MiniDisc ( MD ) — это формат хранения данных на стираемом магнитооптическом диске , обеспечивающий емкость 60, 74 и более поздних версий 80 минут оцифрованного аудио .
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 возможность цифровой записи в формате линейной PCM , обеспечивающей качество звука, сравнимое с качеством компакт-диска . Мини-диски были очень популярны в Японии и имели умеренный успех в Европе. [4] Хотя он был разработан, чтобы прийти на смену кассетной ленте , ему не удалось вытеснить ее во всем мире. [5]
К марту 2011 года Sony продала 22 миллиона проигрывателей MD, но остановила дальнейшее развитие. [6] Sony прекратила производство и продала последний плеер к марту 2013 года. [7]
В 1983 году, всего через год после появления компакт-диска , Кес Шухамер Имминк и Джозеф Браат представили первые эксперименты со стираемыми магнитооптическими компакт-дисками во время 73-й конференции AES в Эйндховене . [8] Однако прошло почти 10 лет, прежде чем их идея была коммерциализирована.
MiniDisc от Sony была одной из двух конкурирующих цифровых систем, представленных в 1992 году и призванных заменить аналоговую аудиокассетную систему Philips Compact Cassette : другой была Digital Compact Cassette (DCC), созданная Philips и Matsushita (теперь Panasonic). Изначально Sony планировала, что цифровая аудиокассета (DAT) станет доминирующим форматом домашней цифровой аудиозаписи, заменив аналоговую кассету. Из-за технических задержек DAT не был выпущен до 1989 года, и к тому времени доллар США упал по отношению к иене настолько, что первый DAT-автомат, который Sony намеревалась продавать по цене около 400 долларов в конце 1980-х годов, затем пришлось продавать по цене 800 или 800 долларов. даже 1000 долларов, чтобы выйти на уровень безубыточности, что делает его недоступным для большинства пользователей.
Относя DAT к профессиональному использованию, Sony приступила к разработке более простого и экономичного цифрового домашнего формата. К тому времени, когда в конце 1992 года Sony выпустила MiniDisc, Philips представила конкурирующую систему DCC на кассете с магнитной лентой. Это создало путаницу в маркетинге, очень похожую на войну форматов видеокассет в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Sony лицензировала технологию MD другим производителям, при этом JVC , Sharp , Pioneer , Panasonic и другие производили свои собственные продукты MD. Однако машины сторонних производителей не были широко доступны в Северной Америке, и такие компании, как Technics и Radio Shack, вместо этого имели тенденцию продвигать DCC.
Несмотря на наличие лояльной клиентской базы, в основном состоящей из музыкантов и любителей аудио, MiniDisc имел лишь ограниченный успех в Соединенных Штатах. Он был очень популярен в Японии и некоторых частях Азии, а также относительно в Европе в 1990-е и в 2000-е годы, но не имел сопоставимого успеха в продажах на других рынках. С тех пор записываемые компакт-диски, флэш-память и жесткие диски, а также твердотельные цифровые аудиоплееры , такие как iPod, становятся 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. Фактором также была первоначальная высокая стоимость оборудования и чистых носителей. Кроме того, домашние деки MiniDisc были менее широко доступны, и большинство потребителей вместо этого подключали портативное MD-устройство к своей Hi-Fi-системе для записи.
Технология MiniDisc столкнулась с новой конкуренцией со стороны записываемых компакт-дисков ( CD-R ), когда она стала более доступной для потребителей, начиная примерно с 1996 года. Первоначально Sony полагала, что потребуется около десяти лет, чтобы цены на CD-R стали доступными – стоимость Стоимость типичного чистого диска CD-R в 1994 году составляла около 12 долларов, но цены на CD-R падали гораздо быстрее, чем предполагалось, до такой степени, что к концу 1990-х годов стоимость пустых дисков CD-R упала ниже 1 доллара за диск по сравнению как минимум с 2 долларами за диск. самые дешевые 80-минутные заготовки MiniDisc.
Самая большая конкуренция MiniDisc возникла с появлением MP3-плееров . 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 производила только одну модель, Hi-MD MZ-RH1, доступную в Северной Америке как MZ-M200 в комплекте с Sony. микрофон и ограниченная поддержка программного обеспечения macOS . [9] [10] [11]
MZ-RH1 позволял пользователям свободно перемещать несжатые цифровые записи с мини-диска на компьютер и обратно без ограничений защиты авторских прав, ранее наложенных на серию NetMD. Это позволило MiniDisc лучше конкурировать с рекордерами HD и MP3-плеерами. Однако большинство профессиональных пользователей, таких как телеведущие и репортеры новостей, уже отказались от MiniDisc в пользу твердотельных записывающих устройств из-за их увеличенного времени записи, открытого обмена цифровым контентом, возможностей высококачественной цифровой записи и надежной и легкой конструкции.
7 июля 2011 года Sony объявила, что больше не будет поставлять продукцию MiniDisc Walkman с сентября 2011 года, [6] фактически уничтожив этот формат. [12]
1 февраля 2013 года Sony опубликовала на фондовой бирже Nikkei пресс-релиз о прекращении поставок всех устройств MD, а последний из плееров будет продан в марте 2013 года. Однако компания продолжит продавать чистые диски и предлагать услуги по ремонту. . [2] Другие производители продолжали выпускать проигрыватели MiniDisc еще долго после того, как Sony прекратила свое существование, а TEAC и TASCAM производили новые деки вплоть до 2020 года, когда их потребительские и профессиональные продукты, TEAC MD-70CD и TASCAM MD-CD1MKIII, были сняты с производства. [13]
Диск закрепляется в кассете (68×72×5 мм) с раздвижной дверцей, аналогичной корпусу 3,5- дюймовой дискеты . Эта заслонка открывается автоматически при вставке в привод. Минидиски могут быть как чистыми, так и предварительно записанными. Записываемые мини-диски используют магнитооптическую систему для записи данных: лазер под диском нагревает точку до точки Кюри , делая материал диска восприимчивым к магнитному полю. Магнитная головка над диском затем меняет полярность нагретого диска. область, запись цифровых данных на диск.Воспроизведение осуществляется только с помощью лазера: используя магнитооптический эффект Керра , проигрыватель воспринимает поляризацию отраженного света как 1 или 0. Записываемые мини-диски можно перезаписывать повторно. , при этом Sony заявила, что это до одного миллиона раз. К маю 2005 года были доступны 60-минутные, 74-минутные и 80-минутные диски. 60-минутные диски, которые были широко доступны в первые годы внедрения формата, постепенно прекращались. вне.
В мини-дисках используется процесс мастеринга и оптическая система воспроизведения, очень похожие на компакт-диски. Записанный сигнал предварительно обработанных питов и записываемого мини-диска также очень похожи. Используются модуляция от восьми до четырнадцати (EFM) и модификация кода CIRC компакт-диска, называемая усовершенствованным кодом Рида-Соломона с перекрестным переплетением (ACIRC).
В мини-дисках для хранения данных используется перезаписываемое магнитооптическое хранилище. В отличие от DCC или аналоговой компакт-кассеты , MiniDisc представляет собой носитель с произвольным доступом, что значительно сокращает время поиска. Мини-диски можно очень быстро редактировать даже на портативных машинах. Дорожки можно с легкостью разделять, объединять, перемещать или удалять как на плеере, так и загружать на ПК с помощью программного обеспечения Sony SonicStage V4.3 и редактировать там. Перенос данных с мини-диска на ПК, отличный от Windows, может осуществляться только в реальном времени, предпочтительно через оптический ввод-вывод, путем подключения аудиовыхода мини-диска к доступному аудиовходу компьютера. С выпуском формата Hi-MD Sony начала использовать программное обеспечение, совместимое с Mac OS X. Однако программное обеспечение, совместимое с Mac OS X, по-прежнему не было совместимо с устаревшими форматами MD (SP, LP2, LP4). Это означает, что мини-диск, записанный на устаревшем устройстве или в устаревшем формате, по-прежнему требует ПК с Windows для передачи быстрее, чем в реальном времени.
В начале диска имеется 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 обязательно хранить на диске целиком, ее можно разбросать по фрагментам, подобно жесткому диску. Раннее оборудование MiniDisc имело детализацию фрагмента звука 4 секунды. Фрагменты размером меньше гранулярности не отслеживаются, что может привести к тому, что со временем полезная емкость диска уменьшится. В оборудовании потребительского уровня не предусмотрено никаких средств дефрагментации диска.
Все устройства MiniDisc потребительского уровня имеют схему защиты от копирования, называемую системой управления последовательным копированием . Незащищенный диск или песню можно копировать без ограничений, но копии больше нельзя копировать в цифровом виде. Однако в качестве уступки последние проигрыватели Hi-MD могут загружать на ПК файл, записанный в цифровом формате, который можно повторно сохранить как файл WAV ( PCM ) и, таким образом, воспроизвести.
Аудиосигнал, закодированный в цифровом формате на мини-диске, традиционно сжимался с использованием формата ATRAC (акустическое кодирование с адаптивным преобразованием).
ATRAC был разработан, чтобы позволить MiniDisc иметь то же время работы, что и компакт-диск. ATRAC уменьшает скорость 1,4 Мбит/с компакт-диска до потока данных 292 кбит/с, [14] примерно в соотношении 5:1. ATRAC также использовался почти на всех устройствах Walkman с флэш-памятью до 8-й серии.
Кодек ATRAC отличается от несжатого PCM тем, что это схема уменьшения аудиоданных с психоакустическими потерями . Как и другие форматы сжатия звука с потерями, он должен быть акустически прозрачным, но некоторые слушатели утверждают, что могут слышать слышимые артефакты.
Было четыре версии ATRAC, каждая из которых, по утверждению Sony, более точно отражает исходный звук. Ранние проигрыватели гарантированно воспроизводят звук ATRAC более поздней версии. Версию 1 можно было скопировать на потребительском оборудовании только три или четыре раза, прежде чем артефакты стали нежелательными, поскольку ATRAC на записывающем устройстве пытался сжать уже сжатые данные. К версии 4 потенциальное количество поколений текста увеличилось примерно до 15–20 в зависимости от аудиоконтента.
Последние версии Sony ATRAC — ATRAC3 и ATRAC3plus. Оригинальный ATRAC3 со скоростью 132 кбит/с (также известный как режим ATRAC-LP2) был форматом, который использовался несуществующим магазином загрузки аудио Connect от Sony. ATRAC3plus не использовался для сохранения обратной совместимости с более ранними проигрывателями NetMD.
В последней версии MiniDisc предлагается Hi-MD, запись и воспроизведение несжатого линейного PCM-звука CD-качества , что ставит Hi-MD на один уровень со звуком CD-качества. Hi-MD также поддерживает ATRAC3 и ATRAC3plus с разными битрейтами, но не оригинальный ATRAC (за исключением только воспроизведения).
MiniDisc имеет функцию, которая предотвращает пропуск диска даже в самых экстремальных условиях. Старые проигрыватели компакт-дисков были источником раздражения для пользователей, поскольку они были склонны к неправильному отслеживанию звука из-за вибрации и ударов. MiniDisc решил эту проблему, считывая данные в буфер памяти с более высокой скоростью, чем требовалось, прежде чем они были считаны в цифро-аналоговый преобразователь со стандартной скоростью формата. Размер буфера зависит от модели.
Если проигрыватель MiniDisc ударится, воспроизведение продолжится беспрепятственно, в то время как лазер меняет свое положение, чтобы продолжить чтение данных с диска. Эта функция позволяет игроку останавливать двигатель шпинделя на значительные периоды времени, увеличивая срок службы батареи.
На всех проигрывателях MiniDisc, как портативных, так и полноразмерных, требуется буфер длительностью не менее шести секунд. Это обеспечивает бесперебойное воспроизведение при наличии фрагментации файла .
Структура данных и работа MiniDisc аналогичны структуре данных жесткого диска компьютера . Основная часть диска содержит аудиоданные, а небольшой раздел содержит оглавление (TOC), предоставляющее устройству воспроизведения важную информацию о количестве и расположении дорожек на диске. Дорожкам и дискам можно давать имена. Дорожки можно легко добавлять, удалять, объединять и разделять, а также изменять предпочтительный порядок их воспроизведения. Стертые треки физически не стираются, а лишь 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 будет выполнено много стираний и замен, единственной вероятной проблемой будет чрезмерный поиск, сокращающий срок службы батареи.
Структура данных MiniDisc, где музыка записывается в один поток байтов, а TOC содержит указатели для отслеживания позиций, позволяет воспроизводить музыку без пауз , чего конкурирующие портативные плееры, такие как большинство MP3- плееров, не могут реализовать должным образом. Заметным исключением являются проигрыватели компакт-дисков , а также все последние модели iPod .
По окончании записи, после нажатия кнопки «Стоп», MiniDisc может продолжать запись музыкальных данных в течение нескольких секунд из своих буферов памяти. В это время на нем может появиться сообщение («Сохранение данных», по крайней мере, на некоторых моделях), и корпус не откроется. После записи аудиоданных последним шагом является запись дорожки TOC, обозначающей начало и конечную точку записанных данных. Sony указывает в руководстве, что в это время нельзя отключать питание или подвергать устройство неоправданным физическим ударам.
Все записывающие устройства MiniDisc используют систему защиты от копирования SCMS , которая использует два бита в цифровом аудиопотоке S/PDIF и на диске, чтобы различать «защищенный» и «незащищенный» звук, а также между «оригиналом» и «копией»:
В результате записи из аналогового источника диск был помечен как «защищенный» и «оригинальный», что позволяло сделать еще одну копию (это контрастирует с SCMS на цифровой компакт-кассете , где аналоговая запись была помечена как «незащищенная»).
В записывающих устройствах, которые можно было подключить к ПК через USB , можно было передавать звук с ПК на устройство записи MiniDisc, но в течение многих лет передавать звук в другом направлении было невозможно. 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 для нее по-прежнему требовался рекордер/проигрыватель MiniDisc, с которого также было снято ограничение. Модель Hi-MD MZ-RH1 была единственным доступным таким плеером.
MD Data, формат хранения компьютерных данных, был анонсирован Sony в 1993 году. [16] Его носители в целом были несовместимы со стандартными аудиомини-дисками. [17] Данные мини-диска не могут быть записаны на аудиодиски, а только на значительно более дорогие бланки данных. Некоторый успех он действительно добился в небольшом количестве многодорожечных рекордеров, таких как Sony MDM-X4, Tascam 564 (который также мог записывать с использованием стандартных аудиодисков MD, хотя и только с двумя дорожками) и MD8, MD4 и MD4S от Yamaha.
В 1997 году были представлены заготовки 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), в котором были добавлены новые режимы записи на основе нового кодека ATRAC3. В дополнение к стандартному режиму высокого качества, который теперь называется SP, MDLP добавляет режим LP2, который удваивает время записи (160 минут на 80-минутный диск) качественного стереозвука, и LP4, который позволяет в четыре раза увеличить время записи. время записи – 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. В режиме LP2 используется битрейт 132 кбит/с, а также используется отдельное стереокодирование. Третий режим, LP4, имеет битрейт 66 кбит/с и использует совместное стереокодирование . Качество звука заметно ухудшается по сравнению с двумя другими режимами, но его достаточно для многих целей.
Дорожки, записанные в режиме LP2 или LP4, воспроизводятся как тишина на проигрывателях, не поддерживающих MDLP.
Дебютировавшие в конце 2001 года записывающие устройства NetMD позволяют передавать музыкальные файлы с компьютера на записывающее устройство (но не в обратном направлении) через USB-соединение. В режиме LP4 возможна скорость до 32× в реальном времени, а три рекордера Sony NetMD (MZ-N10, MZ-N910 и MZ-N920) способны работать со скоростью 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 записано как SP.
NetMD — это проприетарный протокол, для которого изначально требовалось проприетарное программное обеспечение, такое как SonicStage . Была разработана бесплатная реализация libnetmd на базе *nix . Библиотека позволяет пользователю загружать SP-файлы в полном качестве. В 2019 году программист по имени Стефано Брилли скомпилировал CLI linux-minidisc в приложение на основе веб-браузера, [18] позволяющее пользователям передавать музыку через USB на современные устройства. [19]
Hi-MD — это дальнейшее развитие формата MiniDisc. Носители Hi-MD не будут воспроизводиться на оборудовании, отличном от Hi-MD, включая проигрыватели NetMD. Формат Hi-MD , представленный в 2004 году, ознаменовал возвращение на арену хранения данных благодаря дискам емкостью 1 ГБ и возможности работать в качестве USB-накопителя . [20] Устройства Hi-MD позволяют записывать и воспроизводить звук и данные на одном и том же диске, а также записывать как звук, так и данные на стандартные носители MiniDisc: 80-минутный бланк MiniDisc можно отформатировать для хранения 305 МБ данных.
Режимы, отмеченные зеленым, доступны для записей, сделанных на плеере, а режимы, отмеченные красным, доступны для музыки, переданной с ПК. Емкости являются официальными данными Sony; реальные цифры обычно немного выше. Встроенная поддержка MP3 была добавлена в проигрыватели Hi-MD второго поколения весной 2005 года. [21] В версии SonicStage 3.4, выпущенной в феврале 2006 года, [22] было реализовано копирование компакт-дисков с битрейтом 320 и 352 [23] и добавлена передача треков в ATRAC 192 кбит/с для устройств Hi-MD.
