Blu Ray - Blu-ray

Blu-ray skiva
Blu-ray Disc.svg
BluRayDiscBack.png
Baksidan av en Blu-ray. Till skillnad från CD och DVD har reflektionen en blå nyans.
Mediatyp Optisk skiva med hög densitet
Kodning Datakodning: CLV eller Zoned CAV-gropar och -landningar med interfolierad felkorrigeringskod
BDMV Videokodning: H.262/MPEG-2 Del 2
H.264/MPEG-4 AVC
VC-1
H.265/HEVC (endast Ultra HD Blu-ray )
Kapacitet 25  GB (enkellager), 50  GB (dubbelskikt)
100, 128 GB ( BDXL )
Upp till fyra lager är möjliga i standardform BD.
 Blockstorlek 2 KB sektor, 64 KB ECC-block
Läs  mekanism 405  nm diodlaser , 36 Mbit/s
Skriv  mekanism 405 nm diodlaser med en fokuserad stråle som använder mer effekt än för avläsning
Utvecklad  av Sony
Blu-ray Disc Association
Mått 12  cm (4.7  in ) diameter
1,2 mm tjocklek
Användande Datalagring Högupplöst
video
Högupplöst ljud
Stereoskopiskt 3D
PlayStation 3-spel
PlayStation 4-spel
PlayStation 5-spel
Xbox One-spel
Xbox Series X-spel
Förlängd  från dvd
Utökad  till Ultra HD Blu-ray
arkivskiva
Släppte 20 juni 2006 ; 15 år sedan ( 2006-06-20 )

Den Blu-ray Disc ( BD ), ofta kallas bara Blu-ray , är en digital optisk skiva lagringsformat. Den är utformad för att ersätta DVD- formatet och kan lagra flera timmars HD-video (HDTV 720p och 1080p). Den viktigaste tillämpningen av Blu-ray är som ett medium för videomaterial såsom spelfilm och för den fysiska distributionen av videospel för PlayStation 3 , PlayStation 4 , PlayStation 5 , Xbox One , och Xbox Serie X . Namnet "Blu-ray" hänvisar till den blå lasern (som faktiskt är en violett laser) som används för att läsa skivan, vilket gör att information kan lagras med en större densitet än vad som är möjligt med den röda lasern med längre våglängd som används för DVD-skivor.

Plastskivan är 120 millimeter (4,7 tum) i diameter och 1,2 millimeter (0,047 tum) tjock, samma storlek som DVD -skivor och CD -skivor . Konventionella eller pre-BD-XL Blu-ray-skivor innehåller 25  GB per lager, med tvåskiktsskivor (50 GB) som branschstandard för videoskivor med funktionslängd. Trelagsskivor (100 GB) och fyrdubbla skivor (128 GB) finns tillgängliga för BD-XL- omskrivningsenheter.

HD-video (HD) kan lagras på Blu-ray-skivor med upp till 1920 × 1080 pixlar, med 24 progressiva eller 50/60 sammanflätade bilder per sekund . DVD-videoskivor var begränsade till en maximal upplösning på 480i ( NTSC , 720 × 480 pixlar) eller 576i ( PAL , 720 × 576 pixlar). Förutom dessa hårdvaruspecifikationer är Blu-ray associerad med en uppsättning multimediaformat .

BD-formatet utvecklades av Blu-ray Disc Association , en grupp som representerar tillverkare av konsumentelektronik, datorhårdvara och film. Sony presenterade de första Blu-ray Disc-prototyperna i oktober 2000, och den första prototypspelaren släpptes i Japan i april 2003. Därefter fortsatte den att utvecklas fram till dess officiella världsomspännande release den 20 juni 2006, med början på HD-optiken skivformat krig , där Blu-ray Disc tävlade med HD DVD- format. Toshiba , huvudföretaget som stöder HD-DVD, godkände i februari 2008 och släppte senare sin egen Blu-ray Disc-spelare i slutet av 2009. Enligt Media Research var försäljningen av högupplöst programvara i USA långsammare under de två första åren än DVD -programvaruförsäljning. Blu-ray möter konkurrens från video on demand (VOD) och den fortsatta försäljningen av DVD-skivor. I januari 2016 hade 44% av amerikanska bredbandshushåll en Blu-ray-spelare. För uppspelning av 4K-innehåll introducerade BDA en variant av Blu-ray som kallas Ultra HD Blu-ray .

Historia

En tom skrivbar Blu-ray-skiva ( BD-RE )
Kees Schouhamer Immink fick ett personligt Emmy- pris för sina banbrytande bidrag till DVD och Blu-ray-skiva.

Tidig historia

Informationstätheten för DVD -formatet begränsades av våglängden för de använda laserdioderna . Efter långvarig utveckling blev blå laserdioder som arbetar med 405 nanometer tillgängliga på produktionsbasis, vilket möjliggjorde utveckling av ett mer tätt lagringsformat som kunde hålla media med högre upplösning, med prototypskivor gjorda med dioder vid en något längre våglängd på 407 nanometer i oktober 1998. Sony startade två projekt i samarbete med Panasonic , Philips och TDK med tillämpning av de nya dioderna: UDO (Ultra Density Optical) och DVR Blue (tillsammans med Pioneer ), ett format för omskrivbara skivor som så småningom skulle bli Blu- ray Disc (närmare bestämt BD-RE). Kärnteknologierna i formaten är liknande. De första DVR Blue-prototyperna presenterades av Sony på CEATEC- utställningen i oktober 2000. Ett varumärke för "Blue Disc" -logotypen lämnades in den 9 februari 2001. Den 19 februari 2002 tillkännagavs projektet officiellt som Blu-ray Disc , och Blu-ray Disc Founders grundades av de nio första medlemmarna.

Den första konsumentenheten anlände till butikerna den 10 april 2003: Sony BDZ-S77, en BD-RE-inspelare på 3 800 USD som endast gjordes tillgänglig i Japan. Det fanns dock ingen standard för förinspelad video och inga filmer släpptes för den här spelaren. Hollywood -studior insisterade på att spelare skulle vara utrustade med digital rättighetshantering innan de släppte filmer för det nya formatet, och de ville ha ett nytt DRM -system som skulle vara säkrare än det misslyckade Content Scramble System (CSS) som används på DVD -skivor. Den 4 oktober 2004 ändrades namnet "Blu-ray Disc Founders" officiellt till Blu-ray Disc Association (BDA), och 20th Century Fox gick med i BDA: s styrelse. Blu-ray Discs fysiska specifikationer slutfördes 2004.

I januari 2005 meddelade TDK att det hade utvecklat en ultrahård men ändå mycket tunn polymerbeläggning (" Durabis ") för Blu-ray-skivor; detta var ett betydande tekniskt framsteg eftersom ett mycket tuffare skydd önskades på konsumentmarknaden för att skydda barskivor mot repor och skador jämfört med DVD, medan tekniskt sett krävde Blu-ray Disc ett mycket tunnare lager för den tätare och högre frekvensen blå lasern. Patroner, som ursprungligen användes för repskydd, var inte längre nödvändiga och skrotades. BD-ROM-specifikationerna slutfördes i början av 2006.

Advanced Access Content System Licensing Administrator (AACS LA), ett konsortium som grundades 2004, hade utvecklat DRM -plattformen som skulle kunna användas för att distribuera filmer till konsumenter på ett säkert sätt. Den slutgiltiga AACS-standarden blev dock försenad och sedan försenad igen när en viktig medlem i Blu-ray Disc-gruppen uttryckte oro. På begäran av de första hårdvarutillverkarna, inklusive Toshiba, Pioneer och Samsung, publicerades en interimsstandard som inte inkluderade vissa funktioner, till exempel hanterad kopia.

Lanserings- och försäljningsutveckling

De första BD-ROM-spelarna (Samsung BD-P1000) skickades i mitten av juni 2006, även om HD DVD- spelare slog dem på marknaden med några månader. De första Blu-ray Disc-titlarna släpptes den 20 juni 2006: 50 First Dates , The Fifth Element , Hitch , House of Flying Daggers , Underworld: Evolution , xXx (alla från Sony) och MGM 's The Terminator . De tidigaste versionerna använde MPEG-2 -videokomprimering, samma metod som används på vanliga DVD-skivor. De första utgåvorna med de nyare VC- 1- och AVC- formaten introducerades i september 2006. De första filmerna med 50 GB tvåskiktsskivor introducerades i oktober 2006. De första ljud-bara albumen släpptes i maj 2008.

I juni 2008 fanns över 2500 Blu-ray Disc-titlar tillgängliga i Australien och Storbritannien, med 3500 i USA och Kanada. I Japan har över 3 300 titlar släppts i juli 2010.

Tävling från HD DVD

Den DVD Forum , som leds av Toshiba , delades om huruvida att utveckla dyrare blå laserteknik. I mars 2002 godkände forumet ett förslag som godkändes av Warner Bros. och andra filmstudior . Förslaget innebar att komprimera högupplöst video till dubbla lager standard DVD-9- skivor. Trots detta beslut meddelade dock DVD-forumets styrkommitté i april att man fortsätter sin egen blå-laser högupplösta videolösning. I augusti tillkännagav Toshiba och NEC sin konkurrerande standard, Advanced Optical Disc. Den antogs slutligen av DVD-forumet och bytte namn till HD-DVD nästa år, efter att ha röstats ned två gånger av DVD-forummedlemmar som också var medlemmar i Blu-ray Disc Association-en situation som drog förundersökningar av det amerikanska justitiedepartementet .

HD DVD hade ett försprång på HD-videomarknaden, eftersom Blu-ray Disc-försäljningen var långsam för att få marknadsandelar. Den första Blu-ray Disc-spelaren uppfattades som dyr och buggig, och det fanns få titlar tillgängliga.

Sony PlayStation 3 , som innehöll en Blu-ray Disc-spelare för primär lagring, hjälpte till att stödja Blu-ray. Sony körde också en mer grundlig och inflytelserik marknadsföringskampanj för formatet. AVCHD- videokameror introducerades också 2006. Dessa inspelningar kan spelas upp på många Blu-ray Disc-spelare utan omkodning men är inte kompatibla med HD DVD-spelare. I januari 2007 hade Blu-ray-skivor utsålda HD-DVD-skivor, och under de tre första kvartalen 2007 sålde BD ut HD-DVD med cirka två till ett. Vid CES 2007 föreslog Warner Total Hi Def- en hybridskiva som innehåller Blu-ray på ena sidan och HD DVD på den andra, men den släpptes aldrig.

Den 28 juni 2007 citerade 20th Century Fox Blu-ray Discs antagande av BD+ antikopieringssystemet som nyckeln till deras beslut att stödja Blu-ray Disc-formatet. Den 4 januari 2008, en dag före CES 2008, meddelade Warner Bros. (den enda stora studion som fortfarande släpper filmer i både HD DVD- och Blu-ray Disc-format) att den endast skulle släppas på Blu-ray Disc efter maj 2008. Detta inkluderade faktiskt andra studior som hörde till Warner -paraplyet, till exempel New Line Cinema och HBO - även om i Europa meddelade HBO: s distributionspartner, BBC , att de skulle fortsätta att släppa produkten på båda formaten samtidigt som de hade ett öga på marknadskrafterna. Detta ledde till en kedjereaktion i branschen, där stora amerikanska återförsäljare som Best Buy , Walmart och Circuit City och kanadensiska kedjor som Future Shop tappade HD -DVD i sina butiker. Woolworths , då en stor europeisk återförsäljare, tappade HD -DVD från sitt lager. Major DVD hyra företag Netflix och Blockbuster sade att de inte längre skulle bära HD DVD.

Efter den nya utvecklingen, den 19 februari 2008, meddelade Toshiba att den skulle avsluta produktionen av HD DVD- enheter, så att Blu-ray Disc kan bli branschstandard för optiska skivor med hög densitet. Universal Studios , den enda stora studion som backar HD-DVD sedan starten, sa strax efter Toshibas tillkännagivande: "Även om Universal värdesätter det nära samarbete vi har delat med Toshiba, är det dags att fokusera på att släppa nya och katalogtitlar på Blu- ray -skiva. " Paramount Pictures , som började släppa filmer bara i HD DVD-format under slutet av 2007, sa också att det skulle börja släppas på Blu-ray Disc. Båda studiorna tillkännagav inledande Blu-ray-uppställningar i maj 2008. Med detta stödde alla större Hollywood-studior Blu-ray.

Framtida omfattning och marknadstrender

Enligt Media Research var försäljningen av högupplöst programvara i USA långsammare under de två första åren än försäljning av DVD-programvara. 16,3 miljoner DVD-programvaruenheter såldes under de två första åren (1997–1998) jämfört med 8,3 miljoner högupplösta programvaruenheter (2006–2007). En orsak till denna skillnad var den mindre marknadsplatsen (26,5 miljoner HD -TV 2007 jämfört med 100 miljoner SDTV 1998). Tidigare HD-DVD-supporter Microsoft gjorde inte en Blu-ray-skivenhet för Xbox 360 . 360: s efterträdare Xbox One har en Blu-ray-enhet, liksom PS4, med båda stöd för 3D Blu-ray efter senare firmwareuppdateringar .

Strax efter att "formatkriget" tog slut började Blu-ray Disc-försäljningen öka. En studie från NPD-gruppen visade att medvetenheten om Blu-ray Disc hade nått 60% av hushållen i USA. Nielsen VideoScan-försäljningsnummer visade att för vissa titlar, som 20th Century Fox's Hitman , var upp till 14% av den totala skivförsäljningen från Blu-ray, även om den genomsnittliga Blu-ray-försäljningen för första halvåret bara var cirka 5% . I december 2008, Blu-ray Disc-versionen av Warner Bros. The Dark Knight sålde 600 000 exemplar första dagen då den lanserades i USA, Kanada och Storbritannien. En vecka efter lanseringen hade The Dark Knight BD sålt över 1,7 miljoner exemplar världen över, vilket gjorde det till den första Blu-ray Disc-titeln som sålde över en miljon exemplar under den första veckan som släpptes.

Blu-ray-skivförsäljning i USA och Kanada
År Kumulativ försäljning (miljoner)
2006 1.2
2007 19.2
2008 82,9
2009 177.2
2010 350

Enligt Singulus Technologies AG antogs Blu-ray snabbare än DVD-formatet vid en liknande period i dess utveckling. Denna slutsats baserades på det faktum att Singulus Technologies mottog order på 21 Blu-ray-replikationsmaskiner med två lager under första kvartalet 2008, medan 17 DVD-replikeringsmaskiner av denna typ gjordes under samma period 1997. Enligt GfK Retail och teknik, under den första veckan i november 2008 överträffade försäljningen av Blu-ray-inspelare DVD-inspelare i Japan. Enligt Digital Entertainment Group hade antalet Blu-ray Disc-uppspelningsenheter (både set-top box och spelkonsol) som såldes i USA nått 28,5 miljoner i slutet av 2010.

Blu-ray möter konkurrens från video on demand och från ny teknik som ger tillgång till filmer i alla format eller enheter, till exempel Digital Entertainment Content Ecosystem eller Disneys Keychest . Vissa kommentatorer föreslog att hyra Blu-ray skulle spela en viktig roll för att hålla tekniken överkomlig samtidigt som den gick vidare. I ett försök att öka försäljningen började studior släppa filmer i kombinationspaket med Blu-ray-skivor och DVD-skivor, samt digitala kopior som kan spelas på datorer och mobila enheter. Vissa släpps på "flipper" -skivor med Blu-ray på ena sidan och DVD på den andra. Andra strategier är att släppa filmer med specialfunktionerna endast på Blu-ray-skivor och inga på DVD-skivor.

Blu-ray-skivor kostar inte mer att producera än DVD-skivor. Men läs- och skrivmekanismer är mer komplicerade, vilket gör Blu-ray-inspelare, enheter och spelare dyrare än deras DVD-motsvarigheter. Antagandet är också begränsat på grund av den utbredda användningen av strömmande media. Blu-ray-skivor används för att distribuera PlayStation 3 , PlayStation 4 , PlayStation 5 , Xbox One och Xbox Series X- spel, och de ovannämnda spelkonsolerna kan spela upp vanliga Blu-ray-skivor.

Bortom Blu-ray

Blu-ray-fodral-ofta blåfärgade

Ultra HD Blu-ray- skivor och spelare blev tillgängliga under första kvartalet 2016 med en lagringskapacitet på upp till 100 GB.

Den holografiska mångsidiga skivan (HVD), som beskrivs i standarden ECMA-377, har utvecklats av forumet för Holography System Development (HSD) med en grön skriv-/läslaser (532 nm) och en röd positionerings-/adresseringslaser (650 nm ). Det är att erbjuda MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), HEVC (H.265) och VC-1-kodning, som stöder en maximal lagringskapacitet på 6 TB. Inga system som överensstämmer med Ecma International HVD -standarden har släppts. Eftersom Blu-ray Disc-formatet kan uppgraderas innebär det utmaningar för antagandet av HVD-formatet.

Pågående utveckling

Framsidan av en experimentell 200 GB omskrivbar Blu-ray-skiva

Även om Blu-ray Disc-specifikationen är klar, fortsätter ingenjörer med att utveckla tekniken. År 2005 hade fyrskiktsskivor (100 GB) visats på en enhet med modifierad optik och standard oförändrad optik. Hitachi uppgav att en sådan skiva skulle kunna användas för att lagra 7 timmar med 32 Mbit/s video (HDTV) eller 3 timmar och 30 minuter med 64 Mbit/s video ( ultra-high-definition-tv ). I april 2006 avbröt TDK planer på att producera 8-lagers 200 GB Blu-ray-skivor. I augusti 2006 meddelade TDK att det hade skapat en fungerande experimentell Blu-ray-skiva som kunde hålla 200 GB data på en enda sida med sex 33 GB datalager. År 2007 rapporterades att Hitachi hade planer på att producera 200 GB diskar år 2009.

Bakom stängda dörrar vid CES 2007 avslöjade Ritek att det framgångsrikt hade utvecklat en högupplöst optisk skivprocess som utökade skivkapaciteten till tio lager, vilket ökade skivornas kapacitet till 250 GB. Det noterade dock att det största hindret var att nuvarande läs-/skrivteknik inte tillät ytterligare lager. JVC utvecklade en trelagersteknik som gör det möjligt att placera både standard-definition DVD-data och HD-data på en BD/(standard) DVD-kombination. Detta skulle ha gjort det möjligt för konsumenten att köpa en skiva som kan spelas på DVD -spelare och kan också avslöja dess HD -version när den spelas på en BD -spelare. Den japanska tillverkaren av optiska skivor Infinity tillkännagav den första "hybrid" Blu-ray Disc/(standard) DVD-kombo som släpptes den 18 februari 2009. Denna skivuppsättning av tv-serien "Code Blue" innehöll fyra hybridskivor som innehåller en enda Blu- ray Disc -skikt (25 GB) och två DVD -lager (9 GB) på samma sida av skivan.

I januari 2007 visade Hitachi en 100 GB Blu-ray-skiva, bestående av fyra lager innehållande 25 GB vardera. Den påstod att, till skillnad från TDK: s och Panasonics 100 GB-skivor, skulle denna skiva kunna läsas på vanliga Blu-ray-skivenheter som för närvarande var i omlopp, och man trodde att en firmware-uppdatering var det enda kravet för att göra den läsbar då -aktuella spelare och enheter. I oktober 2007 avslöjade de en 100 GB Blu-ray-skivenhet. I december 2008 presenterade Pioneer Corporation en 400 GB Blu-ray-skiva (som innehåller 16 datalager, 25 GB vardera) som är kompatibel med nuvarande spelare efter en firmwareuppdatering. Den planerade lanseringen var i tidsramen 2009–10 för ROM och 2010–13 för omskrivbara skivor. Pågående utveckling pågår för att skapa en 1  TB Blu-ray-skiva.

Vid CES 2009 presenterade Panasonic DMP-B15, den första bärbara Blu-ray Disc-spelaren, och Sharp introducerade serien LC-BD60U och LC-BD80U, de första LCD-HDTV: erna med integrerade Blu-ray Disc-spelare. Sharp meddelade också att det skulle sälja HDTV med integrerade Blu-ray Disc-inspelare i USA i slutet av 2009. Set-top box-inspelare såldes inte i USA av rädsla för obehörig kopiering. Dock fanns persondatorer med Blu-ray-inspelare tillgängliga. I oktober 2009 demonstrerade TDK en 10-lagers 320 GB Blu-ray-skiva. Den 1 januari 2010 tillkännagav Sony i samarbete med Panasonic planer på att öka lagringskapaciteten på sina Blu-ray-skivor från 25 GB till 33,4 GB via en teknik som kallas i-MLSE ( Maximum Likelihood Sequence Estimation). Skivorna med högre kapacitet, enligt Sony, skulle kunna läsas på befintliga Blu-ray Disc-spelare med en firmwareuppgradering. Denna teknik användes senare på BDXL -skivor.

Den 20 juli 2010 tillkännagav forskargruppen från Sony och japanska Tohoku University gemensam utveckling av en blåviolett laser för att skapa Blu-ray-skivor med en kapacitet på 1 TB med endast två lager (och eventuellt mer än 1 TB med ytterligare lager). Som jämförelse uppfanns den första blå lasern 1996, och de första prototypskivorna kom fyra år senare.

Tidig 4K Blu-ray-release på Best Buy . En 4K Blu-ray Disc-spelare släpptes också.

Den 7 januari 2013 meddelade Sony att det skulle släppa "Mastered in 4K" Blu-ray Disc-titlar från 4K och kodade vid 1080p. "Mastered in 4K" Blu-ray Disc-titlar kan spelas på befintliga Blu-ray Disc-spelare och ha ett större färgutrymme med xvYCC . Den 14 januari 2013 uppgav Blu-ray Disc Association-ordföranden Andy Parsons att en arbetsgrupp skapades tre månader innan en studie genomfördes om en förlängning av Blu-ray Disc-specifikationen som skulle lägga till möjligheten att innehålla 4K Ultra HD-video.

Den 5 augusti 2015 meddelade Blu-ray Disc Association (BDA) att det skulle börja licensiera Ultra HD Blu-ray-format från och med den 24 augusti 2015. Ultra HD Blu-ray-format levererade innehåll med högt dynamiskt intervall som väsentligt utökade intervall mellan de ljusaste och mörkaste elementen, utökat färgintervall, hög bildhastighet (upp till 60 bps) och upp till 3840 × 2160 upplösning, objektbaserade ljudformat och en "digital bridge" -funktion som tillval. Nya spelare krävdes för att spela detta format, som kunde spela både DVD-skivor, traditionella Blu-rays och det nya formatet. Nya Ultra HD Blu-ray-skivor rymmer upp till 66 GB respektive 100 GB data på skivor med två respektive tre lager.

Blu-ray: s fysiska och filsystemspecifikationer är offentligt tillgängliga på Blu-ray-skivföreningens webbplats.

Fysiska medier

Jämförelse av flera former av skivlagring som visar spår (inte i skala); grönt anger start och rött anger slut.
* Vissa CD-R (W) och DVD-R (W)/DVD+R (W) inspelare fungerar i ZCLV-, CAA- eller CAV-lägen.
Jämförelse av olika optiska lagringsmedier
Typ Diameter
(cm)
Skikten Kapacitet
Bytes
Standard skivstorlek, ett lager 12 1 25 025 314 816
Standard skivstorlek, dubbla lager 12 2 50 050 629 632
Standard skivstorlek, XL 3 lager 12 3 100 103 356 416
Standard skivstorlek, XL 4 lager 12 4 128 001 769 472
Miniskivstorlek, ett lager 8 1 7.791.181.824
Miniskivstorlek, dubbla lager 8 2 15 582 363 648

Laser och optik

Medan en DVD använder en 650  nm röd laser använder Blu-ray Disc en 405 nm " blå " laserdiod . Även om lasern kallas "blå", är dess färg faktiskt i det violetta området. Den kortare våglängden kan fokuseras till ett mindre område, vilket gör att den kan läsa information inspelad i gropar som är mindre än halva storleken på dem på en DVD, och kan följaktligen placeras närmare, vilket resulterar i en kortare spårhöjd, vilket möjliggör en Blu-ray-skiva för att rymma ungefär fem gånger den mängd information som kan lagras på en DVD. Lasrarna är GaN ( galliumnitrid ) laserdioder som producerar 405 nm ljus direkt, det vill säga utan frekvensfördubbling eller andra olinjära optiska mekanismer. CD-skivor använder 780 nm nära infraröda lasrar.

Den minsta " punktstorlek " på vilken en laser kan fokuseras begränsas av diffraktion och beror på ljusets våglängd och den numeriska bländaren för linsen som används för att fokusera det. Genom att minska våglängden, öka den numeriska bländaren från 0,60 till 0,85 och göra täckskiktet tunnare för att undvika oönskade optiska effekter kan designers få laserstrålen att fokusera på en mindre plats, vilket effektivt gör att mer information kan lagras i samma område. För en Blu-ray-skiva är spotstorleken 580 nm. Detta möjliggör en minskning av gropstorleken från 400 nm för DVD till 150 nm för Blu-ray Disc och spårhöjden från 740 nm till 320 nm. Se kompaktskiva för information om optiska skivors fysiska struktur. Förutom de optiska förbättringarna har Blu-ray-skivor förbättringar i datakodning som ytterligare ökar mängden innehåll som kan lagras.

Hård beläggningsteknik

Med tanke på att datalagret Blu-ray Disc ligger närmare skivans yta jämfört med DVD- standarden, befanns det i tidiga konstruktioner vara mer sårbart för repor. De första skivorna var därför inrymda i patroner för skydd, som liknade Professional Discs som introducerades av Sony 2003. Att använda en patron skulle höja priset på ett redan dyrt medium och öka storleken på Blu-ray-skivenheter, så designers valde hårda beläggning av pickupytan istället. TDK var det första företaget som utvecklade en fungerande repskyddande beläggning för Blu-ray-skivor, med namnet Durabis . Dessutom inkluderar både Sonys och Panasonics replikeringsmetoder proprietära hårdrockstekniker. Sonys omskrivbara medier är spinnbelagda med en reptålig akryl- och antistatisk beläggning. Verbatims inspelningsbara och omskrivbara Blu-ray-skivor använder sin egen patenterade teknik, kallad Hard Coat. Kolloidala kiseldispergerade UV-härdbara hartser används för den hårda beläggningen, eftersom de enligt Blu-ray Disc Association erbjuder den bästa avvägningen mellan repmotstånd, optiska egenskaper och produktivitet.

Blu-ray Disc-specifikationen kräver testning av motståndskraft mot repor genom mekanisk nötning . Däremot krävs det inte att DVD-media är reptåliga, men sedan utvecklingen av tekniken har vissa företag, till exempel Verbatim, implementerat hårdbeläggning för dyrare linjer med inspelningsbara DVD-skivor.

Körhastigheter

BD -drivhastigheter
Körhastighet Datahastighet ~ Skrivtid (minuter) ~ CAV Rotationshastighet (RPM)
Mbit/s MB/s Ett lager Dubbellager
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 6480
10 × 360 45 9 18 8 100
12 × 432 54 7.5 15 9 720
14 × 504 63 6.5 13 11 340
16 × 576 72 5.7 11.5 12 960

Tabellen visar tillgängliga hastigheter. Även den lägsta hastigheten (1 ×) är tillräcklig för att spela och spela in realtid 1080p-video; de högre hastigheterna är relevanta för allmän datalagring och mer sofistikerad hantering av video. BD -skivor är konstruerade för att klara minst 5000 varv / min rotationshastighet.

Den användbara datahastigheten för en Blu-ray-skivenhet kan begränsas av enhetens datagränssnitt. Med ett USB 2.0 -gränssnitt är den maximala utnyttjbara enhetshastigheten 288  Mbit/s eller 36  MB/s (kallas även 8 × hastighet). Ett USB 3.0 -gränssnitt (med korrekt kabeldragning) har inte denna begränsning, inte ens den äldsta versionen av Serial ATA (SATA, 150 MB/s) eller de senaste Parallel ATA (133 MB/s) standarderna. Interna Blu-ray-enheter som är integrerade i en dator (i motsats till fysiskt separerade och anslutna via en kabel) har vanligtvis ett SATA-gränssnitt.

Nyare Blu-Ray-författare med halv höjd har nått skrivhastigheter på upp till 16 × ( konstant vinkelhastighet ) på BD-R-media i ett lager, medan de högsta läshastigheterna är 12 ×, förmodligen för att förhindra upprepad fysisk stress på skivan . Slimtypenheter är begränsade till 6 × hastigheter (konstant vinkelhastighet) på grund av rymd- och effektbegränsningar.

Mediekvalitet och dataintegritet

Kvaliteten och dataintegriteten hos optiska medier kan bestämmas genom att mäta felhastigheten , varav högre hastigheter kan vara en indikation på försämrade medier , lågkvalitativa medier, fysiska skador som repor, damm och/eller media skrivna med hjälp av en defekt optisk enhet .

Fel på Blu-Ray-media mäts med de så kallade LDC ( Long Distance Code s) och BIS ( Burst Indication Subcode s) felparametrarna , varav hastigheter under 13 respektive 15 kan anses vara friska.

Inte alla leverantörer och modeller av optiska enheter har felsökningsfunktioner implementerade.

Förpackning

Förinspelade Blu-ray Disc-titlar levereras vanligtvis i paket som liknar men något mindre (18,5 mm kortare och 2 mm tunnare: 135 mm × 171,5 mm × 13 mm), samt mer avrundade än en vanlig DVD- behållare , vanligtvis med formatet framträdande framträdande i en horisontell rand över höljet blå för PlayStation 4- och PlayStation 5-spel, transparent grönt för Xbox One- och Xbox Series X-spel och svart för Ultra HD Blu-ray-videor). Warren Osborn och The Seastone Media Group, LLC skapade paketet som antogs över hela världen efter valet Blu-ray versus HD DVD-marknad. Eftersom Blu-ray-fodral är mindre än DVD-fodral kan fler Blu-rays än DVD-skivor få plats på en hylla .

Typer

Mini Blu-ray-skiva

"Mini Blu-ray Disc" (även "Mini-BD" och "Mini Blu-ray") är en kompakt 8-centimeters diameter (3,1 tum) variant av Blu-ray Disc som kan lagra 7,8 GB data i enskikts konfiguration, eller 15,6 GB på en skikt med två lager. Det liknar i konceptet MiniDVD och MiniCD . Inspelningsbara (BD-R) och omskrivbara (BD-RE) versioner av Mini Blu-ray Disc har utvecklats specifikt för kompakta videokameror och andra kompakta inspelningsenheter.

Blu-ray-skiva inspelbar

" Blu-ray Disc inspelbar " (BD-R) avser två optiska skivformat som kan spelas in med en optisk skivinspelare . BD-R kan skrivas till en gång, medan Blu-ray Disc Recordable Erasable (BD-RE) kan raderas och spelas in flera gånger. Den nuvarande praktiska maxhastigheten för Blu-ray-skivor är cirka 12 × (54 MB/s). Högre rotationshastigheter (5 000+ varv/min) gör att det blir för mycket vinglar för att skivorna ska kunna skrivas ordentligt, som med högsta hastigheter på 24 × (33,2 MB/s) respektive 56 × (8,2 MB/s, 11 200 varv/min) på vanliga DVD -skivor och CD -skivor . Sedan september 2007 finns BD-RE också i den mindre 8 cm Mini Blu-ray Disc-storleken.

Den 18 september 2007 kodutvecklade Pioneer och Mitsubishi BD-R LTH ("Low to High" i spårinspelning), som har ett organiskt färgämnesinspelningsskikt som kan tillverkas genom att modifiera befintlig CD-R- och DVD-R-produktionsutrustning, betydligt minska tillverkningskostnaderna. I februari 2008 släppte Taiyo Yuden , Mitsubishi och Maxell de första BD-R LTH-skivorna, och i mars 2008 fick Sonys PlayStation 3 officiellt möjligheten att använda BD-R LTH-skivor med 2.20 firmware-uppdateringen. I maj 2009 tillkännagav Verbatim/Mitsubishi branschens första 6X BD-R LTH-media, vilket gör det möjligt att spela in en 25 GB skiva på cirka 16 minuter. Till skillnad från tidigare versioner av 120 mm optiska skivor (dvs. CD-skivor och vanliga DVD-skivor ), kom Blu-ray-inspelare på marknaden nästan samtidigt med Blu-ray-debut.

BD9 och BD5

BD9-formatet föreslogs för Blu-ray Disc Association av Warner Home Video som ett kostnadseffektivt alternativ till 25/50 GB BD-ROM-skivor. Formatet var tänkt att använda samma codecs och programstruktur som Blu-ray Disc-video men spelade in på billigare 8,5 GB två-lagers DVD. Detta röda lasermedium kan tillverkas på befintliga DVD-produktionslinjer med lägre produktionskostnader än 25/50 GB Blu-ray-media.

Användning av BD9 för att släppa innehåll på "pressade" skivor som aldrig fastnar. I slutet av formatkriget ökade tillverkarna produktionen av Blu-ray-skivor och sänkte priserna för att konkurrera med DVD-skivor. Å andra sidan blev idén med att använda billiga DVD -media populär bland enskilda användare. En version med lägre kapacitet av detta format som använder 4,7 GB DVD-skivor med ett lager har kallats inofficiellt BD5. Båda formaten används av individer för inspelning av HD-innehåll i Blu-ray-format på inspelningsbara DVD-media. Trots att BD9-formatet har antagits som en del av BD-ROM-grundformatet, hävdar ingen av de befintliga Blu-ray-spelarmodellerna uttryckligen att de kan läsa det. Följaktligen garanteras inte att skivor som är inspelade i BD9- och BD5-format kan spelas på vanliga Blu-ray Disc-spelare. AVCHD och AVCREC använder också billiga media som DVD -skivor, men till skillnad från BD9 och BD5 har dessa format begränsad interaktivitet, codec -typer och datahastigheter. I mars 2011 togs BD9 bort som en officiell BD-ROM-skiva.

BDXL

100 GB BDXL-skiva i tre lager från Sharp

BDXL-formatet tillåter 100 GB och 128 GB skrivskivor en gång och 100 GB omskrivbara skivor för kommersiella applikationer. BDXL-specifikationen slutfördes i juni 2010 men de första 128 GB fyrskiktsskivorna släpptes inte förrän i november 2018, och dessa skivor säljs för närvarande endast i Japan. BD-R 3.0 Format Specification (BDXL) definierade en flerskiktad skiva som kan spelas in i BDAV-format med hastigheten 2 × och 4 ×, kapabel till 100/128 GB och användning av UDF2.5/2.6. BD-RE 4.0 Format Specification (BDXL) definierade en flerskiktad skiva som kan skrivas om i BDAV med hastigheten 2 × och 4 ×, kapabel till 100 GB och användning av UDF2.5 som filsystem. Även om 66 GB och 100 GB BD-ROM-skivor som används för Ultra HD Blu-ray använder samma linjära densitet som BDXL, är de två formaten inte kompatibla med varandra, därför är det inte möjligt att använda en BDXL-skiva i tre lager för att bränna en Ultra HD Blu-ray-skiva som kan spelas i en Ultra HD Blu-ray-spelare.

IH-BD

IH-BD-formatet (Intra-Hybrid Blu-ray) innehåller ett 25 GB skrivbart lager (BD-RE) och ett 25 GB skriv-gång-lager (BD-ROM), utformat för att fungera med befintliga Blu-ray-skivor.

Dataformatstandarder

Filsystem

Blu-ray Disc anger användningen av Universal Disk Format (UDF) 2.50 som ett konvergensvänligt format för både PC- och konsumentelektronikmiljöer. Den används i de senaste specifikationerna för BD-ROM, BD-RE och BD-R. I den första BD-RE-specifikationen (definierad 2002) användes BDFS (Blu-ray Disc File System). BD-RE 1,0 specifikationen definierades främst för digital inspelning av high-definition television (HDTV) TV-sändningar . BDFS ersattes av UDF 2.50 i den andra BD-RE-specifikationen 2005, för att möjliggöra driftskompatibilitet mellan konsumentelektronik Blu-ray-inspelare och datorsystem . Dessa optiska skivinspelningstekniker möjliggjorde PC-inspelning och uppspelning av BD-RE. BD-R kan använda UDF 2.50/2.60.

Blu-ray Disc-applikationen för inspelning av digitala sändningar har utvecklats som System Description Blu-ray Rewritable Disc Format part 3 Audio Visual Basic Specifications (BDAV). Kraven för datorfilsystem har specificerats i Systembeskrivning Blu-ray Rewritable Disc Format del 2 Filsystemspecifikationer version 1.0 (BDFS). Initialt utvecklades BD-RE version 1.0 (BDFS) specifikt för inspelning av digitala sändningar med Blu-ray Disc-applikationen (BDAV-applikation). Men dessa krav ersätts av specifikationerna för Blu-ray Rewritable Disc File System version 2.0 (UDF) (aka RE 2.0 ) och Blu-ray Recordable Disc File System version 1.0 (UDF) (aka R 1.0 ). Dessutom utvecklades ett nytt applikationsformat, BDMV (systembeskrivning Blu-ray Disc-förinspelat format del 3 Audio Visual Basic-specifikationer ) för High Definition Content Distribution för BD-ROM. Det enda filsystemet som utvecklats för BDMV är systembeskrivningen Blu-ray Read-Only Disc Format del 2 Filsystemspecifikationer version 1.0 (UDF) som definierar kraven för UDF 2.50.

Ansökningsformat

  • BDAV eller BD-AV (Blu-ray Disc Audio/Visual): ett konsumentorienterat Blu-ray-videoformat som används för ljud/videoinspelning (definierat 2002).
  • BDMV eller BD-MV (Blu-ray Disc Movie): ett Blu-ray-videoformat med menyfunktioner som vanligtvis används för filmutgåvor.
  • BDMV inspelningsspecifikation (definierad i september 2006 för BD-RE och BD-R).
  • RREF (Realtime Recording and Editing Format): en delmängd av BDMV utformad för realtidsinspelning och redigering av applikationer.
  • HFPA ( High Fidelity Pure Audio ): En högupplöst ljudskiva med Blu-ray-format

Katalog och filstruktur

Alla BDMV -applikationsfiler lagras under en "BDMV" -katalog.

  • BDMV -katalog: innehåller katalogerna PLAYLIST, CLIPINF, STREAM, AUXDATA och BACKUP.
    • PLAYLIST -katalog: innehåller databasfiler för filmspellistor.
      • xxxxx.mpls -filer: lagra information som motsvarar filmspellistor. En fil skapas för varje filmspellista. Filnamnen för dessa filer finns i formen "xxxxx.mpls", där "xxxxx" är ett 5-siffrigt nummer som motsvarar Movie PlayList.
    • CLIPINF -katalog: innehåller databasfilerna för klipp.
      • zzzzz.clpi -filer: lagra klippinformation som är associerad med en Clip AV -strömfil. Filnamnen på dessa filer har formen "zzzzz.clpi", där "zzzzz" är ett 5-siffrigt nummer som motsvarar klippet.
    • STREAM -katalog: innehåller AV -strömfiler.
      • zzzzz.m2ts-fil: innehåller en BDAV MPEG-2-transportström. Namnen på dessa filer finns i formen "zzzzz.m2ts", där "zzzzz" är ett 5-siffrigt nummer som motsvarar klippet. Samma 5-siffriga nummer "zzzzz" används för en AV-strömfil och dess tillhörande Clip-informationsfil.
      • SSIF -katalog: Om den används ska Stereoscopic Interleaved -filer placeras under den här katalogen.
        • zzzzz.ssif-fil: är en Stereoscopic Interleaved-fil som består av två BDAV MPEG-2-transportströmmar. Båda strömmarna innehåller en videoström för MPEG-4 MVC för vänster öga respektive höger öga. Denna fil används endast när 3D -video spelas upp. Det 5-siffriga numret "zzzzz" är samma som det nummer som används för AV-strömfilen "zzzzz.m2ts" som inkluderar videoströmmen MPEG-4 MVC Base View.
    • AUXDATA -katalog: innehåller ljuddatafiler och teckensnittsfiler.
      • sound.bdmv -fil: lagrar data som rör ett eller flera ljud som är associerade med HDMV Interactive Graphic streams -applikationer. Den här filen finns kanske eller inte under AUXDATA -katalogen. Om den finns ska det bara finnas en sound.bdmv -fil.
      • aaaaa.otf -fil: lagrar teckensnittsinformation som är associerad med textundertexter. Namnen på dessa filer finns i formen "aaaaa.otf", där "aaaaa" är ett 5-siffrigt nummer som motsvarar teckensnittet.
    • BACKUP -katalog: innehåller kopior av "index.bdmv" -filen, "MovieObject.bdmv" -filen, alla filer i PLAYLIST -katalogen och alla filer i CLIPINF -katalogen.
    • index.bdmv -fil: lagrar information som beskriver innehållet i BDMV -katalogen. Det finns bara en index.bdmv -fil under BDMV -katalogen.
    • MovieObject.bdmv -fil: lagrar information för ett eller flera filmobjekt. Det finns bara en MovieObject.bdmv under BDMV -katalogen.

Medieformat

Behållarformat

Ljud, video och andra strömmar multiplexeras och lagras på Blu-ray-skivor i ett behållarformat baserat på MPEG-transportströmmen . Det är också känt som BDAV MPEG-2 transportström och kan använda filnamnstillägget .m2ts . Blu-ray Disc-titlar som har skapats med menyer är i BDMV-format (Blu-ray Disc Movie) och innehåller ljud, video och andra strömmar i BDAV-behållare. Det finns också BDAV-format (Blu-ray Disc Audio/Visual), det konsumentorienterade alternativet till BDMV-formatet som används för filmutgåvor. BDAV-formatet används på BD-RE och BD-R för ljud/videoinspelning. BDMV-format definierades senare också för BD-RE och BD-R (i september 2006, i den tredje revideringen av BD-RE-specifikationen och andra revisionen av BD-R-specifikationen).

Blu-ray Disc använder MPEG-transportströmningsinspelningsmetod. Det gör att transportströmmar av digitala sändningar kan spelas in medan de sänds, utan att formatet ändras. Det möjliggör också flexibel redigering av en digital sändning som spelas in som den är och där data kan redigeras bara genom att skriva om uppspelningsströmmen. Även om det är ganska naturligt, är en funktion för snabb och lättanvänd hämtning inbyggd. Blu-ray Disc Video använder MPEG-transportströmmar, jämfört med DVD: s MPEG-programströmmar . En MPEG-transportström innehåller en eller flera MPEG-programströmmar, så att flera videoprogram kan lagras i samma fil så att de kan spelas upp samtidigt (t.ex. med " bild-i-bild " -effekt).

Codecs

BD-ROM-specifikationen kräver vissa codec-kompatibilitet för både maskinvaruavkodare (spelare) och filmprogramvara (innehåll). Windows Media Player kommer inte med de codecs som krävs för att spela Blu-ray-skivor.

Video

BD-ROM-skivor lagrade ursprungligen video upp till 1920 × 1080 pixlar med upp till 60 (59,94) fält per sekund. För närvarande, med UHD BD-ROM, kan videor lagras med högst 3840 × 2160 pixlar med upp till 60 (59,94) bildrutor per sekund, gradvis skannade. Medan de flesta nuvarande Blu-ray-spelare och inspelare kan läsa och skriva 1920 × 1080 video i hela 59,94p och 50p progressivt format, kommer nya spelare för UHD-specifikationerna att kunna läsa på 3840 × 2160 video vid antingen 59,94p och 50p format .

Videoformat som stöds
Formatera Upplösning och
bildhastighet
Bildformat
4K UHD 3840 × 2160 60p 16: 9
3840 × 2160 59,94p 16: 9
3840 × 2160 50p 16: 9
3840 × 2160 25p 16: 9
3840 × 2160 24p 16: 9
3840 × 2160 23.976p 16: 9
HD 1920 × 1080 60p 16: 9
1920 × 1080 59,94p 16: 9
1920 × 1080 50p 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 23.976p 16: 9
1440 × 1080 29.97i 16: 9
1440 × 1080 25i 16: 9
1440 × 1080 24p 16: 9
1440 × 1080 23.976p 16: 9
1280 × 720 59,94p 16: 9
1280 × 720 50p 16: 9
1280 × 720 24p 16: 9
1280 × 720 23.976p 16: 9
SD 720 × 480 29.97i 4: 3 eller 16: 9
720 × 576 25i 4: 3 eller 16: 9

^ a Endast stöd för UltraHD Blu-ray medHEVC-videokomprimeringsstandard.
^ b MPEG-2 vid 1440 × 1080 ingick tidigare inte i en utkastversion av specifikationen från mars 2005.
^ c Dessa upplösningar lagrasanamorfiskt, dvs de sträcks till bildformatet av spelaren eller displayen.

För video måste alla spelare bearbeta H.262/MPEG-2 del 2 , H.264/MPEG-4 del 10: AVC och SMPTE VC-1 . BD-ROM-titlar med video måste lagra video med ett av de tre obligatoriska formaten; flera format på en enda titel är tillåtna. Blu-ray Disc tillåter video med ett bitdjup på 8-bitar per färg YCbCr med 4: 2: 0 chroma-delprovtagning . Valet av format påverkar producentens licens-/royaltykostnader samt titelns maximala drifttid på grund av skillnader i komprimeringseffektivitet. Skivor som är kodade i MPEG-2-video begränsar vanligtvis innehållsproducenter till cirka två timmars högupplöst innehåll på en BD-ROM med ett lager (25 GB). De mer avancerade videoformaten (VC-1 och MPEG-4 AVC) uppnår vanligtvis en videodrifttid dubbelt så lång som MPEG-2, med jämförbar kvalitet.

MPEG-2 användes av många studior (inklusive Paramount Pictures , som ursprungligen använde VC-1- formatet för HD DVD- utgåvor) för den första serien Blu-ray-skivor, som lanserades under 2006. Moderna versioner är nu ofta kodade i antingen MPEG-4 AVC eller VC-1, så att filmstudior kan placera allt innehåll på en skiva, vilket minskar kostnaderna och förbättrar användarvänligheten. Genom att använda dessa format frigörs också mycket utrymme för lagring av bonusinnehåll i HD ( 1080i / p ), till skillnad från SD ( 480i / p ) som vanligtvis används för de flesta titlar. Vissa studior, som Warner Bros. , har släppt bonusinnehåll på skivor som är kodade i ett annat format än huvudfunktionens titel. Till exempel använder Blu-ray Disc-utgåvan av Superman Returns VC-1 för långfilmen och MPEG-2 för en del av dess bonusinnehåll. Idag tillhandahåller Warner och andra studior vanligtvis bonusinnehåll i videoformatet som matchar funktionen.

Audio

För ljud krävs att BD-ROM-spelare implementerar Dolby Digital (AC-3), DTS och linjär PCM . Spelare kan valfritt implementera Dolby Digital Plus och DTS-HD högupplöst ljud samt förlustfria format Dolby TrueHD och DTS-HD Master Audio . BD-ROM-titlar måste använda ett av de obligatoriska scheman för det primära ljudspåret. Ett sekundärt ljudspår, om det finns, kan använda någon av de obligatoriska eller valfria codecs.

Specifikation av BD-ROM Primära ljudströmmar
LPCM (okomprimerad) Dolby Digital Dolby Digital Plus Dolby TrueHD (förlustfri) DTS Digital Surround DTS-HD Master Audio (förlustfritt) DRA DRA förlängning
Max. bitrate 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. kanal 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
Bitar/prov 16, 20, 24 16, 24 16, 24 16, 24 16, 20, 24 16, 24 16 16
Provfrekvens 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

Bithastighet

För användare som spelar in digital tv- programmering är den inspelningsbara Blu-ray Disc-standardens initiala datahastighet på 36 Mbit/s mer än tillräcklig för att spela in högupplösta sändningar från valfri källa ( IPTV , kabel/satellit eller markbunden). BD -videofilmer har en maximal dataöverföringshastighet på 54 Mbit/s, en maximal AV -bithastighet på 48 Mbit/s (för både ljud- och videodata) och en maximal videobithastighet på 40 Mbit/s. Detta jämförs med HD DVD -filmer som har en maximal dataöverföringshastighet på 36 Mbit/s, en maximal AV -bithastighet på 30,24 Mbit/s och en maximal videobithastighet på 29,4 Mbit/s.

Java -programvarugränssnitt

Vid 2005 JavaOne mässa, meddelades det att Sun Microsystems " Java plattformsoberoende programvarumiljö skulle ingå i alla Blu-ray Disc-spelare som en obligatorisk del av standarden. Java används för att implementera interaktiva menyer på Blu -ray -skivor , till skillnad från metoden som används på DVD -videoskivor. DVD-skivor använder föråtergivna MPEG-segment och valbara undertextsbilder, som är betydligt mer primitiva och sällan sömlösa. På konferensen föreslog Java-skaparen James Gosling att införandet av en virtuell Java-dator , samt nätverksanslutning i vissa BD-enheter, kommer att tillåta uppdateringar av Blu-ray-skivor via Internet, lägga till innehåll som ytterligare textningsspråk och reklamfunktioner ingår inte på skivan vid trycktid. Denna Java-version kallas BD-J och är byggd på en profil av standarden Globally Executable MHP (GEM); GEM är den globala versionen av Multimedia Home Platform -standarden.

Spelarprofiler

BD-ROM-specifikationen definierar fyra Blu-ray Disc-spelarprofiler, inklusive en ljudspelsprofil (BD-Audio) som inte kräver videoavkodning eller BD-J . Alla videobaserade spelarprofiler (BD-Video) krävs för att ha en fullständig implementering av BD-J.

Funktion BD-ljud BD-video
Nådens period Bonusvy BD-Live Blu-ray 3D
Profil 3.0 Profil 1.0 Profil 1.1 Profil 2.0 Profil 5.0
Inbyggt permanent minne Onödigt 64 kB 64 kB 64 kB 64 kB?
Lokal lagringsmöjlighet Onödigt Frivillig 256 MB 1 GB 1 GB
Sekundär videodekoder ( PiP ) Ingen video Frivillig Obligatorisk Obligatorisk Obligatorisk
Sekundär ljudavkodare Frivillig Frivillig Obligatorisk Obligatorisk Obligatorisk
Virtuellt filsystem Onödigt Frivillig Obligatorisk Obligatorisk Obligatorisk
Internetanslutning Nej Nej Nej Obligatorisk Obligatorisk

^ a Detta används för att lagra ljud-/video- och titeluppdateringar. Det kan antingen vara inbyggt minne eller flyttbart material, till exempel ett minneskort eller USB-flashminne.
^ b En sekundär ljudavkodare används vanligtvis för interaktivt ljud och kommentarer.
^ c Profil 3.0 är en separat ljudprofil för spelare. Det första Blu-ray Disc-albumet som släpptes varDivertimenti, av skivbolaget Lindberg Lyd, och det har bekräftats att det fungerar på PS3.
^ d Även känd som Initial Standard -profil.
^ e Även känd som Final Standard -profil.

Den 2 november 2007 ersattes Grace Period-profilen av Bonus View som minimiprofilen för nya BD-videospelare som släpptes ut på marknaden. När Blu-ray Disc-programvara som inte är författad med interaktiva funktioner som är beroende av Bonus View eller BD-Live-maskinvarufunktioner spelas på Profil 1.0-spelare kan den spela skivans huvudfunktion, men vissa extrafunktioner kanske inte är tillgängliga eller kommer har begränsad kapacitet.

BD-Live

Den största skillnaden mellan Bonus View och BD-Live är att BD-Live kräver att Blu-ray Disc-spelaren har en internetanslutning för att komma åt internetbaserat innehåll. BD-Live-funktioner har inkluderat internetchattar, schemalagda chattar med regissören, internetspel, nedladdningsbara featuretter, nedladdningsbara frågesporter och nedladdningsbara filmtrailers. Även om vissa Bonus View-spelare kan ha en Ethernet-port, används den för firmware-uppdateringar och används inte för internetbaserat innehåll. Dessutom kräver profil 2.0 också mer lokal lagring för att hantera detta innehåll.

Profil 1.0-spelare är inte berättigade till Bonus View- eller BD-Live-kompatibla uppgraderingar och har inte funktionen eller förmågan att komma åt dessa uppgraderingar, med undantag för de senaste spelarna och PlayStation 3 . Internet krävs för att kunna användas.

Regionkoder

Regioner för Blu-ray Disc-standarden:
  Region A/1
  Region B/2
  Region C/3

Precis som med implementeringen av regionkoder för DVD-skivor , är Blu-ray Disc-spelare som säljs i en specifik geografisk region utformade för att endast spela upp skivor som är godkända av innehållsleverantören för den regionen. Detta är avsett att tillåta innehållsleverantörer (filmstudior, tv -produktionsbolag etc.) att genomföra regional prisdiskriminering och/eller exklusiv innehållslicensiering . Enligt Blu-ray Disc Association krävs alla Blu-ray Disc-spelare och Blu-ray Disc-utrustade datorsystem för att tillämpa regional kodning. Innehållsleverantörer behöver dock inte använda regionuppspelningskoder. Vissa nuvarande uppskattningar tyder på att 70% av tillgängliga film Blu-ray-skivor från de stora studiorna är regionfria och kan därför spelas på vilken Blu-ray Disc-spelare som helst i vilken region som helst.

Filmdistributörer har olika regionkodningspolicyer. Bland de stora amerikanska studiorna har Walt Disney Pictures , Warner Bros. , Paramount Pictures , Universal Studios och Sony Pictures släppt de flesta av sina titlar utan regionskodning. MGM och Lions Gate Entertainment har släppt en blandning av regionfria och regionkodade titlar. 20th Century Fox släppte de flesta av sina titlar regionkodade före Disney-sammanslagning, men de flesta av deras innehåll efter Disney-fusion är dock regionfria. Vintage film restaurering och distribution företag The Criterion Collection använder amerikansk regionskodning i alla Blu-ray-utgåvor, med deras utgåvor på den brittiska marknaden med hjälp av UK-regionskodning.

Blu-ray Disc-kodningsschemat delar upp världen i tre regioner, märkta A, B och C.

Område Område
A Americas , Hong Kong SAR , Japan , Nordkorea , Sydkorea , Macau SAR , Singapore , Taiwan , Oceanien exklusive Australien och Nya Zeeland, Sydostasien .
B Afrika , Mellanöstern , Sydvästra Asien , större delen av Europa (exklusive Vitryssland , Ryssland , Ukraina , Moldavien ), Australien , Nya Zeeland .
C Centralasien , Kina , Mongoliet , indiska subkontinenten , Vitryssland , Ryssland , Ukraina , Kazakstan , Moldavien .
FRI Informell term som betyder "över hela världen". Regionfritt är inte en officiell miljö; skivor som har symbolen för region GRATIS har antingen inga flaggor eller alla tre flaggor. Skivor utan flaggor kanske inte spelas upp i vissa spelare som inte uppfyller kraven.
A/B/C

En ny form av Blu-ray-regionkodning testar inte bara regionen för spelarens/spelarens programvara, utan också dess landskod, och återanvänder en användarinställning avsedd för lokalisering (PSR19) som en ny form av regional lockout. Detta betyder till exempel att medan både USA och Japan är region A, kommer vissa amerikanska skivor inte att spela på enheter/programvara som är konfigurerade för Japan eller vice versa, eftersom de två länderna har olika landskoder. (Till exempel är USA "USA" (21843 eller hex 0x5553), Japan är "JP" (19024 eller hex 0x4a50) och Kanada är "CA" (17217 eller hex 0x4341).) Även om det bara finns tre Blu -ray-regioner, tillåter landskoden mycket mer exakt kontroll av den regionala distributionen av Blu-ray-skivor än de sex (eller åtta) DVD-regionerna. Med Blu-ray-skivor finns det inga "specialregioner", t.ex. regionerna 7 och 8 för DVD-skivor.

För att kringgå regionskodningsbegränsningar kan fristående Blu-ray-spelare ibland ändras av tredje part för att möjliggöra uppspelning av Blu-ray-skivor (och DVD-skivor) med vilken regionskod som helst . Instruktioner ("hack") som beskriver hur man återställer Blu-ray-områdesräknaren för datorspelarapplikationer för att göra dem till flera regioner på obestämd tid publiceras också regelbundet på videoentusiastens webbplatser och forum. Till skillnad från DVD-regionskoder verifieras Blu-ray-regionkoder endast av spelarens programvara, inte av den optiska enhetens firmware .

De senaste typerna av Blu-ray-spelare, lämpliga för UltraHD- innehåll, är inte regionfria; dock; UHD -skivorna som de är utformade för har inte kodats för att låsas till någon region och kommer att fungera över hela världen.

Digital rättighetshantering

Blu-ray Disc-formatet använder flera lager av digital Rights Management (DRM) som begränsar användningen av skivorna. Detta har lett till omfattande kritik av formatet från organisationer som motsätter sig DRM , till exempel Free Software Foundation , och konsumenter eftersom nya versioner kräver uppdateringar av spelarens firmware för att tillåta uppspelning av skivor.

Högbandbredd digitalt innehållsskydd

Blu-ray-utrustning krävs för att implementera HDCP-systemet (High-bandwidth Digital Content Protection) för att kryptera data som skickas av spelare till renderingsenheter genom fysiska anslutningar. Detta syftar till att förhindra kopiering av upphovsrättsskyddat innehåll när det rör sig över kablar. Genom en protokollflagga i medieströmmen kallad Image Constraint Token (ICT) kan en Blu-ray-skiva genomdriva sin reproduktion i en lägre upplösning när en fullständig HDCP-kompatibel länk inte används. För att underlätta övergången till högupplösta format skjuts upptagandet av denna skyddsmetod upp till 2011.

Advanced Access Content System

AACS -dekrypteringsprocessen

Advanced Access Content System (AACS) är en standard för innehållsdistribution och digital rättighetshantering . Det utvecklades av AS Licensing Administrator, LLC (AACS LA), ett konsortium som inkluderar Disney , Intel , Microsoft , Panasonic , Warner Bros. , IBM , Toshiba och Sony. Sedan formatet visades på enheter 2006 har flera framgångsrika attacker gjorts på det. Den första kända attacken baserade sig på det betrodda klientproblemet . Dessutom har dekrypteringsnycklar extraherats från en svagt skyddad spelare ( WinDVD ). Eftersom nycklar kan återkallas i nyare versioner är detta bara en tillfällig attack, och nya nycklar måste ständigt upptäckas för att dekryptera de senaste skivorna.

BD+

BD+ utvecklades av Cryptography Research Inc. och är baserat på deras koncept om självskyddande digitalt innehåll . BD+, faktiskt en liten virtuell maskin inbäddad i auktoriserade spelare, gör det möjligt för innehållsleverantörer att inkludera körbara program på Blu-ray-skivor. Sådana program kan:

  • Undersök värdmiljön för att se om spelaren har manipulerats. Varje tillverkare av uppspelningsenheter med licens måste förse BD+ -licensmyndigheten med minnesavtryck som identifierar deras enheter.
  • Kontrollera att spelarens nycklar inte har ändrats
  • Kör inbyggd kod, möjligen för att korrigera ett annars osäkert system
  • Transformera ljud- och videoutgången. Delar av innehållet kan inte ses utan att låta BD+ -programmet avkoda det.

Om en tillverkare av uppspelningsenheter upptäcker att dess enheter har hackats kan den eventuellt släppa BD+ -kod som upptäcker och kringgår sårbarheten. Dessa program kan sedan ingå i alla nya innehållsreleaser. Specifikationerna för den virtuella BD+ -maskinen är endast tillgängliga för licensierade enhetstillverkare. En lista över licensierade kommersiella adopters är tillgänglig från BD+ -webbplatsen.

De första titlarna med BD+ släpptes i oktober 2007. Sedan november 2007 har versioner av BD+ -skydd kringgåtts av olika versioner av AnyDVD HD -programmet. Andra program som är kända för att kunna kringgå BD+ -skydd är DumpHD (version 0.6 och senare, tillsammans med en del stödjande programvara), MakeMKV och två applikationer från DVDFab (Passkey och HD Decrypter).

BD-ROM-märke

ROM Mark är en liten mängd kryptografiska data som lagras separat från vanliga Blu-ray Disc-data, i syfte att förhindra replikering av skivorna. Kryptografiska data behövs för att dekryptera det upphovsrättsskyddade skivinnehållet som skyddas av AACS. En speciellt licensierad maskinvara krävs för att sätta in ROM -märket i media under mastering. Under replikering överförs detta ROM -märke tillsammans med inspelade data till skivan. Följaktligen kommer alla kopior av en skiva som är gjord med en vanlig brännare att sakna ROM -märkdata och är oläsliga för vanliga spelare.

Bakåtkompatibilitet

Blu-ray Disc Association rekommenderar men kräver inte att Blu-ray Disc-enheter kan läsa vanliga DVD-skivor och CD-skivor för bakåtkompatibilitet . De flesta Blu-ray Disc-spelare kan läsa både CD och DVD; några av de tidiga Blu-ray Disc-spelarna som släpptes 2006, som Sony BDP-S1 , kunde dock spela DVD-skivor men inte CD-skivor. Dessutom, med undantag för vissa tidiga modeller från LG och Samsung , kan Blu-ray-spelare inte spela HD-DVD-skivor och HD DVD-spelare kan inte spela Blu-ray-skivor. Vissa Blu-ray-spelare kan också spela upp video-CD , Super Audio CD och/eller DVD-Audio- skivor. Alla Ultra HD Blu-ray- spelare kan spela vanliga Blu-ray-skivor, och de flesta kan spela DVD-skivor och CD-skivor. PlayStation 4 och PlayStation 5 stöder inte CD -skivor.

Variationer

High Fidelity Pure Audio (BD-A)

High Fidelity Pure Audio (HFPA) är ett marknadsföringsinitiativ, som står i spetsen för Universal Music Group , för ljud endast Blu-ray-optiska skivor. Den lanserades 2013 som en potentiell efterträdare till CD-skivan och har jämförts med DVD-A och SACD , som hade liknande syften.

AVCHD

En Panasonic Blu-ray-spelare DMP-BD60 (slutet av 2009) kompatibel med AVCHD

AVCHD utvecklades ursprungligen som en high-definition-format för konsumentbandlösa videokameror . Avledt från Blu-ray Disc-specifikationen, delar AVCHD en liknande slumpmässig katalogstruktur men är begränsad till lägre ljud- och bildbithastigheter, enklare interaktivitet och användning av AVC-video och Dolby AC-3 (eller linjärt PCM) ljud. AVCHD-uppspelning är främst ett förvärvsformat och är inte allmänt känt bland enheter som spelar Blu-ray-skivor. Ändå kan många sådana enheter spela upp AVCHD -inspelningar från flyttbara medier, till exempel DVD -skivor, SD / SDHC -minneskort, " Memory Stick " -kort och hårddiskar .

AVCREC

AVCREC använder en BDAV-behållare för att spela in högupplöst innehåll på konventionella DVD-skivor. För närvarande är AVCREC tätt integrerat med den japanska ISDB -sändningsstandarden och marknadsförs inte utanför Japan. AVCREC används främst i digitala digitala videoinspelare och är i detta avseende jämförbar med HD REC .

Blu-ray 3D

Blu-ray 3D-logotypen

Blu-ray Disc Association (BDA) skapade en arbetsgrupp bestående av chefer från filmindustrin och konsumentelektronik och IT-sektorer för att hjälpa till att definiera standarder för att sätta 3D-film och 3D-tv- innehåll på en Blu-ray Disc. Den 17 december 2009 tillkännagav BDA officiellt 3D-specifikationer för Blu-ray-skivor, vilket möjliggör bakåtkompatibilitet med nuvarande 2D Blu-ray-spelare, även om kompatibiliteten begränsas av det faktum att de längre 3D-skivorna är i tre lager, vilket är normalt (2D endast) spelare kan inte läsa. BDA har sagt, "Blu-ray 3D-specifikationen kräver kodning av 3D-video med" Stereo High "-profilen definierad av Multiview Video Coding (MVC), en förlängning till ITU-T H.264 Advanced Video Coding (AVC) codec implementeras för närvarande av alla Blu-ray Disc-spelare. MPEG4-MVC komprimerar både vänster och höger öga med en typisk 50% overhead jämfört med motsvarande 2D-innehåll och kan ge full 1080p upplösning bakåtkompatibilitet med nuvarande 2D Blu-ray Disc-spelare. " Det betyder att MVC (3D) -strömmen är bakåtkompatibel med H.264/AVC (2D) -ström, vilket gör att äldre 2D -enheter och programvara kan avkoda stereoskopiska videoströmmar, utan att ignorera ytterligare information för den andra vyn. Vissa 3D -skivor har dock en användarbegränsning som förhindrar att skivan kan ses i 2D (även om en 2D -skiva ofta ingår i förpackningen).

Sony lade till Blu-ray 3D-stöd till sin PlayStation 3- konsol via en firmwareuppgradering den 21 september 2010. Konsolen hade tidigare fått 3D-spelmöjligheter via en uppdatering den 21 april 2010. Sedan uppdateringen av programvaran 3.70 den 9 augusti 2011 har PlayStation 3 kan spela DTS-HD Master Audio och DTS-HD High Resolution Audio medan du spelar 3D Blu-ray. Dolby TrueHD används på en liten minoritet av Blu-ray 3D-utgåvor, och bitstreaming implementeras endast i smala PlayStation 3-modeller (ursprungliga "feta" PS3-modeller avkodar internt och skickar ljud som LPCM ). Den PlayStation VR kan också användas för att titta på dessa filmer i 3D på en PlayStation 4 . Från och med 2018 hade de flesta större hemunderhållningsstudior, som Walt Disney Studios , Sony Pictures , MGM och Universal Pictures, avbrutit Blu-ray 3D-formatet i Nordamerika, men fortsatte att producera och sälja dem i andra regioner som Sydamerika , Europa, Asien och Australien. Paramount Pictures har upphört med försäljning och produktioner av 3D Blu-ray-skivor över hela världen, de sista 3D-utgåvorna är Ghost in the Shell och Transformers: The Last Knight , medan Warner Bros. fortfarande fortsätter att sälja och producera 3D Blu-ray-skivor till denna dag i alla regioner, anmärkningsvärda titlar inklusive: Wonder Woman , Blade Runner 2049 , Justice League , Tomb Raider , Rampage , Aquaman , The Lego Movie 2: The Second Part , Shazam! och Godzilla: Monsterkungen .

Ultra HD Blu-ray

Ultra HD Blu-ray-skivor är inkompatibla med befintliga Blu-ray-spelare. De stöder 4K UHD-video (3840 × 2160 pixlar) vid bildhastigheter upp till 60 progressiva bilder per sekund, kodade med högeffektiv videokodning . Skivorna stöder både högt dynamiskt omfång genom att öka färgdjupet till 10-bitar per färg och ett större färgomfång än som stöds av konventionell Blu-ray-video med hjälp av Rec. 2020 färgutrymme .

Se även

Anteckningar

Referenser

externa länkar