ブルーレイディスクのしくみ

1997年に、デジタルサウンドとビデオを世界中の家庭に持ち込む新しいテクノロジーが登場しました。それはDVDと呼ばれ、映画産業に革命をもたらしました。

業界は、2006年にBlu-rayディスク（BD）を発表することで、さらに別の革命を迎えようとしています。Blu-rayディスクは、その大容量ストレージにより、大量の高解像度ビデオとオーディオ、および写真、データ、その他のデジタルコンテンツ。

この記事では、Blu-rayディスクがどのように機能し、どのように開発されたかを説明し、他のいくつかの新しいデジタルビデオフォーマットとどのように重なり合うかを見ていきます。

現在の片面の標準DVDは、4.7 GB（ギガバイト）の情報を保持できます。これは、平均的な2時間の標準解像度の映画のサイズであり、いくつかの追加機能があります。ただし、画像がはるかに鮮明な高解像度映画（デジタルテレビの仕組みを参照）は、約5倍の帯域幅を使用するため、約5倍のストレージを備えたディスクが必要です。テレビや映画スタジオが高解像度に移行するにつれて、消費者はより多くのストレージ容量を備えた再生システムを必要とするようになります。

ブルーレイは次世代のデジタルビデオディスクです。高解像度ビデオとデジタルオーディオ、およびコンピュータデータを記録、保存、再生できます。ブルーレイの利点は、保持できる情報の量が非常に多いことです。

出典：ホワイトペーパー：Blu-rayディスク形式

次のセクションでは、Blu-rayディスクとDVDの違いについて詳しく説明します。

内容

1. ブルーレイディスクの作成
2. ブルーレイがデータを読み取る方法
3. ブルーレイの競合他社

ブルーレイディスクは、従来のDVDよりも多くのストレージ容量を備えているだけでなく、新しいレベルの双方向性も提供します。ユーザーはインターネットに接続して、字幕やその他のインタラクティブな映画機能を即座にダウンロードできるようになります。ブルーレイを使用すると、次のことができます。

ディスクは、デジタルエンコードされたビデオおよびオーディオ情報をピット（ディスクの中心から端まで伸びるらせん状の溝）に保存します。レーザーは-これらのピットの反対側読み込みバンプをDVDに保存されている映画や番組を再生するために- 。ディスクに含まれるデータが多いほど、ピットは小さく、密集している必要があります。ピット（したがってバンプ）が小さいほど、読み取りレーザーはより正確でなければなりません。

赤色レーザーを使用してデータの読み取りと書き込みを行う現在のDVDとは異なり、Blu-rayは青色レーザー（フォーマットの名前の由来）を使用します。青色レーザーの波長は、赤色レーザー（650ナノメートル）よりも短い（405ナノメートル）。小さい方のビームはより正確に焦点を合わせ、わずか0.15ミクロン（µm）（1ミクロン= 10 ^-6メートル）の長さのピットに記録された情報を読み取ることができます。これはDVDのピットの2倍以上です。さらに、Blu-rayはトラックピッチを0.74ミクロンから0.32ミクロンに減らしました。ピットが小さく、ビームが小さく、トラックピッチが短いため、単層のBlu-rayディスクは25 GBを超える情報を保持できます。これは、DVDに保存できる情報量の約5倍です。

各Blu-rayディスクは、DVDとほぼ同じ厚さ（1.2ミリメートル）です。ただし、2種類のディスクはデータの保存方法が異なります。DVDでは、データはそれぞれ0.6mmの厚さの2つのポリカーボネート層の間に挟まれています。データの上にポリカーボネート層があると、複屈折と呼ばれる問題が発生する可能性があります。この問題では、基板層がレーザー光を2つの別々のビームに屈折させます。ビームが大きく分割されすぎると、ディスクを読み取ることができません。また、DVDの表面が正確に平坦ではなく、したがってビームに対して正確に垂直でない場合、レーザービームが歪むディスクチルトと呼ばれる問題が発生する可能性があります。これらの問題はすべて、非常に複雑な製造プロセスにつながります。

次のセクションでは、Blu-rayがこれらの障害をどのように克服するかを学びます。

名前

ブルーレイの名前は、使用するレーザーの色を表す「青」と、光線を表す「光線」を組み合わせたものです。メーカーによると、「青」の「e」は、日常の言葉を商標登録できないため、意図的に省略されています。

ブルーレイディスクは、1.1 mmの厚さのポリカーボネート層の上にデータを配置することにより、DVD読み取りの問題を克服します。データを一番上に置くと、複屈折が防止されるため、読みやすさの問題が防止されます。また、記録層を読み取り機構の対物レンズの近くに配置することで、ディスクの傾きの問題が実質的に解消されます。データは表面に近いため、ディスクの外側にハードコーティングを施して、傷や指紋からディスクを保護します。

ブルーレイディスクの設計により、製造コストを節約できます。従来のDVDは、記録層が挟まれた2枚の0.6mmディスクを射出成形することによって作成されます。このプロセスは、複屈折を防ぐために非常に注意深く行う必要があります。

ブルーレイディスクは、単一の1.1 mmディスクでのみ射出成形プロセスを実行するため、コストが削減されます。その節約は保護層を追加するコストと釣り合うので、最終価格は通常のDVDの価格以下です。

ブルーレイも有し、より高いデータ転送速度- 36 Mbpsの（毎秒メガビット） -今日のDVDよりも、10Mbpsで転送します。ブルーレイディスクは、25GBの素材を1時間半強で記録できます。

次のセクションでは、Blu-rayの競合他社のいくつかを見ていきます。

用心する

ブルーレイディスクは、現在のDVDよりも優れた装備を備えています。安全な暗号化システムが装備されています。これは、ビデオの著作権侵害や著作権侵害から保護する一意のIDです。

フォーマット

読み取り専用形式で始まり、後で記録可能および再書き込み可能な形式が追加されたDVDやCDとは異なり、Blu-rayは最初はいくつかの異なる形式で設計されています。

• BD-ROM（読み取り専用）-事前に録音されたコンテンツ用
• BD-R（記録可能）-PCデータストレージ用
• BD-RW（書き換え可能）-PCデータストレージ用
• BD-RE（書き換え可能）-HDTV録画用

Blu-rayは以前のDVDに取って代わりますか？そのメーカーはそう望んでいます。その間、JVCは約33.5GBの容量のBlu-ray / DVDコンボディスクを開発し、1枚のディスクで両方のフォーマットのビデオをリリースできるようにしました。しかし、Blu-rayだけが市場に出回っているわけではありません。他のいくつかのフォーマットは、DVD市場のシェアをめぐって競合しています。

もう1つの大きなプレーヤーはHD-DVDで、これはAOD（Advanced Optical Disc）とも呼ばれ、電子機器の巨人である東芝とNECによって開発されました。HD-DVDは、実際には通常のDVDの前に作業中でしたが、2003年まで実際の開発は開始されませんでした。

HD-DVDの利点は、従来のDVDと同じ基本フォーマットを使用するため、同じ機器で製造でき、コストを節約できることです。 HD-DVDはBlu-rayのストレージ容量に匹敵します。書き換え可能な単層HD-DVDは15GBのデータを保持でき、2層ディスクは30 GBを保持でき、3層ディスクは45 GBを保持できます（Blu-rayの27GBと50GBと比較して） 。読み取り専用バージョンは、わずかに少ないデータを保持します。また、HD-DVDは、HDiを使用したBlu-rayのインタラクティブ機能を提供します。 HD-DVDの詳細については、HD-DVDのしくみをご覧ください。

ブルーレイとHD-DVDは市場の2つの主要な競争相手ですが、他の競争相手もあります。Warner Bros. Picturesは、HD-DVD-9と呼ばれる独自のシステムを開発しました。このシステムは、より高い圧縮率を使用して、より多くの情報（約2時間の高解像度ビデオ）を標準DVDに収録します。台湾は、より多くのデータストレージ容量（片面ディスクで5.4 GB、両面ディスクで9.8 GB）を可能にする今日のDVDのアップグレードバージョンであるForward Versatile Disc（FVD）を作成しました。また、中国は、もう1つの高解像度ビデオディスクであるEnhanced Video Disc（EVD）を発表しました。

青色レーザー技術のプロフェッショナルバージョンもあります。ソニーはXDCAMとProData（Professional Disc for Data）を開発しました。前者は、放送局やAVスタジオで使用するために設計されています。後者は主に商用データストレージ（サーバーのバックアップなど）用です。

将来的には、1枚のディスクに25〜54GBをはるかに超える容量があるようです。よるとT3：パイオニアは、ブルーレイを超えて、パイオニアは保持、用語のストレージ容量に当社のPCのほとんどでハードディスクを離れて爆破する光ディスクを開発している500ギガバイトのデータを。どうして？パイオニアのレーザーは紫外線であり、青色よりもさらに短い波長を持っています。

ブルーレイおよび関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

 

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