Blu-ray disk

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. července 2018; kontroly vyžadují 66 úprav .
Blu-ray disk

Optické paměťové médium. Informace jsou zapisovány a čteny laserem
Typ média optický disk
Formát obsahu odlišný
Kapacita 25 GB (jedna vrstva)
50 GB (dvouvrstvá)
100 (tří vrstva)/128 GB (čtyřvrstvá) (BDXL)
Velikost bloku 64 kb ECC
Mechanismus čtení laser, vlnová délka - 405 nm (fialová), 36 Mb/s (1 ×)
mezinárodní standard Blu-ray Disc Association
Velikost průměr 120 mm, tloušťka 1,2 mm
aplikace ukládání zvuku, videa a dat
Rok vydání 2006
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Blu-ray Disc , BD ( angl.  blue ray  - blue beam a disc  - disc; hláskování blu místo modré  - záměrné ) - formát optického média používaný pro záznam se zvýšenou hustotou ukládání digitálních dat, včetně videa s vysokým rozlišením . Blu-ray standard byl společně vyvinut mezinárodním konsorciem BDA . První prototyp nového nosiče byl představen v říjnu 2000 . Moderní verze byla představena na mezinárodní výstavě spotřební elektroniky Consumer Electronics Show (CES), která se konala v lednu 2006 . Komerční uvedení formátu Blu-ray proběhlo na jaře roku 2006.

Blu-ray (dosl. „modrý paprsek“) získal svůj název podle použití krátkovlnného (405 nm ) „modrého“ (ve skutečnosti fialového) laseru pro záznam a čtení . Písmeno „ e “ bylo ze slova „modrá“ záměrně vynecháno, aby bylo možné zaregistrovat ochrannou známku, protože výraz „modrý paprsek“ se často používá a nelze jej zaregistrovat jako ochrannou známku .

Od chvíle, kdy byl tento formát představen v roce 2006 až do začátku roku 2008, mělo Blu-ray vážného konkurenta – alternativní formát HD DVD . Během dvou let řada velkých filmových studií, která původně podporovala HD DVD, postupně přešla na Blu-ray. Warner Brothers , poslední společnost, která vydala své produkty v obou formátech, vyřadila HD DVD v lednu 2008. 19. února téhož roku společnost Toshiba , tvůrce formátu, zastavila vývoj HD DVD. Tato událost znamenala konec další „ války formátů “ [1] .

Variace a velikosti

Na jednovrstvý Blu-ray disk (BD) se vejde 23,3 GiB (25 GB), na dvouvrstvý disk 46,6 GiB (50 GB), na třívrstvý disk 100 GB, na čtyřvrstvý disk 128 GB. Koncem roku 2008 japonská společnost Pioneer předvedla 16- a 20vrstvé 400 a 500GB disky schopné pracovat se stejným 405 nm laserem jako běžné BD přehrávače. Společnost Pioneer Electronics již představila jednotku BDR-206MBK, která podporuje 100 GB třívrstvý disk a 128 GB čtyřvrstvý disk. Disky jsou indexovány BD-R XL [2] .

5. října 2009 japonská korporace TDK oznámila vytvoření zapisovatelného Blu-ray disku s kapacitou 320 gigabajtů. „Nová 10vrstvá média jsou plně kompatibilní se stávajícími jednotkami,“ uvádí TechOn [3] .

Aktuálně dostupné disky jsou BD-R (zapisovatelné), BD-RE (zapisovatelné), BD-RE DL (zapisovatelné) až do 46,6 GiB (50 GB), formát BD-ROM je ve vývoji. Disky BD-R mohou být také typu LTH . Kromě standardních 120mm disků byly vydány 80mm disky pro použití v digitálních fotoaparátech a videokamerách s kapacitou 14,5 GiB (15,6 GB).

Typ Fyzická velikost Kapacita jedné vrstvy Kapacita dvou vrstev
standardní disk 12 cm 25  GB / 23 866 MiB / 25 025 314 816  B 50 GB / 47 732 MiB / 50 050 629 632 B
minidisk  8 cm 7,8 GB / 7 430 MiB / 7 791 181 824 B 15,6 GB / 14 860 MiB / 15 582 363 648 B
Viz také : Mini-CD , Mini-DVD .

Technické vlastnosti

Laser a optika

Technologie Blu-ray využívá 405nm fialový laser pro čtení a zápis ( běžná DVD a CD používají červený a infračervený laser při 650nm a 780nm (635nm pro DVD - R pro Authoring )). Toto zmenšení umožnilo zúžit stopu na polovinu oproti DVD (až 0,32 mikronu) a zvýšit hustotu záznamu dat.

Kratší vlnová délka fialového laseru umožňuje uložit více informací na 12cm disky stejné velikosti jako CD/DVD. Efektivní „velikost bodu“, na kterou může laser zaostřit , je omezena difrakcí a závisí na vlnové délce světla a numerické apertuře čočky použité k jeho zaostření. Snížení vlnové délky, použití numerické apertury (0,85 oproti 0,6 u DVD), kvalitní dvoučočkový systém a snížení tloušťky ochranné vrstvy o faktor šest (0,1 mm místo 0,6 mm) umožnilo provádět kvalitnější a správnější tok operací čtení/zápisu. To umožnilo zapisovat informace do menších bodů na disku, což znamená uložit více informací do fyzické oblasti disku a také zvýšit rychlost čtení na 432  Mbps .

Rychlost záznamu

rychlost jízdy Přenosová rychlost Doba vypalování disku Blu-ray (min)
Mbps MB/s Jedna vrstva Dvojitá vrstva
1X 36 4.5 90 180
2X 72 9 45 90
4X 144 osmnáct 22.5 45
6X 216 27 patnáct třicet
8X 288 36 11.25 22.5
10X 360 45 9 osmnáct
12X 432 54 7.5 patnáct
14X 504 63 6.5 13
16X 576 72 5.7 11.5
20X 810 101 3.5 7,0

Technologie tvrdého povlakování

Vzhledem k tomu, že na Blu-ray discích jsou data umístěna příliš blízko povrchu, byly první verze disků extrémně citlivé na poškrábání a další vnější mechanické vlivy, a proto byly zapouzdřeny do plastových kazet. Tento nedostatek vyvolal vážné pochybnosti, zda bude formát Blu-ray schopen konkurovat HD DVD  , standardu, který byl v té době považován za hlavního konkurenta Blu-ray. HD DVD, kromě své nižší ceny, mohlo fungovat dobře bez kazet, stejně jako formáty CD a DVD , díky čemuž bylo pohodlnější pro kupující a také zajímavější pro výrobce a distributory, kteří nemuseli nést dodatečné náklady. výroby kazet.

Řešení tohoto problému se objevilo v lednu 2004 s příchodem nového polymerového povlaku, který poskytl diskům lepší ochranu proti poškrábání a prachu. Tento povlak, vyvinutý společností TDK Corporation , se nazýval "Durabis". Umožňuje čistit BD papírovými ubrousky, které mohou poškodit CD a DVD.

Stejné nevýhody má formát HD DVD[ co? ] , protože tyto disky jsou založeny na starších optických médiích.

Kodeky

Kodek se používá ke konverzi video a audio streamu a určuje velikost, kterou video zabere na disku. Téměř všechny videodisky, které se objevily na začátku, budou používat kodek MPEG-2 .

V současné době specifikace formátu BD-ROM zahrnuje podporu tří kodeků : MPEG-2 , který je standardem i pro DVD ; Kodek MPEG-4 H.264/AVC a VC-1  je nový rychle se rozvíjející kodek založený na Microsoft Windows Media 9. Při použití prvního kodeku je možné na jednu vrstvu nahrát asi dvě hodiny videa ve vysokém rozlišení, další dva modernější kodeky umožňují záznam až čtyř hodin videa na vrstvu.

Pro zvuk podporuje BD-ROM lineární (nekomprimované) PCM , Dolby Digital , Dolby Digital Plus , DTS , Dolby TrueHD , DTS-HD Master Audio a Dolby Lossless ( formát bezztrátové komprese dat , známý také jako Meridian Lossless Packing ( MLP ). ).

Kompatibilita

Přestože sdružení Blu-ray Disc Association nezavazuje výrobce přehrávačů, důrazně doporučuje, aby umožnili zařízením Blu-ray přehrávat disky ve formátu DVD kvůli zpětné kompatibilitě.

Kromě toho společnost JVC vyvinula technologii, která umožňuje použití fyzické oblasti pro DVD i BD na stejném disku, čímž vzniká kombinovaný disk BD/DVD. Prototypy takových disků byly ukázány na stejném CES v lednu 2006. V tuto chvíli mají kupující možnost zakoupit si disk, který lze přehrávat v DVD přehrávačích i BD přehrávačích, ale získávají obraz různé kvality.

Kódy regionů

Filmy Blu-ray mají jiné kódy regionů než disky DVD . Existují 3 regiony [4] :

Kód Kraj
1 nebo A Amerika , východní a jihovýchodní Asie (výjimky: Čína ), Tchaj-wan
2 nebo B Evropa , Oceánie , Afrika , Střední východ , francouzské zámořské majetky , Grónsko
3 nebo C Střední a jižní Asie , Mongolsko , Rusko , pevninská Čína

Antikopírovací systémy

Formát Blu-ray využívá experimentální funkci ochrany proti kopírování zvanou BD+, která umožňuje dynamicky měnit schéma šifrování. Jakmile je šifrovací schéma narušeno, výrobci jej mohou aktualizovat a všechny následující kopie budou chráněny novým schématem. Jediné prolomení šifry tedy neohrozí celou specifikaci po celou dobu její životnosti. Bude také použita technologie Mandatory Managed Copy , která uživatelům umožňuje vytvářet legální kopie videoinformací v chráněném formátu. Tato technologie byla vyvinuta společností Hewlett-Packard a vyžaduje, aby byla do formátu zahrnuta. Právě nedostatek schopnosti dynamicky měnit schéma šifrování umožnil vytvořit program DeCSS .

Další úrovní ochrany, kterou disky disponují, je technologie digitálního vodoznaku „ROM-Mark“. Během výroby bude napevno zapojen do ROM mechanik , což zabrání přehrávači přehrávat obsah bez speciálního skrytého štítku, o kterém Asociace tvrdí, že nelze padělat. Takže přísnou regulací a licencováním továren budou vybráni výrobci disků, kterým bude dodáno speciální vybavení.

Kromě toho budou všechny Blu-ray přehrávače schopny vysílat plný video signál pouze přes šifrované rozhraní nebo nezabezpečené analogové rozhraní.

Zabezpečení Blu-ray bylo prolomeno 20. ledna 2007 [5] . V reakci na to BDA urychlilo dobu vydání BD-Plus (Blu-Disc+), který byl napaden v září 2008 [6] .

Systém souborů

Blu-ray s AVCHD používají Universal Disk Format ( UDF ) 2.50 nebo 2.60.

Technologie

BD-Live

BD-Live (Blu-ray Disc - Live ) je technologie Sony používaná na discích Blu-ray k poskytování interaktivních funkcí.

Funkce BD-Live poskytuje přístup do světa interaktivní zábavy: internetové hry, soutěže a další internetové služby. Po aktivaci BD-Live je také možné stáhnout si další materiály o filmu, které na disku nejsou, jako jsou exkluzivní videa nebo rozhovory s herci a režisérem. Pro přístup k těmto materiálům musíte navštívit speciální stránku věnovanou filmu a stáhnout si potřebné informace. [7]

Typ LTH

LTH (Low To High) je technologie, která zjednodušuje a snižuje náklady na výrobu zapisovatelných BD-R disků (blanků) na současném vybavení výrobců DVD-R disků. Používá se organický materiál, jako u CD/DVD-přířezů. V obchodech typu LTH jsou disky umístěny jako BD-R pro záznam dat, ale samozřejmě jsou vhodné pro záznam jakéhokoli obsahu. Problém je, že ne všechna Blu-ray zařízení (hlavně videopřehrávače) dokážou tento formát zapisovat a číst – LTH disky nerozpoznají, ale většina zařízení s nimi po aktualizaci firmwaru (firmwaru) pracuje.

Viz například Verbatim BD-R LTH Type Compatibility [8] [9] .

Formát LTH ve skutečnosti ztrácí na kvalitě záznamu (organická vrstva těchto disků (organická zapisovatelná vrstva se používá na všech discích CD a DVD ) proti anorganické vrstvě u běžných BD-R - anorganická vrstva předpokládá výrazně spolehlivější záznam a používá se v konvenčních BD-R- blankech, stejně jako M-ARC discích) a v současné době zaostává z hlediska technických vlastností - u takových disků je obtížné zvýšit rychlost čtení a zápisu. Formát byl koncipován jako alternativa, aby se zjednodušila hromadná výroba disků a v důsledku toho se pro spotřebitele snížily konečné náklady na BD-R "typ LTH". [deset]

Zajímavé je, že disky HD DVD-R měly také organickou záznamovou vrstvu. Pracovní plocha BD-R "LTH Type" a HD DVD-R má tedy na rozdíl od běžných disků BD-R zlatožlutou barvu.

BD DL

Objem byl zvýšen na 50 GB (2vrstvý disk).

BDXL

Další vývoj formátu BD. Kapacita zvýšena na 100 GB (3vrstvý BD TL) a 128 GB (4vrstvý BD QL) [11] .

Disky BDXL nelze číst jednotkami BD, ale jednotky BDXL mohou číst disky BD.

BDXL disky byly oznámeny společnostmi Sony , Sharp , TDK , Verbatim, Panasonic .

IH-BD

Dvouvrstvý hybrid vrstev formátu BD-ROM a BD-RE. Obsahuje jednu 25GB vrstvu pro jednorázový záznam[ jak? ] a další 25 GB vrstvu pouze pro čtení.

Jednotky nejsou kompatibilní se stávajícími jednotkami.

Rozdíly ve specifikacích Blu-ray disků

jedna vrstva dvojitá vrstva třívrstvý čtyřvrstvý
Typ disku R, RE nebo ROM R nebo RE R
Kapacita 25 GB 50 GB 100 GB 128 GB
Kapacita vrstvy 25 GB 33,4 GB 32 GB
Minimální délka jámy 0,149 um 0,112 um 0,117 um
Kolísání stopy 0,32 um
Modulace 17PP
Oprava chyb Reed-Solomonův kód s podkódem BIS burst error detection
Velikost sektoru / bloku 2 kB / 64 kB
Režim čtení - Režim zpětného čtení
Rychlost zápisu dat RE: 1x [12] , 2x R: 1x. 2x. 4x (volitelné), 6x (volitelné) RE: 2x R: 2x, 4x R: 2x, 4x
Rychlost 36-216 Mbps 72-144 Mbps 100-? Mb/s

Blu-ray 3D

Blu-Ray Disc Association (BDA) vytvořila pracovní skupinu zástupců filmového průmyslu, IT a výrobců spotřební elektroniky, aby definovala standardy pro umístění 3D filmů na Blu-Ray disky [13] . 17. prosince 2009 BDA oficiálně oznámilo 3D specifikaci pro Blu-Ray disky, která tvrdí, že je zpětně kompatibilní se stávajícími konvenčními přehrávači [14] . BDA vysvětluje:

„Specifikace Blu-Ray 3D popisují kódování 3D videa pomocí profilu „Stereo High“ (definovaného pomocí Multiview Video Coding (MVC)), který je doplňkem kodeku AVC (ITU-T H.264 Advanced Video Coding), který je již implementován v všechny přehrávače disků Blu-ray disk. MPEG4-MVC komprimuje oba záběry (levé oko i pravé oko), takže tok je obvykle o 50 % větší než ekvivalentní 2D tok; při 1080p může být standard plně zpětně kompatibilní se současnými 2D Blu-Ray přehrávači." [patnáct]

To znamená, že tok MVC (3D) je zpětně kompatibilní s tokem H.264/AVC (2D), takže starší 2D zařízení a programy mohou dekódovat stereoskopické toky videa (kromě dalších informací pro druhou videosekvenci).

Sony přidalo podporu Blu-Ray 3D herní konzoli PlayStation 3 aktualizací firmwaru 21. září 2010 [16] . 3D videohry byly dostupné na stejné konzoli s aktualizací 21. dubna 2010 [17] . Od verze softwaru 3.70 (aktualizace 9. srpna 2011) může PlayStation 3 přehrávat streamy DTS-HD Master Audio a DTS-HD High Resolution Audio při přehrávání 3D Blu-Ray [18] . Dolby TrueHD se používá na malém počtu disků a audio výstup jako digitální stream je dostupný pouze na tenkých modelech PlayStation 3 (původní tlusté modely dekódují zvuk a posílají analogový LPCM stream ) [19] .

Ultra HD Blu-ray ( 4K Ultra HD)

UHD Blu-ray disky na vyžádání BDA jsou chráněny DRM ( Digital Rights Management ). K přehrávání takových disků musí počítačový systém podporovat řadu technologií: pokročilý systém přístupu k obsahu (Advanced Access Content System, AACS ), ochrana digitálního obsahu s vysokou šířkou pásma ( HDCP ) verze 2.2, Intel SGX (Software Guard Extensions, tato technologie poskytuje hardwarové šifrování dat, izolování aplikačního kódu a dat v chráněné oblasti paměti (enkláva; podporováno pouze na procesorech Intel Core 7000, 8000, 9000 a 10000 generací, také 3. generace serverových procesorů Intel Xeon Scalabale , procesory AMD nepodporují SGX [20] ).

Nemá žádnou regionální ochranu .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Válka formátu Blu-ray vs. HD DVD (odkaz není k dispozici) . Lenta.ru _ Získáno 5. března 2009. Archivováno z originálu dne 28. října 2011. 
  2. ↑ Společnost Pioneer uvádí v USA vypalovačku Blu-ray připravenou pro BDXL | Časopis Tech Connect . Získáno 6. ledna 2011. Archivováno z originálu 18. ledna 2011.
  3. ↑ TDK oznamuje 320 GB Blu-ray disk . Získáno 5. října 2009. Archivováno z originálu 14. července 2010.
  4. ↑ Blu-ray Disc for Video (nedostupný odkaz) . Získáno 20. července 2013. Archivováno z originálu 2. června 2011. 
  5. ↑ Blu-ray a AACS - Fórum Doom9 . Datum přístupu: 22. ledna 2007. Archivováno z originálu 22. ledna 2007.
  6. ↑ Konečně zpracování BD+ (?) Archivováno 7. ledna 2010 na Wayback Machine - Fórum Doom9
  7. ↑ BD-Live // ​​​​Oficiální  webové stránky BD-Live
  8. ↑ Média Blu ray – Disky BD-R LTH . Datum přístupu: 12. ledna 2013. Archivováno z originálu 24. prosince 2012.
  9. ↑ Kompatibilita vypalovačky BD-R 2x LTH . Datum přístupu: 12. ledna 2013. Archivováno z originálu 6. ledna 2011.
  10. ↑ Permanentní úložiště optického archivu Millenniata . Získáno 7. března 2010. Archivováno z originálu 30. března 2010.
  11. ↑ Bílá kniha Blu-ray Disc Rewritable Format (BDXL) (nedostupný odkaz) . Získáno 4. května 2011. Archivováno z originálu dne 4. listopadu 2011. 
  12. ↑ Standardní rychlost 1x = 36 Mbps
  13. ↑ Blu-ray mozky vytvářejí 3D pracovní skupinu (downlink) . reghardware.co.uk (20. května 2009). Získáno 23. května 2009. Archivováno z originálu 23. května 2009. 
  14. ↑ Chabot, Jeff 3D specifikace dokončeny pro Blu-ray, které se objeví na trhu příští rok . Zpráva HD (17. prosince 2009). Získáno 17. prosince 2009. Archivováno z originálu dne 23. března 2010.
  15. ↑ Blu-ray Disc Association oznamuje konečnou 3D specifikaci . Business Wire (17. prosince 2009). Získáno 18. prosince 2009. Archivováno z originálu 20. prosince 2009.
  16. ↑ Aktualizace systémového softwaru PS3 (verze 3.50) . Získáno 21. září 2010. Archivováno z originálu 24. září 2010.
  17. ↑ Lempel, Eric PS3 jde 3D 10. června [2010 ] . PlayStation Blog (21. dubna 2010). Získáno 14. června 2011. Archivováno z originálu 29. června 2011.
  18. ↑ Lempel, Eric PS3 System Software Update (v3.70) . PlayStation.Blog (9. srpna 2011). Získáno 2. listopadu 2011. Archivováno z originálu 16. srpna 2011.
  19. ↑ Allen, Danny Takže, PS3 Slim může Bitstream Dolby TrueHD a DTS-HD Master Audio po tom všem? . Gizmodo (21. srpna 2009). Získáno 28. června 2012. Archivováno z originálu 9. července 2012.
  20. ↑ Intel zakázal vlastníkům svých nových procesorů sledovat licencované filmy z 4K disků Archivováno 18. ledna 2022 na Wayback Machine // CNews , 17. ledna 2022

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích