Modrý paprsek - Blu-ray

Blu-ray disk
Blu-ray Disc.svg
BluRayDiscBack.png
Zadní strana Blu-ray. Na rozdíl od CD a DVD má odraz modrý odstín.
Typ média Optický disk s vysokou hustotou
Kódování Kódování dat: CLV nebo pásmové CAV jámy a země s prokládaným kódem pro opravu chyb
BDMV Kódování videa: H.262/MPEG-2 Část 2
H.264/MPEG-4 AVC
VC-1
H.265/HEVC (pouze Ultra HD Blu-ray )
Kapacita 25  GB (jednovrstvý), 50  GB (dvouvrstvý)
100, 128 GB ( BDXL )
Ve standardní formě BD jsou možné až čtyři vrstvy.
 Velikost bloku 2 KB sektor, 64 KB ECC blok
 Mechanismus čtení 405  nm diodový laser , 36 Mbit/s
 Mechanismus zápisu 405 nm diodový laser se zaostřeným paprskem využívající větší výkon než pro čtení
vyvinuty  by Asociace Sony
Blu-ray Disc
Rozměry 12  cm (4,7  v ) průměr
tloušťky 1,2 mm
Používání Úložiště dat
Video s
vysokým rozlišením Zvuk ve vysokém rozlišení
Stereoskopický 3D
hry
PlayStation 3 Hry PlayStation 4 Hry
PlayStation 5 Hry
Xbox One hry
Xbox Series X hry
Rozšířeno  z DVD
Rozšířeno  na Archivní disk Ultra HD Blu-ray
Vydáno 20. června 2006 ; před 15 lety ( 2006-06-20 )

Blu-ray Disc ( BD ), často známý jednoduše jak Blu-ray , je digitální optický disk storage formát. Je navržen tak, aby nahradil formát DVD , a je schopen uložit několik hodin videa ve vysokém rozlišení (HDTV 720p a 1080p). Hlavní využití Blu-ray je jako médium pro video materiálu, jako jsou celovečerní filmy a pro fyzickou distribuci videoher pro PlayStation 3 , PlayStation 4 , Playstation 5 , Xbox One a Xbox série X . Název „Blu-ray“ označuje modrý laser (což je ve skutečnosti fialový laser) používaný ke čtení disku, což umožňuje ukládání informací s vyšší hustotou, než je možné u červeného laseru s delší vlnovou délkou používaného u disků DVD.

Plastový disk má průměr 120 milimetrů (4,7 palce) a tloušťku 1,2 milimetru (0,047 palce), stejnou velikost jako disky DVD a CD . Konvenční Blu-ray disky nebo disky BD-XL s předstihem obsahují 25  GB na vrstvu, přičemž dvouvrstvé disky (50 GB) jsou průmyslovým standardem pro video disky s dlouhou délkou. Pro přepisovací jednotky BD-XL jsou k dispozici třívrstvé disky (100 GB) a čtyřvrstvé disky (128 GB) .

Video ve vysokém rozlišení (HD) lze ukládat na disky Blu-ray s rozlišením až 1920 × 1080 pixelů při 24 progresivních nebo 50/60 prokládaných snímcích za sekundu . Disky DVD-Video byly omezeny na maximální rozlišení 480i ( NTSC , 720 × 480 pixelů) nebo 576i ( PAL , 720 × 576 pixelů). Kromě těchto specifikací hardwaru je Blu-ray spojen se sadou multimediálních formátů.

Formát BD byl vyvinut společností Blu-ray Disc Association , skupinou zastupující výrobce spotřební elektroniky, počítačového hardwaru a filmů. Společnost Sony odhalila první prototypy disků Blu-ray Disc v říjnu 2000 a první prototyp přehrávače byl vydán v Japonsku v dubnu 2003. Poté byl nadále vyvíjen až do svého oficiálního celosvětového vydání 20. června 2006, kdy začala optická technologie s vysokým rozlišením. válka ve formátu disku , kde Blu-ray Disc soutěžil s formátem HD DVD . Toshiba , hlavní společnost podporující HD DVD, připustila v únoru 2008 a později vydala svůj vlastní přehrávač Blu-ray Disc na konci roku 2009. Podle Media Research byl prodej softwaru ve vysokém rozlišení v USA v prvních dvou letech pomalejší než Prodej softwaru DVD. Blu-ray čelí konkurenci videa na vyžádání (VOD) a pokračujícímu prodeji DVD. V lednu 2016 mělo 44% amerických širokopásmových domácností přehrávač Blu-ray. Pro přehrávání obsahu 4K představil BDA variantu Blu-ray s názvem Ultra HD Blu-ray .

Dějiny

Prázdný přepisovatelný disk Blu-ray ( BD-RE )
Kees Schouhamer Immink obdržel osobní cenu Emmy za průkopnické příspěvky k DVD a Blu-ray diskům.

Raná historie

Informační hustota formátu DVD byla omezena vlnovou délkou použitých laserových diod . Po zdlouhavém vývoji byly na produkční bázi k dispozici modré laserové diody pracující na 405 nanometrech , což umožňovalo vývoj hustšího paměťového formátu, který by pojal média s vyšším rozlišením, přičemž prototypové disky byly vyrobeny s diodami s mírně delší vlnovou délkou 407 nanometrů v říjnu 1998. Společnost Sony zahájila dva projekty ve spolupráci se společnostmi Panasonic , Philips a TDK s použitím nových diod: UDO (Ultra Density Optical) a DVR Blue (společně s Pioneer ), formátem přepisovatelných disků, které se nakonec stanou Blu- ray Disc (konkrétněji BD-RE). Základní technologie formátů jsou podobné. První prototypy DVR Blue představila společnost Sony na výstavě CEATEC v říjnu 2000. Ochranná známka pro logo „Blue Disc“ byla podána 9. února 2001. Dne 19. února 2002 byl projekt oficiálně vyhlášen jako Blu-ray Disc , a zakladatelů Blu-ray Disc bylo založeno devíti původními členy.

První spotřebitelské zařízení dorazilo do obchodů 10. dubna 2003: Sony BDZ-S77, rekordér BD-RE v hodnotě 3 800 USD, který byl dostupný pouze v Japonsku. Pro předem nahrané video však neexistoval žádný standard a pro tento přehrávač nebyly vydány žádné filmy. Hollywoodská studia trvala na tom, aby byli hráči vybaveni správou digitálních práv, než budou vydávat filmy pro nový formát, a chtěli nový systém DRM, který by byl bezpečnější než neúspěšný Content Scramble System (CSS) používaný na DVD. 4. října 2004 byl název „Zakladatelé disků Blu-ray“ oficiálně změněn na Blu-ray Disc Association (BDA) a společnost 20th Century Fox se připojila k představenstvu BDA. Fyzické specifikace disku Blu-ray Disc byly dokončeny v roce 2004.

V lednu 2005 společnost TDK oznámila, že vyvinula ultra tvrdý, ale velmi tenký polymerový povlak („ Durabis “) pro disky Blu-ray; to byl významný technický pokrok, protože na spotřebitelském trhu byla požadována mnohem tvrdší ochrana, aby byly holé disky chráněny před poškrábáním a poškozením ve srovnání s DVD, zatímco technicky Blu-ray Disc vyžadovalo mnohem tenčí vrstvu pro hustší a vyšší frekvenci modrého laseru. Kazety, původně používané k ochraně proti poškrábání, již nebyly nutné a byly sešrotovány. Specifikace BD-ROM byly dokončeny na začátku roku 2006.

Advanced Access Content System Licensing Administrator (AACS LA), konsorcium založené v roce 2004, vyvíjelo platformu DRM, která by mohla být použita k bezpečné distribuci filmů spotřebitelům. Konečný standard AACS však byl odložen a poté znovu zpožděn, když důležitý člen skupiny Blu-ray Disc vyjádřil obavy. Na žádost původních výrobců hardwaru, včetně společností Toshiba, Pioneer a Samsung, byl zveřejněn prozatímní standard, který neobsahoval některé funkce, například spravované kopírování.

Zahájení a vývoj prodeje

První přehrávače BD-ROM (Samsung BD-P1000) byly dodány v polovině června 2006, přestože je přehrávače HD DVD porazily na trhu o několik měsíců. První tituly Blu-ray Disc byly vydány 20. června 2006: 50 First Dates , The Fifth Element , Hitch , House of Flying Daggers , Underworld: Evolution , xXx (vše od Sony) a MGM 's The Terminator . Nejstarší verze používaly kompresi videa MPEG-2 , stejnou metodu, jakou používají standardní DVD. První vydání využívající novější formáty VC-1 a AVC byly představeny v září 2006. První filmy využívající dvouvrstvé disky 50 GB byly představeny v říjnu 2006. První alba pouze pro zvuk byla vydána v květnu 2008.

V červnu 2008 bylo v Austrálii a Velké Británii k dispozici více než 2 500 titulů Blu-ray Disc, z toho 3 500 ve Spojených státech a Kanadě. V Japonsku bylo od července 2010 vydáno přes 3300 titulů.

Soutěž z HD DVD

DVD Forum , které předsedá Toshiba , byla rozdělena přes zda k rozvoji dražší technologii modrého laseru. V březnu 2002 fórum schválilo návrh, který schválila společnost Warner Bros. a další filmová studia . Návrh zahrnoval kompresi videa ve vysokém rozlišení na dvouvrstvé standardní disky DVD-9 . Navzdory tomuto rozhodnutí však Řídící výbor DVD fóra v dubnu oznámil, že realizuje vlastní řešení videa s vysokým rozlišením s modrým laserem. V srpnu Toshiba a NEC oznámily svůj konkurenční standard Advanced Optical Disc. Fórum DVD jej nakonec přijalo a příští rok přejmenovalo na HD DVD poté, co jej dvakrát odhlasovali členové fóra DVD, kteří byli také členy Blu-ray Disc Association-situace, která vyvolala předběžné vyšetřování amerického ministerstva spravedlnosti .

HD DVD mělo náskok na trhu s videem ve vysokém rozlišení, protože prodeje disků Blu-ray Disc pomalu získávaly podíl na trhu. První přehrávač Blu-ray Disc byl vnímán jako drahý a buggy a k dispozici bylo jen málo titulů.

Sony PlayStation 3 , který obsahoval přehrávač Blu-ray Disc pro primární úložiště, pomohl podporovat Blu-ray. Sony také vedlo pro formát důkladnější a vlivnější marketingovou kampaň. V roce 2006 byly také představeny videokamery AVCHD . Tyto nahrávky lze přehrávat na mnoha přehrávačích disků Blu-ray Disc bez překódování, ale nejsou kompatibilní s přehrávači HD DVD. V lednu 2007 měly disky Blu-ray outsold HD DVD a během prvních tří čtvrtletí roku 2007 BD outsold HD DVD asi o dva ku jedné. Na CES 2007 Warner navrhl Total Hi Def -hybridní disk obsahující Blu-ray na jedné straně a HD DVD na druhé straně, ale nikdy nebyl vydán.

28. června 2007 společnost 20th Century Fox uvedla, že přijetí Blu-ray Disc systému proti kopírování BD+ je klíčem k jejich rozhodnutí podporovat formát Blu-ray Disc. 4. ledna 2008, den před CES 2008, Warner Bros. (jediné velké studio, které stále vydává filmy ve formátu HD DVD i Blu-ray Disc) oznámilo, že po květnu 2008 bude vydáno pouze na Blu-ray Disc. účinně zahrnovala další studia, která spadala pod zastřešující Warner, jako New Line Cinema a HBO - ačkoli v Evropě distribuční partner HBO, BBC , oznámil, že bude i nadále vydávat produkt v obou formátech a přitom sledovat tržní síly. To vedlo k řetězové reakci v průmyslu, kdy hlavní američtí maloobchodníci jako Best Buy , Walmart a Circuit City a kanadské řetězce jako Future Shop upouštějí ve svých obchodech HD DVD. Woolworths , tehdejší významný evropský prodejce, vyřadil ze svého inventáře HD DVD. Major DVD půjčovna společnosti Netflix a Blockbuster řekl, že by už ne nést HD DVD.

V návaznosti na tento nový vývoj 19. února 2008 společnost Toshiba oznámila, že ukončí výrobu zařízení HD DVD , což umožní, aby se disk Blu-ray stal průmyslovým standardem pro optické disky s vysokou hustotou. Universal Studios , jediné hlavní studio podporující HD DVD od svého vzniku, krátce po oznámení společnosti Toshiba uvedlo: „Přestože společnost Universal oceňuje blízké partnerství, které jsme s Toshibou sdíleli, je načase zaměřit se na vydávání nových a katalogových titulů na Blu-ray paprskový disk. " Společnost Paramount Pictures , která začala vydávat filmy pouze ve formátu HD DVD koncem roku 2007, také uvedla, že začne vydávat na disku Blu-ray. Obě studia oznámila počáteční sestavy Blu-ray v květnu 2008. Díky tomu všechna velká hollywoodská studia podporovala Blu-ray.

Budoucí rozsah a trendy na trhu

Podle Media Research byl prodej softwaru ve vysokém rozlišení v USA v prvních dvou letech pomalejší než prodej softwaru DVD. V prvních dvou letech (1997–1998) se prodalo 16,3 milionu softwarových jednotek DVD ve srovnání s 8,3 miliony softwarových jednotek s vysokým rozlišením (2006–2007). Jedním z důvodů tohoto rozdílu byl menší trh (26,5 milionu HDTV v roce 2007 ve srovnání se 100 miliony SDTV v roce 1998). Bývalý podporovatel HD DVD Společnost Microsoft nevytvořila jednotku Blu-ray Disc pro Xbox 360 . 360 je nástupce Xbox One je vybaven Blu-ray mechanikou, stejně jako PS4, přičemž oba podporují 3D Blu-ray po pozdější aktualizaci firmwaru .

Krátce po skončení „formátové války“ se prodeje Blu-ray Disc začaly zvyšovat. Studie skupiny NPD zjistila, že povědomí o Blu-ray Disc dosáhlo 60% domácností ve Spojených státech. Prodejní čísla Nielsen VideoScan ukázaly, že u některých titulů, jako například Hitman 20th Century Fox , bylo až 14% celkových prodejů disků z Blu-ray, ačkoli průměrné prodeje Blu-ray za první pololetí byly jen kolem 5% . V prosinci 2008 byla na Blu-ray Disc verze Warner Bros. ' The Dark Knight se prodalo 600 000 kopií v první den uvedení na trh ve Spojených státech, Kanadě a Velké Británii. Týden po uvedení na trh se The Dark Knight BD celosvětově prodalo přes 1,7 milionu kopií, což z něj činí první titul na Blu-ray Disc, kterého se v prvním týdnu vydání prodalo přes milion kopií.

Prodej disků Blu-ray v USA a Kanadě
Rok Kumulativní tržby (v milionech)
2006 1.2
2007 19.2
2008 82,9
2009 177,2
2010 350

Podle Singulus Technologies AG byl Blu-ray přijat rychleji, než byl formát DVD v podobném období jeho vývoje. Tento závěr byl založen na skutečnosti, že společnost Singulus Technologies obdržela během prvního čtvrtletí roku 2008 objednávky na 21 dvouvrstvých replikačních zařízení Blu-ray, zatímco ve stejném období roku 1997 bylo vyrobeno 17 replikačních strojů DVD tohoto typu. Podle GfK Retail and Technology, v prvním týdnu listopadu 2008 prodeje rekordérů Blu-ray překonaly v Japonsku rekordéry DVD. Podle Digital Entertainment Group dosáhl počet prodaných zařízení pro přehrávání disků Blu-ray Disc (set-top box i herní konzole) ve Spojených státech 28,5 milionu do konce roku 2010.

Blu-ray čelí konkurenci videa na vyžádání a nových technologií, které umožňují přístup k filmům v jakémkoli formátu nebo zařízení, jako je Digital Entertainment Content Ecosystem nebo Disney's Keychest . Někteří komentátoři navrhli, že pronájem Blu-ray bude hrát důležitou roli v udržení cenově dostupné technologie a zároveň umožní její posun vpřed. Ve snaze zvýšit tržby začala studia vydávat filmy v kombinovaných balíčcích s disky Blu-ray a DVD a také digitální kopie, které lze přehrávat na počítačích a mobilních zařízeních. Některé jsou vydávány na „flipper“ discích s Blu-ray na jedné straně a DVD na straně druhé. Další strategií je vydávat filmy se speciálními funkcemi pouze na discích Blu-ray a žádné na discích DVD.

Výroba disků Blu-ray není nákladnější než disky DVD. Mechanismy čtení a zápisu jsou však komplikovanější, takže Blu-ray rekordéry, mechaniky a přehrávače jsou dražší než jejich DVD protějšky. Přijetí je také omezené kvůli rozšířenému používání streamovacích médií. Disky Blu-ray se používají k distribuci her PlayStation 3 , PlayStation 4 , PlayStation 5 , Xbox One a Xbox Series X a výše uvedené herní konzole mohou přehrávat běžné disky Blu-ray.

Mimo Blu-ray

Pouzdro na Blu-ray-často modré barvy

Disky a přehrávače Ultra HD Blu-ray byly k dispozici v prvním čtvrtletí roku 2016 s úložnou kapacitou až 100 GB.

HVD (HVD), je popsáno v ECMA-377 standardu, je ve vývoji u holografie systému rozvoj (HSD) Fórum použitím zeleného čtení / zápisu laser (532 nm) a červený polohy / adresování laser (650 nm ). Má nabídnout kódování MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), HEVC (H.265) a VC-1 s podporou maximální úložné kapacity 6 TB. Nebyly vydány žádné systémy vyhovující standardu Ecma International HVD. Vzhledem k tomu, že formát disku Blu-ray je možné upgradovat, představuje pro přijetí formátu HVD problémy.

Probíhající vývoj

Přední část experimentálního přepisovatelného disku Blu-ray 200 GB

Ačkoli specifikace Blu-ray Disc byla dokončena, inženýři nadále pracují na zdokonalování technologie. Do roku 2005 byly na jednotce s upravenou optikou a standardní nezměněnou optikou předvedeny čtyřvrstvé (100 GB) disky. Hitachi uvedla, že na takový disk lze uložit 7 hodin videa 32 Mbit/s (HDTV) nebo 3 hodiny a 30 minut videa 64 Mbit/s ( televize s ultravysokým rozlišením ). V dubnu 2006 společnost TDK zrušila plány na výrobu 8vrstvých 200GB disků Blu-ray. V srpnu 2006 společnost TDK oznámila, že vytvořila funkční experimentální disk Blu-ray schopný pojmout 200 GB dat na jednu stranu pomocí šesti 33 GB datových vrstev. V roce 2007 měla společnost Hitachi plány na výrobu disků 200 GB do roku 2009.

Za zavřenými dveřmi na CES 2007 společnost Ritek odhalila, že úspěšně vyvinula proces optického disku s vysokým rozlišením, který rozšířil kapacitu disku na deset vrstev a zvýšil kapacitu disků na 250 GB. Poznamenal však, že hlavní překážkou bylo, že současná technologie čtení/zápis neumožňovala další vrstvy. Společnost JVC vyvinula třívrstvou technologii, která umožňuje vkládání dat DVD se standardním rozlišením i dat HD do kombinace BD/(standardní) DVD. To by spotřebiteli umožnilo zakoupit disk, který lze přehrávat na přehrávačích DVD, a také může odhalit jeho HD verzi při přehrávání na BD přehrávači. Japonský výrobce optických disků Infinity oznámil první „hybridní“ Blu-ray Disc/(standardní) DVD kombo, které bude vydáno 18. února 2009. Tato sada disků televizního seriálu „Code Blue“ obsahovala čtyři hybridní disky obsahující jeden Blu-ray vrstva ray Disc (25 GB) a dvě vrstvy DVD (9 GB) na stejné straně disku.

V lednu 2007 společnost Hitachi představila 100 GB Blu-ray Disc, skládající se ze čtyř vrstev, z nichž každá obsahovala 25 GB. Tvrdilo, že na rozdíl od 100 GB disků TDK a Panasonic bude tento disk čitelný na standardních discích Blu-ray Disc, které byly aktuálně v oběhu, a věřilo se, že aktualizace firmwaru je jediným požadavkem, aby byl do té doby čitelný -aktuální hráči a disky. V říjnu 2007 odhalili 100GB diskovou jednotku Blu-ray. V prosinci 2008 představila společnost Pioneer Corporation po aktualizaci firmwaru 400 GB Blu-ray Disc (obsahující 16 datových vrstev, každá 25 GB) kompatibilní se současnými přehrávači. Jeho plánované spuštění bylo v časovém rámci 2009–10 pro ROM a 2010–13 pro přepisovatelné disky. Probíhal probíhající vývoj na vytvoření 1  TB Blu-ray disku.

Na veletrhu CES 2009 společnost Panasonic představila DMP-B15, první přenosný přehrávač disků Blu-ray, a společnost Sharp představila řadu LC-BD60U a LC-BD80U, první LCD HDTV s integrovanými přehrávači disků Blu-ray Disc. Sharp také oznámil, že do konce roku 2009 bude ve Spojených státech prodávat HDTV s integrovanými rekordéry Blu-ray Disc. Rekordéry set-top boxů se v USA neprodávaly z obavy před neoprávněným kopírováním. K dispozici však byly osobní počítače s jednotkami rekordéru Blu-ray. V říjnu 2009 společnost TDK předvedla 10vrstvý 320GB disk Blu-ray. 1. ledna 2010 společnost Sony ve spojení se společností Panasonic oznámila plány na zvýšení kapacity úložiště na svých discích Blu-ray z 25 GB na 33,4 GB prostřednictvím technologie zvané i-MLSE ( Maximum likelihood Sequence Estimation). Disky s vyšší kapacitou by podle společnosti Sony mohly být čitelné na stávajících přehrávačích disků Blu-ray Disc s upgradem firmwaru. Tato technologie byla později použita na discích BDXL.

20. července 2010 oznámil výzkumný tým Sony a japonské univerzity Tohoku společný vývoj modrofialového laseru, který má pomoci vytvářet disky Blu-ray s kapacitou 1 TB pomocí pouze dvou vrstev (a potenciálně více než 1 TB) s dalším vrstvením). Pro srovnání, první modrý laser byl vynalezen v roce 1996, přičemž první prototypové disky přišly o čtyři roky později.

Předčasné vydání 4K Blu-ray v Best Buy . Byl vydán také přehrávač 4K Blu-ray Disc.

7. ledna 2013 společnost Sony oznámila, že vydá tituly Blu-ray Disc „Mastered in 4K“ pocházející ze 4K a kódované v rozlišení 1080p. Tituly Blu-ray disků „Mastered in 4K“ lze přehrávat na stávajících přehrávačích disků Blu-ray Disc a pomocí xvYCC mají větší barevný prostor . Dne 14. ledna 2013, prezident Blu-ray Disc Association prezident Andy Parsons uvedl, že pracovní skupina byla vytvořena tři měsíce před provedením studie týkající se rozšíření specifikace Blu-ray Disc, která by přidala schopnost obsahovat 4K Ultra HD video.

5. srpna 2015 Blu-ray Disc Association (BDA) oznámila, že začne licencovat formát Ultra HD Blu-ray počínaje 24. srpnem 2015. Formát Ultra HD Blu-ray přináší obsah s vysokým dynamickým rozsahem, který výrazně rozšířil rozsah mezi nejjasnějšími a nejtmavšími prvky, rozšířený barevný rozsah, vysoká snímková frekvence (až 60 snímků za sekundu) a rozlišení až 3840 × 2160, objektové zvukové formáty a volitelná funkce „digitálního mostu“. Tento formát museli hrát noví hráči, kteří dokázali přehrávat jak DVD, tradiční Blu-ray, tak nový formát. Nové disky Ultra HD Blu-ray pojmou až 66 GB a 100 GB dat na dvouvrstvých a trojvrstvých discích.

Specifikace fyzického a souborového systému Blu-ray jsou veřejně dostupné na webových stránkách asociace disků Blu-ray.

Fyzická média

Porovnání několika forem diskových úložišť zobrazujících stopy (nikoli v měřítku); zelená označuje začátek a červená konec.
* Některé rekordéry CD-R (W) a DVD-R (W)/DVD+R (W) fungují v režimech ZCLV, CAA nebo CAV.
Porovnání různých optických paměťových médií
Typ Průměr
(cm)
Vrstvy Kapacita
Bajty
Standardní velikost disku, jedna vrstva 12 1 25 025 314 816
Standardní velikost disku, dvouvrstvá 12 2 50 050 629 632
Standardní velikost disku, XL 3 vrstvy 12 3 100,103,356,416
Standardní velikost disku, XL 4 vrstvy 12 4 128 001 769 472
Mini velikost disku, jednovrstvý 8 1 7,791,181,824
Mini velikost disku, dvouvrstvá 8 2 15 582 363 648

Laser a optika

Zatímco DVD používá 650  nm červený laser, Blu-ray Disc používá 405 nm „ modroulaserovou diodu . Přestože se laseru říká „modrý“, jeho barva je ve skutečnosti ve fialové oblasti. Kratší vlnová délka může být zaostřena na menší oblast, což jí umožní číst informace zaznamenané v jamkách, které jsou menší než poloviční oproti těm na DVD, a v důsledku toho mohou být umístěny blíže, což má za následek kratší rozteč stop, což umožňuje Disk Blu-ray pojme přibližně pětinásobek množství informací, které lze uložit na disk DVD. Lasery jsou laserové diody GaN ( nitrid galia ), které produkují přímo světlo 405 nm, to znamená bez zdvojnásobení frekvence nebo jiných nelineárních optických mechanismů. CD používají 780 nm blízké infračervené lasery.

Minimální „ Velikost bodu “, na kterém je laser může být zaměřena omezena difrakcí a závisí na vlnové délce světla a numerickou aperturou z objektivu použitého k jeho zaostření. Snížením vlnové délky, zvýšením číselné clony z 0,60 na 0,85 a ztenčením krycí vrstvy, aby se zabránilo nežádoucím optickým efektům, mohou designéři způsobit zaostření laserového paprsku na menší bod, což ve skutečnosti umožňuje uložit více informací na stejné místo. plocha. U disků Blu-ray je velikost bodu 580 nm. To umožňuje zmenšení velikosti jamky ze 400 nm u DVD na 150 nm u Blu-ray disků a rozteče stop od 740 nm do 320 nm. Informace o fyzické struktuře optických disků najdete na kompaktním disku . Kromě optických vylepšení jsou disky Blu-ray vybaveny vylepšením kódování dat, které dále zvyšuje množství obsahu, který lze uložit.

Technologie tvrdého lakování

Vzhledem k tomu, že datová vrstva Blu-ray Disc je blíže k povrchu disku ve srovnání se standardem DVD , bylo v raných provedeních shledáno zranitelnější vůči poškrábání. První disky proto byly kvůli ochraně umístěny v kazetách , připomínajících profesionální disky zavedené společností Sony v roce 2003. Použití kazety by zvýšilo cenu již tak drahého média a zvýšilo velikost diskových jednotek Blu-ray, takže designéři zvolili pevný disk. místo toho povrch laku. TDK byla první společností, která vyvinula funkční povlak na ochranu proti poškrábání pro disky Blu-ray, pojmenovaný jako Durabis . Kromě toho replikační metody Sony i Panasonic zahrnují patentované technologie hard-coat. Přepisovatelná média od společnosti Sony jsou potažena odstředivou vrstvou s použitím akrylového a antistatického povlaku odolného proti poškrábání. Zapisovatelné a přepisovatelné disky Blu-ray společnosti Verbatim používají vlastní patentovanou technologii, nazývanou Hard Coat. Na tvrdý povlak se používají pryskyřice vytvrditelné ultrafialovým paprskem dispergované koloidním oxidem křemičitým, protože podle asociace Blu-ray Disc Association nabízejí nejlepší kompromis mezi odolností proti poškrábání, optickými vlastnostmi a produktivitou.

Specifikace Blu-ray Disc vyžaduje testování odolnosti proti poškrábání mechanickým oděrem . Naproti tomu DVD média nemusí být odolná proti poškrábání, ale od vývoje technologie některé společnosti, jako například Verbatim, implementovaly hard-coating pro dražší řady zapisovatelných DVD.

Rychlost jízdy

Rychlosti pohonu BD
Rychlost jízdy Rychlost přenosu dat ~ Čas zápisu (minuty) ~ CAV Rychlost otáčení (RPM)
Mbit/s MB/s Jedna vrstva Dvouvrstvá
1 × 36 4.5 90 180 810
2 × 72 9 45 90 1620
4 × 144 18 22.5 45 3240
6 × 216 27 15 30 4,860
8 × 288 36 11.25 22.5 6 480
10 × 360 45 9 18 8 100
12 × 432 54 7.5 15 9720
14 × 504 63 6.5 13 11,340
16 × 576 72 5.7 11.5 12 960

Tabulka ukazuje dostupné rychlosti. I nejnižší rychlost (1 ×) je dostačující pro přehrávání a záznam videa 1080p v reálném čase; vyšší rychlosti jsou relevantní pro obecné ukládání dat a sofistikovanější zpracování videa. Disky BD jsou navrženy tak, aby si poradily s rychlostí otáčení nejméně 5 000 ot / min.

Použitelný datový tok jednotky Blu-ray Disc může být omezen kapacitou datového rozhraní disku. S rozhraním USB 2.0 je maximální využitelná rychlost disku 288  Mbit/s nebo 36  MB/s (také nazývaná 8 × rychlost). USB 3.0 rozhraní (s řádným kabeláž), nemá toto omezení, ani dokonce nejstarší verzi Serial ATA (SATA, 150 MB / s), ani nejnovější Parallel ATA (133 MB / s) standardy. Interní disky Blu-ray, které jsou integrovány do počítače (na rozdíl od fyzicky oddělených a připojených kabelem), mají obvykle rozhraní SATA.

Novější zapisovače Blu-Ray s poloviční výškou dosáhly rychlosti zápisu až 16 × ( konstantní úhlová rychlost ) na jednovrstvých médiích BD-R, zatímco nejvyšší rychlosti čtení jsou 12 ×, pravděpodobně aby se zabránilo opakovanému fyzickému namáhání disku . Pohony tenkého typu jsou kvůli prostorovým a výkonovým omezením omezeny na 6 × rychlosti (konstantní úhlová rychlost).

Kvalita médií a integrita dat

Kvalitu a integritu dat optických médií lze určit měřením míry chyb , z nichž vyšší rychlosti mohou být indikací zhoršujících se médií , médií nízké kvality, fyzického poškození, jako jsou škrábance, prach a/nebo média zapsaná pomocí vadná optická jednotka .

Chyby na médiích Blu-Ray se měří pomocí takzvaných chybových parametrů takzvaných LDC ( Long Distance Code s) a BIS ( Burst Indication Subcode s), z nichž lze za zdravé považovat sazby pod 13, respektive 15.

Ne všichni prodejci a modely optických jednotek mají implementovanou funkci skenování chyb.

Obal

Předem nahrané tituly disků Blu-ray se obvykle dodávají v balíčcích podobných, ale o něco menších (o 18,5 mm kratších a 2 mm tenčích: 135 mm × 171,5 mm × 13 mm) a také zaoblenějších než standardní pouzdro na DVD , obvykle s formát viditelně zobrazený v horizontálním pruhu v horní části skříně (průsvitná modrá pro disky Blu-ray video, čirá pro vydání videa Blu-ray 3D, červená pro hry PlayStation 3 Greatest Hits, průhledná pro běžné hry PlayStation 3, průhledná tmavá modrá pro hry PlayStation 4 a PlayStation 5, průhledná zelená pro hry Xbox One a Xbox Series X a černá pro vydání Ultra HD Blu-ray videa). Warren Osborn a The Seastone Media Group, LLC vytvořili balíček, který byl přijat po celém světě po volbě adopce trhu Blu-ray versus HD DVD. Protože jsou pouzdra na disky Blu-ray menší než pouzdra na disky DVD, vejde se na polici více disků Blu-ray než DVD .

Typy

Mini Blu-ray disk

„Mini Blu-ray Disc“ (také „Mini-BD“ a „Mini Blu-ray“) je kompaktní varianta disku Blu-ray o průměru 8 centimetrů (3,1 palce), do které lze uložit 7,8 GB dat v jeho jednovrstvé konfiguraci, nebo 15,6 GB na dvouvrstvém disku. Konceptem je podobný MiniDVD a MiniCD . Nahrávací (BD-R) a přepisovatelné (BD-RE) verze Mini Blu-ray Disc byly vyvinuty speciálně pro kompaktní videokamery a další kompaktní záznamová zařízení.

Zapisovatelný disk Blu-ray

Blu-ray Disc recordable “ (BD-R) označuje dva formáty optických disků, které lze zaznamenávat pomocí rekordéru optických disků . Na disky BD-R lze zapisovat jednou, zatímco na disky Blu-ray Disc Recordable Erasable (BD-REs) lze několikrát vymazat a znovu zaznamenat. Současná praktická maximální rychlost pro disky Blu-ray je přibližně 12 × (54 MB/s). Vyšší rychlosti otáčení (5 000+ otáček za minutu) způsobují příliš mnoho kolísání, aby byly disky správně zapsány, stejně jako maximální rychlosti 24 × (33,2 MB/s) a 56 × (8,2 MB/s, 11200 otáček za minutu) standardní DVD a CD . Od září 2007 je BD-RE k dispozici také v menší velikosti 8 cm Mini Blu-ray Disc.

Dne 18. září 2007, Pioneer a Mitsubishi codeveloped BD-R LTH ( „Low na High“ v záznamu drážky), který se vyznačuje organická barviva záznamovou vrstvu, která může být vyroben úpravou stávajícího CD-R a DVD-R výrobní zařízení, významně snížení výrobních nákladů. V únoru 2008 vydaly Taiyo Yuden , Mitsubishi a Maxell první disky BD-R LTH a v březnu 2008 Sony PlayStation 3 oficiálně získala možnost používat disky BD-R LTH s aktualizací firmwaru 2.20. V květnu 2009 společnost Verbatim/Mitsubishi představila první médium 6X BD-R LTH v oboru, které umožňuje záznam disku s kapacitou 25 GB za přibližně 16 minut. Na rozdíl od předchozích vydání 120 mm optických disků (tj. Disků CD a standardních disků DVD ) se rekordéry Blu-ray dostaly na trh téměř současně s debutem Blu-ray.

BD9 a BD5

Formát BD9 navrhla asociaci Blu-ray Disc Association společnost Warner Home Video jako cenově výhodnou alternativu k 25/50 GB diskům BD-ROM. Formát měl používat stejné kodeky a programovou strukturu jako video Blu-ray Disc, ale byl zaznamenán na levnější 8,5 GB dvouvrstvé DVD. Tato média s červeným laserem by mohla být vyráběna na stávajících výrobních linkách DVD s nižšími výrobními náklady než média 25/50 GB Blu-ray.

Využití BD9 pro uvolňování obsahu na „lisovaných“ discích se nikdy neujalo. S koncem války o formát výrobci zvýšili produkci disků Blu-ray a snížili ceny, aby mohli konkurovat DVD. Na druhé straně se mezi jednotlivými uživateli proslavila myšlenka používání levných DVD médií. Verze tohoto formátu s nižší kapacitou, která používá jednovrstvé disky DVD 4,7 GB, byla neoficiálně nazývána BD5. Oba formáty jednotlivci používají k záznamu obsahu ve vysokém rozlišení ve formátu Blu-ray na zapisovatelná média DVD. Navzdory skutečnosti, že formát BD9 byl přijat jako součást základního formátu BD-ROM, žádný ze stávajících modelů přehrávačů Blu-ray výslovně netvrdí, že je schopen jej číst. V důsledku toho není zaručeno, že disky nahrané ve formátech BD9 a BD5 budou přehrávány na standardních přehrávačích disků Blu-ray Disc. AVCHD a AVCREC také používají levná média, jako jsou DVD, ale na rozdíl od BD9 a BD5 mají tyto formáty omezenou interaktivitu, typy kodeků a rychlost přenosu dat. V březnu 2011 byl BD9 odstraněn jako oficiální disk BD-ROM.

BDXL

100 GB třívrstvý disk BDXL od Sharp

Formát BDXL umožňuje jednorázové disky 100 GB a 128 GB a přepisovatelné disky 100 GB pro komerční aplikace. Specifikace BDXL byla dokončena v červnu 2010, ale první 128 GB čtyřvrstvé disky byly vydány až v listopadu 2018 a tyto disky se v současné době prodávají pouze v Japonsku. Specifikace formátu BD-R 3.0 (BDXL) definovala vícevrstvý disk zaznamenatelný ve formátu BDAV s rychlostí 2 × a 4 ×, schopný 100/128 GB a použitím UDF2,5/2,6. Specifikace formátu BD-RE 4.0 (BDXL) definovala vícevrstvý disk přepisovatelný v BDAV rychlostí 2 × a 4 ×, schopný 100 GB a použití UDF2,5 jako souborový systém. Ačkoli disky BD-ROM 66 GB a 100 GB používané pro disky Ultra HD Blu-ray používají stejnou lineární hustotu jako BDXL, tyto dva formáty nejsou navzájem kompatibilní, a proto není možné použít třívrstvý disk BDXL k vypalování disk Ultra HD Blu-ray, který lze přehrávat v přehrávači Blu-ray Ultra HD.

IH-BD

Formát IH-BD (Intra-Hybrid Blu-ray) obsahuje 25 GB přepisovatelnou vrstvu (BD-RE) a 25 GB vrstvu pro jednorázový zápis (BD-ROM), navrženou pro práci se stávajícími disky Blu-ray.

Standardy datových formátů

Souborový systém

Blu-ray Disc specifikuje použití formátu Universal Disk Format (UDF) 2.50 jako konvergentního formátu pro prostředí PC i spotřební elektroniky. Používá se v nejnovějších specifikacích BD-ROM, BD-RE a BD-R. V první specifikaci BD-RE (definováno v roce 2002) byl použit BDFS (Blu-ray Disc File System). Specifikace BD-RE 1.0 byla definována hlavně pro digitální záznam televizního vysílání s vysokým rozlišením (HDTV) . BDFS byl nahrazen UDF 2,50 ve druhé specifikaci BD-RE v roce 2005, aby byla zajištěna interoperabilita mezi rekordéry Blu-ray spotřební elektroniky a systémy osobních počítačů . Tyto technologie záznamu na optické disky umožňovaly nahrávání a přehrávání BD-RE na PC. BD-R může používat UDF 2,50/2,60.

Aplikace Blu-ray Disc pro záznam digitálního vysílání byla vyvinuta jako Popis systému Specifikace formátu Blu-ray přepisovatelného disku část 3 Audio Visual Basic (BDAV). Požadavky související s počítačovým souborovým systémem byly specifikovány v Popisu systému Blu-ray přepisovatelný formát disku část 2 Specifikace systému souborů verze 1.0 (BDFS). Zpočátku byla verze BD-RE verze 1.0 (BDFS) vyvinuta speciálně pro nahrávání digitálního vysílání pomocí aplikace Blu-ray Disc (aplikace BDAV). Tyto požadavky jsou však nahrazeny specifikacemi systému souborů Blu-ray Rewritable Disc File Specification verze 2.0 (UDF) (aka RE 2.0 ) a Blu-ray Recordable Disc File System verze 1.0 (UDF) (aka R 1.0 ). Pro BD-ROM byl navíc vyvinut nový aplikační formát BDMV ( System Description Blu-ray Disc Prerecorded Format part 3 Audio Visual Basic Specifications ) for High Definition Content Distribution. Jediným souborovým systémem vyvinutým pro BDMV je System Description Blu-ray Read-Only Disc Format Format part 2 File System Specifications version 1.0 (UDF) which defines the requirements for UDF 2.50.

Formát aplikace

  • BDAV nebo BD-AV (Blu-ray Disc Audio/Visual): Blu-ray video formát orientovaný na spotřebitele používaný pro záznam zvuku/videa (definovaný v roce 2002).
  • BDMV nebo BD-MV (Blu-ray Disc Movie): formát Blu-ray videa s možností nabídky běžně používaný pro filmová vydání.
  • Specifikace záznamu BDMV (definováno v září 2006 pro BD-RE a BD-R).
  • RREF (Realtime Recording and Editing Format): podmnožina BDMV navržená pro aplikace pro nahrávání a úpravy v reálném čase.
  • HFPA ( High Fidelity Pure Audio ): zvukový disk s vysokým rozlišením využívající formát Blu-ray

Struktura adresářů a souborů

Všechny soubory aplikace BDMV jsou uloženy v adresáři „BDMV“.

  • Adresář BDMV: obsahuje adresáře PLAYLIST, CLIPINF, STREAM, AUXDATA a BACKUP.
    • Adresář PLAYLIST: obsahuje databázové soubory pro seznamy filmů.
      • Soubory xxxxx.mpls: ukládají informace odpovídající seznamům filmů. Pro každý seznam filmů se vytvoří jeden soubor. Názvy souborů těchto souborů jsou ve tvaru „xxxxx.mpls“, kde „xxxxx“ je 5místné číslo odpovídající seznamu filmových záznamů.
    • Adresář CLIPINF: obsahuje databázové soubory pro klipy.
      • Soubory zzzzz.clpi: ukládají informace o klipu přidružené k souboru streamu Clip AV. Názvy souborů těchto souborů jsou ve tvaru „zzzzz.clpi“, kde „zzzzz“ je 5místné číslo odpovídající klipu.
    • Adresář STREAM: obsahuje soubory AV stream.
      • soubor zzzzz.m2ts: obsahuje přenosový proud BDAV MPEG-2. Názvy těchto souborů jsou ve tvaru „zzzzz.m2ts“, kde „zzzzz“ je 5místné číslo odpovídající klipu. Stejné 5místné číslo „zzzzz“ se používá pro soubor toku AV a související soubor s informacemi o klipu.
      • Adresář SSIF: Pokud jsou použity, budou do tohoto adresáře umístěny stereoskopické prokládané soubory.
        • Soubor zzzzz.ssif: je stereoskopický prokládaný soubor, který je složen ze dvou přenosových proudů BDAV MPEG-2. Oba proudy obsahují video stream MPEG-4 MVC pro levé oko nebo pravé oko. Tento soubor se používá pouze při přehrávání 3D videa. Pětimístné číslo „zzzzz“ je stejné jako číslo použité pro soubor AV stream „zzzzz.m2ts“, který zahrnuje video stream MPEG-4 MVC Base view.
    • Adresář AUXDATA: obsahuje zvukové datové soubory a soubory písem.
      • soubor sound.bdmv: ukládá data týkající se jednoho nebo více zvuků spojených s aplikacemi HDMV Interactive Graphic streams. Tento soubor může, ale nemusí existovat v adresáři AUXDATA. Pokud existuje, musí existovat pouze jeden soubor sound.bdmv.
      • soubor aaaaa.otf: ukládá informace o písmu spojené s aplikacemi pro titulky textu. Názvy těchto souborů jsou ve tvaru „aaaaa.otf“, kde „aaaaa“ je 5místné číslo odpovídající písmu.
    • Adresář ZÁLOHOVÁNÍ: obsahuje kopie souboru "index.bdmv", souboru "MovieObject.bdmv", všechny soubory v adresáři PLAYLIST a všechny soubory v adresáři CLIPINF.
    • soubor index.bdmv: ukládá informace popisující obsah adresáře BDMV. V adresáři BDMV je pouze jeden soubor index.bdmv.
    • Soubor MovieObject.bdmv: ukládá informace pro jeden nebo více filmových objektů. V adresáři BDMV je pouze jeden MovieObject.bdmv.

Mediální formát

Formát kontejneru

Zvukové, obrazové a další streamy jsou multiplexovány a ukládány na disky Blu-ray ve formátu kontejneru na základě přenosového proudu MPEG . Je také známý jako transportní stream BDAV MPEG-2 a může používat příponu souboru .m2ts . Názvy disků Blu-ray Disc s nabídkami jsou ve formátu BDMV (Blu-ray Disc Movie) a obsahují audio, video a další streamy v kontejneru BDAV. Existuje také formát BDAV (Blu-ray Disc Audio/Visual), alternativa orientovaná na spotřebitele k formátu BDMV používanému pro filmová vydání. Formát BDAV se používá pro BD-RE a BD-R pro nahrávání zvuku/videa. Formát BDMV byl později definován také pro BD-RE a BD-R (v září 2006, ve třetí revizi specifikace BD-RE a druhé revizi specifikace BD-R).

Blu-ray Disc využívá metodu záznamu transportního proudu MPEG. To umožňuje zaznamenávat přenosové toky digitálního vysílání během jejich vysílání, aniž by se měnil formát. Umožňuje také flexibilní úpravy digitálního vysílání, které je zaznamenáno tak, jak je, a kde lze data upravovat pouhým přepsáním přehrávacího proudu. Ačkoli je to zcela přirozené, je v něm integrována funkce pro vysokorychlostní a snadno použitelné vyhledávání. Blu-ray Disc Video používá přenosové toky MPEG ve srovnání s toky programů MPEG DVD . Transportní tok MPEG obsahuje jeden nebo více programových proudů MPEG, takže to umožňuje uložení více video programů do stejného souboru, takže je lze přehrávat současně (např. S efektem „ obraz v obraze “).

Kodeky

Specifikace BD-ROM vyžaduje určité kompatibility kodeků jak pro hardwarové dekodéry (přehrávače), tak pro filmový software (obsah). Program Windows Media Player neobsahuje kodeky potřebné k přehrávání disků Blu-ray.

Video

Původně BD-ROM ukládaly video s rozlišením až 1920 × 1080 pixelů až 60 (59,94) polí za sekundu. V současné době lze s UHD BD-ROM ukládat videa v maximálním rozlišení 3 840 × 2 160 pixelů při rychlosti až 60 (59,94) snímků za sekundu, a to postupně. Zatímco většina současných Blu-ray přehrávačů a rekordérů dokáže číst a zapisovat video 1920 × 1080 v plném progresivním formátu 59,94p a 50p, nové přehrávače pro specifikace UHD budou schopny číst video s rozlišením 3840 × 2160 ve formátech 59,94p a 50p .

Podporované formáty videa
Formát Rozlišení a
snímková frekvence
Poměr stran displeje
4K UHD 3840 × 2160 60 str 16: 9
3840 × 2160 59,94 s 16: 9
3840 × 2160 50 str 16: 9
3840 × 2160 25 stran 16: 9
3840 × 2160 24 str 16: 9
3840 × 2160 23,976 str 16: 9
HD 1920 × 1080 60 p 16: 9
1920 × 1080 59,94 s 16: 9
1920 × 1080 50 p 16: 9
1920 × 1080 25p 16: 9
HD 1920 × 1080 29,97i 16: 9
1920 × 1080 25i 16: 9
1920 × 1080 24p 16: 9
1920 × 1080 23,976 p 16: 9
1440 × 1080 29,97i 16: 9
1440 × 1080 25i 16: 9
1440 × 1080 24 p 16: 9
1440 × 1080 23,976 p 16: 9
1280 × 720 59,94 p 16: 9
1280 × 720 50 p 16: 9
1280 × 720 24 p 16: 9
1280 × 720 23,976 str 16: 9
SD 720 × 480 29,97i 4: 3 nebo 16: 9
720 × 576 25i 4: 3 nebo 16: 9

^ a Podporováno pouze na UltraHD Blu-ray sestandardem komprese videa HEVC.
^ b MPEG-2 srozlišením1440 × 1080 nebyl dříve zahrnut v konceptu verze specifikace z března 2005.
^ c Tato rozlišení jsou uloženaanamorfně, tj. jsou přehrávačem nebo displejem natažena na poměr stran displeje.

U videa jsou všichni hráči povinni zpracovat H.262/MPEG-2 část 2 , H.264/MPEG-4 část 10: AVC a SMPTE VC-1 . Tituly BD-ROM s videem musí ukládat video v jednom ze tří povinných formátů; je povoleno více formátů na jeden titul. Blu-ray Disc umožňuje video s bitovou hloubkou 8 bitů na barvu YCbCr s podvzorkováním chroma 4: 2: 0 . Volba formátů ovlivňuje licenční/licenční náklady producenta a také maximální dobu běhu titulu kvůli rozdílům v účinnosti komprese. Disky kódované ve videu MPEG-2 obvykle omezují producenty obsahu na přibližně dvě hodiny obsahu ve vysokém rozlišení na jednovrstvém (25 GB) disku BD-ROM. Pokročilejší formáty videa (VC-1 a MPEG-4 AVC) obvykle dosahují dvojnásobné doby běhu videa než MPEG-2 se srovnatelnou kvalitou.

MPEG-2 používalo mnoho studií (včetně Paramount Pictures , které původně používalo formát VC-1 pro vydání HD DVD ) pro první sérii disků Blu-ray, které byly spuštěny v průběhu roku 2006. Moderní vydání jsou nyní často kódována v obou MPEG-4 AVC nebo VC-1, což umožňuje filmovým studiím umístit veškerý obsah na jeden disk, což snižuje náklady a zlepšuje snadnost použití. Použití těchto formátů také uvolňuje spoustu místa pro ukládání bonusového obsahu v HD ( 1080i / p ), na rozdíl od SD ( 480i / p ), které se obvykle používá pro většinu titulů. Některá studia, například Warner Bros. , vydala bonusový obsah na disky kódované v jiném formátu, než je hlavní hraný titul. Například vydání Superman Returns na Blu-ray Disc používá VC-1 pro celovečerní film a MPEG-2 pro některý jeho bonusový obsah. Dnes Warner a další studia obvykle poskytují bonusový obsah ve formátu videa, který odpovídá této funkci.

Zvuk

Pro zvuk jsou vyžadovány BD-ROM přehrávače k ​​implementaci Dolby Digital (AC-3), DTS a lineárního PCM . Hráči mohou volitelně implementovat Dolby Digital Plus a DTS-HD High Resolution Audio i bezztrátové formáty Dolby TrueHD a DTS-HD Master Audio . Tituly BD-ROM musí používat jedno z povinných schémat pro primární zvukový doprovod. Sekundární zvuková stopa, pokud je k dispozici, může používat jakýkoli povinný nebo volitelný kodek.

Specifikace primárních audio streamů BD-ROM
LPCM (nekomprimovaný) Dolby digital Dolby Digital Plus Dolby TrueHD (bezztrátový) Digitální prostorový zvuk DTS DTS-HD Master Audio (bezztrátový) DRA Rozšíření DRA
Max. datový tok 27 648 Mbit/s 640 kbit/s 4,736 Mbit/s 18,64 Mbit/s 1,524 Mbit/s 24,5 Mbit/s 1,5 Mbit/s 3,0 Mbit/s
Max. kanál 8  (48  kHz , 96 kHz), 6  (192 kHz) 5.1 7.1 8  (48 kHz, 96 kHz), 6  (192 kHz) 5.1 8  (48 kHz, 96 kHz), 6  (192 kHz) 5.1 7.1
Bity/vzorek 16, 20, 24 16, 24 16, 24 16, 24 16, 20, 24 16, 24 16 16
Ukázková frekvence 48 kHz, 96 kHz, 192 kHz 48 kHz 48 kHz 48 kHz, 96 kHz, 192 kHz 48 kHz 48 kHz, 96 kHz, 192 kHz 48 kHz 48 kHz, 96 kHz

Přenosová rychlost

Pro uživatele, kteří zaznamenávají programování digitální televize , je počáteční přenosová rychlost standardního záznamu na Blu-ray Disc 36 Mbit/s více než dostačující pro záznam vysílání ve vysokém rozlišení z jakéhokoli zdroje ( IPTV , kabelový/satelitní nebo pozemní). Videosekvence BD Video mají maximální přenosovou rychlost 54 Mbit/s, maximální přenosovou rychlost AV 48 Mbit/s (pro audio i video data) a maximální přenosovou rychlost videa 40 Mbit/s. To je srovnatelné s filmy HD DVD, které mají maximální přenosovou rychlost dat 36 Mbit/s, maximální AV bitrate 30,24 Mbit/s a maximální video bitrate 29,4 Mbit/s.

Softwarové rozhraní Java

V roce 2005 JavaOne obchodní show, bylo oznámeno, že Sun Microsystems ' Java multiplatformní software prostředí by byly zahrnuty do všech přehrávačů Blu-ray Disc jako povinnou součást standardu. Java se používá k implementaci interaktivních nabídek na disky Blu -ray, na rozdíl od metody používané na discích DVD -video. Disky DVD používají předem vykreslené segmenty MPEG a volitelné obrázky titulků, které jsou podstatně primitivnější a zřídka plynulé. Tvůrce jazyka Java James Gosling na konferenci navrhl, aby zahrnutí virtuálního stroje Java a také síťové připojení v některých zařízeních BD umožnilo aktualizace disků Blu-ray přes internet a přidávání obsahu, jako jsou další jazyky titulků a propagační funkce v době lisování není na disku. Tato verze Java se nazývá BD-J a je postavena na profilu standardu Globálně spustitelný MHP (GEM); GEM je celosvětová verze standardu Multimedia Home Platform .

Profily hráčů

Specifikace BD-ROM definuje čtyři profily přehrávačů disků Blu-ray, včetně profilu přehrávače pouze zvuku (BD-Audio), který nevyžaduje dekódování videa ani BD-J . Všechny profily hráčů založené na videu (BD-Video) musí mít úplnou implementaci BD-J.

Vlastnosti BD-Audio BD-Video
Období milosti Bonusový pohled BD-Live Blu-ray 3D
Profil 3.0 Profil 1.0 Profil 1.1 Profil 2.0 Profil 5.0
Vestavěná trvalá paměť Nepotřebný 64 kB 64 kB 64 kB 64 kB?
Možnost místního úložiště Nepotřebný Volitelný 256 MB 1 GB 1 GB
Sekundární video dekodér ( PiP ) Žádné video Volitelný Povinné Povinné Povinné
Sekundární zvukový dekodér Volitelný Volitelný Povinné Povinné Povinné
Virtuální souborový systém Nepotřebný Volitelný Povinné Povinné Povinné
Možnost připojení k internetu Ne Ne Ne Povinné Povinné

^ a Toto se používá k ukládání aktualizací zvuku/videa a titulů. Může to být buď vestavěná paměť, nebo vyměnitelná média, například paměťová karta nebo USB flash paměť.
^ b Pro interaktivní zvuk a komentáře se obvykle používá sekundární dekodér zvuku.
^ c Profil 3.0 je samostatný profil hráče pouze pro zvuk. První vydané album Blu-ray Disc byloDivertimentiod nahrávací společnosti Lindberg Lyd a bylo potvrzeno, že funguje na PS3.
^ d Také známý jako počáteční standardní profil.
^ e Také známý jako profil Final Standard.

2. listopadu 2007 byl profil Grace Period nahrazen Bonus View jako minimální profil pro nové BD-Video přehrávače vydané na trh. Když je na přehrávačích Profilu 1.0 přehráván software Blu-ray Disc, jehož autorem nejsou interaktivní funkce závislé na možnostech Bonus View nebo hardwaru BD-Live, je možné přehrávat hlavní funkce disku, ale některé další funkce nemusí být k dispozici nebo budou mají omezené možnosti.

BD-Live

Největší rozdíl mezi Bonus View a BD-Live je v tom, že BD-Live vyžaduje, aby měl přehrávač Blu-ray Disc přístup k internetu pro přístup k internetovému obsahu. Mezi funkce BD-Live patří internetové chaty, naplánované chaty s režisérem, internetové hry, stahovatelné featuretty, stahovatelné kvízy a stahovatelné upoutávky na filmy. Zatímco některé přehrávače Bonus View mohou mít ethernetový port, slouží k aktualizaci firmwaru a nepoužívá se pro obsah založený na internetu. Profil 2.0 navíc také vyžaduje více místního úložiště, aby mohl tento obsah zpracovávat.

Hráči s profilem 1.0 nemají nárok na upgrady kompatibilní s Bonus View nebo BD-Live a nemají funkci ani schopnost k těmto upgradům přistupovat, s výjimkou nejnovějších hráčů a PlayStation 3 . K používání je nutný internet.

Regionální kódy

Oblasti pro standard Blu-ray Disc:
  Region A/1
  Region B/2
  Region C/3

Stejně jako při implementaci regionálních kódů pro disky DVD jsou přehrávače disků Blu-ray prodávané v konkrétní zeměpisné oblasti navrženy tak, aby přehrávaly pouze disky schválené poskytovatelem obsahu pro danou oblast. Toto má umožnit poskytovatelům obsahu (filmová studia, televizní produkční společnost atd.) Uzákonit regionální cenovou diskriminaci a/nebo exkluzivní licencování obsahu . Podle asociace Blu-ray Disc Association jsou k prosazování regionálního kódování vyžadovány všechny přehrávače disků Blu-ray Disc a počítačové systémy vybavené disky Blu-ray Disc. Poskytovatelé obsahu však nemusí používat kódy pro přehrávání regionů. Některé současné odhady naznačují, že 70% dostupných filmových disků Blu-ray z hlavních studií neobsahuje regiony, a lze je proto přehrát na jakémkoli přehrávači disků Blu-ray Disc v jakékoli oblasti.

Distributoři filmů mají různé zásady kódování regionu. Mezi hlavními americkými studiemi vydaly Walt Disney Pictures , Warner Bros. , Paramount Pictures , Universal Studios a Sony Pictures většinu svých titulů bez regionálního kódování. MGM a Lions Gate Entertainment vydaly mix titulů bez regionů a kódovaných podle regionů. Společnost 20th Century Fox vydala většinu svých titulů regionálně kódované sloučení před Disney. Většina jejich obsahu po sloučení po Disney je však bez regionů. Společnost pro restaurování a distribuci historických filmů The Criterion Collection používá ve všech vydáních disků Blu-ray kódování regionů USA, přičemž jejich vydání na britském trhu využívá kódování regionu ve Velké Británii.

Schéma regionálního kódování disků Blu-ray Disc rozděluje svět na tři oblasti označené A, B a C.

Kraj Plocha
A Severní a Jižní Amerika , Hong Kong SAR , Japonsko , Severní Korea , Jižní Korea , Macao SAR , Singapur , Tchaj -wan , Oceánie kromě Austrálie a Nového Zélandu, jihovýchodní Asie .
B Afrika , Střední východ , jihozápadní Asie , většina Evropy (kromě Běloruska , Ruska , Ukrajiny , Moldavska ), Austrálie , Nový Zéland .
C Střední Asie , pevninská Čína , Mongolsko , indický subkontinent , Bělorusko , Rusko , Ukrajina , Kazachstán , Moldavsko .
VOLNÝ, UVOLNIT Neformální termín znamenající „celosvětový“. Region free není oficiální nastavení; disky, které nesou symbol ZDARMA regionu, buď nemají nastaveny žádné příznaky, nebo mají nastaveny všechny tři příznaky. Disky bez nastavených příznaků se nemusí v některých přehrávačích, které nejsou kompatibilní, přehrávat.
A/B/C

Nová forma kódování regionů Blu-ray testuje nejen oblast přehrávače/softwaru přehrávače, ale také jeho kód země, čímž se uživatelské nastavení určené pro lokalizaci (PSR19) mění jako nová forma regionálního výluky. To například znamená, že zatímco USA i Japonsko jsou regionem A, některé americké disky se nebudou přehrávat na zařízeních/softwaru nakonfigurovaném pro Japonsko nebo naopak, protože tyto dvě země mají různé kódy zemí. (Například Spojené státy jsou „USA“ (21843 nebo hex 0x5553), Japonsko jsou „JP“ (19024 nebo hex 0x4a50) a Kanada je „CA“ (17217 nebo hex 0x4341).) Ačkoli existují pouze tři Blu -ray regiony, kód země umožňuje mnohem přesnější ovládání regionální distribuce disků Blu-ray než šest (nebo osm) oblastí DVD. U disků Blu-ray neexistují žádné „speciální oblasti“, jako jsou oblasti 7 a 8 pro disky DVD.

Při obcházení omezení regionálního kódování jsou samostatné přehrávače disků Blu-ray někdy upravovány třetími stranami, aby bylo možné přehrávat disky Blu-ray (a DVD) s jakýmkoli kódem regionu. Pokyny („hacky“) popisující, jak resetovat čítač oblastí Blu-ray aplikací počítačových přehrávačů tak, aby byly neomezeně multiregionální, jsou také pravidelně zveřejňovány na webových stránkách a fórech pro nadšence videa. Na rozdíl od regionálních kódů DVD jsou kódy regionů Blu-ray ověřovány pouze softwarem přehrávače, nikoli firmwarem optické jednotky .

Nejnovější typy přehrávačů Blu-ray, vhodné pro obsah UltraHD , neobsahují regiony; nicméně; disky UHD, pro které jsou určeny, nebyly kódovány pro uzamčení v žádné oblasti a budou fungovat po celém světě.

Správa digitálních práv

Formát disku Blu-ray využívá několik vrstev správy digitálních práv (DRM), které omezují používání disků. To vedlo k rozsáhlé kritice formátu organizacemi, které jsou proti DRM , jako je Free Software Foundation , a spotřebiteli, protože nová vydání vyžadují aktualizaci firmwaru přehrávače, aby bylo možné přehrávat disky.

Ochrana širokopásmového digitálního obsahu

K implementaci systému HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) k šifrování dat odesílaných hráči do vykreslovacích zařízení prostřednictvím fyzického připojení je zapotřebí zařízení Blu-ray. Cílem je zabránit kopírování obsahu chráněného autorskými právy při jeho přenosu přes kabely. Prostřednictvím příznaku protokolu v mediálním streamu, který se nazývá Image Constraint Token (ICT), může disk Blu-ray vynutit reprodukci v nižším rozlišení, kdykoli není použito úplné propojení kompatibilní s HDCP. Aby se usnadnil přechod na formáty s vysokým rozlišením, bylo přijetí této metody ochrany odloženo na rok 2011.

Advanced Access Content System

Proces dešifrování AACS

Advanced Access Content System (AACS) je standard pro distribuci obsahu a správu digitálních práv . Byl vyvinut společností AS Licensing Administrator, LLC (AACS LA), konsorciem, které zahrnuje společnosti Disney , Intel , Microsoft , Panasonic , Warner Bros. , IBM , Toshiba a Sony. Od vzniku formátu na zařízeních v roce 2006 na něj bylo provedeno několik úspěšných útoků . První známý útok se spoléhal na problém důvěryhodného klienta . Kromě toho byly dešifrovací klíče extrahovány ze slabě chráněného přehrávače ( WinDVD ). Vzhledem k tomu, že klíče lze v novějších verzích zrušit, jedná se pouze o dočasný útok a nové klíče je třeba neustále objevovat, aby bylo možné dešifrovat nejnovější disky.

BD+

BD+ byl vyvinut společností Cryptography Research Inc. a je založen na jejich konceptu sebeochranného digitálního obsahu . BD+, ve skutečnosti malý virtuální stroj zabudovaný v autorizovaných přehrávačích, umožňuje poskytovatelům obsahu zahrnout spustitelné programy na disky Blu-ray. Takové programy mohou:

  • Prozkoumejte hostitelské prostředí a zjistěte, zda s hráčem nebylo manipulováno. Každý výrobce licencovaného přehrávacího zařízení musí poskytnout licenčnímu orgánu BD+ stopy paměti, které identifikují jeho zařízení.
  • Ověřte, že klíče hráče nebyly změněny
  • Proveďte nativní kód, případně pro opravu jinak nezabezpečeného systému
  • Transformujte audio a video výstup. Části obsahu nebudou viditelné, aniž by ho program BD+ nechal dešifrovat.

Pokud výrobce zařízení pro přehrávání zjistí, že jeho zařízení byla napadena hackery, může potenciálně uvolnit kód BD+, který tuto chybu zabezpečení detekuje a obchází. Tyto programy pak mohou být zahrnuty ve všech nových vydáních obsahu. Specifikace virtuálního stroje BD+ jsou k dispozici pouze licencovaným výrobcům zařízení. Seznam licencovaných komerčních osvojitelů je k dispozici na webových stránkách BD+.

První tituly využívající BD+ byly vydány v říjnu 2007. Od listopadu 2007 byly verze ochrany BD+ obcházeny různými verzemi programu AnyDVD HD. Další programy, o nichž je známo, že jsou schopné obejít ochranu BD+, jsou DumpHD (verze 0.6 a vyšší, spolu s některým podpůrným softwarem), MakeMKV a dvě aplikace z DVDFab (Passkey a HD Decrypter).

Značka BD-ROM

ROM Mark je malé množství kryptografických dat, která jsou uložena odděleně od běžných dat Blu-ray Disc, s cílem zabránit replikaci disků. Kryptografická data jsou potřebná k dešifrování obsahu disku chráněného autorskými právy chráněného AACS. K vložení značky ROM do média během masteringu je zapotřebí speciálně licencovaný kus hardwaru. Během replikace je tato značka ROM přenesena společně se zaznamenanými daty na disk. V důsledku toho budou jakékoli kopie disku vytvořené běžným rekordérem postrádat údaje o značce ROM a budou na standardních přehrávačích nečitelné.

Zpětná kompatibilita

Asociace disků Blu-ray Disc doporučuje, ale nevyžaduje, aby jednotky Blu-ray Disc byly schopné číst standardní disky DVD a CD z důvodu zpětné kompatibility . Většina přehrávačů disků Blu-ray dokáže číst disky CD i DVD; nicméně některé z prvních přehrávačů disků Blu-ray vydaných v roce 2006, jako například Sony BDP-S1 , dokázaly přehrávat disky DVD, ale nikoli disky CD. Kromě toho, s výjimkou některých raných modelů od společností LG a Samsung , přehrávače Blu-ray nemohou přehrávat disky HD DVD a přehrávače HD DVD nemohou přehrávat disky Blu-ray. Některé přehrávače Blu-ray mohou také přehrávat disky Video CD , Super Audio CD a/nebo DVD-Audio . Všechny Ultra HD Blu-ray přehrávače mohou přehrávat běžné Blu-ray disky a většina může přehrávat DVD a CD. PlayStation 4 a PlayStation 5 nepodporují disky CD.

Variace

High Fidelity Pure Audio (BD-A)

High Fidelity Pure Audio (HFPA) je marketingová iniciativa v čele s Universal Music Group pro optické disky Blu-ray pouze se zvukem. Byl uveden na trh v roce 2013 jako potenciální nástupce kompaktního disku a byl srovnáván s disky DVD-A a SACD , které měly podobné cíle.

AVCHD

Panasonic Blu-ray přehrávač DMP-BD60 (pozdní 2009) kompatibilní s AVCHD

AVCHD byl původně vyvinut jako formát s vysokým rozlišením pro videokamery bez kazety . AVCHD, odvozené ze specifikace Blu-ray Disc, sdílí podobnou strukturu adresářů s náhodným přístupem, ale je omezeno na nižší přenosové rychlosti zvuku a videa, jednodušší interaktivitu a použití zvuku AVC-video a Dolby AC-3 (nebo lineárního PCM). Protože jde především o akviziční formát, přehrávání AVCHD není všeobecně uznáváno mezi zařízeními, která přehrávají disky Blu-ray. Přesto mnoho takových zařízení dokáže přehrávat záznamy AVCHD z vyměnitelných médií, jako jsou DVD, paměťové karty SD / SDHC, karty „ Memory Stick “ a pevné disky .

AVCREC

AVCREC používá kontejner BDAV k záznamu obsahu ve vysokém rozlišení na konvenční disky DVD. V současné době je AVCREC úzce integrován s japonským vysílacím standardem ISDB a není nabízen mimo Japonsko. AVCREC se používá především v set-top digitálních videorekordérech a v tomto ohledu je srovnatelný s HD REC .

Blu-ray 3D

Logo Blu-ray 3D

Asociace Blu-ray Disc (BDA) vytvořila pracovní skupinu složenou z vedoucích pracovníků filmového průmyslu a odvětví spotřební elektroniky a IT, aby pomohla definovat standardy pro vkládání 3D filmu a 3D televizního obsahu na Blu-ray Disc. 17. prosince 2009 BDA oficiálně oznámil 3D specifikace pro Blu-ray Disc, což umožňuje zpětnou kompatibilitu se současnými 2D Blu-ray přehrávači, i když kompatibilita je omezena skutečností, že delší 3D disky jsou třívrstvé, což je normální (2D pouze) hráči neumí číst. BDA uvedl: „Specifikace Blu-ray 3D vyžaduje kódování 3D videa pomocí profilu„ Stereo High “definovaného funkcí Multiview Video Coding (MVC), což je rozšíření kodeku ITU-T H.264 Advanced Video Coding (AVC) aktuálně implementovány všemi přehrávači disků Blu-ray. MPEG4-MVC komprimuje pohledy levého i pravého oka s typickou 50% režií ve srovnání s ekvivalentním 2D obsahem a může poskytnout zpětnou kompatibilitu v plném rozlišení 1080p se současnými 2D přehrávači Blu-ray disků. “ To znamená, že stream MVC (3D) je zpětně kompatibilní s proudem H.264/AVC (2D), což umožňuje starším 2D zařízením a softwaru dekódovat stereoskopické video streamy, přičemž ignoruje další informace pro druhé zobrazení. Některé 3D disky však mají sadu uživatelských omezení, která brání zobrazení disku ve 2D (ačkoli 2D disk je často součástí balení).

Společnost Sony přidala ke své konzoli PlayStation 3 podporu Blu-ray 3D prostřednictvím upgradu firmwaru 21. září 2010. Konzole dříve získala schopnost 3D hraní aktualizací 21. dubna 2010. Od aktualizace softwaru 3.70 dne 9. srpna 2011 PlayStation 3 dokáže při přehrávání 3D Blu-ray přehrávat DTS-HD Master Audio a DTS-HD High Resolution Audio. Dolby TrueHD se používá u malé menšiny vydání Blu-ray 3D a bitstreaming je implementován pouze v tenkých modelech PlayStation 3 (původní „tlusté“ modely PS3 se interně dekódují a odesílají zvuk jako LPCM ). PlayStation VR lze také použít ke sledování těchto filmů ve 3D na PlayStation 4 . Jak 2018, většina velkých studií domácí zábavy, jako jsou Walt Disney Studios , Sony Pictures , MGM a Universal Pictures ukončila formát Blu-ray 3D v Severní Americe, ale pokračovala ve výrobě a prodeji v jiných regionech, jako je Jižní Amerika , Evropě, Asii a Austrálii. Paramount Pictures ukončila prodej a produkci 3D Blu-ray disků po celém světě, jeho poslední 3D vydání je Ghost in the Shell a Transformers: The Last Knight , zatímco Warner Bros. stále pokračuje v prodeji a výrobě 3D Blu-ray disků tento den ve všech regionech, pozoruhodné tituly včetně: Wonder Woman , Blade Runner 2049 , Justice League , Tomb Raider , Rampage , Aquaman , The Lego Movie 2: The Second Part , Shazam! a Godzilla: King of the Monsters .

Ultra HD Blu-ray

Disky Blu-ray Ultra HD nejsou kompatibilní se stávajícími standardními přehrávači Blu-ray. Podporují video s rozlišením 4K UHD ( rozlišení 3840 × 2160 pixelů) při snímkové frekvenci až 60 progresivních snímků za sekundu, kódované pomocí vysoce účinného kódování videa . Disky podporují jak vysoký dynamický rozsah zvýšením barevné hloubky na 10 bitů na barvu, tak větší barevný gamut, než jaký podporuje konvenční Blu-ray video pomocí Rec. Barevný prostor 2020 .

Viz také

Poznámky

Reference

externí odkazy