导致时钟同步失效，也防止序列过短难以检测、易出错误；每个14比特序列间插入3个合并比特，最终用17比特承载8比特有效数据，远优于索尼最初24比特承载8比特的繁琐方案。
1980年年中，伊明克向联合团队展示方案，证实其与伺服系统的适配性完全达标，却遭遇了索尼核心决策者的质疑：解码器逻辑门数量过多，成本过高，要求从250个缩减至70个以内。
仅三周时间，伊明克就拿出了仅52个逻辑门的优化版方案，让对方无从反驳、只能采纳。同年年底，飞利浦与索尼联合发布《红皮书》，这份因封面为红色得名的文件，是全球首个CD音频官方标准，彻底奠定了后续所有光盘技术的基础，伊明克的EFM编码被正式纳入核心标准。
1982年，首款CD播放器登陆市场，90年代初CD销量全面超越黑胶与磁带，成为全球主流音乐载体，即便后续被数字下载逐步替代，CD也从未彻底退出市场，仅2015年美国市场CD销量就突破15亿张。
更值得一提的是，EFM编码的影响力远超CD本身：1992年的迷你碟（MiniDisc）、1995年的DVD（采用升级版EFMPlus）、1999年的超级音频CD，全都沿用了这套核心编码技术，成为整个光存储行业的底层技术基石。
这是 2017 年 IEEE 荣誉奖章（IEEE Medal of Honor）的介绍页面，展示了获奖者Kees Schouhamer Immink（凯斯・舒哈默・伊明克）的肖像、奖章实物，以及对其学术成就的详细介绍。他因在视频、音频及数据记录技术领域的开创性贡献获此殊荣，推动了光盘（CD）、数字多功能光盘（DVD）与蓝光光盘（Blu-ray）等数字存储介质的发展，深刻改变了全球消费电子与数字媒体行业的格局
CD技术落地后，自学成才的伊明克决定补齐学术资质，向埃因霍温理工大学提交系列研究论文，成功斩获博士学位。按照飞利浦研发人员每五年轮岗的惯例，他离开光存储领域转入磁存储部门，研发数字紧凑盒式磁带编码技术，可惜这款1992年推出的产品市场反响平平；90年代中期，他又为索尼飞利浦联合研发的多媒体碟片设计编码，最终两家公司放弃该项目，转而支持东芝主导的DVD研发。
90年代后期，飞利浦开始布局蓝光激光技术——相比CD的红外激光、DVD的红光激光，蓝光波长更短，能大幅提升存储容量，实现高清电影刻录，但此时伊明克已轮岗至电信部门研发调制解调器，并未参与蓝光项目。
1998年，50岁的伊明克做出惊人决定：离开效力多年的飞利浦。在荷兰，飞利浦是公认的“终身制”企业，科研人员离职极为罕见，他坦言“只是不再热爱，想尝试新事物”，同时飞利浦实验室逐步商业化，自由科研空间大幅压缩，加上荷兰本土“打压拔尖者”的氛围，也是他离职的重要原因。
根据离职协议，伊明克一年内不得涉足同类行业，他便潜心著书，同时关注蓝光研发进展。当时蓝光标准暂定采用EFM增强版编码，伊明克突发灵感，研发出以9比特为基础单元的全新编码方案，存储效率小幅提升却更具优势，随即提交专利申请。在日本友人建议下，他将专利卖给刚加入蓝光标准联盟、急需核心技术的韩国LG电子，这笔交易让他实现财务自由，即便技术最终未纳入蓝光标准，也为他赢得了足够的科研自由。
此后，伊明克创立图灵机公司，专注专利管理与初创企业投资，同时坚守科研一线，与代尔夫特理工大学、新加坡科技设计大学的师生深度合作。他的研究方向依旧聚焦数字存储，从光存储转向固态硬盘，更涉足前沿的DNA数据存储——这是一种利用DNA碱基序列承载信息的新兴技术，存储密度极高、保存时间超长，无需能耗维持，是应对未来数据爆炸的核心前沿方向。
新加坡科技设计大学副教授蔡奎回忆，即便年过七旬，伊明克依然坚持亲力亲为做实验、想创意，每周三次深度研讨，科研热情从未减退；代尔夫特理工大学的韦伯教授也坦言，伊明克的创造力始终旺盛，两人常年合作发表论文，伊明克常在河畔工作室完成初稿，还无偿为学生答疑解惑。闲暇之余，他依旧坚持赛艇训练、骑行通勤，听音乐时，首选的载体依然是自己亲手缔造的CD。