Как работают диски Blu-ray

В 1997 году появилась новая технология, которая принесла цифровой звук и видео в дома по всему миру. Он назывался DVD и произвел революцию в киноиндустрии.

В 2006 году в отрасли появилась возможность совершить еще одну революцию с появлением дисков Blu-ray ( BD ). Обладая большой емкостью, диски Blu-ray могут хранить и воспроизводить большое количество видео и аудио высокой четкости , а также фотографии, данные и другой цифровой контент.

В этой статье объясняется, как работает диск Blu-ray и как он был разработан, и мы увидим, как он сочетается с некоторыми другими новыми форматами цифрового видео, которые появятся на горизонте.

Текущий односторонний стандартный DVD может содержать 4,7 ГБ ( гигабайт ) информации. Это примерно размер среднего двухчасового фильма стандартного разрешения с несколькими дополнительными функциями. Но фильм высокой четкости с гораздо более четким изображением (см. Как работает цифровое телевидение ) занимает примерно в пять раз больше полосы пропускания и, следовательно, требует диска примерно в пять раз большего объема памяти. По мере того как телевизоры и киностудии переходят на формат высокой четкости, потребителям потребуются системы воспроизведения с гораздо большей емкостью памяти .

Blu-ray — это цифровой видеодиск нового поколения. Он может записывать, хранить и воспроизводить видео высокой четкости и цифровой звук, а также компьютерные данные. Преимущество Blu-ray заключается в том, что он может хранить огромное количество информации:

Источник: Технический документ: Формат диска Blu-ray.

Мы узнаем больше о различиях между дисками Blu-ray и DVD в следующем разделе.

Содержание

1. Создание диска Blu-ray
2. Как Blu-ray читает данные
3. Blu-Ray конкуренты

Диски Blu-ray не только обладают большей емкостью, чем традиционные DVD, но и предлагают новый уровень интерактивности . Пользователи смогут подключаться к Интернету и мгновенно загружать субтитры и другие интерактивные функции фильмов. С Blu-ray вы можете:

Диски хранят закодированную в цифровом виде видео- и аудиоинформацию в ямах — спиральных канавках, которые проходят от центра диска к его краям. Лазер считывает другую сторону этих ямок — выступов — для воспроизведения фильма или программы, хранящихся на DVD. Чем больше данных содержится на диске, тем меньше и плотнее должны быть питы. Чем меньше ямки (и, следовательно, неровности), тем более точным должен быть считывающий лазер.

В отличие от современных DVD, которые используют красный лазер для чтения и записи данных, Blu-ray использует синий лазер (отсюда и название формата). Синий лазер имеет более короткую длину волны ( 405 нанометров ), чем красный лазер (650 нанометров). Меньший луч фокусируется более точно, что позволяет ему считывать информацию, записанную в ямках длиной всего 0,15 микрона (мкм) (1 микрон = 10 ^-6 метров) — это более чем в два раза меньше, чем ямки на DVD. Кроме того, Blu-ray уменьшил шаг дорожек с 0,74 мкм до 0,32 мкм .. Меньшие ямки, меньший луч и более короткий шаг дорожек вместе позволяют однослойному диску Blu-ray вмещать более 25 ГБ информации, что примерно в пять раз превышает объем информации, который может храниться на DVD.

Каждый диск Blu-ray примерно такой же толщины ( 1,2 миллиметра ), что и DVD. Но два типа дисков хранят данные по-разному. В DVD данные помещаются между двумя слоями поликарбоната толщиной 0,6 мм каждый. Наличие слоя поликарбоната поверх данных может вызвать проблему, называемую двулучепреломлением , при которой слой подложки преломляет лазерный свет на два отдельных луча. Если луч разделяется слишком широко, диск не может быть прочитан. Кроме того, если поверхность DVD не совсем плоская и, следовательно, не совсем перпендикулярна лучу, это может привести к проблеме, известной как наклон диска , при которой лазерный луч искажается. Все эти проблемы приводят к очень сложному производственному процессу.

Узнайте, как Blu-ray преодолевает эти препятствия, в следующем разделе.

Название

Название Blu-ray представляет собой комбинацию «синий» для цвета используемого лазера и «луч» для оптического луча. По словам производителей, буква «е» в слове «синий» была намеренно опущена, потому что повседневное слово не может быть товарным знаком .

Диск Blu-ray устраняет проблемы с чтением DVD, помещая данные поверх поликарбонатного слоя толщиной 1,1 мм . Наличие данных сверху предотвращает двойное лучепреломление и, следовательно, предотвращает проблемы с читаемостью. А поскольку записывающий слой располагается ближе к линзе объектива считывающего механизма, проблема наклона диска практически устраняется. Поскольку данные находятся ближе к поверхности, на внешнюю сторону диска наносится твердое покрытие, защищающее его от царапин и отпечатков пальцев.

Дизайн дисков Blu-ray снижает производственные затраты. Традиционные DVD изготавливаются методом литья под давлением из двух дисков диаметром 0,6 мм, между которыми зажат записывающий слой. Процесс должен быть выполнен очень осторожно, чтобы предотвратить двойное лучепреломление.

Для дисков Blu-ray процесс литья под давлением выполняется только на одном диске диаметром 1,1 мм, что снижает стоимость. Эта экономия уравновешивает затраты на добавление защитного слоя, так что конечная цена не превышает цену обычного DVD .

Blu-ray также имеет более высокую скорость передачи данных — 36 Мбит/с (мегабит в секунду), чем современные DVD, которые передаются со скоростью 10 Мбит/с. На диск Blu-ray можно записать 25 ГБ материала чуть более чем за полтора часа.

В следующем разделе мы рассмотрим некоторых конкурентов Blu-ray.

На страже

Диски Blu-ray лучше подготовлены, чем современные DVD. Они оснащены безопасной системой шифрования — уникальным идентификатором, который защищает от видеопиратства и нарушения авторских прав.

Форматы

В отличие от DVD и CD , которые начинались с форматов только для чтения и только позже были добавлены записываемые и перезаписываемые форматы, Blu-ray изначально разработан для нескольких различных форматов:

• BD-ROM (только для чтения) - для предварительно записанного контента
• BD-R (записываемый) - для хранения данных ПК
• BD-RW (перезаписываемый) - для хранения данных ПК
• BD-RE (перезаписываемый) - для записи HDTV

Заменит ли Blu-ray предыдущие DVD? Его производители на это надеются. Тем временем JVC разработала комбинированный диск Blu-ray/DVD емкостью приблизительно 33,5 ГБ, что позволяет выпускать видео в обоих форматах на одном диске. Но Blu-ray не одинок на рынке. Несколько других форматов конкурируют за долю рынка DVD.

Другим крупным игроком является HD-DVD , также называемый AOD (Advanced Optical Disc), который был разработан гигантами электроники Toshiba и NEC . На самом деле HD-DVD находился в разработке раньше, чем обычный DVD, но настоящая разработка началась только в 2003 году.

Преимущество HD-DVD заключается в том, что он использует тот же базовый формат, что и традиционный DVD, и поэтому может производиться на том же оборудовании , что снижает затраты. HD-DVD соответствует емкости Blu-ray. Перезаписываемый однослойный диск HD-DVD может содержать 15 ГБ данных, двухслойный диск — 30 ГБ, а трехслойный диск — 45 ГБ (по сравнению с 27 ГБ и 50 ГБ для Blu-ray). . Версии только для чтения содержат немного меньше данных. Кроме того, HD-DVD предлагает интерактивные возможности Blu-ray с HDi. Для получения дополнительной информации о HD-DVD ознакомьтесь с разделом «Как работает HD-DVD » .

Blu-ray и HD-DVD являются двумя основными конкурентами на рынке, но есть и другие претенденты. Warner Bros. Pictures разработала собственную систему под названием HD-DVD-9 . Эта система использует более высокую степень сжатия, чтобы поместить больше информации (около двух часов видео высокой четкости) на стандартный DVD. Тайвань создал Forward Versatile Disc (FVD), модернизированную версию современных DVD-дисков, которая обеспечивает большую емкость хранения данных (5,4 ГБ на одностороннем диске и 9,8 ГБ на двустороннем диске). И Китай представил Enhanced Video Disc (EVD), еще один видеодиск высокой четкости.

Существуют также профессиональные версии технологии синего лазера. Sony разработала XDCAM и ProData (профессиональный диск для данных). Первый предназначен для использования вещательными компаниями и AV-студиями. Последний предназначен в первую очередь для коммерческого хранения данных (например, для резервного копирования серверов ).

Похоже, что в будущем на одном диске будет намного больше, чем от 25 до 54 ГБ. Согласно T3: Pioneer выходит за рамки Blu-Ray , Pioneer разрабатывает оптический диск, который превзойдет жесткий диск в большинстве наших ПК с точки зрения емкости хранения данных, вмещая 500 ГБ данных. Как же так? Лазеры Pioneer являются ультрафиолетовыми , длина волны которых даже короче, чем у синего.

Для получения дополнительной информации о Blu-ray и связанных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

 

Статьи по Теме

Больше отличных ссылок

Источники