MiniDisc ( MD ) — это формат хранения данных на основе стираемых магнитооптических дисков, обеспечивающий емкость 60, 74, а позднее 80 минут оцифрованного звука .
Sony анонсировала MiniDisc в сентябре 1992 года и выпустила его в ноябре [2] того же года для продажи в Японии и в декабре в Европе, Северной Америке и других странах. [3] Музыкальный формат был основан на сжатии аудиоданных ATRAC , собственном коде сжатия Sony. Его преемник, Hi-MD , позже представил опцию линейной цифровой записи PCM для достижения качества звука, сравнимого с качеством компакт-диска . MiniDisc были очень популярны в Японии и добились умеренного успеха в Европе. [4] Хотя он был разработан, чтобы заменить кассетную ленту , ему не удалось вытеснить ее во всем мире. [5]
К марту 2011 года Sony продала 22 миллиона MD-плееров, но остановила дальнейшую разработку. [6] Sony прекратила производство и продала последние плееры к марту 2013 года. [7]
В 1983 году, всего через год после появления компакт-диска , Кис Шухамер Имминк и Джозеф Браат представили первые эксперименты со стираемыми магнитооптическими компакт-дисками на 73-м съезде AES в Эйндховене . [8] Однако потребовалось почти 10 лет, прежде чем их идея была коммерциализирована.
MiniDisc от Sony была одной из двух конкурирующих цифровых систем, представленных в 1992 году, которые были предназначены для замены аналоговой аудиокассетной системы Philips Compact Cassette : другой была Digital Compact Cassette (DCC), созданная Philips и Matsushita (теперь Panasonic). Sony изначально планировала, что Digital Audio Tape (DAT) станет доминирующим домашним цифровым форматом аудиозаписи, заменив аналоговую кассету. Из-за технических задержек DAT был выпущен только в 1989 году, и к тому времени доллар США упал настолько сильно по отношению к иене , что первый аппарат DAT, который Sony намеревалась продавать по цене около 400 долларов в конце 1980-х годов, затем должен был продаваться по цене 800 или даже 1000 долларов, чтобы окупиться, что сделало его недоступным для большинства пользователей.
Определив DAT для профессионального использования, Sony приступила к работе над созданием более простого и экономичного цифрового домашнего формата. К тому времени, как Sony выпустила MiniDisc в конце 1992 года, Philips представила конкурирующую систему DCC на кассете с магнитной лентой. Это создало маркетинговую путаницу, очень похожую на войну форматов видеокассет в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Sony лицензировала технологию MD другим производителям, а JVC , Sharp , Pioneer , Panasonic и другие производили собственную продукцию MD. Однако устройства, произведенные не Sony, не были широко доступны в Северной Америке, и такие компании, как Technics и Radio Shack, как правило, продвигали вместо этого DCC.
Несмотря на наличие лояльной клиентской базы, состоящей в основном из музыкантов и аудиоэнтузиастов, [ нужна цитата ] MiniDisc имел лишь ограниченный успех в Соединенных Штатах. Он был очень популярен в Японии и некоторых частях Азии, и относительно популярен в Европе в 1990-х и в 2000-х годах, но не пользовался сопоставимым успехом продаж на других рынках. С тех пор записываемые компакт-диски, флэш-память и HDD, а также цифровые аудиоплееры на основе твердотельных накопителей , такие как iPod, стали все более популярными в качестве устройств воспроизведения.
Медленное распространение MiniDisc объяснялось небольшим количеством предварительно записанных альбомов, доступных на MD, поскольку относительно немногие звукозаписывающие компании приняли этот формат. Первоначальная высокая стоимость оборудования и чистых носителей также была фактором. Кроме того, домашние деки MiniDisc были менее широко распространены, и большинство потребителей вместо этого подключали портативное устройство MD к своей системе hi-fi для записи.
Технология MiniDisc столкнулась с новой конкуренцией со стороны записываемых компакт-дисков ( CD-R ), когда они стали более доступными для потребителей примерно с 1996 года. Первоначально Sony считала, что потребуется около десятилетия, чтобы цены на CD-R стали доступными — стоимость типичного чистого диска CD-R составляла около 12 долларов в 1994 году — но цены на CD-R упали гораздо быстрее, чем предполагалось, до такой степени, что к концу 1990-х годов болванки CD-R опустились ниже 1 доллара за диск, по сравнению с как минимум 2 долларами за самые дешевые 80-минутные болванки MiniDisc.
Наибольшую конкуренцию MiniDisc составили MP3-плееры . С появлением плеера Diamond Rio в 1998 году и Apple iPod в 2001 году массовый рынок начал отказываться от физических носителей в пользу более удобных файловых систем.
К 2007 году из-за снижения популярности формата и роста популярности твердотельных MP3-плееров Sony выпускала только одну модель — Hi-MD MZ-RH1, доступную в Северной Америке как MZ-M200, в комплекте с микрофоном Sony и ограниченной поддержкой программного обеспечения macOS . [9] [10] [11]
MZ-RH1 позволял пользователям свободно перемещать несжатые цифровые записи с MiniDisc на компьютер и обратно без ограничений защиты авторских прав, ранее наложенных на серию NetMD. Это позволило MiniDisc лучше конкурировать с HD-рекордерами и MP3-плеерами. Однако большинство профессиональных пользователей, таких как вещатели и репортеры новостей, уже отказались от MiniDisc в пользу твердотельных рекордеров из-за их увеличенного времени записи, открытого обмена цифровым контентом, высококачественных возможностей цифровой записи и надежной, легкой конструкции.
7 июля 2011 года компания Sony объявила, что с сентября 2011 года она прекратит поставки продукции MiniDisc Walkman, [6] что фактически уничтожило этот формат. [12]
1 февраля 2013 года Sony опубликовала пресс-релиз на фондовой бирже Nikkei о том, что она прекратит поставки всех MD-устройств, а последний из плееров будет продан в марте 2013 года. Однако она продолжит продавать чистые диски и предлагать услуги по ремонту. [2] Другие производители продолжали выпускать плееры MiniDisc еще долгое время после того, как Sony прекратила это делать, а TEAC и TASCAM выпускали новые деки вплоть до 2020 года, когда были сняты с производства как потребительские, так и профессиональные продукты TEAC MD-70CD и TASCAM MD-CD1MKIII. [13]
Диск фиксируется в картридже (68×72×5 мм) с раздвижной дверцей, похожей на корпус 3,5-дюймовой дискеты . Эта шторка открывается автоматически при вставке в дисковод. Мини-диски могут быть как пустыми, так и предварительно записанными. Записываемые мини-диски используют магнитооптическую систему для записи данных: лазер под диском нагревает пятно до точки Кюри , делая материал на диске восприимчивым к магнитному полю. Затем магнитная головка над диском изменяет полярность нагретой области, записывая цифровые данные на диск. Воспроизведение осуществляется только с помощью лазера: используя преимущество магнитооптического эффекта Керра , проигрыватель воспринимает поляризацию отраженного света как 1 или 0. Записываемые мини-диски можно перезаписывать многократно, причем Sony заявляет до одного миллиона раз. К маю 2005 года были доступны 60-минутные, 74-минутные и 80-минутные диски. 60-минутные болванки, которые были широко доступны в первые годы внедрения формата были постепенно отменены.
MiniDiscs используют процесс мастеринга и оптическую систему воспроизведения, которые очень похожи на CD. Записанный сигнал премастерированных питов и записываемого MD также очень похож. Используется модуляция восемь-четырнадцать (EFM) и модификация кода CIRC CD , называемая Advanced Cross Interleaved Reed-Solomon Code (ACIRC).
MiniDiscs используют перезаписываемое магнитооптическое хранилище для хранения данных. В отличие от DCC или аналоговой компакт-кассеты , MiniDisc является носителем с произвольным доступом, что делает время поиска очень быстрым. MiniDiscs можно редактировать очень быстро даже на портативных устройствах. Треки можно легко разделять, объединять, перемещать или удалять либо на проигрывателе, либо загружать на ПК с программным обеспечением Sony SonicStage V4.3 и редактировать там. Передача данных с MD-устройства на ПК, отличный от Windows, может осуществляться только в реальном времени, предпочтительно через оптический вход/выход, путем подключения аудиовыходного порта MD к доступному аудиовходному порту компьютера. С выпуском формата Hi-MD Sony начала использовать программное обеспечение, совместимое с Mac OS X. Однако программное обеспечение, совместимое с Mac OS X, все еще не было совместимо с устаревшими форматами MD (SP, LP2, LP4). Это означает, что MD, записанный на устаревшем устройстве или в устаревшем формате, по-прежнему требует Windows PC для более быстрой, чем в реальном времени, передачи.
В начале диска находится таблица содержания (TOC, область системных файлов), в которой хранятся начальные позиции различных треков, а также метаданные (название, исполнитель) и свободные блоки. В отличие от обычной кассеты, записанную песню не нужно хранить на диске как единое целое, ее можно разбросать по фрагментам, как на жестком диске. Раннее оборудование MiniDisc имело гранулярность фрагмента в 4 секунды звука. Фрагменты, меньшие гранулярности, не отслеживаются, что может привести к сокращению полезной емкости диска с течением времени. В оборудовании потребительского класса не предусмотрено никаких средств дефрагментации диска.
Все потребительские устройства MiniDisc имеют схему защиты от копирования, называемую Serial Copy Management System . Незащищенный диск или песню можно копировать без ограничений, но копии больше не могут быть скопированы в цифровом виде. Однако, в качестве уступки, последние проигрыватели Hi-MD могут загружать на ПК записанный в цифровом виде файл, который можно пересохранить как файл WAV ( PCM ) и, таким образом, реплицировать.
Цифровой кодированный аудиосигнал на мини-диске традиционно сжимается с использованием формата ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding).
ATRAC был разработан, чтобы позволить MiniDisc иметь такое же время работы, как и CD. ATRAC уменьшает 1,4 Мбит/с CD до потока данных 292 кбит/с, [14] примерно 5:1 сокращение. ATRAC также использовался почти на всех устройствах Walkman с флэш-памятью до 8 серии.
Кодек ATRAC отличается от несжатого PCM тем, что это психоакустическая схема сжатия аудиоданных с потерями . Как и другие форматы сжатия аудио с потерями, он призван быть акустически прозрачным, но некоторые слушатели утверждают, что могут слышать слышимые артефакты.
Было четыре версии ATRAC, каждая из которых, по заявлению Sony, точнее воспроизводит исходный звук. Ранние плееры гарантированно воспроизводят более позднюю версию звука ATRAC. Версию 1 можно было скопировать на потребительском оборудовании только три или четыре раза, прежде чем артефакты становились нежелательными, поскольку ATRAC на рекордере пытался сжать уже сжатые данные. К версии 4 потенциальное количество поколений копирования возросло примерно до 15–20 в зависимости от аудиоконтента.
Последние версии ATRAC от Sony — это ATRAC3 и ATRAC3plus. Оригинальный ATRAC3 на 132 кбит/с (также известный как режим ATRAC-LP2) был форматом, который использовался несуществующим магазином Sony Connect audio download store. ATRAC3plus не использовался для сохранения обратной совместимости с более ранними проигрывателями NetMD.
В последней версии MiniDisc, Hi-MD, предлагается несжатая запись и воспроизведение звука в формате линейной PCM с качеством CD , что ставит Hi-MD на один уровень с аудио с качеством CD. Hi-MD также поддерживает ATRAC3 и ATRAC3plus с различными битрейтами, но не оригинальный ATRAC (за исключением воспроизведения).
MiniDisc имеет функцию, которая предотвращает пропуски диска при любых условиях, кроме самых экстремальных. Старые проигрыватели компакт-дисков были источником раздражения для пользователей, поскольку они были склонны к неправильному трекингу из-за вибрации и ударов. MiniDisc решил эту проблему, считывая данные в буфер памяти на более высокой скорости, чем требовалось перед считыванием в цифро-аналоговый преобразователь со стандартной скоростью формата. Размер буфера зависит от модели.
Если проигрыватель MiniDisc ударяется, воспроизведение продолжается беспрепятственно, пока лазер перемещается для продолжения считывания данных с диска. Эта функция позволяет проигрывателю останавливать двигатель шпинделя на значительные периоды времени, увеличивая срок службы батареи.
Буфер не менее шести секунд требуется для всех проигрывателей MiniDisc, как портативных, так и полноразмерных. Это обеспечивает бесперебойное воспроизведение при наличии фрагментации файла .
Структура данных и работа MiniDisc аналогичны структуре жесткого диска компьютера . Основная часть диска содержит аудиоданные, а небольшая часть содержит таблицу содержания (TOC), предоставляющую устройству воспроизведения важную информацию о количестве и расположении дорожек на диске. Дорожки и диски можно именовать. Дорожки можно легко добавлять, стирать, объединять и разделять, а также изменять их предпочтительный порядок воспроизведения. Стертые дорожки физически не стираются, а только помечаются как удаленные. Когда диск заполняется, рекордер может просто направить данные в разделы, где находятся стертые дорожки. Это может привести к фрагментации, но если не выполнять много стираний и замен, единственной вероятной проблемой будет чрезмерный поиск, сокращающий срок службы батареи.
Структура данных MiniDisc, где музыка записана в один поток байтов, а TOC содержит указатели на позиции треков, позволяет воспроизводить музыку без пауз, что не удается реализовать должным образом конкурирующим портативным плеерам, таким как большинство MP3- плееров. Заметными исключениями являются CD -плееры, а также все последние iPod .
В конце записи, после нажатия кнопки «Стоп», MiniDisc может продолжать записывать музыкальные данные в течение нескольких секунд из своих буферов памяти. В это время он может отображать сообщение («Сохранение данных», по крайней мере, на некоторых моделях), и корпус не будет открываться. После записи аудиоданных последним шагом является запись дорожки TOC, обозначающей начало и конец записанных данных. Sony указывает в руководстве, что в это время нельзя прерывать питание или подвергать устройство чрезмерным физическим ударам.
Все рекордеры MiniDisc используют систему защиты от копирования SCMS , которая использует два бита в цифровом аудиопотоке S/PDIF и на диске для различения «защищенного» и «незащищенного» аудио, а также «оригинала» и «копии»:
Запись с аналогового источника приводила к созданию диска, помеченного как «защищенный» и «оригинальный», что позволяло сделать еще одну копию (это контрастирует с SCMS на цифровой компакт-кассете , где аналоговая запись помечалась как «незащищенная»).
В рекордерах, которые можно было подключить к ПК через USB , можно было передавать аудио с ПК на рекордер MiniDisc, но в течение многих лет было невозможно передавать аудио в обратном направлении. Это ограничение существовало как в программном обеспечении SonicStage, так и в самом проигрывателе MiniDisc. SonicStage V3.4 была первой версией программного обеспечения, в которой это ограничение было снято, но она по-прежнему требовала рекордер/плеер MiniDisc, в котором также было снято ограничение. Единственным таким проигрывателем была модель Hi-MD MZ-RH1.
MD Data, формат для хранения компьютерных данных, был анонсирован Sony в 1993 году. [16] Его носители, как правило, были несовместимы со стандартными аудиоминидисками. [17] MD Data не может записывать на аудиоминидиски, а только на значительно более дорогие болванки данных. Он имел определенный успех в небольшом количестве многодорожечных рекордеров, таких как Sony MDM-X4, Tascam 564 (который также мог записывать, используя стандартные аудиоминидиски, хотя и только две дорожки), и Yamaha MD8, MD4 и MD4S.
В 1997 году были введены болванки MD Data2 объемом 650 МБ. Они были реализованы только в недолговечном камкордере Sony на базе MD — DCM-M1.
В 2000 году Sony анонсировала MDLP (MiniDisc Long Play), который добавил новые режимы записи на основе нового кодека ATRAC3. В дополнение к стандартному, высококачественному режиму, который теперь называется SP, MDLP добавляет режим LP2, который удваивает время записи — 160 минут на 80-минутном диске — стереозвука хорошего качества, и LP4, который позволяет записывать в четыре раза больше времени — 320 минут на 80-минутном диске — стереозвука среднего качества.
Битрейт стандартного режима SP составляет 292 кбит /с , и он использует раздельное стереокодирование с дискретными левым и правым каналами. Режим LP2 использует битрейт 132 кбит/с и также использует раздельное стереокодирование. Третий режим, LP4, имеет битрейт 66 кбит/с и использует совместное стереокодирование . Качество звука заметно ухудшается по сравнению с двумя другими режимами, но достаточно для многих применений.
Треки, записанные в режиме LP2 или LP4, на проигрывателях, отличных от MDLP, воспроизводятся как тишина.
Дебютировавшие в конце 2001 года рекордеры NetMD позволяют переносить музыкальные файлы с компьютера на рекордер (но не в обратном направлении) через USB-соединение. В режиме LP4 возможны скорости до 32× в реальном времени, а три рекордера Sony NetMD (MZ-N10, MZ-N910 и MZ-N920) способны развивать скорости до 64× в реальном времени. Все рекордеры NetMD поддерживают MDLP.
При передаче музыки в режиме SP с использованием NetMD с SonicStage, фактически передается дополненный LP2. То есть качество музыки такое же, как у LP2, но записанная как SP.
NetMD — это проприетарный протокол, который изначально требовал проприетарного программного обеспечения, такого как SonicStage . Была разработана бесплатная реализация на основе *nix , libnetmd. Библиотека позволяет пользователю загружать файлы SP в полном качестве. В 2019 году программист по имени Стефано Брилли скомпилировал linux-minidisc CLI в приложение на основе веб-браузера, [18] что позволило пользователям передавать музыку через USB на современных устройствах. [19]
Hi-MD — это дальнейшее развитие формата MiniDisc. Носители Hi-MD не воспроизводятся на оборудовании, отличном от Hi-MD, включая проигрыватели NetMD. Формат Hi-MD , представленный в 2004 году, ознаменовал возвращение на арену хранения данных с его дисками емкостью 1 ГБ и возможностью работы в качестве USB-накопителя . [20] Устройства Hi-MD позволяют записывать и воспроизводить аудио и данные на одном и том же диске, а также могут записывать как аудио, так и данные на стандартные носители MiniDisc — 80-минутную болванку MiniDisc можно отформатировать для хранения 305 МБ данных.
Режимы, отмеченные зеленым цветом, доступны для записей, сделанных на плеере, а отмеченные красным цветом — для музыки, переданной с ПК. Емкости являются официальными данными Sony; реальные показатели обычно немного выше. Собственная поддержка MP3 была добавлена во втором поколении плееров Hi-MD весной 2005 года. [21] SonicStage версии 3.4, выпущенная в феврале 2006 года, [22] представила копирование компакт-дисков с битрейтом 320 и 352 [23] и добавила передачу треков в формате ATRAC 192 кбит/с на устройства Hi-MD.
