Vikipeedia

Blu-ray Disc

(Ümber suunatud leheküljelt Blu-ray)

Blu-ray-ketas (inglise Blu-ray Disc, lühendatult BD) on optiline andmekandja (andmekandja optilisel kettal), millelt loetakse ja millele kirjutatakse laseriga. BD-kettal müüakse muuhulgas ka HD-kvaliteediga (high-density; kõrglahutusega) videot.

Blu-ray Disc
Meediumi tüüp kõrgtihe optiline ketas
Kodeering MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), ja VC-1
Mahtuvus 25 GB (ühekihiline), 50 GB (kahekihiline), 100 GB (kolmekihiline BDXL), 128 GB (neljakihiline BDXL)
Lugemismehhanism 405 nm laser :1×@36 Mbit/s & 2×@72 Mbit/s
Looja Blu-ray Disc Association
Kasutatakse andmete hoiustamine, kõrglahutusega video ja PlayStation 3 mängud

Nimi Blu-ray Disc[1] viitab sinisele laserkiirele lainepikkusega 405 nm (ultraviolett), mida kasutatakse plaatide lugemiseks ning mis võimaldab salvestada sarnasele andmekandjale vähemalt 6 korda suuremas mahus andmeid kui tavalisele DVD-le, mille puhul kasutatakse 650 nm punast laserit. Kuna lühema lainepikkusega sinist laserkiirt saab täpsemini ja väiksemasse punkti fookustada, on võimalik andmeid suurema tihedusega salvestada ja lugeda.

Ajalugu

muuda

BD-ketta disainis elektroonikatootjate ja arvutifirmade grupp BDA (Blu-ray Disc Association), mille liikmed on Apple, Dell, Hitachi, HP, JVC, LG, Mitsubishi, Panasonic, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony, TDK, Thomson jt. BD-tehnoloogiat toetab ka Sony Pictures Entertainment. Teistest filmistuudiotest on oma toetust Blu-ray standardile kuulutanud MGM Studios, The Walt Disney Company ja sellele kuuluv Buena Vista Home Entertainment. Peale selle on BDA-ga liitunud 20th Century Fox.

BD-toodete arendus

muuda

Esimesed BD-ketaste mängijad (BD-ROM-i mängijad) tulid turule 2006. aasta juuni keskel, ehkki märkimisväärset turuosa nad ei saavutanud.[2][3] Müügile tulid esimesed filmid BD-kettal 20. juunil 2006[4]:

Sony
MGM

Varasem väljalase kasutas MPEG-2 videopakkimist, mis on sama meetod, mida kasutatakse standardsel DVD-l. Esimene väljalase kasutab uuemat VC-1 ja AVC koodekit, mida tutvustati 2006. aasta septembris.[5] Esimesi filme, mis kasutasid 50 GB kahekihilisi plaate, tutvustati 2006. aasta oktoobris. [6] Esimene ainult helikandja anti välja 2008. aasta märtsis. [7]

Esimene massidele mõeldud BD-ketta korduvkirjutav seade PC-arvutile oli BWU-100A Sonylt, mis lasti müüki 18. juulil 2006.[8] See suutis kõrvetada ühekihilisi ja kahekihilisi BD-R-e ning korduvkirjutatavaid BD-RE-sid. Soovituslik jaemüügi hind oli 699 dollarit.

Tehnoloogia

muuda

BD-süsteemis kasutatakse andmete lugemiseks ja kirjutamiseks "sinist" laserit lainepikkusega 405 nm. Kuna lainepikkus on lühem võrreldes DVD omaga (650 nm), siis võimaldab see 12 cm diameetriga plaadile rohkem andmeid salvestada. Väikseim punkt, millele saab laserkiirt fookustada, on piiratud difraktsiooniga (paindumine ehk diffraction) ning sõltub valguse lainepikkusest ja fokuseerimiseks kasutatavatest läätsedest ning nende numbrilisest apertuurist NA (numerical aperture). Vähendades lainepikkust, kasutades suuremat NA-d (0,85 asemel 0,6), kõrgema kvaliteediga kahe läätse süsteemi ning tehes plaadi kattekihi soovimatute optiliste efektide vältimiseks õhemaks, saab laserkiir plaadi pinnal kompaktsemalt fokuseeritud. Niiviisi on plaadi pinnal väiksemad punktid ja tänu sellele mahub DVD-ga sama pindalaga plaadile rohkem informatsiooni. Lisaks täiustatud optikale on BD-ketaste puhul rakendatud uuendused andmete kodeerimises, mis omakorda võimaldab veel rohkem andmeid kettale pakkida.

TDK arendas BD-ketastele välja kõvakatte (hard-coating) tehnoloogia, mis annab BD-ketastele parema kriimustuskindluse ja tagab parema andmesäilivuse võrreldes CD- ja DVD-dega.

BDA (Blu-ray Disc Association) on teinud kõikidele tootjatele soovituslikuks teha BD-mängijad tagasiühilduvaks CD- ja DVD-plaatidega.

JVC arendas välja kolme kihi tehnoloogia, mis võimaldab kombineeritud BD/DVD-kettale (BD/DVD combo disc) salvestada andmeid nii tavapärases DVD- kui ka HD-vormingus.

Piraatlusvastane tehnoloogia

muuda
 
AACS dekrüpteerimise protsess

HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection ehk kõrgekvaliteetse digitaalse meedia kaitse) eesmärk on takistada krüptimata kõrgekvaliteedilise heli- või videofailide kopeerimist. Et seda tagada, töötati välja kolm süsteemi.

  1. Kontrollitakse andmekandja ehtsust ja kui andmekandja on piraatkoopia, siis takistatakse andmekandja sisu kättesaamist.
  2. Andmed krüptitakse, mistõttu läbi DVI (Digital Visual Interface) või HDMI (High-Definition Multimedia Interface) takistatakse informatsiooni nn pealtkuulamist. See välistab ka võimaluse, et keegi (programm) loeks infot ja edastaks seda muudetud kujul ilma, et saatja seda teaks.
  3. Kolmandaks meetmeks on lepingu reegleid rikkunud seadme blokeerimine.

Kõigile BD-plaate tootvatele seadmetele lisatakse seade, kuhu peab plaadi paljundamise ajal sisestama riistvaralise turvaelemendi, mis salvestab vesimärgi. Siit tuleneb ka nõue, et kõik BD-seadmed peavad oskama vesimärki lugeda.

AACS kasutab krüptograafiat ja plaadile kantud seerianumbrit ning seadmele antud numbrit. Tänu sellisele lahendusele on võimalik lahtimurtud seadmetel keelata uute väljaantavate plaatide esitamine.

Regioonikoodid

muuda
 
rBlu-ray standardi regioonid:[9]
██ A/1: Ameerika (välja arvatud Gröönimaa), Lõuna-Ameerika, Ida-Aasia (välja arvatud Hiina ja Mongoolia) ning Kagu-Aasia.
██ B/2: Aafrika, Kesk-Ida, Edela-Aasia, Euroopa (välja arvatud Valgevene, Venemaa ja Ukraina), Austraalia, Uus-Meremaa.
██ C/3: Kesk-Aasia, Ida-Aasia (ainult Hiina ja Mongoolia), Lõuna-Aasia, Ida-Euroopa

BD-ketaste mängijaid, mida müüakse teatud geograafilises asukohas, on mõeldud mängima vaid selle regiooni andmekandjaid. See on tehtud selleks, et tootjal oleks võimalik regiooni põhjal reguleerida sisu, hinda, väljalaskekuupäeva, jne. Blu-ray Disc Association nõuab, et "kõik BD-ketaste mängijad... (ja) BD-lugeriga varustatud arvutid peavad toetama regioonipiiranguid." Samas pole sisupakkujad kohustatud regioonipiiranguid kasutama. On välja pakutud, et umbes 70% BD-filmikettaid suuremate filmitööstuste poolt on regioonivabad. Seetõttu saab neid filme vaadata igas BD-mängijas, ükskõik, mis regioonis ollakse.

Erinevatel filmitööstushiidudel on erinev regioonipoliitika. USA stuudiotest on Paramount Pictures ja Universal Studios kõik filmid välja andnud regioonivabalt. Sony Pictures ja Warner Bros. on regioonivabalt välja andnud enamiku filme. 20th Century Fox ja MGM on välja andnud enamiku oma andmekandjatest regioonipiirangutega.

Blu-ray regioonipoliitika jaguneb järgmiselt:

  • Regiooni A kuulub enamik Põhja-, Kesk- ja Lõuna-Ameerikat ning Lõuna-Aasia, lisaks Taiwan, Hongkong, Jaapan ja Korea.
  • Regiooni B kuulub enamik Euroopast, Aafrika ja Kagu-Aasia, lisaks Austraalia ja Uus-Meremaa.
  • Regiooni C kuuluvad ülejäänud Kesk- ja Lõuna-Aasia riigid. Sinna hulka kuuluvad ka Hiina ja Venemaa Föderatsioon.

Vahetevahel modifitseerivad videotehnika entusiastid BD-mängijaid, et need mängiks plaate kõikidest regioonidest. Juhised selleks on leitavad foorumitest. Nendes kirjeldatakse, kuidas nullida regiooniluger ja teha seadmed multiregionaalseteks. Erinevalt DVD-st on BD-lugeri regioonivabaks tegemine lihtsam, kuna regioonipiiranguid kontrollitakse Blu-ray puhul ainult tarkvaraliselt, mitte riistvaraliselt.

Füüsiline meedia

muuda
Tüüp Läbimõõt Ühekihilise mahutavus Kahekihilise mahutavus
Standardse ketta suurusega 12 cm 25 GB / 23 866 MiB / 25 025 314 816 B 50 GB / 47 732 MiB / 50 050 629 632 B
Miniketta suurusega  8 cm 7,8 GB / 7430 MiB / 7 791 181 824 B 15,6 GB / 14 860 MiB / 15 582 363 648 B

Salvestamise kiirus

muuda
Seadme kiirus Andmeedastuskiirus Teoreetiline aeg ühe BD-ketta kirjutamiseks (minutites)
Mbit/s MB/s Ühekihiline Kahekihiline
1× 36 4,5 90 180
2× 72 9 45 90
4× 144 18 22,5 45
6× 216 27 15 30
8× 288 36 11,25 22,5
10× 360 45 9 18
12×[10] 432 54 7,5 15

Variatsioonid

muuda

Mini-BD-ketas

muuda

Mini-BD-ketas (tuntud ka kui MiniBD ja Mini-ray) on 8 cm läbimõõduga ketas, millele saab salvestada ligikaudu 7,5 GB andmeid. Selle eesmärk on sarnane MiniDVD ja MiniCD omaga. Mini-BD-versioonid BD-R (ühekordselt salvestatav) ja BD-RE (korduvkirjutatav) töötati välja kasutamiseks väikestes videokaamerates ja teistes väikestes seadmetes.[11]

Korduvkirjutatav BD-ketas

muuda

Korduvkirjutatav BD-ketas viitab kahele optilise ketta formaadile, millele saab salvestada. BD-R-kettale saab salvestada ühe korra, BD-RE kettalt saab kustutada mitu korda ning kirjutada mitu korda. Seni on praktiline maksimumkiirus korduvkirjutavatel BD-ketastel 12×. Suurematel kiirustel tekib liiga palju värisemist, et korralikult lugeda.

Septembrist 2007 on olemas väiksem korduvkirjutatav Mini-BD-ketas diameetriga 8 cm.[11][12]

BDXL

muuda

BDXL-vorming toetab 100 GB ja 128 GB ühekordselt kirjutatavaid kettaid[13][14] ja 100 GB korduvkirjutatavaid kettaid äriotstarbeks. See määratleti 2010. aasta juunis.

BD-R 3.0 vormingu spetsifikatsioon (BDXL) kirjeldab BDAV-vormingus mitmekihilist korduvkirjutatavat ketast kiirustega 2× ja 4× ja mahutavusega 100/128 GB, mis kasutab UDF2.5/2.6.[15]

BD-RE 4.0 vormingu spetsifikatsioon (BDXL) kirjeldab BDAV-vormingus mitmekihilist korduvkirjutatavat ketast kiirustega 2× ja 4× ja mahutavusega 100 GB, mis kasutab failisüsteemina UDF2.5.[16]

Meedia formaadid

muuda

Video

muuda

Kõrglahutusega videot saab salvestada BD-ROM kettale lahutusega kuni 1920×1080 ja 59,94 välja sekundis, kui tehakse ülereaskaneerimist (Interlaced video). Alternatiiv on astmeline skaneerimine, mis suudab salvestada kuni 1920×1080 pikslit ja 24 kaadrit sekundis või siis kuni 1280×720 pikslit 59,94 kaadrit sekundis.[17]

Lahutus Kaadrite hulk1 Ekraani suhe Video formaadi piirangud
1920×1080 59,94-i 16:9 ainult 2D kodeering
1920×1080 50-i 16:9 ainult 2D kodeering
1920×1080 24-p 16:9  
1920×1080 23,976-p 16:9  
1440×1080 59,94-i 16:9 (anamorfne) ainult MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1
1440×1080 50-i 16:9 (anamorfne) ainult MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1
1440×1080 24-p 16:9 (anamorfne) ainult MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1
1440×1080 23,976-p 16:9 (anamorfne) ainult MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1
1280×720 59,94-p 16:9  
1280×720 50-p 16:9  
1280×720 24-p 16:9  
1280×720 23,976-p 16:9  
720×480 59,94-i 4:3/16:9 (anamorfne)  
720×576 50-i 4:3/16:9 (anamorfne)  

Ülerealaotuse puhul (i – interlaced) on toodud kiirus väljades sekundis, muudel juhtudel (p – progressiivne) on tegemist kaadritega sekundis.

Edasised arendustööd

muuda
 
200 GB BD-ketta prototüübi pealmine külg

Hoolimata sellest, et BD-ketta tehniline kirjeldus on lõplikult kirja pandud, töötavad insenerid selle kallal, et BD-tehnoloogiat edasi arendada. Neljakihilisi kettaid (100 GB) on demonstreeritud kasutades modifitseeritud optikat [18] ja standardset muutmata optikat.[19] Hitachi väitis, et selline ketas suudab salvestada 7 tundi 32 Mbit/s videot (HDTV) või 3 tundi ja 30 minutit 64 Mbit/s videot (Cinema 4K). 2006. aasta augustis teatas TDK, et nad on suutnud luua prototüübi, mis suudab salvestada 200 GB infot ühe külje peale kasutades kokku kuut kihti, millest igaüks mahutab 33 GB andmeid.[20] 2007. aasta jaanuaris tutvustas Hitachi 100 GB BD-ketast, mis sisaldab nelja 25 GB kihti.[21] Nad väidavad, et erinevalt TDK ja Panasonicu 100 GB ketastest on nende toode loetav ka seni ringluses olevate BD-lugeritega, vajalik on vaid püsivara uuendus.[22] 2008. aasta detsembris tutvustas Pioneer 400 GB BD-ketast, mis koosneb 25 kihist ning mille iga kiht on 25 GB. Peale selle väidab Pioneer, et nende lahendus töötab pärast firmware'i uuendust. Nende edasised arendustööd käivad selle kallal, et välja arendada 1 TB BD-ketas (2013).[23]

3D Blu-ray

muuda

3D-filmide kasvav populaarsus tekitas vajaduse 3D-BD-ketaste järele. Seetõttu organiseeris BDA töörühma, mis kehtestas 3D-filmide ja 3D-televisiooni BD-standardid. [24] 17. detsembril 2009 tegi BDA teatavaks 3D-BD-ketaste tehnilise kirjelduse, mis tagab ühildumise praeguste 2D-BD-ketaste mängijatega.[25]

Sony on välja andnud uuenduse PlayStation 3 konsoolide jaoks, mis võimaldab lugeda 3D-BD-kettaid. Enne seda töötati välja 3D-mängude tugi 21. aprillil 2010.[26] Seni on müügil umbes 35 3D-ühilduvat PlayStation 3 mängu.[27]

Viited

muuda
  1. ↑ (moonutatud kirjapildiga "sinine kiir", sest värvinimesid ei saa kaubamärgina kaitsta)
  2. ↑ "Toshiba Starts Selling HD DVD Players in Japan". foxnews.com. 31.03.2006. Vaadatud 17.10.2007.
  3. ↑ Dan Costa (15.06.2006). "Samsung Ships the First Blu-ray Player". pcmag.com. Originaali arhiivikoopia seisuga 22.10.2007. Vaadatud 17.10.2007.
  4. ↑ Sony Rearranges Blu-ray Release Schedule High-Def Digest, 15. juuni 2006
  5. ↑ Full Specs in for Warner's September 26 Lineup; Studio to Go VC-1 for Blu-ray? BLU-RAY NEWS, High-Def Digest, 30. august 2006
  6. ↑ Bracke, Peter M. (10.10.2006). "Click: Blu-ray Disc review". HighDefDigest.com. Originaali arhiivikoopia seisuga 14.09.2007. Vaadatud 15.09.2007.
  7. ↑ First Blu-ray Music album released Pocket Lint, 30. mai 2008
  8. ↑ Sony Unveils First Blu-Ray Disc Drive Burner Sony, 18. juuli 2006
  9. ↑ Blu-ray Disc for Video Vaadatud 14. septembril 2009
  10. ↑ Pioneer launches 12x Blu-ray burner
  11. ↑ 11,0 11,1 Verbatim to Launch World’s First Mini BD Media
  12. ↑ Hitachi First in Industry to Release Blu-ray Disc Camcorder Naoki Asakawa, Nikkei Electronics, Nikkei Business Publications, 3. august 2007
  13. ↑ "BDXL Spec Upgrades Blu-ray Storage to 128GB". 06.04.2010. Vaadatud 06.04.2010.
  14. ↑ "Blu-ray Disc Association Unveils 128GB Specification". 06.04.2010. Originaali arhiivikoopia seisuga 1.12.2011. Vaadatud 06.04.2010.
  15. ↑ Blu-ray Disc Association. "R3 Format Specification (BDXL)". Vaadatud 18.06.2010.
  16. ↑ Blu-ray Disc Association. "RE4 Format Specification (BDXL)". Vaadatud 18.06.2010.
  17. ↑ Blu-ray Disc Association (mai 2005). "White paper, Blu-ray Disc Format, 2.B Audio Visual Application Format Specifications for BD-ROM" (PDF). Originaali (PDF) arhiivikoopia seisuga 26.03.2009. Vaadatud 30.11.2008.
  18. ↑ "TDK Announces 100GB Blue Laser Disc Technology". TDK. 2005. Originaali arhiivikoopia seisuga 6. november 2007. Vaadatud 27.09.2007.
  19. ↑ "Hitachi Demos Four-Layer Blu-ray Disc Playback". cdrinfo.xom.
  20. ↑ "TDK Announces Blue Laser Disc Technology to Support 200 GB Capacity". TDK. 31. august 2006. Originaali arhiivikoopia seisuga 16. detsember 2006. Vaadatud 27.11.2006.
  21. ↑ "Hitachi Demonstrates 4 Layer BD Playback Using 'Standard Drive'". Vaadatud 06.01.2008.
  22. ↑ "Hitachi unveils 100 GB Blu-ray Disc". Originaali arhiivikoopia seisuga 3. juuni 2009. Vaadatud 12. detsembril 2010.
  23. ↑ "Pioneer showcases 16-layer 400GB optical disc". Vaadatud 02.12.2008.
  24. ↑ "Blu-ray brains create 3D taskforce". reghardware.co.uk. 20.05.2009. Originaali arhiivikoopia seisuga 23.05.2009. Vaadatud 23.05.2009.
  25. ↑ "3D specs finalized for Blu-ray, to hit market next year". HD Report. 17.12.2009. Vaadatud 17.12.2009.
  26. ↑ "PS3 goes 3D on 10 June". PLAYSTATION.BLOG.
  27. ↑ "3D toega mängude list".

Välislingid

muuda
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Blu-ray_Disc&oldid=6599296"