Hi-MD: technisch ontleed

Inleiding

Voor de leken en de gevorderden leek het ons handig om een algemene inleiding te geven omtrent Hi-MD in gewoon Nederlands. Aangezien wij als eersten in Nederland de units mochten testen, is het wel zo netjes om onze ervaringen te delen!

Hi-MD kan je zien als de ultieme samenvoeging van alle mogelijkheden op het gebied van mobiele dataopslag en personal audio. Je moet de unit eigenlijk zien als een aantal losse apparaten in één:

Een kleine mobiele datadrive die werkt via USB, waarop per disc tot 1 GB data kan worden opgeslagen.
Een kleine mobiele MP3-speler, die via USB muziek in verschillende formaten tot 1 GB kan opslaan op een MiniDisc en terugzetten op de PC.
Een kleine mobiele audiorecorder, waarop via microfoon, analoge line-in en optisch kan worden opgenomen in verschillende formaten en kwaliteiten.
Een mobiele audioplayer, die MiniDiscs in alle formaten kan afspelen.

MD vs. Hi-MD - Audio Opnames

Bij de net-MD bestonden er inmiddels door de toevoeging van MiniDisc LongPlay maar liefst vier opnamemodi:

SP, StandardPlay (stereo-opname in ATRAC1, maximaal 80 minuten op een gewone disc)
Mono (mono-opname in ATRAC1, maximaal 160 minuten op een gewone disc)
LP2, LongPlay2 (stereo-opname in ATRAC3, maximaal 160 minuten op een gewone disc) met 132 kbps
LP4, LongPlay4 (stereo-opname in ATRAC3, maximaal 320 minuten op een gewone disc) met 66 kbps

Nu zijn daaraan toegevoegd:

LP3, LongPlay3 (stereo-opname in ATRAC3, maximaal 240 minuten op een gewone disc) met 105 kbps
Lo-LP, Low-LongPlay (stereo-opname in ATRAC3plus, ± 45 uur op een Hi-MD disc) met 48 kbps
Hi-LP, Hi-LongPlay (stereo-opname in ATRAC3plus, ± 34 uur op een Hi-MD disc) met 64 kbps
Hi-SP, Hi-StandardPlay (stereo-opname in ATRAC3plus, ± 8 uur en 55 minuten op een Hi-MD disc) met 256 kbps
PCM-audio, oftewel raw-audio / CD-formaat (stereo-opname in PCM-formaat, maximaal 90 minuten op een Hi-MD disc) met 1440 kbps

Alle modi worden door de unit ondersteund, maar niet alle modi worden door de MD-software ondersteund die audio-files omzet in de nieuwe formaten. Van de oude modi kunnen bijvoorbeeld geen muziekstukken in SP worden omgezet (wel in een LP2-formaat dat SP immiteert). Van de nieuwe modi is het PCM-formaat (raw audio) tot nu toe niet te converteren op de PC (dus wel op de unit te gebruiken). Het is een nieuw MD-formaat dat ook op CD wordt gebruikt. ECHTE CD-kwaliteit dus nu, zonder "maar-en"!

MD vs. Hi-MD - De Discs

De oude discs zijn nog altijd af te spelen op de nieuwe units, maar er zijn mogelijkheden bijgekomen. Met de komst van de Hi-MD ontstaan er drie soorten discs. Ten eerste de oude discs die we al kenden (±177MB), ten tweede de oude discs die we zelf opnieuw kunnen formatteren voor Hi-MD-formatten (±305MB) en tenslotte de nieuwe Hi-MD discs (1000MB).

We noemen nu de oude MD“s "net-MD-discs" en de nieuwe MD“s "Hi-MD-discs". Het spreekt vanzelf dat de oude discs gebruik maken van een ander principe voor data-opslag dan de nieuwe discs.

MD vs. Hi-MD - Dataopslag en Ruimte

MiniDisc slaat data op door het oppervlak van de disc met een laser te magnetiseren en te demagnetiseren, waardoor het oppervlak verkleurd. Een vaste lengte-eenheid (bijvoorbeeld 0,59 micrometer) staat voor een "bit", een data-eenheid. Bij het afspelen, worden simpel gezegd de bits teruggelezen met een laser, die de verkleurde bits ziet als een "1" en de onverkleurde bits als een "0". Dit is net zoiets als bij de oude langspeelplaat, alleen is de data optisch en dus niet fysiek opgeslagen. De nieuwe Hi-MD-discs kunnen meer data bevatten, maar zijn even groot als een oude disc. Dat komt omdat elke bit een bepaalde lengte heeft, en bij de nieuwe Hi-MD is die lengte kleiner geworden (0,16 micrometer).

Verder wordt data achter elkaar in cirkels weggeschreven op de disc. Elke omwenteling is een groef (denk weer aan de langspeelplaat). De groeven staan op de nieuwe discs ook dichter bij elkaar. In feite moet je het verschil tussen oude MD`s en Hi-MD“s zien als het verschil tussen CD en DVD.

Een oude disc kan ongeveer 177MB opslaan. Door de bits korter te maken op zo“n disc, kan je de ruimte oprekken tot 305MB. De groeven zijn echter niet dichter bij elkaar te zetten, dat is vooraf vastgesteld bij de fabricage van de disc, waardoor het niet mogelijk is om oude discs zo ver op te waarderen dat er 1 GB op een disc kan, zoals bij de nieuwe discs.

MD vs. Hi-MD - Dataopslag en Indexering

De oude discs kunnen alle oude modi bewaren, maar niet de nieuwe modi in zijn huidige vorm. Als dat wel nodig is kunnen we de oude disc "opwaarderen". Dan wordt de disc leeggemaakt door de unit of de software, een nieuwe en schone inhoudsopgave gemaakt en de bits worden korter gemaakt, zoals net uitgelegd.

Oude (net-)MD“s maken gebruik van een systeem dat ook op CD`s staat om de index en de specificaties van de disc te bewaren, dat heet een TOC (Table Of Contents). Deze discs kunnen alleen audio bevatten in de verschillende oude opname-modi.

De nieuwe Hi-MD maakt gebruik van het inhoudsysteem dat computers gebruiken om data te indexeren. Dat heet een FAT (File Allocation Table). Je moet zowel TOC als FAT zien als een soort inhoudsopgave voor de disc, zodat het apparaat dat de disc leest weet waar alles staat en in welk formaat. Doordat FAT het nieuwe indexsysteem is van de MD, kan een computer er ook files op opslaan.

Huidig MD-formaat Bestaande MD's geformatteerd in het Hi-MD-formaat 1GB Hi-MD-schijfje

Opslagcapaciteit 177MB 305MB 1,0GB

Golflengte laser (?) 780nm 780nm 780nm

NA van objectieflens 0.45 0.45 0.45

Diameter 64,8mm 64,8mm 64,8mm

Substraatdikte 1,2mm 1,2mm 1,2mm

Tracking-formaat Groove Recording Groove Recording Groove Recording

Adressering Wobbling Groove (ADIP) Wobbling Groove (ADIP) Wobbling Groove (ADIP)

Gegevensmodulatie EFM 1-7RLL 1-7RLL

Gegevensdetectie Bit by Bit PRML PRML

Bitlengte 0,59µm 0,44µm 0,16µm

Kortste tekenlengte 0,83µm 0,58µm 0,21µm

Volgafstand 1,5µm 1,5µm 1,25µm

Overdrachtssnelheid 1,25Mbps @1,2m/s 4,37Mbps @2,4m/s 9,83Mbps @1,98m/s

Tabel 1, Eigenschappen discs (bron: Sony datasheet)

De bovenstaande cijfers en informatie voor MD en Hi-MD-geformatteerde MD's zijn gebaseerd op het gebruik van een schijfje van 80 minuten.

De bovenstaande overdrachtssnelheid betreft de snelheid bij het ronddraaien van een schijfje met een gegeven lineaire snelheid (een maximale overdrachtssnelheid; snelheidsbeperkingen als gevolg van schrijven & verificatie en de USB-interface zijn buiten beschouwing gelaten).

De bovengenoemde Hi-MD-capaciteitswaarden hebben betrekking op geformatteerde MD's.

1MB; 106bytes, 1GB; 109bytes

ADIP staat voor "Address In Pre-Groove" en PRML staat voor "Partial Response Maximum Likelihood".

Hi-MD - Compatibiliteit

Hi-MD is wel "backwards compatible", wat betekend dat de oude formaten en discs af te spelen zijn. De oude units kunnen niet de nieuwe formaten afspelen. Dat betekend dat ook de geformatteerde oude discs niet meer te lezen zijn in de oude units. Opwaarderen betekend alleen nog afspelen in de nieuwe units. Natuurlijk is in de oude units wel nog af te spelen wat op nieuwe units in oude formaten, op oude ongeformatteerde discs is opgenomen.

Hi-MD - MD-audio opslaan

Via diverse wegen is het mogelijk om geluid op een Hi-MD op te nemen. Dat kan namelijk via de unit zelf: via de microfoon-ingang, de analoge line-in en de optische digital-in (dat gaat real-time: 1 minuut muziek = 1 minuut opnemen). En het kan via de computer door muziek in bepaalde formaten (MP3 bijvoorbeeld) te converteren in een bepaald MD-audio-formaat (de formaten van ATRAC3 of ATRAC3plus) en dat via de USB-aansluiting op de disc te zetten (wat veel sneller gaat, MP3 of andere formaten worden geconverteerd en als MD-audio op de disc gezet). Dat converteren kan via de bijgeleverde installatiefiles (drivers) en software: SonicStage, OpenMG, Simple Burner, etc.

Hi-MD - Data opslaan

Zodra een Windows-computer wordt aangesloten op een Hi-MD-unit via USB, verschijnt in Windows-verkenner een MD-drive. Dat is de Minidisc-unit. Deze drive is gewoon te gebruiken als drive, en dus kan je files slepen naar de drive en vanaf de drive naar andere locaties, etc. etc. Dit werkt in principe op nieuwere computers zonder installatie van de Hi-MD-drivers.

Hi-MD - Data en MD-audio parallel

Op een Hi-MD kan zowel data als MD-audio worden opgeslagen. Samen kan dat op een nieuwe Hi-MD-disc niet meer dan 1 GB zijn. Alle MD-audio wordt opgeslagen in een map ("Hi-MD Audio" of iets dergelijks). In deze map staan een aantal ".HMA" files. In deze files staan alle zaken die te maken hebben met de MD-audio opgeslagen. Er is een file voor de muziek (alle muziek komt in die file terecht). Er is een file voor de groepen (die dus niet meer in de titel van de tracks worden opgeslagen, maar los). Er is een file voor de titels. En zo zijn er nog een aantal files. De rest van de disc is te gebruiken alsof het een gewone drive is.

De files zijn in Windows-verkenner te zien, te kopiėren, te wissen. Het is echter nog niet gelukt om deze files met een codec af te spelen op de computer. De files worden echt alleen door de units "begrepen". Het zijn géén ATRAC files, maar speciale, nieuwe Hi-MD-files. We hopen dat een encoder nog wordt gevonden! Dat zou het verplaatsen van muziek naar de computer, ook al is dat al makkelijker met Hi-MD, heel erg simpel maken!

Het is niet mogelijk om tegelijk MD-audio en data op een disc te schrijven. Daarom zal in Windows-verkenner de MD-drive niet beschikbaar zijn als SonicStage, OpenMG of eventueel andere MD-programma“s actief zijn.

Hi-MD - USB, snelheid en data-transfers

Voor snelheden en data-transfers van Hi-MD verwijzen we je naar het artikel Hi-MD in cijfers

Met de nieuwe Hi-MD-units is het mogelijk om ook data terug te sturen naar de PC vanaf de MD-unit (dat moet wel voor de mogelijkheid van de gewone data-opslag). Dat brengt als extra voordeel mee dat muziek op de MD-unit nu ook via de soundcard kan worden afgespeeld op de computer. Als je in de Hi-MD-software op "PLAY" klikt bij de unit-sectie, zal je het nu horen over je PC-speakers!

Hi-MD - copyrights, rechten en restricties

Met MiniDisc zijn er aan aantal problemen wat betreft rechten. Het is zo dat je met netMD alleen muziek op de MiniDisc kan zetten en weer terug als het oorspronkelijk op de PC heeft gestaan. Bovendien kan je een in ATRAC geconverteerde track maar maximaal drie keer op een MD zetten (je krijgt drie streepjes, die verdwijnen). Tenslotte is zelf-opgenomen muziek (met de unit) via USB niet op de computer te zetten.
Dat gaat veranderen (feest! feest! feest!). Vanaf nu is het mogelijk om opnames die met de unit gemaakt zijn op de PC te zetten! Bovendien kunnen geconverteerde tracks zo vaak als men wil op een MD zetten. Mede hierdoor worden de nieuwe Hi-MiniDiscs iets duurder. Net als voor lege CD-R`s moeten wat extra rechten betaald worden.

Het oude SCMS blijft bestaan. Dat betekend dat van een digitale bron een kopie kan worden gemaakt, maar die kopie is niet verder digitaal te kopiėren. Dat is om te voorkomen dat digitale massa-kopieėn te maken zijn. Let op: omdat de oude units niet de mogelijkheid hebben om ook data terug te sturen door de USB-kabel is het niet mogelijk om muziek op de PC te zetten met oude units, ook niet van de nieuwe geformatteerde discs.

Voor de insiders

Hi-MD Technologie - Wat is ATRAC3plus?!

ATRAC3plus is de nieuwe inpakmethode van MiniDisc voor Hi-MD. Het is niets meer dan een verbetering van het oude ATRAC3, met enkele nieuwe formaten voor opslag en verbeterde kwaliteit van de muziek bij lagere bitrates.

Voor uitgebreide uitleg over de werkmethode van respectievelijk ATRAC3 en ATRAC3plus:

Hi-MD Technologie - Waar komt LP3 ineens vandaan?!

LP3 bestond al langer en zit (logisch) tussen LP2 en LP4 in. De kwaliteit is duidelijk slechter dan LP2, en duidelijk beter dan LP4. Het formaat werd al langer gebruikt voor bijvoorbeeld MemoryStick-audio e.d.

Hi-MD Technologie - Wat is Domain Wall Displacement Detection?!

"Hoe kleiner de opnametekens op een magneto-optische schijf zijn, hoe meer capaciteit de schijf biedt. Tot nu toe kon de leesbare tekengrootte alleen worden verkleind door ook de puntgrootte van de laserstraal terug te brengen. DWDD maakt gebruik van een Magnetic Super Resolution (MSR)-technologie die de door een laserstraal op een schijf veroorzaakte temperatuurverschillen gebruikt om de opnametekens op de schijf die kleiner zijn dan de puntgrootte van de laserstraal tijdelijk te vergroten voor het lezen van de vastgelegde informatie." ~ Sony Hi-MD Dutch Press Release - januari 2004

Hi-MD Hacking - TOC-cloning wordt FAT-cloning?

We hebben nog weinig informatie over het hacken en clonen van de nieuwe discs en units.

We zijn erg benieuwd of het mogelijk is om FAT te kopiėren, net als de TOC was te kopiėren op units. Daarmee was onder andere een gewiste disc te herstellen.

Een interessante vraag is ook bijvoorbeeld of de audio van een oude geformatteerde disc nog te redden is via hacken, undelete, super-UNDO“s e.d.

Verder willen we weten of de ".HMA"-files gecodeerd zijn en of we misschien encoders kunnen vinden om de ".HMA"-files bruikbaar te maken op de PC (voor kopiėren, bewerken, omzetten in MP3, etc.).

We willen ook weten of het kopiėren van de inhoud van de ene disc op de computer naar de andere disc, een kopie van de disc maakt, of dat daar ook restricties aan verbonden zijn.

Kortom, vragen, vragen en nog eens vragen. We kijken uit naar onze eerste units om echt te gaan "klooien". Anyway, informatie volgt en we doen ons best. Heeft iemand thuis zelf iets ontdekt, of weet iemand een goede link met meer info? Mail ons!!