Blu-ray Disc

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «BD-ROM»)
Перейти к: навигация, поиск
Blu-ray Disc
Blu-ray Disc logo.svg
BluRayDiscBack.png
Оптический носитель информации. Процесс записи и считывания информации осуществляется при помощи лазера
Тип носителя

оптический диск

Формат контента

MPEG-2
H.264
VC-1

Ёмкость

25 Гб (однослойный)
50 Гб (двухслойный)
100/128 Гб (BDXL) />400 GB (?)

Размер блока

64 кб ECC

Считывающий механизм

лазер, длина волны — 405 нм (фиолетовый), 36 Мб/с (1×)

Международный стандарт

Blu-ray Disc Association

Размер

диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм

Применение

хранение данных,
видео высокого разрешения (1080p),
звук высокого разрешения,
стереоскопическое 3D видео,
игры PlayStation 3,
игры PlayStation 4,
игры Xbox One

Год выпуска

2006

Работа с оптическими дисками
Типы оптических дисков
Форматы
Технологии защиты
Blu-ray диск Panasonic, объём 50 Гб, в картридже

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать товарный знак, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано как товарный знак.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент — альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали 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 очередной «войне форматов»[1].

Вариации и размеры[править | править вики-текст]

Пустой перезаписываемый диск Blu-ray (BD-RE).

Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3 ГиБ (25 ГБ), двуслойный диск может вместить 46,6 ГиБ (50 ГБ), трёхслойный диск может вместить 100 ГБ, четырёхслойный диск может вместить 128 ГБ. Ещё в конце 2008 года японская компания Pioneer демонстрировала 16- и 20-слойные диски на 400 и 500 ГБ, способные работать с тем же самым 405-нм лазером, что и обычные BD-плееры. Компания Pioneer Electronics уже представила привод BDR-206MBK поддерживающий трёхслойный диск 100 ГБ и четырёхслойный диск 128 ГБ. Диски имеют следующую индексацию BD-R XL[2].

5 октября 2009 года японская корпорация TDK сообщила о создании записываемого Blu-ray диска ёмкостью 320 гигабайт. Новый десятислойный носитель полностью совместим с существующими приводами, сообщает сайт TechOn.[3]

На данный момент доступны диски BD-R (одноразовая запись), BD-RE (многоразовая запись), BD-RE DL (многоразовая запись) вместимостью до 46,6 ГиБ (50 ГБ), в разработке находится формат BD-ROM. BD-R диски также могут быть LTH типа. В дополнение к стандартным дискам размером 120 мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровых фото- и видеокамерах вместимостью 14,5 ГиБ (15,6 ГБ).

Тип Физический размер Однослойная вместимость Двухслойная вместимость
Стандартный диск 12 см 25 ГБ / 23866 МиБ / 25025314816 Б 50 ГБ / 47732 МиБ / 50050629632 Б
Минидиск  8 см 7,8 ГБ / 7430 МиБ / 7791181824 Б 15,6 ГБ / 14860 МиБ / 15582363648 Б

Технические особенности[править | править вики-текст]

Лазер и оптика[править | править вики-текст]

В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно (635 нм для DVD-R for Authoring).

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-сантиметровых 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 числовой апертуры (0,85, в сравнении с 0,6 для DVD), высококачественной двухлинзовой системы, а также 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. Это позволило записывать информацию в меньшие точки на диске, а значит, хранить больше информации в физической области диска, а также увеличить скорость считывания до 432 Мбит/с.

Скорость записи[править | править вики-текст]

Скорость привода Скорость передачи данных Время записи Blu-Ray дисков (мин)
Мбит/с Мбайт/с Однослойные Двухслойные
1X 36 4,5 90 180
2X 72 9 45 90
4X 144 18 23 45
6X 216 27 15 30
8X 288 36 12 23
12X 432 54 8 15

Технология твёрдого покрытия[править | править вики-текст]

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 DVD, что делало его более удобным для покупателей, а также более интересным для производителей и дистрибьюторов, которым было невыгодно нести дополнительные траты на изготовление картриджей.

Решение этой проблемы появилось в январе 2004 года с появлением нового полимерного покрытия, которое дало дискам более качественную защиту от царапин и пыли. Это покрытие, разработанное корпорацией TDK, получило название «Durabis». Оно позволяет очищать BD при помощи бумажных салфеток, которые могут нанести повреждения CD и DVD. Формат HD DVD имеет те же недостатки, так как эти диски производятся на основе старых оптических носителей.

Кодеки[править | править вики-текст]

Кодек используется для преобразования видео и аудио-потока и определяет размер, который видео будет занимать на диске. Почти во всех видеодисках, которые появятся в начале, будет использоваться кодек MPEG-2.

На данный момент в спецификацию формата BD-ROM включена поддержка трёх кодеков: MPEG-2, который также является стандартным для DVD; MPEG-4 H.264/AVC кодек и VC-1 — новый быстро развивающийся кодек, созданный на основе 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, DTS, Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio и Dolby Lossless (формат сжатия данных без потерь, также известный как Meridian Lossless Packing (MLP).

Совместимость[править | править вики-текст]

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

Более того, компания JVC разработала технологию, которая позволяет наносить на один диск как физическую область для DVD, так и для BD, получая, таким образом, комбинированный BD/DVD диск. Прототипы дисков были показаны на международной выставке потребительской электроники CES, прошедшей в январе 2006 года. На данный момент у покупателей появилась возможность купить диск, который можно будет проигрывать как в DVD-проигрывателях, так и в BD-проигрывателях,но получая картинку разного качества.

Коды регионов[править | править вики-текст]

Видеофильмы формата Blu-ray имеют отличные от DVD коды регионов. Существуют 3 региона[4]:

Код Регион
1 или A Америка, Восточная и Юго-Восточная Азия (исключения: Китай), Тайвань
2 или B Европа, Океания, Африка, Ближний Восток, заморские владения Франции, Гренландия
3 или С Центральная и Южная Азия, Монголия, Россия, Континентальный Китай

Системы противодействия копированию[править | править вики-текст]

В формате Blu-ray применён экспериментальный элемент защиты от копирования 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 Hewlett-Packard и потребовала её включения в формат. Именно отсутствие возможности динамически менять схему шифрования позволило создать программу DeCSS.

Следующий уровень защиты, которым обладают диски — это технология цифровых водяных знаков «ROM-Mark». Она будет жёстко «прошита» в ПЗУ приводов при производстве, что не позволит проигрывателю воспроизводить содержимое 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[5]. В ответ на это Ассоциация BDA ускорила время выпуска BD-Plus (Blu-Disc +), который был взломан в сентябре 2008 года[6]

Файловая система[править | править вики-текст]

Blu-ray с AVCHD используют Universal Disk Format (UDF) 2.50 или 2.60

Технологии[править | править вики-текст]

BD-Live[править | править вики-текст]

Логотип технологии BD-Live

BD-Live (Blu-ray Disc — Live) — технология Sony, используемая в Blu-ray дисках для реализации интерактивных функций.

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

Официальный сайт BD-Live (англ.)

LTH Type[править | править вики-текст]

LTH (Low To High) — технология, упрощающая и снижающая стоимость производства записываемых дисков BD-R (болванок) на текущем оборудовании производителей DVD-R дисков. Используется органический материал, как и в CD/DVD болванках. В магазинах LTH Type диски позиционируются как BD-R для записи данных, но, разумеется, подходят для записи любого содержимого. Проблема в том, что не все Blu-ray устройства (главным образом видеоплееры) могут писать и читать этот формат — не опознают LTH диски, однако большинство устройств работает с ними после обновления своей микропрограммы (прошивки).

См. к примеру, Verbatim BD-R LTH Type Compatibility.[7][8]

На самом деле, LTH формат проигрывает в качестве записи (органический слой этих дисков против неорганического в обычных BD-R) и на данный момент отстает по техническим свойствам — трудно форсировать скорость чтения и записи таких дисков. Формат задумывался как альтернативный, с целью упростить массовое производство болванок и, как следствие, снизить конечную стоимость BD-R «LTH Type» для потребителя.

Органический записываемый слой применяется во всех болванках CD и DVD. Неорганический слой предполагает существенно более надёжную запись и применяется в обычных BD-R болванках, а также M-ARC дисках.[9]

Интересно, что болванки формата HD DVD-R тоже имели органический записываемый слой. Так, рабочая поверхность BD-R «LTH Type» и HD DVD-R имеет золотисто-жёлтый цвет, в отличие от обычных BD-R дисков.

BD DL[править | править вики-текст]

Диски BD-R DL

Объем увеличен до 50 ГБ (2-слойный диск).

BDXL[править | править вики-текст]

Трехслойный BD-R XL 100GB Sharp

Дальнейшее развитие формата BD. Объем увеличен до 100 ГБ (3-слойные диски) и 128 ГБ (4-слойные диски)[10].

Диски BDXL не могут читаться на приводах BD, но приводы BDXL могут читать BD-диски.

О создании дисков BDXL заявили Sony, Sharp, TDK, Verbatim, Panasonic.

IH-BD[править | править вики-текст]

Двуслойный гибрид из слоев формата BD-ROM и BD-RE. Содержит один слой 25 ГБ для одноразовой записи и ещё один слой 25 ГБ только для чтения.

Диски несовместимы с существующими приводами.

Различия в спецификациях Blu-ray дисков[править | править вики-текст]

Однослойный Двухслойный Трехслойный Четырехслойный
Тип диска R, RE или ROM[11] R или RE R
Емкость 25 ГБ 50 ГБ 100 ГБ 128 ГБ
Емкость слоя 25 ГБ 33,4 ГБ 32 ГБ
Минимальная длина пита 0,149 мкм 0,112 мкм 0,117 мкм
Колебание дорожки 0,32 мкм
Модуляция 17PP
Коррекция ошибок Код Рида — Соломона с подкодом выявления пакетных ошибок BIS
Размер сектора / блока 2 кБ / 64 кБ
Режим считывания - Режим обратного считывания
Скорость записи данных RE: 1x[12], 2x R: 1x. 2x. 4x(доп.), 6x(доп.) RE: 2x R: 2x, 4x R: 2x, 4x
Скорость передачи данных 36—216 Мб/с 72—144 Мб/с

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]