При работе с цифровыми данными особое значение приобретает синхронизация. Во время считывания или записи очень важно точно определить момент каждой смены знака. Если синхронизация отсутствует, то момент смены знака может быть определен неправильно, в результате чего неизбежна потеря или искажение информации. Чтобы предотвратить это, работа пере дающего и принимающего устройств должна быть строго синхронизирована. Существует два пути решения данной проблемы. Во-первых, синхронизировать работу двух устройств, передавая специальный сигнал синхронизации (или синхросигнал) по отдельному каналу связи. Во-вторых, объединить синхросигнал с сигналом данных и передать их вместе по одному каналу. Именно в этом и заключается суть большинства способов кодирования данных. Например, если запись нулевого бита выполняется с помощью магнитных доменов одной полярности, создаваемых на диске в течение определенного периода времени, или ячейки данных, то 10 нулевых бит, записанных в одну строку, будут представлять собой 10 одинаковых последовательно расположенных участков одной полярности или 10 ячеек, не имеющих зон изменения знака.
Теперь представьте, что во время считывания данных произошло некоторое рассогласование схемы синхронизации кодирующего устройства. Увеличение частоты тактовых импульсов может привести к тому, что кодирующее устройство воспримет длинный участок, состоящий из 10 ячеек, не имеющих зон изменения знака, как 9 ячеек данных. При понижении частоты синхронизации запись может быть распознана уже как 11 ячеек данных. В том или другом случае это приведет к ошибке считывания, т.е. первоначально записанные биты данных будут считаны по другой схеме. Чтобы избежать появления ошибок синхронизации при кодировании/декодировании, необходимо строго синхронизировать процессы чтения и записи данных. Для этого следует синхронизировать работу двух устройств, передавая специальный сигнал синхронизации по отдельному каналу. Можно также объединить сигнал данных с сигналом синхронизации, а затем передать их по одному каналу. Подобное объединение сигналов используется в большинстве схем кодирования данных.
Добавление сигнала синхронизации к передаваемым данным служит гарантией того, что устройства связи будут точно интерпретировать все отдельные однобитовые элементы. Каждый бит информации ограничен двумя ячейками, содержащими определенные тактовые переходы. При передаче синхронизирующих сигналов вместе с данными синхронизация сохраняется даже в том случае, когда носитель содержит длинные цепочки совершенно одинаковых нулей. К сожалению, ячейки переходов, необходимые только для синхронизации процессов, занимают место на диске, которое могло бы использоваться для записи данных.
Поскольку количество зон смены знака, которые можно записать на диске, ограничено возможностями технологий производства носителей и головок, при разработке дисковых накопителей изобретаются такие способы кодирования данных, с помощью которых можно было бы "втиснуть" как можно больше битов данных в минимальное количество зон смены знака. При этом приходится учитывать то неизбежное обстоятельство, что часть из них все равно будет использоваться только для синхронизации.