Technologie minidisku - Minidisk a ATRAC ruku v ruce světem

Hudební, potažmo datový nosič minidisk (MD) snad není třeba představovat drobný
disk chráněný plastovým obalem proti poškození se již stal víceméně běžným

sortimentem na pultech obchodů s elektronikou.



Zpočátku pouze celý hudební nosič se na trhu objevil již v roce 1992 a s jeho

historií je velice pevně spjata i problematika kompresního formátu ATRAC

(Adaptive Transform Acoustic Coding). Tento ekvivalent formátů typu MP3 (MPEG

layer-3) či WMA (Windows Media Audio) již prošel značným technologickým

vývojem, podobně jako samotný minidisk. Po deseti letech od uvedení se tento

formát stává opět poměrně aktuálním, protože všemi odepisovaný MD se

neočekávaně dostává do popředí zájmu. Začněme ale popořádku, a zmiňme si

nejprve několik základních milníků v historii MD.





Historie MD, aneb práce kvapná, málo platná



Jak jsme již řekli, minidisk byl uveden na trh v roce 1992, a jeho tvůrci byli

vývojáři z laboratoří společnosti Sony. Uvedení média bylo, podobně jako v

případě kompaktního disku, přijato s rozpaky a nedůvěřivostí člověku vlastní.

Vše by bylo v naprostém pořádku, kdyby MD přesvědčil kvalitou, která je přes

všechny další skvělé vlastnosti pro uživatele na prvním místě. Nestalo se tak,

podobně jako v případě CD, a jeho přehrávačů došlo k tragické chybě. Přílišná

uspěchanost způsobená zřejmě finanční stránkou věci způsobila to, že byl MD

„vypuštěn“ do světa příliš brzo. Kvalitní médium a kvalitní záznam na něm byly

k ničemu, když první přístroje zdaleka nevyužívaly všech jejich možností.

Přehrávaná hudba se s CD kvalitou nedala vůbec srovnávat, a tak byl minidisku

přilepen štítek, který jasně říkal: „Není to ono“. Sony se samozřejmě vrhlo do

práce a další výrobky již problém s kvalitou řešily, první dojem je ale vždy

nejdůležitější a pošramocenou reputaci minidisku se už prakticky nepodařilo

spravit. Minidisk se samozřejmě vyvíjel a stále vyvíjí, Sony se snaží svůj

unikát prosadit na válečném poli spotřební elektroniky. Prvním z mnoha zlepšení

disku bylo uvedení 80minutové verze, dále pak dalších nahrávacích modů,

umožňujících na jeden disk nahrát až čtyřikrát více hudby. Přístroje se

zmenšovaly a zvuk zlepšoval. Posledním hitem minidisku je technologie NET MD, k

ní ale až později.





MD, kapka v moři, nebo unikát?



Položme si několik jednoduchých otázek: Co vedlo ke vzniku minidisku? Jaké je

jeho místo ve světě audia? Je alternativou CD?



Na první otázku je odpověď velice snadná, rozměrné CD není pro přenosné

přístroje příliš vhodné. Ke vzniku MD vedla touha po miniaturnosti a pohodlnému

poslechu v oblasti osobního audia. Odpověď na druhou otázku už není tak

jednoznačná a značně se prolíná i s otázkou třetí. Minidisk rozhodně nevznikl

jako alternativa kompaktního disku, ale jako alternativa magnetofonovému pásku

neboli lidově řečeno „kazety“. MD spojuje kvalitu digitálního záznamu se

snadnou editací nahrávek, která je dokonce snadnější než u kazet. Skladby lze

snadno přemisťovat, rozdělovat, spojovat, pojmenovávat, mazat či nahrávat.

Editace, které CD nedovoluje, činí z minidisku ideální formát pro přenosné

přístroje.





Jak tedy funguje?



Minidisk je laicky řečeno jakýmsi hybridem mezi disketou a kompaktním diskem,

záznam na něm je magnetický. Laser je sice stejného původu jako v CD

mechanikách, ale právě magnetický záznam ho výrazně odlišuje. Je třeba říci, že

pro záznam i pro čtení je použit jeden a ten samý laser, pouze se u něho

snižuje či zvyšuje výkon. Laser zahřívá materiál, ze kterého je minidisk

tvořen, a elektromagnet zaznamenává hudbu. Trošku podrobněji: feromagnetický

materiál (ze kterého je vyroben povrch média) má určitý tepelný bod (tzv.

Curieův bod), při jehož dosažení se kompletně mění vlastnosti materiálu

feromagnetické vlastnosti se ztrácejí. V tu chvíli na MD elektromagnet

zaznamenává data, pole mění svou polaritu podle toho, kde je zapisována 1 nebo

0. Po ochlazení pod Curieův bod jsou data zapsána, a k jejich udržení již není

elektromagnetického pole třeba.



Čtení dat probíhá opět jinak, než je tomu u kompaktu, kde je záznam v podobě

jednotlivých prohlubní, tzv. pitů. U minidisku je využito polarizované světlo,

které po dopadu na zmagnetizovaný povrch změní směr polarizace. Přesto má MD

cosi společného s kompaktem: stejně jako u CD tvoří laser při záznamu na MD

drážky, ty jsou ale využity k tomu, aby laser snímal data správně. Paprsek pak

opisuje trajektorii, kterou tvoří drážky.





Fakta



Samotné médium je několika druhů, originálně nahrané disky jsou k vidění zřídka

a jejich množství na trhu je mizivé. U nich není použit magneticko-optický druh

zápisu, ale jsou ve výrobě nahrány jako klasické CD, tudíž jsou také

nepřepisovatelé.



S prázdnými médii je to o třídu jinde, k sehnání jsou dnes prakticky všude, a

tak se nelze divit snaze prosadit MD jako doplněk k CD (např. v mikrosystémech

apod.). Vybírat lze mezi disky o kapacitě 74 a 80 minut, udávaná kapacita platí

v případě, že uživatel nahrává v nejkvalitnějším režimu SP, mod LP2 umožňuje

nahrát až 160 minut hudby a konečně LP4 až 320 minut na jedno médium. U většiny

rekordérů můžeme ještě zvolit nahrávání v mono (SP), kterým zvětšíme kapacitu

disku na 160 minut, což je vhodné převážně při záznamu hlasu přes mikrofon.



Nejméně častým je hybridní disk, který je v podstatě spojením obou předchozích

typů. Na minidisku je jak nesmazatelný záznam, tak volný prostor pro nahrávání.



Po kvalitativní stránce lze říci, že SP odpovídá CD kvalitě, u přenosných

přístrojů lze rozdíly oproti originálu skutečně jen těžko poznat. LP2 je asi

nejlepším kompromisem, disk má dvojnásobnou kapacitu, ale kvalita záznamu je

pro přenosné audio stále dostačující. LP4 už je jakousi z nouze ctností, zvuk

postrádá živost a plnost a hodně trpí výšky.





Minidisk v PC?



Ano, i to je možné díky tzv. systému MD-DATA, který zatím není bohužel příliš

známý, alespoň ne mezi širokou veřejností.



Firmy Microsoft a Sony definovaly datový minidisk a vytvořily tak formát velice

podobný klasickému ISO-9660 (kvůli kompatibilitě s dalšími zařízeními). Na

jeden minidisk se vejde 140 MB a data jsou přenášena rychlostí 150 KB/s. Vývoj

však pokračoval a zanedlouho byl minidisk schopen pojmout až 650 MB dat

(rychlost 580 KB/s), a to díky zhruba čtyřnásobné hustotě záznamu. O tomto

velkokapacitním minidsku však není na oficiálních stránkách ani zmínka. K

dostání jsou tedy pouze minidisky o kapacitě 140 MB, a to i u nás. Proč tedy

nejsou MD mechaniky v našich počítačích namísto dnes už, s trochou nadsázky

řečeno, archaických „disketovek“? Vzhledem k cenám datových mechanik,

pohybujících se ve stovkách dolarů, ale také médií prázdný datový minidisk

stojí v našich končinách 249 korun, což je za 140 MB dat cena hodně přemrštěná.

I přesto můžeme nalézt datové mechaniky v některých počítačích Sony VAIO.

Samostatné mechaniky jsou k vidění sporadicky a většinou se jedná o výrobky z

oblasti profesionální techniky. Další využití je v digitálních fotoaparátech či

vysokorychlostních skenerech, produkty, ke kterým jsme od Sony dostali podklady

jsou ale staršího data. Novinky se jasně soustředí na firemní datové médium

Memory Stick.





ATRAC



Formát ATRAC byl prakticky vyvinut pro minidisk, a až donedávna byl také čistě

jeho doménou. Sony se však poměrně sebevědomě rozhodlo ohrozit postavení MP3 ve

světě, a tak je ATRAC podporován i v nové řadě CD přehrávačů Sony, stejně jako

v paměťových přehrávačích této značky. K tomu ale více později, nyní se ještě

vraťme k problematice ATRACu. Nemá cenu podrobně popisovat celý systém

kódování, přesto není určitě od věci vysvětlit alespoň základy procesu.



Jednoduše řečeno, ATRAC je kompresní formát, který stejně jako všechny

kompresní formáty využívá nedokonalosti lidského sluchu. Zvuky, jež není lidské

ucho schopno zaznamenat, jsou odstraněny, tudíž má skladba v ATRACu nepoměrně

menší velikost než její originál, uložený například na kompaktním disku.

Samotné kódování probíhá ve zkratce takto nejprve signál prochází QMF filtrem

(Quadroture Mirror Filter), zde se rozdělí hlavní akustické pásmo na tři

podpásma. Ta jsou převedena z časové do kmitočtové oblasti pomocí MDTC

(Modified Discrete Cosine Transform). Nakonec už jen dochází k bitovému

rozdělení a spektrální kvantizaci při ní dochází k zmenšení objemu souboru

zhruba v poměru 1 : 5.



Ještě je třeba říci, že systém ATRAC se neomezuje pouze na šestnáctibitové

kódování, ale využije až čtyřiadvacetibitové.





ATRAC3 a ATRAC3plus



Na základě původního algoritmu ATRAC vznikli jeho nástupci v podobě ATRAC3 a

ATRAC3plus.



Soubor kódovaný v ATRAC3 dosahuje lepší zvukové kvality a přibližuje se zase o

kousek blíže kvalitě originální nahrávky. Soubor je navíc dvakrát menší, než

kdyby byl komprimován původním „ATRACem“. Z toho vyplývá, že audiodata v ATRAC3

mají velikost pouhé 1/10 originální nahrávky (na CD). Proces začíná tak, že se

zvuk rozdělí do dvou složek podle úrovně hlasitosti a frekvenčního rozsahu,

tyto složky jsou komprimovány odděleně. Zlepšené komprese je docíleno zkrácením

vzorce jedniček a nul. Na mnoha částech vzorce se nacházejí kombinace 1 1 0 0,

systém je zkrátí na 1 a 0, čímž se zmenšuje i objem výsledného souboru. Dále

pak dochází k odstranění nadbytečných dat.



ATRAC3plus je zdokonalený ATRAC3, při kompresi dochází k lepší analýze

audiosignálu, a tím i k zachování vynikající kvality při ještě větší kompresi

1/20 proti originálu, to je poměr velikosti výsledného souboru a originální

nahrávky na kompaktu. S novým „ATRACem“ přišel také nově vyvinutý algoritmus,

který dosahuje optimálního přidělování pro široký okruh zvukových signálů.





ATRAC na cestách MD, CD a kartové přehrávače



Minidiskové přehrávače, potažmo rekordéry jsou doménou Sony (a ve větší míře i

Sharpu), další výrobci jako například Kenwood či Denon, jež MD oficiálně

podporují, se v této oblasti nijak významně neangažují. Jedna z větších

společností, která nyní uvádí na trh novou řadu minidisk walkmanů, je Aiwa.

Podpory z její strany se minidisku dostalo zejména z toho důvodu, že Sony Aiwu

zachránilo před bankrotem a nyní ovládá její marketing a vývoj. Ale zpět k

přístrojům nejprodávanějšími přehrávači jsou samozřejmě walkmany, většina jich

umí nejen minidisky přehrávat, ale také nahrávat. Jejich ceny se pohybují od

nějakých 4 až po 14 tisíc korun. Dražší rekordéry povětšinou disponují

technologií NET MD, která umožňuje rychlé kopírování hudby na minidisk z

počítače přes rozhraní USB. Je třeba říci, že jako zdroj mohou sloužit soubory

MP3, WMA či WAV, je ovšem nutné je nejprve v dodávaném softwaru (Open MG

Jukebox či Sonic Simple Burner) překonvertovat do formátu ATRAC3. Mnoho čtenářů

určitě nepotěší fakt, že Sony ve snaze (marně) hájit autorská práva umožňuje

jednu skladbu kopírovat na MD pouze třikrát. I tak ale dostal minidisk s

příchodem NET MD čerstvou krev do žil a svědčí o tom i množství nových modelů

menších než krabička cigaret. Za obzvláště podařený kousek považujeme MZ-N10,

model vydaný na počest oslav deseti let MD.



Jak jsme již výše naznačili, byl formát ATRAC používán donedávna pouze pro

minidisk. Sony se však rozhodlo své dítko trošku popostrčit vpřed a prosadit

kompresní formát jako takový. Nyní tedy můžeme v katalogu Sony nalézt pět CD

walkmanů a jeden Network walkman, které podporují ATRAC3 i ATRAC3plus a kromě

toho dokáží samozřejmě přehrát i MP3. ATRAC je ale v tomto případě daleko

zajímavějším artiklem na CD se při použití ATRAC3plus (48 Kb/s) vejde až 490

skladeb. V následující tabulce vidíte, kolik nahrávek se vejde na jeden

kompaktní disk při použití „ATRACu“ s vyšším datovým tokem.



V oblasti discmanů můžeme vybírat tedy z pěti modelů, které jsou v různých

cenových kategoriích. Základ řady je tvořen CD walkmanem s označením D-NE511,

jenž vychází z poměrně úspěšného modelu D-CJ501. Dalším stupněm jsou modely

D-NE711 (není na českém trhu) a D-NE715, model 715 má oproti 711 v

příslušenství dálkový ovladač. Trošku stranou stojí model D-NF611, který je co

se týče designu velice podobný D-NE511, hlavním rozdílem je integrace

digitálního tuneru do přehrávače. Vlajkovou lodí Sony je discman s označením

D-NE1, jeho šasi je z průhledného akrylátu a hliníku, má nejbohatší

příslušenství a jednoznačně nejlépe vypadá.



Posledním patronem „ATRACu“ je malinkatý přehrávač NW-MS70D s interní pamětí

typu Flash (256 MB), tu je možné ještě rozšířit pomocí paměťového média Memory

Stick Duo (velikost až 128 MB). Přístroj je velice malý a hezký, jedinou

výraznější vadou na kráse je Open MG, který uživatele značně omezuje (to ovšem

platí i pro ostatní přístroje).



Minidisk i ATRAC byly neoddělitelnými dvojčaty po dobu asi deseti let, nyní se

ale každý stáčí svým směrem. ATRAC byl víceméně ve stínu svého jediného nosiče,

minidisk nesklidil takový úspěch, jaký jeho tvůrce očekával. Sony se ho proto

nyní snaží prosadit jako nový kompresní formát, zda se mu to podaří, uvidíme v

následujících letech. Dovolíme si však odhadovat, že tento scénář je značně

nepravděpodobný. MP3 je zatím nejrozšířenějším, i když v dnešní době rozhodně

ne nejlepším kompresním formátem. Ale jak už tomu bývá, ne vždy vyhraje ten

nejlepší podobně jako tomu bylo v případě VHS. Pokud by měl ATRAC uspět, musel

by se rozšířit po P2P sítích, nalézt podporu u dalších velkých výrobců a

hlavně, hlavně přesvědčit spotřebitele, že mají důvod měnit. Společnost Sony

však rozhodně P2P sítím nakloněná není, a jak už ukázala v případě minidisku,

formát do světa také jen tak nevypustí. Minidisk je například v Japonsku velice

populární, ale v ostatních zemích takovou díru do světa neudělal. Je proto

zřejmě otázkou času, kdy pomalu vymizí, protože Sony jeho udržení se na trhu

dotuje obrovskými finančními prostředky. Uživatel požaduje jednoduchost, kterou

kvůli Open MG ATRAC nepřináší. Jakmile je spotřebitel něčím omezen, cítí se

nesvůj a sáhne vždy po bezproblémové (a mnohdy) levnější alternativě. A to i za

cenu horší kvality produktu (opět viz VHS). Je přeci jenom rozdíl vypálit na CD

kupu stažených MP3, než je pracně převádět na ATRAC, vypálit v softwaru, který

nám výrobce vnutí, či nahrávat na disky, které stojí 5× tolik a vejde se na ně

5× méně. I tak ale poslední dobou obliba MD vzrostla, hlavně díky technologii

NET MD. Jen čas ukáže, zda byla volba silné podpory formátu ATRAC správná.