Blue ray что это в компьютере

Обновлено: 15.01.2025

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск) — формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA.

Blu-ray (букв. «синий-луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошел весной 2006 года.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-Ray существовал серьезный конкурент — альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально подерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-Ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец так называемой «войне форматов». [1]

Содержание

Вариации и размеры

Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3/25/27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 Гб. Также в разработке находятся диски вместимостью 100 Гб и 200 Гб с использованием соответственно четырёх и восьми слоёв. Корпорация [2] [3] .

На данный момент доступны диски BD-RE, в разработке находится формат BD-ROM. В дополнение к стандартным дискам размером 120 мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Планируется, что их объём будет достигать 15 Гб для двухслойного варианта [4] [5] .

Физический размер	Однослойная вместимость	Двухслойная вместимость
120 мм	23,3/25/27/33 Гб	46,6/50/54/66 Гб
80 мм	7,8 Гб	15,6 Гб

Технические особенности

Лазер и оптика

В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно.

Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое по сравнению с обычным DVD-диском (до 0,32 мкм) и увеличить плотность записи данных.

Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD. Эффективный «размер пятна», на котором лазер может сфокусироваться, ограничен дифракцией и зависит от длины волны света и числовой апертуры линзы, используемой для его фокусировки. Уменьшение длины волны, использование большей числовой апертуры (0,85, в сравнении с 0,6 для Мбит/с.

Скорость записи

Скорость привода	Скорость передачи данных		Время записи Blu-Ray дисков (мин.)
Скорость привода	Мбит/с	Мбайт/с	Однослойные	Двухслойные
1×	36	4.5	90	180
2×	72	9	45	90
4×	144	18	23	45
6×	216	27	15	30
8×	288	36	12	23
12×*	432	54	8	15

Технология твёрдого покрытия

Из-за того, что на дисках Blu-Ray данные расположены слишком близко к поверхности, первые версии дисков были крайне чувствительны к царапинам и прочим внешним механическим воздействиям, из-за чего они были заключены в пластиковые картриджи. Этот недостаток вызывал большие сомнения относительно того, сможет ли формат Blu-ray противостоять HD DVD — стандарту, который в то время рассматривался как основной конкурент Blu-ray. HD DVD, помимо своей более низкой стоимости, мог нормально работать без картриджей, так же как и форматы CD и

Кодеки

Кодек используется для преобразования видео и аудио-потока и определяет размер, который видео будет занимать на диске. В некоторых или почти всех видеодисках, которые появятся в начале, будет использоваться кодек кодеков: DVD; H.264/AVC кодек и Microsoft Windows Media 9. При использовании первого кодека на один слой возможно записать около двух часов видео высокой чёткости, другие два более современных кодека позволяют записывать до четырёх часов видео на один слой.

Для звука BD-ROM поддерживает линейный (несжатый) PCM, Dolby Digital, Dolby Digital Plus, Dolby Lossless (формат сжатия данных без потерь, также известный как Meridian Lossless Packing (

Совместимость

Хотя Ассоциация Blu-ray дисков и не обязывает производителей проигрывателей, она настоятельно рекомендует им делать возможность Blu-ray-устройствам проигрывать диски формата DVD для обеспечения обратной совместимости.

Более того, компания CES, прошедшей в январе 2006 года. Если её удастся внедрить в коммерческое использование, то возможно, что у покупателей появится возможность купить диск, который можно будет проигрывать как в современных DVD-проигрывателях, так и в будущих BD-проигрывателях, получая картинку разного качества.

Коды регионов

Видеофильмы формата Blu-ray будут иметь отличные от [8] они будут следующими :

Код	Регион
1 или A	Америка, Восточная и Юго-Восточная Азия (исключая Китай)
2 или B	Европа, Океания, Африка, Ближний Восток, заморские владения Франции, Гренландия
3 или С	Центральная и Южная Азия, Монголия, Россия, Казахстан, Китайская Народная Республика

Системы защиты авторских прав

В формате Blu-ray применён экспериментальный элемент защиты под названием BD+, который позволяет динамически изменять схему шифрования. Стоит схеме шифрования быть взломанной, как производители могут обновить её, и все последующие копии будут защищены уже новой схемой. Таким образом, единичный взлом шифра не позволит скомпрометировать всю спецификацию на весь период её жизни. Также будет использована технология Mandatory Managed Copy, которая позволяет пользователям делать легальные копии видеоинформации в защищённом формате, эту технологию разработала компания DeCSS, которая стала настоящим проклятием киноиндустрии: как только Content Scramble System (CSS) был взломан, все последующие DVD взламывались уже без лишних проблем.

Следующим уровнем защиты, которым обладают диски — это технология цифровых водяных знаков «ROM-Mark». Она будет жёстко «прошита» в ПЗУ приводов при производстве, что не позволит проигрывателю проигрывать без специальной скрытой метки, которую, по утверждению Ассоциации, будет невозможно подделать. Так путём жёсткого регулирования и лицензирования заводов будут отбираться производители дисков, которым будет поставлено специальное оборудование.

В дополнение к этому, все Blu-ray проигрыватели смогут выдавать полноценный видеосигнал только через защищённый шифрованием интерфейс или незащищённый аналоговый интерфейс.

Защита Blu-ray была взломана 20 января 2007 года [9] . В ответ на это Ассоциация BDA ускорила время выпуска BD-Plus (Blu-Disc +), который был взломан в сентябре 2008 года [10]

Технологии

BD-Live

BD-Live (Blu-ray Disc - Live) — технология

Функция BD-Live предоставляет доступ к миру интерактивных развлечений: онлайн-играм, блогам, конкурсам и другим онлайновым сервисам. После активации BD-Live также появляется возможность загрузки дополнительных материалов о фильме, которых нет на диске, например, эксклюзивных трейлеров или интервью с актёрами и режиссёром. Для доступа к этим материалам необходимо посетить специальную страничку, посвящённую фильму, и скачать нужную информацию на внешнее USB-устройство.

Критика формата

На заглавной странице фонда свободного программного обеспечения помещён призыв не приобретать Blu-ray и HD DVD диски, так как они могут представлять угрозу для свободного ПО, которое может оказаться не в состоянии воспроизводить защищённое содержимое.

Изрядно затянувшаяся война форматов окончена. Blu-ray выиграл, HD-DVD проиграл. Это стало понятно уже в начале текущего года, когда одна из ведущих голливудских студий, Warner Brothers, объявила об отказе от выпуска фильмов на дисках HD-DVD, перейдя к эксклюзивной поддержке Blu-ray. Дальнейшее уже было вопросом времени, и 19 февраля компания Toshiba, разработчик и главный сторонник HD-DVD, объявила о фактическом окончании поддержки своего стандарта.

Благодаря этим событиям и стало актуальным написание настоящей статьи. Раньше большинство людей предпочитали повременить с переходом к видео высокого разрешения, справедливо опасаясь поставить «не на ту лошадь». Многие производители оборудования также занимали выжидательную позицию, ибо для них цена ошибки была бы ещё выше. Теперь же формат-победитель известен, и бояться уже нечего. Можно не сомневаться, что в этом году продвижение новой технологии в массы значительно ускорится.

Плазменная панель от Panasonic

Однако для чего понадобились новые, ёмкие оптические диски? Чем плох был старый, добрый DVD? Всё дело в активно происходящем переходе к видео высокого разрешения, или High-Definition Video, сокращённо – HDTV. Вот именно для него и понадобилась возможность записывать на болванки тех же габаритов весьма объёмные файлы. Для того чтобы это стало возможным, пришлось значительно модифицировать лазер, используемый для считывания (а в домашних условиях – ещё и для записи) информации с оптического диска. Уменьшение длины его волны с 650 до 405 нанометров позволило записывать на один слой 12-сантиметровой болванки не 4,7 гигабайт данных, а целых 25. Информационная ёмкость возросла благодаря тому, что удалось серьёзно уменьшить как ширину информационных дорожек, так и длину символов (питов), наносимых на них. Именно из-за нового лазера, кстати, стандарт получил своё название. Излучение с длиной волны 405 нанометров находится в сине-фиолетовой части видимого спектра – потому и было использовано английское слово blue, редуцированное до blu из юридических соображений.

Головка привода Blu-ray

Однако новая технология породила и новые проблемы. Лазерный луч неприемлемо сильно искажался, проходя сквозь слой защитного полимера, и поэтому толщину данного слоя пришлось сократить с 0,6 до 0,1 миллиметра. А это, в свою очередь, вызвало серьёзнейшие вопросы относительно надёжности BD-накопителей. Первоначально их даже планировали выпускать в защитных пластиковых картриджах, что было крайне нежелательно и для пользователей, и для производителей. Данную проблему удалось решить более приемлемым способом, применив новое защитное покрытие Durabis, которое даже при малой толщине делает диски достаточно стойкими к воздействию пыли и царапин. Правда, у некоторых болванок из первых партий дефекты – а именно самопроизвольная деградация покрытия – встречались всё равно. Однако непонятно, были они обусловлены объективными техническими проблемами либо же банальным браком. В любом случае, современные носители Blu-ray уже вполне надёжны.

Разумеется, такая диспропорция породила вполне естественное желание использовать американские диски. Проще тем, кто прилично владеет английским, французским или испанским – именно такой набор языков обычно присутствует в заморских фильмах. Русской дорожки или субтитров там, конечно, нет. Для тех же, кто языками не владеет, был придуман другой выход. Специализированные магазины, занимающиеся ввозом и продажей иностранных фильмов, иногда прилагают к ним CD-диск с русской аудиодорожкой. Берётся она обычно из российского DVD-релиза, и посему качество перевода и озвучки там вполне обычное. Но это всё-таки сомнительное удовольствие, так как CD придётся вставлять в отдельный проигрыватель, а потом ещё и синхронизировать аудио- и видеоряд. Как говорится, приятного просмотра.

С импортными фильмами есть ещё одна проблема, и имя ей – региональное кодирование. Фирма-издатель может сделать так, что диск будут показывать лишь плееры, произведённые для определённой группы стран. Видеолюбители надеялись, что при переходе к видео высокой чёткости зонирование будет отменено. Как оказалось, зря. Ситуация скорее ухудшилась. Количество зон было сокращено с 8 до 3. В зону А входят обе Америки, а также Восточная и Юго-Восточная Азия. Попадание ряда азиатских стран в столь привлекательную ранними релизами зону обусловлено активными усилиями местного видеобизнеса, производящего для всего мира аппаратуру Blu-ray. Зона B включает в себя всю – кроме России – Европу, Африку, Австралию и Океанию, Ближний и Средний Восток. И, наконец, зона C. Сюда входят Китай, Индия, Бангладеш, Афганистан, Пакистан, Монголия, Средняя Азия и, увы, Россия. Особенно неприятно, что в другой зоне оказались Украина и Беларусь, так как наши видеорынки традиционно связаны между собой. Это уже приводило к различным коллизиям – например, в Украине продавались Blu-ray-плееры для зоны C, а не B.

Многие, однако, знают, что проблемы с раскодированием DVD-плееров решались элементарно, и ждут того же для Blu-ray. Но всё может оказаться совсем непросто. Дело в том, что у DVD-плееров региональная защита была устроена весьма примитивно: на диске содержался один бит информации относительно зоны, и при перекодировании задача состояла в том, чтобы добиться его игнорирования. Относительно системы регионального кодирования Blu-ray информации в открытых источниках очень мало. Однако похоже, что системы регионального кодирования и защиты от копирования теперь совмещены. А стало быть, посмотреть диск другой зоны будет совсем нелегко. Действительно, единственный известный на настоящий момент способ перепрошивки предусматривает впайку в BD-плеер парочки дополнительных микросхем, а это абсолютно нереально для простого пользователя. Не говоря уже о том, что модернизационный комплект стоит сто евро и добавляет лишь одну зону, а не две. То есть можно сделать так, что плеер будет проигрывать, скажем, диски зоны А и С – но не A, B и C.

Ситуацию осложняет ещё и то, что в ряде стран – например в Германии – ужесточаются законы, говорящие о защите аудиовизуальных произведений. То есть если раньше государство нейтрально относилось к продаже, например, мультизонных DVD-плееров, то теперь такую деятельность могут и прикрыть. И это притом что законность самого регионального кодирования под большим вопросом. Его существование противоречит, к примеру, многим принципам ВТО.

Использование разнообразных систем защиты контента (DRM) имеет для законопослушного пользователя и ещё одно неприятное последствие. Для проверки легальности диска с него приходится считывать много информации, а потому время между вставкой диска в лоток плеера и появлением картинки на экране до неприличия велико – одна минута, а иногда даже и больше.

Впрочем, не следует впадать в депрессию и считать, что всё совсем плохо. Это не так! Большинство проблем вполне решаемы, а часть из них и вовсе совершенно неактуальна для обычного человека. В самом деле, многие ли покупают за рубежом фильмы? Нет, это удел меньшинства. А стало быть, и проблемы с региональным кодированием неактуальны. Ибо на территории России в широкую продажу поступят лишь диски для региона C либо же, как сейчас, вовсе без региональной защиты. Количество русскоязычных релизов в текущем году стремительно возрастёт. Время между загрузкой диска и началом его проигрывания у новых моделей плееров сокращается. Ассортимент оборудования растёт, а цены падают.

Выбор BD-плеера

Множество доступных вариантов затрудняет выбор. Что стоит учитывать при выборе BD-плеера? Базовым функционалом обладает любой из них, но вот дополнительные возможности могут существенно отличаться от модели к модели.

Хорошо, когда плеер может выдавать видеопоток 24 кадра в секунду (24p). Дело в том, что все фильмы снимаются именно с такой частотой, и максимальное качество изображения достигается, когда частота съёмки и отображения видео совпадает. Впрочем, толк от режима 24p будет лишь в том случае, если его понимает не только плеер, но и телевизор. Однако значительная часть оборудования его не поддерживает. Ничего особенно страшного в этом нет, плеер просто добавит несколько «лишних» кадров, дабы достичь стандартной частоты – 25 или 30 кадров в секунду.

В недалёком будущем пригодится и поддержка технологии x.v.Colour (в некоторых странах – x.v.Color). Попросту говоря, она позволяет заметно улучшить цветопередачу, увеличив количество отображаемых цветов. Только для получения эффекта требуется иметь совместимый телевизор и источник сигнала (в нашем случае – BD-диск). А вот с совместимыми дисками-то как раз и проблема – их ещё нет. Впрочем, уже существуют пользовательские камкордеры, поддерживающие x.v.Colour, так что для видеолюбителей данная функция актуальна уже сейчас.

Следует учитывать, какой спецификации соответствует покупаемый плеер. Всего существует три спецификации. Первой из них появилась Blu-ray Profile 1.0. Плееры, поддерживающие её, могут проигрывать BD-фильмы, а также демонстрировать традиционно оформленные дополнительные материалы к ним. В конце 2007 года эта спецификация была заменена на Blu-ray Profile 1.1. Совместимые с ней устройства могут отображать картинку в картинке (PiP) – при условии, конечно, что проигрываемый диск её содержит. Blu-ray Profile 2.0 предназначен для высококлассных плееров, он позволяет получать дополнительные материалы к фильму из Интернета. Надо понимать, что возможность (и качество) воспроизведения фильма никак не зависит от поддерживаемого проигрывателем профиля. Так что его тип можно не учитывать – если только вас не интересует картинка в картинке либо же скачивание роликов из Сети.

Если вы снимаете – или планируете снимать – видео, стоит поинтересоваться, может ли выбранный плеер работать не только с заводскими (BD-ROM), но и с записываемыми (BD-R) и перезаписываемыми (BD-RE) дисками. Это вам пригодится для просмотра самостоятельно отснятых фильмов высокого разрешения. Также очень желательна поддержка AVCHD, который близок к тому, чтобы де-факто стать стандартом для любительского видео высокого разрешения. Соответственно, на AVCHD-совместимом BD-плеере можно с лёгкостью просматривать видео с большинства современных камкордеров. А вот если поддержки данного стандарта нет, отснятый материал придётся сперва перекодировать на компьютере, что требует времени и к тому же приводит к существенной потере качества.

Игровая приставка Sony PlayStation 3

Давая советы относительно выбора плеера, я абстрагировался от рассмотрения конкретных моделей. Объясняется это тем, что ситуация на рынке меняется крайне быстро. Но об одном устройстве не рассказать просто нельзя, ибо оно уникально как по функционалу, так и по своему вкладу в победу стандарта Blu-ray. Это игровая приставка Sony PlayStation 3. Предвидя презрительное «фи!» со стороны некоторых читателей, могу сказать: не торопитесь! Устройство привлекательно не только для заядлых геймеров, но и для людей, которые вообще в компьютерные игры не играют.

Дело в том, что данная приставка продаётся по цене недорогого BD-плеера, но имеет весьма впечатляющий функционал. И это притом что анонсировали её ещё в 2005 году. Однако чрезвычайно мощная аппаратная начинка позволила с помощью обычного обновления микропрограммного обеспечения добавить в PS3 много новых возможностей. Сейчас она, к примеру, понимает AVCHD, поддерживает Blu-ray Profile 2.0, а также читает болванки BD-R/RE. Это уже не говоря о богатейших коммуникационных возможностях, таких как подключение к проводной (гигабитный Ethernet) и беспроводной (WiFi b/g) сети. Стоит отметить также необычный дизайн, позволяющий PS3 неплохо вписаться в интерьер комнаты наравне с прочими компонентами современного «домашнего кинотеатра». Немаловажно и то, что управлять ею можно не только джойстиком, но и с помощью обычного ПДУ.

Да-да, факт непреложный – приводы с поддержкой новых оптических форматов хранения данных Blu-ray и HD DVD уже буквально в полушаге от розничных прилавков. Последние два года нас постоянно дразнили фотографиями изящных прототипов либо каких-то эфемерных изделий, которые вроде бы и появились в продаже, только купить их негде. Особенно на «бумажные анонсы» был богат прошлый год: десятки устройств были анонсированы и даже кое-где продемонстрированы, но до широкой розницы (японский рынок не в счет) так и не добрались. Впрочем, в этом нет ничего удивительного: финальная спецификация формата Blu-ray появилась лишь в январе сего года, а условия лицензирования системы защиты AACS (Advanced Access Content System), обязательной как для Blu-ray, так и HD DVD-устройств, были утверждены аж в конце февраля. При этом окончательная редакция лицензионного соглашения не готова до сих пор, хотя производители уже могут получать индивидуальные наборы ключей и выпускать собственные продукты.

Наконец после многочисленных сдвигов сроков (то из-за технических проблем, то из-за вопросов с AACS) новые оптические форматы выходят на финишную «коммерческую» прямую – дальше их судьбу в немалой степени будем определять мы с вами. Первые HD DVD-устройства и фильмы для них появятся в апреле (18 числа; все даты с ориентиром на Америку), Blu-ray-продукты и контент на дисках BD – в мае (23). А раз так, еще есть время поговорить о самой громкой «войне форматов» последнего времени, которая совсем скоро из «холодной» превратится в «горячую».

Этот материал посвящен главным конкурирующим оптическим технологиям нового поколения – Blu-ray и HD DVD. В свете последних событий мы поговорим об основных достоинствах и недостатках каждой из них, общих проблемах и потенциальных обоюдных конкурентах, а заодно обсудим перспективы применения новых оптических накопителей в цифровых устройствах.

DVD умер?

Да. Пусть даже в государствах бывшего СССР и многих других, гхм, «небогатых» странах DVD-плеер имеется далеко не в каждом доме, а привод с возможностью записи (и даже чтения!) DVD обнаруживается отнюдь не на любом компьютере, все прогрессивное человечество уже встречает конец эпохи данного формата. Стандарт, предложенный в далеком 1995 и воплощенный в реальных продуктах к концу 1996, успешно пережил пик популярности в начале XXI века, а на данный момент, похоже, исчерпал свои возможности развития. В ближайшем будущем традиционные DVD будут медленно, но верно замещаться более технологичными и совершенными форматами.

В чем же дело? Казалось бы, еще недавно восторгу пользователей (и производителей дисков и приводов) не было предела: мол, это ж надо, почти пять гигабайт на диске! А ведь при большом желании – даже под «двадцатник» можно было в стандартный 12-сантиметровый диск напихать! Себестоимость – низкая, технологии – отточенные, поддержка – всесторонняя…

Сравнение картинки обыкновенного DVD-качества и HD-изображения

Собственно, появление на повестке дня высокочеткого видео – главная причина заката DVD. Даже паршивенький HD-видеопоток с разрешением 1920х1080 (1080i) и звуком Dolby Digital 5.1 будет «откушивать» не менее 15 Мбит/с (или около 2 Мбайт/с). Нетрудно подсчитать, что 4.7 Гб, доступных на однослойном одностороннем DVD, обеспечат хранение лишь около 40 минут видеопотока с подобными параметрами, то есть в лучшем случае половины фильма. А куда девать бонусные сюжеты, «фильмы о фильме», дополнительные звуковые дорожки. Хороший MPEG-2 поток «DVD-качества» (720х576) – это около 8 Мбит/с, что для стандартных DVD-дисков вполне приемлемо (в особенности – для двухслойных DVD-9 объемом 8.5 Гб). Однако контент высокого разрешения, а уж тем более – объемный контент высокого разрешения (например, режиссерские версии «Властелина Колец») очень плохо подходит для хранения на DVD. Сами понимаете – банально не хватает емкости.

Да и для бытовых нужд 4.7 Гб уже маловато. Когда годика полтора назад я с горящими глазами впервые «бэкапился» в домашних условиях на DVD, уверенность в том, что «такого объема хватит надолго» была тверда аки скала. Но недолго. Уже через полгода на резервное копирование лишь новой/критически важной информации стало уходить два DVD, а в ближайшее время, похоже, и двух болванок станет недостаточно… Двухслойные записываемые DVD, теоретически, делают проблему менее острой. На практике же из-за высокой цены (в районе 5 у.е.) спрос на них крайне невелик. В итоге получается, что информации становится все больше, объемы винчестеров растут также достаточно быстро, а вот неизменные 4.7-гигабайтные (и даже 8.5-гигабайтные) DVD выглядят, несмотря на все достоинства, все бледнее и бледнее.

Если пользователям не хватает объема, то кинокомпаниям, в первую очередь, не хватает денег ;) Они с огромным энтузиазмом поддерживают переход на новые оптические носители лишь по одной простой причине: так можно будет поставить пусть даже временный (напомню, что система защиты DVD-дисков Content Scrambling System «продержалась» около трех лет и была взломана в 1999-ом), но все же достаточно крепкий барьер на пути видеопиратства. Впрочем, на каждую хитрую гайку рано или поздно найдется свой болт с крутой резьбой, но за время поиска такового киноделы снимут свои сливки и примутся двигать новые диски/стандарты защиты.

И что же? По мере распространения высокочеткого объемного контента (а телевизионное вещание высокой четкости в мире давно уже не является чем-то сверхъестественным) без компактных носителей соответствующей емкости будет все труднее обходиться. Так что смена поколений неизбежна. Вероятно, данный процесс заинтересованными IT-компаниями и киностудиями несколько форсирован – конечно же, не только и не столько из любви к человечеству/прогрессу, сколько из прагматичного желания на смене стандартов заработать. Разумеется, простой пользователь с этой огромной махиной бороться не в силах, ему суждено лишь обреченно вздохнуть и достать заначку для приобщения к сладким (и дорогим) плодам научной мысли.

Синие лазеры и все-все-все

Когда стало понятно, что пик популярности DVD прошел, а CSS взломали, воротилы индустрии начали думать над последователем DVD. Как водится, до единого стандарта додуматься не получилось. Старый спор Betacam с VHS, который принес всем много лишней головной боли (и, скорее всего, все же подтолкнул грандов к совместной работе над DVD), забылся, и уже в 2002 году хайтек-компании начали «деление» на два лагеря, каждый из которых двигал своего кандидата на роль «DVD-киллера». Давние друзья по оптической части Sony и Philips предложили технологию Blu-ray, а Toshiba с NEC – Advanced Optical Disc (AOD), впоследствии признанную организацией DVD Forum «официальным преемником DVD» и переименованную в HD DVD (High-Definition DVD). Из общего в технологиях – лишь размеры дисков (стандартный «CD-шный» форм-фактор: диаметр 120 мм, толщина

1.2 мм), система защиты контента от противоправных деяний AACS и новый лазер для записи/считывания с длиной волны 405 нм. Электромагнитное излучение с такой волновой длиной находится близ нижней границы видимого диапазона (380 нм), на сине-фиолетовом участке. Именно поэтому Sony свою технологию и назвала Blu-ray, выбросив из слова blue («синий») в словосочетании blue ray («синий луч») букву «е» – общеупотребительная фраза не может быть торговой маркой. Так вот, уменьшенный по сравнению с DVD (там применялся лазер на длине волны 650 нм – красный цвет) размер пучка сине-фиолетового лазера дает возможность позиционировать луч значительно точнее, а, следовательно, и «упаковывать» данные на поверхности диска с большей плотностью.

Диаметры лазерных пучков на поверхности дисков

Оптические CD/DVD-накопители (да и герои нашего материала Blu-ray с HD DVD) работают по следующему принципу: сфокусированный линзой лазерный луч перемещается по спиральной дорожке на поверхности диска, в каждый момент времени отражаясь и попадая (не попадая) на фотодатчик. В общем случае, при полном отражении луча привод считает прочитанный участок нулем, если же полного отражения не произошло – единицей. Для того чтобы записать на диск требуемые данные, поверхность его физически покрывается в определенных местах выпуклыми площадками («лэнды», land). Получаемые в результате «вдавленные» участки, от которых свет отражается не отклоняясь, называются «питами» (pit). На переходах лэнд-пит либо пит-лэнд лазерный луч отклоняется, а электроника привода фиксирует в этой точке диска информационную «единицу». Подобный рельеф может наноситься специальным штампом на поликарбонатную основу диска (заводской метод), либо «выжигаться» лазером в специальном слое красителя на записываемых дисках с возможностью записи (в таком случае «выжженный», непрозрачный участок будет лэндом). В перезаписываемых дисках вместо красителя применяется особый полимер, который под действием лазера может изменять свою способность пропускать свет, переходя из полностью прозрачного состояния (кристаллического) в непрозрачное (аморфное).

Если фундаментальные физические принципы работы устройств одинаковы, то логическая структура дисков, дополнительные возможности, ориентировочная стоимость и прочие параметры, конечно же, сильно разнятся. Остановимся подробнее на каждом из форматов.

Blu-ray, защита HD-контента

Технологичный и напористый Blu-ray был впервые представлен компаниями Sony и Philips в 2002 году. Чуть позднее в «группу поддержки» – ассоциацию Blu-ray Disc Association (BDA) – вошли Apple Computer, Samsung, Sharp, Pioneer, Thomson и многие другие компании (общим числом 170 на февраль 2006 года).

Основные компании, поддерживающие Blu-ray

«Синелучевой» диск (или BD, Blu-ray Disc) сильно отдалился от DVD по своей организации, в нем уже используются другие алгоритмы обработки данных: модуляция типа 17PP, а также схемы помехоустойчивого кодирования на базе кодов Рида-Соломона, с применением LDC (Long Distance Code – код с большим кодовым расстоянием, 216 информационных + 32 проверочных символа) и BIS (Burst Indication Subcode – субкод пакетной индикации, 30 информационных + 32 проверочных символа). Если же обратиться к физической структуре диска, то можно отметить, что Blu-ray обладает исключительно малым расстоянием между соседними дорожками (0,32 мкм) и минимальной длиной пита около 0.138 мкм.

Благодаря этим нововведениям, а также за счет применения линз с апертурой 0.85 и размещения информационного слоя в исключительной близости к лазеру (толщина защитного слоя – всего 0.1 мм, по сравнению с 0.6 у DVD/HD DVD), участники BDA сумели добиться достойной уважения плотности размещения данных. Так, в зависимости от минимальной длины пита емкость слоя варьируется от 23.3 до 27 Гб. Впрочем, в публичных материалах упоминается чаще всего средняя емкость – 25 Гб/слой. Слоев при этом может быть два (50-гигабайтный диск) и даже больше – демонстрировались прототипы четырехслойных 100-гигабайтных дисков, но в спецификацию формата они пока не попали.

Структура слоев диска Blu-ray

Blu-ray предусматривает использование как полноразмерных 120-миллиметровых дисков, так и уменьшенных 80-миллиметровых вариантов (7.8/15.6 Гб) носителей трех типов: «штампованные» BD только для чтения (BD-ROM), записываемые (BD-R) и перезаписываемые (BD-RE). Из-за расположенного близ поверхности информационного слоя (толщина защитного слоя – 0.1 мм) диски Blu-ray потенциально сильнее подвержены влиянию внешних негативных воздействий, нежели обычные DVD и HD DVD, где информационный слой «укрыт» с двух сторон 0.6-миллиметровыми прослойками. Проблема оказалась настолько серьезной, что первые BD поставлялись в особых защитных картриджах, что не слишком радовало обыкновенных пользователей. На данный момент решение найдено: благодаря покрытию из особого полимера, предложенному TDK (их технология называется DURABIS2), диски Blu-ray будут защищены от царапин, прикосновений и пыли даже лучше, чем их менее технологичные CD/DVD-собратья. По крайней мере, так заявляют производители. Так или иначе, понятно, что дешевле носители от столь трепетного к себе отношения и укутывания полимерами не станут – обычные DVD с дополнительным защитным слоем (Scratchproof, явно родственник DURABIS2) та же TDK продает втридорога. До конца не ясно, будут ли производители дисков использовать для защиты собственных BD лицензированную у TDK технологию или воспользуются своими наработками, но уже однозначно можно утверждать, что защитных картриджей Blu-ray-диски не потребуют. И BD-линейки продуктов столь известных производителей носителей информации, как TDK, Verbatim, Imation, Sony, лишнее тому подтверждение.

Перезаписываемый однослойный BD-RE-диск Sony 25 Гб

Перезаписываемый двухслойный BD-RE-диск Philips 50 Гб

Blu-ray, впрочем как и HD DVD (cм. ниже), обладает достаточно высокой скоростью считывания: базовое значение скорости 1х = 36 Мбит/с, т.е. около 8 Мб/с. Оно соответствует 27x DVD либо 243х CD. Для тех, кого такие скоростные характеристики не устраивают, предусмотрена передача данных с двукратной (2х, 72 Мбит/с) скоростью. При этом линейная скорость диска составляет 4.9 (1х) либо 9.8 (2х) м/с – значения, в принципе, и так достаточно солидные, но, полагаю, их дальнейшее повышение для производителей BD-устройств – лишь дело времени и спроса.

Обратная совместимость Blu-ray-устройств (т.е. возможность чтения ими обычных DVD/CD) рекомендована, но не обязательна – по усмотрению производителя. Судя же по анонсам, все или почти все BD-приводы «первой волны» будут работать с любыми форматами DVD. Многие устройства будут поддерживать также и работу с обыкновенными CD/CD-R/CD-RW. Впрочем, мультиформатность дисков куда интереснее мультиформатности приводов: не так давно компания JVC представила опытный образец трехслойного BD-DVD, который можно использовать как в качестве полноценного Blu-ray-диска (при наличии соответствующего устройства воспроизведения, конечно), так и читать «DVD-слой» на обыкновенном DVD-приводе. В том случае, если технология окажется коммерчески выгодной, гибридные диски могут стать очень популярными на предстоящем переходном этапе.

Известно, что Blu-ray-плееры в обязательном порядке будут поддерживать Java: благодаря специализированной технологии BD-J создатели дисков могут устроить куда более мощные интерактивные меню, реализовать возможность получения бонусного контента через интернет, а также обеспечить множество иных штучек в довесок (например, новые степени защиты контента). Между тем, известно, что практически в любой среде, где можно исполнять код, рано или поздно появятся и малоприятные «бонусы» в форме вирусов. Насколько реально возникновение вредоносных программ для BD-J, а также потенциальную их опасность мы наверняка узнаем вскоре после официального появления Blu-ray-устройств.

«Синелучевой» формат включает поддержку как минимум трех видеокодеков: MPEG-2 (первое время, скорее всего, именно сжатые им фильмы будут доминировать среди выходящих BD), MPEG-4 H.264/AVC и основанного на Microsoft Windows Media 9 VC-1. В числе поддерживаемых аудиокодеков – несжатый PCM, Dolby Digital, Dolby Digital Plus, DTS, DTS-HD и Dolby TrueHD. Есть вероятность, что при подключении к интернету бытовые плееры смогут самостоятельно обновлять прошивку и «обучаться» воспроизведению данных, сжатых с помощью других кодеков (например, обновленных версий старых).

Продукты на BD-ROM будут снабжаться региональным кодированием, причем разбивка по регионам достаточно сильно отличается от таковой для DVD: в регион 1 попадают Северная и Южная Америка, а также Восточная Азия (за исключением Китая). Второй регион – Европа и Африка, третий – Россия, Китай и все остальные страны. Страны «третьего мира», таким образом, изящно превращаются в страны «третьего региона».

Судя по не очень лестным отзывам об AACS, явно «не от хорошей жизни» BDA внедрила в спецификацию Blu-ray отдельную систему управления правами на цифровой контент BD+, которая позволит динамически менять схему шифрования в случае компрометации предыдущей, а также обеспечивать ограниченное копирование данных с носителя. Любопытно, что именно доводка совместимости BD+ с AACS столь затянула утверждение последней. Еще одна степень защиты – трудновоспроизводимые метки «ROM-marks», поддержкой которых будет снабжено все легальное оборудование по производству «штампованных» дисков. По мнению представителей ассоциации, это позволит заметно снизить объемы нелегального тиражирования BD-ROM. Насколько надежными станут принятые меры по ограничению нелегального копирования и тиражирования HD-контента, трудно сказать наперед, однако борьба с пиратством путем жестких ограничений, на мой взгляд, в любом случае обречена на провал. Куда как эффективнее на «корсаров» можно воздействовать грамотной ценовой политикой и целенаправленными мерами по поощрению приобретения легальной продукции, а в некоторых странах – и непосредственным государственным воздействием.

Уже сейчас множество производителей (Pioneer, BenQ, Samsung, Panasonic, Sony и др.) анонсировали широкий спектр как бытовых, так и компьютерных устройств для воспроизведения и записи Blu-ray-дисков. Известно, что Blu-ray-накопитель будет применяться и в ожидаемой игровой консоли Sony PlayStation 3. Похоже, именно теперешняя неразбериха с AACS послужила основной причиной задержки выхода приставки (по новым данным, она появится в ноябре). А меж тем, главный конкурент SPS3 применяет стандартные DVD и уже несколько месяцев успешно продается. Не исключено, кстати, что вскоре Microsoft Xbox360 обзаведется поддержкой внешних подключаемых HD DVD-накопителей – как известно, симпатии редмондского гиганта на стороне конкурирующего оптического формата.

Если в аудио на массовом рынке сейчас начинается серьезный спор между технологиями DVD-A и SACD, то для видео мы наблюдаем - DVD vs Blu-Ray. При этом ситуации зеркально подобны, поскольку SACD и Blu-Ray - это технологии будущего, сегодня доступные только по очень высоким ценам.

Их приход на потребительский рынок рассчитывается примерно в одно и тоже время - начиная с 2004 года, хотя первые модели приводов находятся в промышленном производстве уже сейчас. За SACD и Blu-Ray стоят ведущие производители мира, а возможности, которые сможет получить обыкновенный пользователь в ближайшем будущем просто впечатляют.

Технология Blu-Ray

Девять компаний Hitachi, LG, Matsushita (Panasonic), Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony и Thomson задались целью создать цифровые видео-диски нового поколения. В поисках совершенства они пошли по пути, известному нам со времен разработки DVD, хотя с некоторыми новыми идеями.

За основу технологической разработки был принят новый стандарт, предусматривающий считывание информации с помощью синего лазера. Для обычного CD-ROM применялся луч лазера с длиной волны 780 нанометров (нм) и, соответственно, емкость носителя информации составляла порядка 700 Мб.

Для технологии DVD стали применять лазер с более короткой длиной волны 650 или 635 нм, и это позволило увеличить емкость. В стандартном виде было достигнуто рекордное на то время значение в 4,38 Мб. Но это не стало пределом, так как практически сразу разработчики предложили новые технологии по удвоению плотности записи информации - появились двухслойные и двухсторонние диски.

Двухслойность достигается за счет внедрения полупрозрачного слоя, который прозрачен для света с одной длиной волны и отражает свет другой длины волны. При этом геометрические размеры DVD-дисков остались такими же как и у CD, что позволило выпускать гибридные устройства, способные воспроизводить как обычные компакт-диски, так и DVD. Рекордная емкость DVD-дисков стала равна 15,9 Гб (по 7,95 Гб на каждую сторону двухслойного диска).

В технологии Blu-Ray используется синий лазер с длиной волны 405 нм. Такое уменьшение позволило сузить дорожку в два раза больше, чем у обычного DVD-диска до 0,32 микрон, и увеличить плотность записи данных. Уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз (0,1 мм вместо 0,6 мм) предоставило возможность проведения более качественного и корректного течения операций чтения/записи.

Помимо этого у BLU-Ray приводов увеличено значение числовой апертуры линзы (NA - Numeric Aperture) с 0,6 до 0,85. Новый формат обеспечивает рекордную скорость передачи данных 36 Mbps, при общей емкости диска 23.3GB/25GB/27GB. В данном случае мы говорим о дисках, имеющих геометрические размеры обычного CD (120 мм в диаметре). Но это далеко не все, на что рассчитывают разработчики Blu-Ray. Например, Philips выпустила 30-мм диски и привод к ним.

Емкость таких носителей информации составляет 1 Гб. Эта разработка предназначается для пользователей портативных устройств и мобильных телефонов. Но если мы сейчас говорим о Blu-Ray-диске (BD), то подразумеваем принятый стандарт - размеры как у CD (120 мм в диаметре), емкость - 27 Гб.

На этой схеме показана основная разница между конструкциями однослойных DVD и BD-дисков - меньшая ширина дорожек на BD позволяет увеличить объем носителя в пять раз.

За счет чего достигается большая плотность записи? Увеличение числовой апертуры линзы с 0,6 до 0,85 позволяет увеличить плотность записи в два раза, а более короткая длина волны - в 2,6 раза. Умножая два коэффициента друг на друга мы получаем искомый результат - увеличение емкости по сравнению с DVD в пять раз.

Здесь мы можем увидеть преимущества более тонкого защитного слоя в случае, когда чтение производится с наклоненной поверхности диска. Из иллюстрации становится понятно, что технология чтения данных Blu-Ray предлагает более толерантный помехоустойчивый вариант.

Blu-Ray диски предназначены большей частью для записи цифрового видео. Так, например, их хватит для того, чтобы записать до 2 часов в формате HDTV (телевидения высокой четкости) со скоростью передачи данных более 24 Mbps или более 12 часов видео с 4 Mbps (SDTV/VHS). Ожидается, что с массовым приходом цифрового телевидения стандарт HDTV станет необходимым апгрейдом для тех, кто стремится к качеству. Устройства Blu-Ray позволяют производить качественную (самую качественную на сегодня) запись телепрограмм, фильмов, сигнала с цифровых камер и т.п.

В марте этого года был стандартизирован вариант Blu-Ray-дисков с емкостью 27 Гб (иногда он называется BD-27). На сегодня уже имеются двухслойные диски с удвоенным значением - 46,6/50/54 Гб соответственно. Сейчас выпуском именно дисков занимаются такие производители как Sony, JVC, TDK, Samsung. В скором будущем их станет намного больше.

Устройства Blu-Ray

Самым первым появился рекордер Sony BDZ-S77, представленный на CES 2003 в начале этого года.

Воспроизведение записанных DVD и CD, CD-R и CD-RW-дисков
Запись на Blu-Ray Disc Blank Media.
(i-link) DV-вход для коммутации с цифровой видеокамерой.
S200 - возможность цифровой коммутации двух Blu-Ray-устройств.
Использование однослойных перезаписываемых дисков 23GB BRD.
Запись в режиме реального времени с использованием компрессии стандарта MPEG II и возможностью сохранения до 12 часов видеоинформации на одном Blu-Ray-диске.
Быстрый поиск по произведенным записям, и система навигации по диску.
Технологии удаления шума Motion Adaptive Field Noise Reduction, Block Noise Reduction, а также видео-эквалайзер (Video Equalizer).
Качественная запись HDTV прямо со спутниковой тарелки.
Запись многоканального звука стандарта AAC 5.1.
Динамический диапазон воспроизводимого аудио с DVD - 108 дБ, с CD - 100 дБ.
Возможности редактирования видео до записи на Blu-Ray-диск (технологии Time Based Corrector,
Pre-Field Noise Reduction и Pre-video Equalizer).
Таймер. Автоматизированное управление.
Защита авторских прав самого высокого уровня.

Hitachi

JVC

Panasonic

Philips

Pioneer

Sharp

Zenith

Как видно выпуском устройств и дисков занимаются и фирмы, не входящие в девятку разработчиков. Не так давно было заявлено, что лицензия на технологию Blu-Ray выдается на 10 лет. Ее стоимость будет равняться от 20 до 60 тыс. $ в зависимости от того, что ее покупатель станет выпускать - приводы, диски либо комплектующие.

В завершении

На самом деле, к сожалению, по технологии Blu-Ray сейчас невозможно найти много информации. Приводы пока представлены только на выставках как ноу-хау нового поколения. Хотя этот стандарт, судя по последним событиям, серьезно рассматривается как технология будущего.

Выступая в январе этого года на выставке Consumer Electronics Show, оперативный директор Sony Кунитаке Андо заявил о том, что массовый выпуск устройств Blu-Ray начнется уже в 2003 году, первоначально стартуя с азиатского рынка. Это, кстати, во многом оправдано, поскольку, например, Япония собирается полностью переходить на цифровой формат телевизионного вещания (если они уже не перешли).

Но внедрение Blu-Ray на мировой рынок - дело не из самых легких. Сейчас DVD до сих пор держит лидирующие позиции в сегменте верхнего диапазона пользовательских цен. Этот рынок еще только начинает развиваться. Поэтому очевиден тот факт, что Blu-Ray серьезно о себе заявит после превращения DVD в дешевую технологию. И, скорее всего, заявит он о себе совместно с Super Audio CD.

Еще хочется отметить, что емкость, помещающаяся на обычную 120-мм болванку никогда так близко не приближалась к характеристикам HDD.

Читайте также: