Blu-ray Disc

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

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

Nimi Blu-ray Disc[1] viitab sinisele laserkiirele lainepikkusega 405 nm (ultraviolett), mida kasutatakse plaatide lugemiseks ning mis lubab sarnasel andmekandjal vähemalt 6× suuremat andmemahtu kui tavaline DVD, mille puhul kasutatakse 650 nm punast laserit. Kuna lühema lainepikkusega sinist laserkiirt saab täpsemini ja väiksemasse punkti fokuseerida, siis on võimalik andmeid suurema tihedusega salvestada ja lugeda. 2012. aasta alguse seisuga on eesti keeles kasutusel algupärane kaubamärgi kirjaviis.[2]

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

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

Blu-ray tootearendus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Esimesed BD-ROM mängijad tulid turule juuni keskel 2006. aastal, olgugi et märkimisväärset turuosa nad ei saavutanud.[3][4] Esimesi Blu-ray kettaid hakati müüma 20. juunil 2006[5]:

Sony:

MGM:

Varasem väljalase kasutas MPEG-2 video pakkimist, mis on sama meetod, mida kasutatakse standardsel DVD-l. Esimene väljalase kasutab uuemat VC-1 ja AVC koodekit, mida tutvustati 2006. aasta septembris.[6] Esimesi filme, mis kasutasid 50 GB kahekihilisi plaate, tutvustati 2006. aasta oktoobris. [7] Esimene ainult helikandja anti välja 2008. aasta märtsis. [8]

Kõige esimene massidele mõeldud Blu-ray ketta korduvkirjutav seade PC arvutile oli BWU-100A Sonylt, mis lasti müüki 18. juulil 2006.[9] See suutis kõrvetada ühekihilisi ja kahekihilisi BD-Re ning korduvkirjutatavaid BD-REsid. Soovituslik jaemüügi hind oli 699 dollarit.

Tehnoloogia[muuda | redigeeri lähteteksti]

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

TDK arendas Blu-ray ketastele välja kõvakatte (hard-coating) tehnoloogia, mis annab Blu-ray ketastele parema kriimustuskindluse ja tagab parema andmesäilivuse võrreldes cd ja dvd-dega.

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

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

Piraatlusvastane tehnoloogia[muuda | redigeeri lähteteksti]

AACS dekrüpteerimise protsess

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

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

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

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

Regioonikoodid[muuda | redigeeri lähteteksti]

rBlu-ray standardi regioonid:[10]
██ A/1: Ameerika (välja arvatud Gröönimaa), Lõuna-Ameerika, Ida-Aasia (välja arvatud Hiina ja Mongoolia) ning Kagu-Aasia. ██ B/2: Aafrika, Kesk-Ida, Edela-Aasia, Euroopa (välja arvatud Valgevene, Venemaa ja Ukraina), Austraalia, Uus-Meremaa. ██ C/3: Kesk-Aasia, Ida-Aasia (ainult Hiina ja Mongoolia), Lõuna-Aasia, Ida-Euroopa

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

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

Blu-ray regioonpoliitika jaguneb järgmiselt:

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

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

Füüsiline meedia[muuda | redigeeri lähteteksti]

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

Salvestamise kiirus[muuda | redigeeri lähteteksti]

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

Variatsioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mini Blu-ray ketas[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mini Blu-ray ketas (tuntud ka kui MiniBD ja Mini-ray) on 8 cm läbimõõduga ketas, millele saab salvestada ligikaudu 7,5 GB andmeid. Selle eesmärk on sarnane MiniDVD-le ja MiniCD-le. Mini Blu-ray versioonid BD-R (ühekordselt salvestatav) ja BD-RE (korduvkirjutatav) arendati välja kasutamiseks väikestes videokaamerates ja teistes väikestes seadmetes.[12]

Korduvkirjutatav Blu-ray ketas[muuda | redigeeri lähteteksti]

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

Septembrist 2007 on olemas väiksem Mini Blu-ray korduvkirjutatav ketas diameetriga 8 cm. [12][13]

BDXL[muuda | redigeeri lähteteksti]

BDXL formaat toetab 100 GB ja 128 GB ühekordselt kirjutatavaid kettaid.[14][15] ja 100 GB korduvkirjutatavad kettad ärilisteks eesmärkideks. See määratleti 2010. aasta juunis.

BD-R 3.0 formaadi spetsifikatsioon (BDXL) kirjeldab BDAV vormingus mitmekihilist korduvkirjutatavat ketast kiirustega 2× ja 4× ja mahutavusega 100/128 GB, mis kasutab UDF2.5/2.6.[16]

BD-RE 4.0 formaadi spetsifikatsioon (BDXL) kirjeldab BDAV vormingus mitmekihilist korduvkirjutatavat ketast kiirustega 2× ja 4× ja mahutavusega 100 GB, mis kasutab failisüsteemina UDF2.5.[17]

Meedia formaadid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Video[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kõrglahutusega videot saab salvestada BD-ROM kettale lahutusega kuni 1920×1080 ja 59,94 välja sekundis, kui tehakse ülereaskaneerimist(Interlaced video). Alternatiiv on astmeline skaneerimine, mis suudab salvestada kuni 1920×1080 pikslit ja 24 kaadrit sekundis või siis kuni 1280×720 pikslit 59,94 kaadrit sekundis.[18]

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

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

Edasised arendustööd[muuda | redigeeri lähteteksti]

200 GB Blu-ray ketta prototüübi pealmine külg

Hoolimata sellest, et Blu-ray Disc'i spetsifikatsioon on lõplikult kirja pandud, töötavad insenerid selle kallal, et Blu-ray Disc tehnoloogiat edasi arendada. Neljakihilisi kettaid (100 GB) on demonstreeritud kasutades modifitseeritud optikat [19] ja standardset muutmata optikat.[20]. Hitachi väitis, et selline ketas suudab salvestada 7 tundi 32 Mbit/s videot (HDTV) või 3 tundi ja 30 minutit 64 Mbit/s videot (Cinema 4K). 2006. aasta augustis teatas TDK, et nad on suutnud luua prototüübi, mis suudab salvestada 200 GB infot ühe külje peale kasutades kokku kuut kihti, millest igaüks mahutab 33 GB andmeid.[21] 2007 jaanuaris tutvustas Hitachi 100 GB Blu-ray ketast, mis sisaldab nelja 25 GB kihti.[22] Nad väidavad, et erinevalt TDK ja Panasonicu 100 GB ketastest on nende toode loetav ka seni ringluses olevate Blu-ray lugejatega, vajalik on vaid firmware'i uuendus.[23] 2008. aasta detsembris tutvustas Pioneer 400 GB Blu-ray ketast, mis koosneb 25 kihist ning mille iga kiht on 25 GB. Peale selle väidab Pioneer, et nende lahendus töötab pärast firmware'i uuendust. Nende edasised arendustööd käivad selle kallal, et välja arendada 1 TB Blu-ray ketas aastaks 2013.[24]

Blu-ray 3D[muuda | redigeeri lähteteksti]

3D filmide kasvav populaarsus tekitas vajaduse 3D Blu-ray jaoks. Selleks organiseeris BDA töörühma, mis kehtestas 3D filmi ja 3D televisiooni Blu-ray peale panemise standardid. [25] 17. detsembril 2009. aastal tegi BDA teatavaks 3D spetsifikatsioonid Blu-ray ketastele, lubades tagasiühildumist praeguste 2D Blu-ray mängijatega.[26]

Sony on välja andnud uuenduse PlayStation 3 konsoolide jaoks, mis võimaldab Blu-ray 3D ketta lugemist. Enne seda avaldati 3D mängude tugi 21. aprillil 2010.[27] Hetkel on müügil umbes 35 3D toega PlayStation 3 mängu.[28]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. (moonutatud kirjapildiga "sinine kiir", sest värvinimesid ei saa kaubamärgina kaitsta)
  2. ee.keel – arutelu blu-ray andmekandja nimi eesti keeles aastast 2004
  3. "Toshiba Starts Selling HD DVD Players in Japan". foxnews.com. 2006-03-31. Vaadatud 2007-10-17. 
  4. Dan Costa (2006-06-15). "Samsung Ships the First Blu-ray Player". pcmag.com. Vaadatud 2007-10-17. 
  5. Sony Rearranges Blu-ray Release Schedule High-Def Digest, 15. juuni 2006
  6. Full Specs in for Warner's September 26 Lineup; Studio to Go VC-1 for Blu-ray? BLU-RAY NEWS, High-Def Digest, 30. august 2006
  7. Bracke, Peter M. (2006-10-10). "Click: Blu-ray Disc review". HighDefDigest.com. Vaadatud 2007-09-15. 
  8. First Blu-ray Music album released Pocket Lint, 30. mai 2008
  9. Sony Unveils First Blu-Ray Disc Drive Burner Sony, 18. juuli 2006
  10. Blu-ray Disc for Video Vaadatud 14. septembril 2009
  11. Pioneer launches 12x Blu-ray burner
  12. 12,0 12,1 Verbatim to Launch World’s First Mini BD Media
  13. Hitachi First in Industry to Release Blu-ray Disc Camcorder Naoki Asakawa, Nikkei Electronics, Nikkei Business Publications, 3. august 2007
  14. "BDXL Spec Upgrades Blu-ray Storage to 128GB". 2010-04-06. Vaadatud 2010-04-06. 
  15. "Blu-ray Disc Association Unveils 128GB Specification". 2010-04-06. Vaadatud 2010-04-06. 
  16. Blu-ray Disc Association. "R3 Format Specification (BDXL)". Vaadatud 2010-06-18. 
  17. Blu-ray Disc Association. "RE4 Format Specification (BDXL)". Vaadatud 2010-06-18. 
  18. Blu-ray Disc Association (2005-05). "White paper, Blu-ray Disc Format, 2.B Audio Visual Application Format Specifications for BD-ROM" (PDF). Vaadatud 2008-11-30. 
  19. "TDK Announces 100GB Blue Laser Disc Technology". TDK. 2005. Originaali arhiivikoopia seisuga 6. november 2007. Vaadatud 2007-09-27. 
  20. "Hitachi Demos Four-Layer Blu-ray Disc Playback". cdrinfo.xom. 
  21. "TDK Announces Blue Laser Disc Technology to Support 200 GB Capacity". TDK. 31. august 2006. Originaali arhiivikoopia seisuga 16. detsember 2006. Vaadatud 2006-11-27. 
  22. "Hitachi Demonstrates 4 Layer BD Playback Using 'Standard Drive'". Vaadatud 2008-01-06. 
  23. Hitachi unveils 100 GB Blu-ray Disc
  24. "Pioneer showcases 16-layer 400GB optical disc". Vaadatud 2008-12-02. 
  25. "Blu-ray brains create 3D taskforce". reghardware.co.uk. 2009-05-20. Vaadatud 2009-05-23. 
  26. "3D specs finalized for Blu-ray, to hit market next year". HD Report. 2009-12-17. Vaadatud 2009-12-17. 
  27. "PS3 goes 3D on 10 June". PLAYSTATION.BLOG. 
  28. "3D toega mängude list". 

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]