MIDI 2.0 – революционный протокол передачи данных

Впервые универсальный цифровой интерфейс для музыкальных инструментов был создан в 1983 году. Назывался он MIDI. Теперь его смело можно называть MIDI 1.0, ибо в прошлом году производителями музыкальных инструментов и оборудования, объединенными в организацию MIDI Manufacturers Association, был разработан и представлен новый протокол MIDI 2.0, позволяющий выйти на принципиально новый уровень. Разработка MIDI 2.0 является своего рода революцией и крупнейшим вкладом в развитие музыкальных технологий за последние десятилетия.

В свое время MIDI 1.0 изменил мир музыки, связав два инструмента на зимней выставке NAMM в 1983 г. Этот протокол позволил организовать управление над сценическим оборудованием во время крупных концертов и шоу, а также работать в домашних студиях. Благодаря MIDI, вырос рынок контроллеров, клавиатур и оборудования для домашней звукозаписи. Но основное достоинство создания MIDI - это появление возможности унифицировать управление различными девайсами. И вот, спустя почти 40 лет после появления первой версии протокола, на сцену выходит MIDI 2.0, включающий в себя важные изменения, касающиеся передачи, тонкостей исполнения и совместимости с оборудованием старого формата.

Что нового?

Чтобы ответить на этот вопрос, потребует много времени и текста. Поэтому постараемся кратко осветить основные моменты преобразований, которые получил MIDI 2.0.

Во-первых, новый интерфейс обратно совместим с MIDI 1.0. это означает, что существующее оборудование и программы, даже если они поддерживали только MIDI 1.0, смогут работать с новым оборудованием и программами. MIDI 2.0 призван добавить функции в прошлый формат, а не заменить его, поэтому одной из целей разработки нового протокола была совместимость с протоколом нынешним.

Во-вторых, важной особенностью MIDI 2.0 является двунаправленная передача сообщений. Протокол MIDI 1.0 и конструкция MIDI-кабеля предполагают, что вы либо передаете пакет данных, либо получаете. Одновременно эти процессы происходить не могли. А с MIDI 2.0 могут! Таким образом, устройства смогут обмениваться друг с другом запросами и конфигурироваться в зависимости от полученных ответов. Болеет того, благодаря двунаправленности, устройство с поддержкой MIDI 2.0 может распознать, что второе устройство не поддерживает новый протокол и автоматически перейти в режим MIDI 1.0. Ответственность за совместимость несет расширение протокола MIDI-CI, которое использует три этапа для конфигурации устройств: Profile Configuration, Property Exchange, Protocol Negotiation.

В-третьих, MIDI 2.0 опирается на подключение по USB, но при этом не имеет привязки к определенному интерфейсу транспортного уровня. Дело в том, что первая версия протокола MIDI использовала 5-пиновый разъем DIN, который имеет ограниченную пропускную способность и не способен работать в обоих направлениях. USB-шина имеет более широкие возможности и снимает ограничения в передаче данных.

В MIDI 2.0 увеличена разрядность сообщений с 7 до 32 бит (а так как в одном сообщении могут быть до четырех 32-разрядных слов, то можно считать, что разрядность увеличена до 128). Это огромный прорыв! Что это дает? Возможность сделать передаваемую информацию гораздо менее дискретной и более детальной. В MIDI 2.0 сложные сообщения RPN и NRPN заменены односоставными, которые гораздо проще использовать для обмена и интерпретации.

С помощью меток времени появилась возможность улучшить синхронизацию и бороться с джиттером. Первая версия MIDI и так могла похвастать очень низкой задержкой и малой нагрузкой на систему, но в MIDI 2.0 используются метки (Jitter Reduction Timestamps), позволяющие нивелировать возможную естественную задержку, связанную с искажением при передаче цифрового сигнала.

Следующее преимущество MIDI 2.0 - это отказ от утомительного и долгого маппинга между устройствами, не относящихся к категории plug'n'play. Ручной маппинг ушел в прошлое, теперь эти функции взял на себя новый протокол, который легко сопрягает межу собой, например, консоль с фейдерами и синтезатор.

В MIDI 2.0 имеется механизм профилей, с помощью которого можно динамически изменять конфигурацию устройства под конкретные задачи. Обмениваться детальной информацией о свойствах устройств можно с помощью сообщений Property Exchange.

Увеличилось количество каналов в одном подключении с 16 до 256 (16 групп по 16 каналов), так как в современных реалиях 16 каналов – это очень мало, и их явно недостаточно.

Новый протокол MIDI 2.0 соответствует VST 3, то есть спецификация VST 3 уже готова работать с расширенным разрешением MIDI 2.0. Разработчики DAW должны будут правильно реализовать спецификацию MIDI 2.0, но плагины VST 3 к этому готовы.

К чему готовиться?

По всей видимости, MIDI 2.0 пришел к нам надолго, и будет оставаться актуальным протоколом еще долгие годы. Он является результатом длительной совместной работы многих производителей электронного музыкального оборудования. В ближайшие годы мы сможем оценить этот продукт и понять на что же он способен и какова область его применения.

Новый протокол с 32-битным разрешением и 256 каналами открывает широкие возможности для творчества, которое не ограничивается музыкальным применением, а позволяет совмещать музыку с ее тонкими нюансами и современные технологии. Теперь MIDI с его высоким разрешением – это не просто музыкальный стандарт, это нечто большее, способное работать и с освещением, и с аниматроникой, например.

В ближайшие годы еще будет преобладать MIDI 1.0, что связано с уже имеющимся оборудованием и постепенной его модернизацией под MIDI 2.0. Как говорится, поживем – увидим. Пробуйте новое, внедряйте современные технологии в свое творчество, и успехов вам!