Blu-ray ( Blu-ray Disc или BD ) — это цифровой формат хранения данных на оптических дисках , призванный заменить формат DVD . Он был изобретен и разработан в 2005 году и выпущен во всем мире 20 июня 2006 года, способен хранить несколько часов видео высокой четкости ( HDTV 720p и 1080p ). Основное применение Blu-ray — как носитель для видеоматериалов , таких как художественные фильмы , и для физического распространения видеоигр для PlayStation 3 , PlayStation 4 , PlayStation 5 , Xbox One и Xbox Series X. Название относится к синему лазеру (на самом деле фиолетовому лазеру), используемому для считывания диска, что позволяет хранить информацию с большей плотностью, чем это возможно с помощью красного лазера с большей длиной волны, используемого для DVD.
Диск из поликарбоната имеет диаметр 12 сантиметров ( 4+3 ⁄ 4 дюйма) в диаметре и1,2 миллиметра ( 1 ⁄ 16 дюйма) толщиной, того же размера, что и DVD и CD . [5] Обычные (или «до BD-XL») диски Blu-ray содержат 25 ГБ на слой, при этом двухслойные диски (50 ГБ) являются отраслевым стандартом для видеодисков полной длины. Трехслойные диски (100 ГБ) и четырехслойные диски (128 ГБ) доступны дляприводов BD-XL . [6]
В то время как спецификация DVD-Video имеет максимальное разрешение 480p ( NTSC , 720 × 480 пикселей) или 576p ( PAL , 720 × 576 пикселей), [7] первоначальная спецификация Blu-ray определила максимальное разрешение 1080p ( 1920 × 1080 пикселей) при частоте до 24 прогрессивных или 29,97 чересстрочных кадров в секунду . Изменения в спецификации позволили новым проигрывателям Blu-ray поддерживать видео с разрешением 1440 × 1080 пикселей, а проигрыватели Ultra HD Blu-ray расширили максимальное разрешение до 4K ( 3840 × 2160 пикселей) и частоту прогрессивных кадров до 60 кадров в секунду. Помимо разрешения 8K ( 7680 × 4320 пикселей) формата Blu-ray, эксклюзивного для Японии , [8] видео с нестандартным разрешением должны использовать letterboxing, чтобы соответствовать разрешению, поддерживаемому спецификацией Blu-ray. Помимо этих спецификаций оборудования, Blu-ray связан с набором мультимедийных форматов.
Формат BD был разработан Ассоциацией Blu-ray Disc , группой, представляющей производителей бытовой электроники, компьютерного оборудования и кинофильмов. Sony представила первые прототипы Blu-ray Disc в октябре 2000 года, а первый прототип проигрывателя был выпущен в Японии в апреле 2003 года. После этого он продолжал разрабатываться до своего официального мирового выпуска 20 июня 2006 года, положив начало войне форматов оптических дисков высокой четкости , в которой Blu-ray Disc конкурировал с форматом HD DVD . Toshiba , основная компания, поддерживающая HD DVD, уступила в феврале 2008 года [9] и позже выпустила свой собственный проигрыватель Blu-ray Disc в конце 2009 года [10] По данным Media Research, продажи программного обеспечения высокой четкости в Соединенных Штатах были медленнее в первые два года, чем продажи программного обеспечения DVD. [11] Конкурентами Blu-ray являются видео по запросу (VOD) и DVD. [12] В январе 2016 года 44% домохозяйств США, имеющих широкополосный доступ в Интернет , имели проигрыватель Blu-ray. [13]
Плотность информации формата DVD была ограничена длиной волны используемых лазерных диодов . После длительной разработки синие лазерные диоды, работающие на 405 нанометрах, стали доступны на производственной основе, что позволило разработать более плотный формат хранения, который мог бы содержать носители с более высокой четкостью, с прототипами дисков, изготовленными с диодами на немного большей длине волны 407 нанометров в октябре 1998 года. [14] [15] Sony начала два проекта в сотрудничестве с Panasonic , Philips и TDK , [16] применяя новые диоды: UDO (Ultra Density Optical), [17] и DVR Blue (совместно с Pioneer ), [18] формат перезаписываемых дисков, который в конечном итоге стал Blu-ray Disc (точнее, BD-RE). Основные технологии форматов схожи. Первые прототипы DVR Blue были представлены Sony на выставке CEATEC в октябре 2000 года. [19] Заявка на регистрацию товарного знака «Blue Disc» была подана 9 февраля 2001 года. [20] 19 февраля 2002 года проект был официально анонсирован как Blu-ray Disc, [21] [22] а девять первоначальных участников основали Blu-ray Disc Founders.
Первое потребительское устройство поступило в магазины 10 апреля 2003 года: Sony BDZ-S77, рекордер BD-RE стоимостью 3800 долларов США, который был доступен только в Японии. [23] Однако не было стандарта для предварительно записанного видео, и для этого проигрывателя не было выпущено ни одного фильма. Голливудские студии настаивали на том, чтобы проигрыватели были оснащены системой управления цифровыми правами, прежде чем они выпустят фильмы для нового формата, и они хотели новую систему DRM, которая бы защищала от несанкционированного копирования лучше, чем провалившаяся Content Scramble System (CSS), используемая на DVD. 4 октября 2004 года название Blu-ray Disc Founders было официально изменено на Blu-ray Disc Association (BDA), и 20th Century Fox вошла в совет директоров BDA. [24] Физические спецификации Blu-ray Disc были завершены в 2004 году. [25]
Записывающий слой, на котором хранятся данные, находится под0,1 мм защитный слой и поверх негоПодложка из поликарбонатного пластика толщиной 1,1 мм по сравнению с0,6 мм с каждой стороны на DVD. Sony также анонсировала в апреле 2004 года версию, использующую бумагу в качестве подложки, разработанную Toppan Printing, с объемом памяти до 25 ГБ. [26] [27]
В январе 2005 года компания TDK объявила о разработке сверхтвердого, но очень тонкого полимерного покрытия (« Durabis ») для дисков Blu-ray; это был значительный технический прогресс, поскольку на потребительском рынке требовалась гораздо более жесткая защита для защиты чистых дисков от царапин и повреждений по сравнению с DVD, учитывая, что диски Blu-ray технически требовали гораздо более тонкого слоя для более плотного и высокочастотного синего лазера. [28] Картриджи, изначально использовавшиеся для защиты от царапин, больше не были нужны и были утилизированы. Спецификации BD-ROM были окончательно утверждены в начале 2006 года. [29]
Advanced Access Content System Licensing Administrator (AACS LA), консорциум, основанный в 2004 году, [30] разрабатывал платформу DRM, которая могла бы использоваться для распространения фильмов среди потребителей, предотвращая при этом копирование. Однако окончательный стандарт AACS был отложен, [31] а затем снова отложен, когда важный член группы Blu-ray Disc выразил обеспокоенность. [32] По просьбе первоначальных производителей оборудования, включая Toshiba, Pioneer и Samsung, был опубликован временный стандарт, который не включал некоторые функции, такие как управляемое копирование, которое позволило бы конечным пользователям создавать копии, ограниченные личным использованием. [33]
Первые плееры BD-ROM (Samsung BD-P1000) были отправлены в середине июня 2006 года, хотя плееры HD DVD опередили их на рынке на несколько месяцев. [34] [35] Первые названия Blu-ray Disc были выпущены 20 июня 2006 года: 50 первых поцелуев , Пятый элемент , Метод Хитча , Дом летающих кинжалов , Другой мир: Эволюция , xXx (все от Sony) и Терминатор от MGM . [36] Самые ранние релизы использовали сжатие видео MPEG-2 , тот же метод, что используется на стандартных DVD. Первые релизы с использованием новых форматов VC-1 и AVC были представлены в сентябре 2006 года. [37] Первые фильмы с использованием двухслойных дисков объемом 50 ГБ были представлены в октябре 2006 года. [38] Первые альбомы, содержащие только аудио, были выпущены в мае 2008 года. [39] [40]
К июню 2008 года в Австралии и Великобритании было доступно более 2500 наименований Blu-ray Disc, а в США и Канаде — 3500. [41] В Японии по состоянию на июль 2010 года было выпущено более 3300 наименований. [42]
DVD Forum , возглавляемый Toshiba , разделился по вопросу о том, следует ли разрабатывать более дорогую технологию синего лазера. В марте 2002 года форум одобрил предложение, которое было поддержано Warner Bros. и другими киностудиями . Предложение включало сжатие видео высокой четкости на двухслойные стандартные диски DVD-9 . [43] [44] Однако, несмотря на это решение, руководящий комитет DVD Forum объявил в апреле, что он занимается собственным решением для видео высокой четкости с синим лазером. В августе Toshiba и NEC объявили о своем конкурирующем стандарте, Advanced Optical Disc. [45] Он был окончательно принят DVD Forum и переименован в HD DVD в следующем году, [46] после того, как его дважды отвергли члены DVD Forum, которые также были членами Blu-ray Disc Association — ситуация, которая вызвала предварительное расследование Министерства юстиции США . [47]
HD DVD имел фору на рынке видео высокой четкости, поскольку продажи Blu-ray Disc медленно набирали долю рынка. Первый проигрыватель Blu-ray Disc считался дорогим и глючным, и было доступно мало названий. [48]
Sony PlayStation 3 , которая содержала проигрыватель Blu-ray Disc в качестве основного хранилища, помогла поддержать Blu-ray. [49] Sony также провела более тщательную и влиятельную маркетинговую кампанию для этого формата. [50] В 2006 году также были представлены видеокамеры AVCHD. Эти записи можно воспроизводить на многих проигрывателях Blu-ray Disc без перекодирования, но они несовместимы с проигрывателями HD DVD. К январю 2007 года продажи Blu-ray Disc превысили продажи HD DVD, [51] а в течение первых трех кварталов 2007 года продажи BD превысили продажи HD DVD примерно в два раза. На выставке CES 2007 Warner предложила Total Hi Def — гибридный диск, содержащий Blu-ray на одной стороне и HD DVD на другой, но он так и не был выпущен.
28 июня 2007 года компания 20th Century Fox сослалась на принятие Blu-ray Discs системы защиты от копирования BD+ как на ключ к решению поддержать формат Blu-ray Disc. [52] [53]
4 января 2008 года, за день до CES 2008, Warner Bros. , единственная крупная студия, все еще выпускающая фильмы как в формате HD DVD, так и в формате Blu-ray Disc, объявила, что будет выпускать только в формате Blu-ray после мая 2008 года. [54] Это фактически включало другие студии, которые находились под зонтиком Warner, такие как New Line Cinema и HBO — хотя в Европе партнер HBO по дистрибуции, BBC , объявил, что продолжит выпускать продукцию в обоих форматах, следя за рыночными силами. Это привело к цепной реакции в отрасли, когда крупные американские ритейлеры, такие как Best Buy , Walmart и Circuit City , и канадские сети, такие как Future Shop, отказались от HD DVD в своих магазинах. Woolworths , тогда крупный европейский ритейлер, исключил HD DVD из своего инвентаря. [55] Крупные компании по прокату DVD Netflix и Blockbuster заявили, что больше не будут продавать HD DVD.
После этих новых разработок 19 февраля 2008 года Toshiba объявила о прекращении производства устройств HD DVD , [56] что позволило Blu-ray Disc стать отраслевым стандартом для оптических дисков высокой плотности. Universal Studios , единственная крупная студия, поддержавшая HD DVD с момента его создания, заявила вскоре после объявления Toshiba: «Хотя Universal ценит тесное партнерство, которое мы разделяли с Toshiba, пришло время переключить наше внимание на выпуск новых и каталогизированных названий на Blu-ray Disc». [57] Paramount Pictures , которая начала выпускать фильмы только в формате HD DVD в конце 2007 года, также заявила, что начнет выпускать на Blu-ray Disc. Обе студии объявили о начальных линейках Blu-ray в мае 2008 года. С этим все крупные голливудские студии поддержали Blu-ray. [58]
Хотя спецификация Blu-ray Disc была завершена, инженеры продолжают работать над усовершенствованием технологии. К 2005 году были продемонстрированы четырехслойные (100 ГБ) [59] диски на приводе с модифицированной оптикой [60] и стандартной неизмененной оптикой. [61] Hitachi заявила, что такой диск может использоваться для хранения 7 часов видео 32 Мбит/с (HDTV) или 3 часов 30 минут видео 64 Мбит/с ( телевидение сверхвысокой четкости ). В апреле 2006 года TDK отменила планы по производству 8-слойных 200 ГБ Blu-ray дисков. [62] В августе 2006 года TDK объявила, что создала работающий экспериментальный Blu-ray диск, способный хранить 200 ГБ данных на одной стороне, используя шесть слоев данных по 33 ГБ. [63] В 2007 году сообщалось, что Hitachi планирует производить диски емкостью 200 ГБ к 2009 году. [64]
За закрытыми дверями на выставке CES 2007 компания Ritek сообщила, что успешно разработала технологию оптических дисков высокой четкости, которая расширила емкость диска до десяти слоев, увеличив емкость дисков до 250 ГБ. Однако компания отметила, что основным препятствием было то, что текущая технология чтения/записи не допускала дополнительных слоев. [65] Компания JVC разработала трехслойную технологию, которая позволяет помещать как данные DVD стандартной четкости, так и данные HD на комбинацию BD/(стандартный) DVD. [66] Это позволило бы потребителю приобрести диск, который можно воспроизводить на DVD-плеерах, а также может отобразить свою версию HD при воспроизведении на BD-плеере. [67] Японский производитель оптических дисков Infinity анонсировал первую «гибридную» комбинацию Blu-ray Disc/(стандартный) DVD, которая будет выпущена 18 февраля 2009 года. Этот набор дисков телесериала Code Blue включал четыре гибридных диска, содержащих один слой Blu-ray Disc (25 ГБ) и два слоя DVD (9 ГБ) на одной стороне диска. [68]
В январе 2007 года Hitachi представила Blu-ray Disc объемом 100 ГБ, состоящий из четырех слоев по 25 ГБ каждый. [69] Компания заявила, что, в отличие от дисков TDK и Panasonic объемом 100 ГБ, этот диск будет считываться на стандартных приводах Blu-ray, которые в то время находились в обращении, и считалось, что обновление прошивки было единственным требованием, чтобы сделать его считываемым на современных плеерах и приводах. [70] В октябре 2007 года они представили привод Blu-ray объемом 100 ГБ. [71] В декабре 2008 года Pioneer Corporation представила Blu-ray Disc объемом 400 ГБ (содержащий 16 слоев данных по 25 ГБ каждый), совместимый с современными плеерами после обновления прошивки. Его запланированный запуск был на 2009–2010 годы для ROM и на 2010–2013 годы для перезаписываемых дисков. Продолжалась разработка проекта по созданию Blu-ray Disc объемом 1 ТБ . [72]
На выставке CES 2009 компания Panasonic представила DMP-B15, первый портативный проигрыватель Blu-ray Disc, а Sharp представила серии LC-BD60U и LC-BD80U, первые ЖК-телевизоры высокой четкости со встроенными проигрывателями Blu-ray Disc. Sharp также объявила, что к концу 2009 года начнет продавать в США телевизоры высокой четкости со встроенными рекордерами Blu-ray Disc. Рекордеры-приставки не продавались в США из-за страха несанкционированного копирования. Однако персональные компьютеры с приводами Blu-ray были доступны. В октябре 2009 года компания TDK продемонстрировала 10-слойный Blu-ray Disc объемом 320 ГБ. [73] 1 января 2010 года Sony совместно с Panasonic объявили о планах увеличить емкость своих Blu-ray Disc с 25 ГБ до 33,4 ГБ с помощью технологии i-MLSE ( оценка последовательности максимального правдоподобия ). По словам Sony, диски большей емкости можно будет читать на существующих проигрывателях Blu-ray Disc с обновлением прошивки. [74] Эта технология позже была использована на дисках BDXL. [75]
20 июля 2010 года исследовательская группа Sony и японского университета Тохоку объявили о совместной разработке сине-фиолетового лазера [76] , который поможет создать диски Blu-ray емкостью 1 ТБ с использованием всего двух слоев (и потенциально более 1 ТБ с дополнительными слоями). Для сравнения, первый синий лазер был изобретен в 1996 году, а первые прототипы дисков появились четыре года спустя.
7 января 2013 года Sony объявила, что выпустит Blu-ray Disc «Mastered in 4K» с исходным кодом 4K и кодировкой 1080p. [77] Blu-ray Disc «Mastered in 4K» можно воспроизводить на существующих проигрывателях Blu-ray Disc, и они имеют большее цветовое пространство с помощью xvYCC . [77] [78] 14 января 2013 года президент Blu-ray Disc Association Энди Парсонс заявил, что за три месяца до этого была создана целевая группа для проведения исследования относительно расширения спецификации Blu-ray Disc, которое добавило бы возможность содержать видео 4K UHD. [79] [80]
5 августа 2015 года BDA объявила, что начнет лицензирование формата Ultra HD Blu-ray, начиная с 24 августа 2015 года. Формат Ultra HD Blu-ray предоставлял контент с высоким динамическим диапазоном, который значительно расширял диапазон между самыми яркими и самыми темными элементами, расширенный цветовой диапазон, высокую частоту кадров (до 60 кадров в секунду) и разрешение до 3840 × 2160 , объектно-ориентированные звуковые форматы и дополнительную функцию «цифрового моста». Для воспроизведения этого формата требовались новые проигрыватели, и они могли воспроизводить как DVD, так и традиционные Blu-ray и новый формат. Новые диски Ultra HD Blu-ray вмещают до 66 ГБ и 100 ГБ данных на двух- и трехслойных дисках соответственно. [81]
Физические и файловые характеристики Blu-ray доступны для общественности на веб-сайте BDA. [82]
По данным Media Research, продажи программного обеспечения высокой четкости в Соединенных Штатах в первые два года были медленнее, чем продажи программного обеспечения DVD. [11] За первые два года (1997–1998) было продано 16,3 миллиона единиц программного обеспечения DVD по сравнению с 8,3 миллионами единиц программного обеспечения высокой четкости (2006–2007). [11] [83] Одной из причин этой разницы был меньший рынок (26,5 миллионов HDTV в 2007 году по сравнению со 100 миллионами SDTV в 1998 году). [83] Бывший сторонник HD DVD Microsoft не сделал привод Blu-ray для Xbox 360. [84] Преемник 360 Xbox One оснащен приводом Blu-ray, как и PS4, и обе поддерживают 3D Blu-ray после более поздних обновлений прошивки . [85] [86]
Вскоре после окончания «войны форматов» продажи Blu-ray Disc начали расти. Исследование, проведенное NPD Group, показало, что осведомленность о Blu-ray Disc достигла 60% домохозяйств в Соединенных Штатах. Цифры продаж Nielsen VideoScan показали, что для некоторых названий, таких как Hitman от 20th Century Fox , до 14% от общего объема продаж дисков были на Blu-ray, хотя средние продажи Blu-ray за первую половину года составили всего около 5%. В декабре 2008 года версия Blu-ray Disc фильма Warner Bros. « Темный рыцарь» была продана тиражом 600 000 копий в первый день ее запуска в Соединенных Штатах, Канаде и Великобритании. [87] Через неделю после запуска «Темный рыцарь BD» был продан тиражом более 1,7 миллиона копий по всему миру, что сделало его первым названием на Blu-ray Disc, проданным тиражом более миллиона копий за первую неделю выпуска. [88]
По данным Singulus Technologies AG, Blu-ray был принят быстрее, чем формат DVD в аналогичный период своего развития. Этот вывод был основан на том факте, что Singulus Technologies получила заказы на 21 машину для двухслойной репликации Blu-ray в течение первого квартала 2008 года, в то время как 17 машин для репликации DVD этого типа были изготовлены за тот же период в 1997 году. [91] По данным GfK Retail and Technology, в первую неделю ноября 2008 года продажи рекордеров Blu-ray превзошли продажи рекордеров DVD в Японии. [92] По данным Digital Entertainment Group, количество устройств воспроизведения Blu-ray Disc (как приставок, так и игровых консолей), проданных в Соединенных Штатах, достигло 28,5 миллионов к концу 2010 года. [90]
Blu-ray сталкивается с конкуренцией со стороны видео по запросу [93] и новых технологий, которые позволяют получать доступ к фильмам в любом формате или на любом устройстве, таких как Digital Entertainment Content Ecosystem или Disney's Keychest . [94] Некоторые комментаторы предположили, что аренда Blu-ray будет играть важную роль в сохранении доступности технологии, позволяя ей двигаться вперед. [95] В попытке увеличить продажи студии начали выпускать фильмы в комбинированных пакетах с дисками Blu-ray и DVD, а также цифровые копии , которые можно воспроизводить на компьютерах и мобильных устройствах. Некоторые из них выпускаются на дисках-«флипперах» с Blu-ray на одной стороне и DVD на другой. Другие стратегии заключаются в выпуске фильмов со специальными функциями только на дисках Blu-ray и ни одного на DVD.
Производство дисков Blu-ray обходится не дороже, чем производство дисков DVD. [96] Однако механизмы чтения и записи более сложны, что делает рекордеры, приводы и проигрыватели Blu-ray более дорогими, чем их аналоги DVD. [97] [98] [99] Распространение также ограничено из-за широкого использования потокового мультимедиа . [100] [101] [102] [103] Диски Blu-ray используются для распространения игр для PlayStation 3 , PlayStation 4 , PlayStation 5 , Xbox One и Xbox Series X , а вышеупомянутые игровые консоли могут воспроизводить обычные диски Blu-ray.
В середине 2010-х годов был выпущен формат Ultra HD Blu-ray, который является улучшенным вариантом Blu-ray, совместимым с разрешением 4K . Диски и проигрыватели Ultra HD Blu-ray стали доступны в первом квартале 2016 года, имея емкость хранения до 100 ГБ. [104] [105]
К декабрю 2017 года спецификация для формата 8K Blu-ray также была завершена. Однако эта спецификация была предназначена только для Японии, чтобы ее могли использовать японские общественные вещатели, такие как NHK, для трансляции в разрешении 8K Олимпийских игр в Токио 2020 года в Японии. [8]
Holographic Versatile Disc (HVD), описанный в стандарте ECMA-377, разрабатывался Форумом по разработке голографических систем (HSD) с использованием зеленого лазера записи/считывания (532 нм) и красного лазера позиционирования/адресации (650 нм). Он должен был предлагать кодирование MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), HEVC (H.265) и VC-1, поддерживая максимальную емкость хранения 6 ТБ. [106] Системы, соответствующие стандарту Ecma International HVD, не были выпущены. [107] Компания, ответственная за HVD, обанкротилась в 2010 году, что сделало любые релизы маловероятными. [108]
Бутиковый лейбл Blu-ray или специальный лейбл Blu-ray — это дистрибьютор домашнего видео , который выпускает фильмы на Blu-ray или 4K Ultra HD Blu-ray, характеризующийся определенным или нишевым целевым рынком [109] и коллекционными характеристиками, такими как « ограниченное издание » или «специальное издание», [110] роскошные футляры или упаковка и другие материалы. Примерами бутиковых лейблов Blu-ray являются American Genre Film Archive (AGFA), [111] Arrow Films , [109] [111] Canadian International Pictures, [112] The Criterion Collection , [109] [111] [113] Kino Lorber , [111] [114] Severin Films , [110] [111] Shout! Factory , [109] [111] Twilight Time , [109] [115] Vinegar Syndrome , [110] [111] и Warner Archive Collection . [111]
Бутиковые этикетки Blu-ray, которые пользуются популярностью среди коллекционеров и энтузиастов фильмов и физических носителей , были признаны фактором «возрождения Blu-ray», начавшегося как минимум в 2018 году, когда некоторые потребители предпочли покупать фильмы на физических носителях в эпоху цифрового потокового вещания. [110] [116] Причины, по которым некоторые потребители предпочитают Blu-ray потоковому вещанию, включают более высокое качество видео, тактильную природу физического владения фильмом, сложную упаковку, бонусные функции и желание владеть или смотреть фильмы, которые недоступны в библиотеках потоковых сервисов. [116]
В то время как DVD использует 650 нм красный лазер, Blu-ray Disc использует 405 нм « синий » лазерный диод . Хотя лазер называется «синим», его цвет на самом деле находится в фиолетовом диапазоне. Более короткая длина волны может быть сфокусирована на меньшей площади, что позволяет ему считывать информацию, записанную в углублениях, которые меньше половины размера тех, что на DVD, и, следовательно, могут быть расположены ближе, что приводит к более короткому шагу дорожек, что позволяет Blu-ray Disc хранить примерно в пять раз больше информации, чем может быть сохранено на DVD. Лазеры представляют собой лазерные диоды GaN ( нитрид галлия ), которые производят свет 405 нм напрямую, то есть без удвоения частоты или других нелинейных оптических механизмов. [15] [118] CD используют 780 нм лазеры ближнего инфракрасного диапазона.
Минимальный « размер пятна », на котором может быть сфокусирован лазер, ограничен дифракцией и зависит от длины волны света и числовой апертуры линзы, используемой для его фокусировки. Уменьшая длину волны, увеличивая числовую апертуру с 0,60 до 0,85 и делая покровный слой тоньше, чтобы избежать нежелательных оптических эффектов, дизайнеры могут заставить лазерный луч фокусироваться на меньшем пятне, что фактически позволяет хранить больше информации в той же области. [119] Для диска Blu-ray размер пятна составляет 580 нм. [120] Это позволяет уменьшить размер питов с 400 нм для DVD до 150 нм для диска Blu-ray и шаг дорожки с 740 нм до 320 нм. [119] См. компакт-диск для получения информации о физической структуре оптических дисков. В дополнение к оптическим улучшениям, диски Blu-ray отличаются улучшениями в кодировании данных, которые еще больше увеличивают объем контента, который может быть сохранен. [121]
Учитывая, что слой данных Blu-ray Disc находится ближе к поверхности диска по сравнению со стандартом DVD , в ранних разработках он был более уязвим к царапинам. [122] [123] Поэтому первые диски были размещены в картриджах для защиты, напоминающих Professional Discs, представленные Sony в 2003 году. Использование картриджа увеличило бы цену и без того дорогого носителя, а также увеличило бы размер приводов Blu-ray Disc, поэтому дизайнеры выбрали вместо этого твердое покрытие поверхности считывания. TDK была первой компанией, которая разработала рабочее покрытие для защиты от царапин для Blu-ray Discs, назвав его Durabis . Кроме того, методы репликации как Sony, так и Panasonic включают запатентованные технологии твердого покрытия. Перезаписываемые носители Sony имеют центрифугированное покрытие с использованием устойчивого к царапинам акрилового и антистатического покрытия. [124] Записываемые и перезаписываемые Blu-ray Discs Verbatim используют собственную запатентованную технологию, называемую Hard Coat. [125] Для твердого покрытия используются смолы с коллоидной диоксидом кремния, отверждаемые УФ-излучением, поскольку, по данным Ассоциации Blu-ray Disc, они обеспечивают наилучший компромисс между устойчивостью к царапинам, оптическими свойствами и производительностью. [124]
Спецификация Blu-ray Disc требует проведения испытаний на устойчивость к царапинам при механическом истирании . [119] Напротив, DVD-носители не обязаны быть устойчивыми к царапинам, но с развитием технологии некоторые компании, такие как Verbatim, внедрили твердое покрытие для более дорогих линеек записываемых DVD-дисков.
В таблице указаны доступные скорости. Даже самая низкая скорость (1×) достаточна для воспроизведения и записи видео 1080p в реальном времени; более высокие скорости подходят для общего хранения данных и более сложной обработки видео. Диски BD рассчитаны на скорость вращения не менее 5000 об/мин.
Скорость передачи данных привода Blu-ray Disc может быть ограничена емкостью интерфейса данных привода. С интерфейсом USB 2.0 максимальная скорость передачи данных составляет 288 Мбит/с или 36 МБ/с (также называется 8-кратной скоростью). [127] Интерфейс USB 3.0 (с надлежащим кабелем) не имеет этого ограничения, [128] как и даже самая старая версия Serial ATA (SATA, 150 МБ/с) [129] или новейшие стандарты Parallel ATA (133 МБ/с). Внутренние приводы Blu-ray, которые интегрированы в компьютер (в отличие от физически отдельных и подключенных через кабель), обычно имеют интерфейс SATA. [130]
Более поздние половинные Blu-Ray-писатели достигли скорости записи до 16× ( постоянная угловая скорость ) на однослойных носителях BD-R, в то время как самые высокие скорости чтения составляют 12×, предположительно, для предотвращения повторной физической нагрузки на диск. Тонкие приводы ограничены скоростями 6× (постоянная угловая скорость) из-за пространственных и энергетических ограничений. [131] [132] [133]
Скорость записи может быть уменьшена вдвое для проверки правильности записанных данных сразу после записи, чтобы нечитаемые данные могли быть записаны снова. В этом случае половина оборотов диска используется только для записи. [134]
Качество и целостность данных на оптических носителях можно определить путем измерения частоты ошибок , более высокие показатели могут быть признаком ухудшения состояния носителя , низкого качества носителя, физических повреждений, таких как царапины, пыль и/или записи на носитель с использованием неисправного оптического привода .
Ошибки на носителях Blu-Ray измеряются с использованием так называемых параметров ошибок LDC ( Long Distance Codes ) и BIS ( Burst Indication Subcodes ), при этом показатели ниже 13 и 15 соответственно можно считать нормальными.
Не все производители и модели оптических приводов имеют реализованную функцию сканирования ошибок. [135] [136] [15]
Предварительно записанные диски Blu-ray обычно поставляются в упаковках, похожих на стандартные футляры для DVD-дисков, но немного меньше (на 18,5 мм короче и на 2 мм тоньше: 135 мм × 171,5 мм × 13 мм [137]) и более округлых, чем стандартные футляры для хранения DVD , как правило, с форматом, заметно отображаемым в горизонтальной полосе в верхней части футляра (полупрозрачный синий для видеодисков Blu-ray, прозрачный для видеорелизов Blu-ray 3D, красный для игр PlayStation 3 Greatest Hits, прозрачный для обычных игр PlayStation 3, прозрачный темно-синий для игр PlayStation 4 и PlayStation 5, прозрачный зеленый для игр Xbox One и Xbox Series X и черный для видеорелизов Ultra HD Blu-ray). Уоррен Осборн и Seastone Media Group, LLC создали упаковку, которая была принята во всем мире после выбора рынка Blu-ray против HD DVD. [138] Поскольку футляры Blu-ray меньше, чем футляры DVD, на полке может поместиться больше Blu-ray, чем DVD .
«Mini Blu-ray Disc» (также «Mini-BD» и «Mini Blu-ray») — компактный вариант Blu-ray Disc диаметром 8 сантиметров (3,1 дюйма), который может хранить 7,8 ГБ данных в однослойной конфигурации или 15,6 ГБ на двухслойном диске. [139] По своей концепции он похож на MiniDVD и Mini CD . Записываемые (BD-R) и перезаписываемые (BD-RE) версии Mini Blu-ray Disc были разработаны специально для компактных камкордеров и других компактных записывающих устройств. [140]
« Blu-ray Disc recordable » (BD-R) относится к двум форматам оптических дисков , которые могут быть записаны с помощью оптического рекордера . BD-R можно записать один раз, тогда как Blu-ray Disc Recordable Erasable (BD-RE) можно стирать и перезаписывать несколько раз. Текущая практическая максимальная скорость для Blu-ray Disc составляет около 12× (54 МБ/с). [141] : 1,7 Более высокие скорости вращения (5000+ об/мин [124] ) вызывают слишком большое колебание для правильной записи дисков, [142] [143] как и при максимальных скоростях 24× (33,2 МБ/с) и 56× (8,2 МБ/с, 11 200 об/мин) соответственно для стандартных DVD и CD . С сентября 2007 года BD-RE также доступен в меньшем размере 8 см Mini Blu-ray Disc. [140] [144]
18 сентября 2007 года компании Pioneer и Mitsubishi совместно разработали BD-R LTH («Low to High» в записи канавок), который имеет слой записи на основе органического красителя, который может быть изготовлен путем модификации существующего оборудования для производства CD-R и DVD-R, что значительно снижает производственные затраты. [145] В феврале 2008 года компании Taiyo Yuden , Mitsubishi и Maxell выпустили первые диски BD-R LTH, [146] а в марте 2008 года PlayStation 3 от Sony официально получила возможность использовать диски BD-R LTH с обновлением прошивки 2.20. [147] В мае 2009 года компании Verbatim/Mitsubishi анонсировали первый в отрасли носитель 6X BD-R LTH, который позволяет записывать диск объемом 25 ГБ примерно за 16 минут. [148] В отличие от предыдущих выпусков 120-мм оптических дисков (то есть CD и стандартных DVD ), рекордеры Blu-ray появились на рынке почти одновременно с дебютом Blu-ray.
Формат BD9 был предложен Blu-ray Disc Association компанией Warner Home Video в качестве экономически эффективной альтернативы дискам BD-ROM 25/50 ГБ. Формат должен был использовать те же кодеки и структуру программы, что и видео Blu-ray Disc, но записываться на менее дорогой двухслойный DVD 8,5 ГБ. Этот красный лазерный носитель мог быть изготовлен на существующих линиях по производству DVD с более низкими затратами на производство, чем Blu-ray-носители 25/50 ГБ. [149]
Использование BD9 для выпуска контента на «прессованных» дисках так и не прижилось. С окончанием войны форматов производители увеличили производство Blu-ray Discs и снизили цены, чтобы конкурировать с DVD. С другой стороны, идея использования недорогих носителей DVD стала популярной среди индивидуальных пользователей. Версия этого формата с меньшей емкостью, использующая однослойные 4,7 ГБ DVD, была неофициально названа BD5. Оба формата используются индивидуальными пользователями для записи контента высокой четкости в формате Blu-ray на записываемые носители DVD. [150] [151] Несмотря на то, что формат BD9 был принят как часть базового формата BD-ROM, ни одна из существующих моделей проигрывателей Blu-ray явно не заявляет о возможности его чтения. Следовательно, диски, записанные в форматах BD9 и BD5, не гарантированно будут воспроизводиться на стандартных проигрывателях Blu-ray Disc. AVCHD и AVCREC также используют недорогие носители, такие как DVD, но в отличие от BD9 и BD5 эти форматы имеют ограниченную интерактивность, типы кодеков и скорость передачи данных. По состоянию на март 2011 года BD9 был удален как официальный диск BD-ROM. [152]
Формат BDXL допускает однократную запись дисков объемом 100 ГБ и 128 ГБ, [153] [154] и перезаписываемые диски объемом 100 ГБ для коммерческих приложений. Спецификация BDXL была завершена в июне 2010 года. [155] [156] Спецификация формата BD-R 3.0 (BDXL) определила многослойный диск, записываемый в формате BDAV со скоростью 2× и 4×, способный к записи объемом 100/128 ГБ и использованию UDF2.5/2.6. [157] Спецификация формата BD-RE 4.0 (BDXL) определила многослойный диск, перезаписываемый в формате BDAV со скоростью 2× и 4×, способный к записи объемом 100 ГБ и использованию UDF2.5 в качестве файловой системы. [158] Хотя диски BD-ROM емкостью 66 ГБ и 100 ГБ, используемые для Ultra HD Blu-ray, используют ту же линейную плотность, что и BDXL, эти два формата несовместимы друг с другом, поэтому невозможно использовать трехслойный диск BDXL для записи диска Ultra HD Blu-ray, воспроизводимого на проигрывателе Ultra HD Blu-ray, хотя стандартные диски BD-R DL емкостью 50 ГБ можно записывать в формате Ultra HD Blu-ray.
Формат IH-BD (Intra-Hybrid Blu-ray) включает перезаписываемый слой объемом 25 ГБ (BD-RE) и однократно записываемый слой объемом 25 ГБ (BD-ROM), разработанный для работы с существующими дисками Blu-ray. [153] [154]
Blu-ray Disc определяет использование универсального дискового формата (UDF) 2.50 как конвергентно-дружественного формата для ПК и потребительской электроники. Он используется в последних спецификациях BD-ROM, BD-RE и BD-R. [159] [ 160] [161] В первой спецификации BD-RE (определенной в 2002 году) использовалась BDFS (файловая система дисков Blu-ray). Спецификация BD-RE 1.0 была определена в основном для цифровой записи вещательного телевидения высокой четкости (HDTV) . BDFS была заменена на UDF 2.50 во второй спецификации BD-RE в 2005 году для обеспечения взаимодействия между потребительской электроникой, Blu-ray-рекордерами и персональными компьютерными системами. Эти технологии записи оптических дисков позволили записывать и воспроизводить BD-RE на ПК. [161] [162] [163] BD-R может использовать UDF 2.50/2.60. [164]
Приложение Blu-ray Disc для записи цифрового вещания было разработано как System Description Blu-ray Rewritable Disc Format Part 3 Audio Visual Basic Specifications (BDAV). Требования, связанные с файловой системой компьютера, были указаны в System Description Blu-ray Rewritable Disc Format part 2 File System Specifications version 1.0 (BDFS). [165] Первоначально BD-RE версии 1.0 (BDFS) был специально разработан для записи цифрового вещания с использованием приложения Blu-ray Disc (приложение BDAV). Но эти требования заменены Blu-ray Rewritable Disc File System Specifications version 2.0 (UDF) (он же RE 2.0 ) и Blu-ray Recordable Disc File System Specifications version 1.0 (UDF) (он же R 1.0 ). Кроме того, для BD-ROM был разработан новый формат приложения BDMV ( System Description Blu-ray Disc Prerecorded Format part 3 Audio Visual Basic Specifications ) для распространения контента высокой четкости. Единственная файловая система, разработанная для BDMV, — это System Description Blu-ray Read-Only Disc Format part 2 File System Specifications версии 1.0 (UDF), которая определяет требования для UDF 2.50. [161] [165] Все файлы приложений BDMV хранятся в каталоге «BDMV». [166] [167] [168] [169]
Аудио, видео и другие потоки мультиплексируются и хранятся на Blu-ray Discs в контейнерном формате на основе транспортного потока MPEG . Он также известен как транспортный поток BDAV MPEG-2 и может использовать расширение имени файла .m2ts . [166] [174] Заголовки Blu-ray Disc, созданные с меню, находятся в формате BDMV (Blu-ray Disc Movie) и содержат аудио, видео и другие потоки в контейнере BDAV. [175] [176] Существует также формат BDAV (Blu-ray Disc Audio/Visual), ориентированная на потребителя альтернатива формату BDMV, используемому для релизов фильмов. Формат BDAV используется на BD-RE и BD-R для аудио/видеозаписи. [176] Формат BDMV был позже определен также для BD-RE и BD-R (в сентябре 2006 года в третьей редакции спецификации BD-RE и второй редакции спецификации BD-R). [159] [160]
Blu-ray Disc использует метод записи транспортного потока MPEG. Это позволяет записывать транспортные потоки цифровых трансляций по мере их трансляции, не изменяя формат. [177] Он также позволяет гибко редактировать цифровую трансляцию, которая записана как есть, и где данные можно редактировать, просто перезаписав поток воспроизведения. Хотя это вполне естественно, встроена функция для высокоскоростного и простого в использовании извлечения. [177] [178] Видео Blu-ray Disc используют транспортные потоки MPEG, по сравнению с программными потоками MPEG DVD . Транспортный поток MPEG содержит один или несколько программных потоков MPEG, поэтому это позволяет хранить несколько видеопрограмм в одном файле, чтобы их можно было воспроизводить одновременно (например, с эффектом « картинка в картинке »).
Спецификация BD-ROM предписывает определенную совместимость кодеков как для аппаратных декодеров (плееров), так и для программного обеспечения для просмотра фильмов (контента). [174] [179] Windows Media Player не поставляется с кодеками, необходимыми для воспроизведения дисков Blu-ray. [180]
Первоначально BD-ROM хранили видео с разрешением до 1920 × 1080 пикселей при частоте до 60 (59,94) полей в секунду. В настоящее время с UHD BD-ROM видео могут храниться с максимальным разрешением 3840 × 2160 пикселей при частоте до 60 (59,94) кадров в секунду с прогрессивной разверткой. В то время как большинство современных проигрывателей и рекордеров Blu-ray могут считывать и записывать видео 1920 × 1080 в полном прогрессивном формате 59,94p и 50p, новые проигрыватели для спецификаций UHD смогут считывать видео с разрешением 3840 × 2160 в форматах 59,94p и 50p.
Для видео все проигрыватели должны обрабатывать H.262/MPEG-2 Часть 2 , H.264/MPEG-4 Часть 10: AVC и SMPTE VC-1 . [184] Заголовки BD-ROM с видео должны хранить видео с использованием одного из трех обязательных форматов; разрешены несколько форматов в одном заголовке. Blu-ray Disc допускает видео с битовой глубиной 8 бит на цвет YCbCr с цветовой субдискретизацией 4:2:0 . [185] [186] Выбор форматов влияет на лицензионные/роялтиные расходы производителя, а также на максимальное время воспроизведения заголовка из-за различий в эффективности сжатия. Диски, закодированные в видео MPEG-2, обычно ограничивают производителей контента примерно двумя часами контента высокой четкости на однослойном (25 ГБ) BD-ROM. Более продвинутые видеоформаты (VC-1 и MPEG-4 AVC) обычно достигают времени воспроизведения видео в два раза больше, чем MPEG-2, при сопоставимом качестве. Однако MPEG-2 имеет то преимущество, что он доступен без лицензионных расходов, поскольку все патенты MPEG-2 истекли.
MPEG-2 использовался многими студиями (включая Paramount Pictures , которая изначально использовала формат VC-1 для релизов HD DVD ) для первой серии Blu-ray Discs, которые были запущены в течение 2006 года. [187] Современные релизы теперь часто кодируются либо в MPEG-4 AVC, либо в VC-1, что позволяет киностудиям размещать весь контент на одном диске, снижая затраты и повышая удобство использования. Использование этих форматов также освобождает много места для хранения бонусного контента в формате HD ( 1080i / p ), в отличие от SD ( 480i / p ), обычно используемого для большинства названий. Некоторые студии, такие как Warner Bros. , выпустили бонусный контент на дисках, закодированных в другом формате, чем основной заголовок. Например, релиз Blu-ray Disc Superman Returns использует VC-1 для художественного фильма и MPEG-2 для части своего бонусного контента. [188] Сегодня [ когда? ] , Warner и другие студии обычно предоставляют бонусный контент в видеоформате, который соответствует фильму. [ необходима ссылка ]
Для аудио BD-ROM-плееры должны реализовывать Dolby Digital (AC-3), DTS и линейный PCM . Проигрыватели могут опционально реализовывать Dolby Digital Plus и DTS-HD High Resolution Audio , а также форматы объемного звука без потерь 5.1 и 7.1 Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio . [189] Заголовки BD-ROM должны использовать одну из обязательных схем для первичной звуковой дорожки. Вторичная звуковая дорожка, если она присутствует, может использовать любой из обязательных или дополнительных кодеков. [ необходима цитата ]
Спецификация Blu-ray определяет максимальную скорость передачи данных 54 Мбит/с, максимальный битрейт AV 48 Мбит/с (для аудио и видео данных) и максимальный битрейт видео 40 Мбит/с. Напротив, стандарт HD DVD имеет максимальную скорость передачи данных 36 Мбит/с, максимальный битрейт AV 30,24 Мбит/с и максимальный битрейт видео 29,4 Мбит/с. [191]
На выставке JavaOne 2005 года было объявлено, что кроссплатформенная программная среда Java от Sun Microsystems будет включена во все проигрыватели Blu-ray Disc в качестве обязательной части стандарта. [192] Java используется для реализации интерактивных меню на Blu-ray Disc, в отличие от метода, используемого на DVD -видеодисках. DVD используют предварительно отрендеренные сегменты MPEG и выбираемые изображения субтитров, которые значительно более примитивны и редко бывают бесшовными. На конференции создатель Java Джеймс Гослинг предположил, что включение виртуальной машины Java , а также сетевое подключение в некоторых устройствах BD позволит обновлять Blu-ray Discs через Интернет, добавляя контент, такой как дополнительные языки субтитров и рекламные функции, не включенные в диск на момент печати. [193] Эта версия Java называется BD-J и построена на профиле стандарта Globally Executable MHP (GEM); GEM является всемирной версией стандарта Multimedia Home Platform . [ необходима цитата ]
Спецификация BD-ROM определяет четыре профиля проигрывателя Blu-ray Disc, включая профиль проигрывателя только для аудио (BD-Audio), который не требует декодирования видео или BD-J . Все профили проигрывателя на основе видео (BD-Video) должны иметь полную реализацию BD-J. [ необходима цитата ]
2 ноября 2007 года профиль льготного периода был заменен профилем Bonus View в качестве минимального профиля для новых проигрывателей BD-Video, выпущенных на рынок. [196] Когда программное обеспечение Blu-ray Disc, не созданное с интерактивными функциями, зависящими от возможностей оборудования Bonus View или BD-Live, воспроизводится на проигрывателях Profile 1.0, оно может воспроизводить основную функцию диска, но некоторые дополнительные функции могут быть недоступны или иметь ограниченные возможности. [197]
Самое большое различие между Bonus View и BD-Live заключается в том, что BD-Live требует, чтобы проигрыватель Blu-ray Disc имел подключение к Интернету для доступа к интернет-контенту. Функции BD-Live включают интернет-чаты, запланированные чаты с режиссером, интернет-игры, загружаемые короткометражки, загружаемые викторины и загружаемые трейлеры фильмов. [198] [199] [200] Хотя некоторые проигрыватели Bonus View могут иметь порт Ethernet, он используется для обновлений прошивки и не используется для интернет-контента. [201] Кроме того, Profile 2.0 также требует больше локального хранилища для обработки этого контента. [ необходима цитата ]
Игроки профиля 1.0 не имеют права на обновления, совместимые с Bonus View или BD-Live, и не имеют функции или возможности доступа к этим обновлениям, за исключением последних игроков и PlayStation 3. Для использования требуется Интернет. [202] [203] [204]
Как и в случае с реализацией региональных кодов для DVD , проигрыватели Blu-ray Disc, продаваемые в определенном географическом регионе, предназначены для воспроизведения только дисков, авторизованных поставщиком контента для этого региона. Это предназначено для того, чтобы позволить поставщикам контента (киностудиям, телевизионным производственным компаниям и т. д.) вводить региональную ценовую дискриминацию и/или эксклюзивное лицензирование контента . Согласно Ассоциации Blu-ray Disc, все проигрыватели Blu-ray Disc и компьютерные системы, оснащенные Blu-ray Disc, обязаны обеспечивать региональное кодирование. Однако поставщикам контента не нужно использовать региональные коды воспроизведения. [206] Некоторые текущие оценки предполагают, что 70% доступных фильмов Blu-ray Disc от крупных студий не имеют региональной привязки и, следовательно, могут воспроизводиться на любом проигрывателе Blu-ray Disc в любом регионе. [207]
У дистрибьюторов фильмов разная политика региональной кодировки. Среди крупных американских студий Walt Disney Pictures , Warner Bros. , Paramount Pictures , Universal Studios и Sony Pictures выпустили большинство своих фильмов без региональной кодировки. [208] [j] [209] [210] [211] [212] MGM и Lionsgate выпустили смесь региональных и региональных кодировок. [213] [214] В то время как 20th Century Fox изначально выпускала большинство своих фильмов с региональной кодировкой, [215] большая часть их контента после слияния с Disney является региональной кодировкой. Компания по реставрации и дистрибуции винтажных фильмов The Criterion Collection использует региональную кодировку США во всех выпусках Blu-ray, а их выпуски на рынке Великобритании используют региональную кодировку Великобритании. [216] [217]
Схема кодирования регионов Blu-ray Disc делит мир на три региона, обозначенные A, B и C.
Новая форма кодирования региона Blu-ray проверяет не только регион проигрывателя/программного обеспечения проигрывателя, но и его код страны [ нужна цитата ] , повторно используя пользовательскую настройку, предназначенную для локализации (PSR19), как новую форму региональной блокировки. Это означает, например, что хотя и США, и Япония являются регионом A, некоторые американские диски не будут воспроизводиться на устройствах/программном обеспечении, настроенных для Японии, и наоборот, поскольку эти две страны имеют разные коды стран. (Например, США — это «US» (21843 или шестнадцатеричный 0x5553), Япония — «JP» (19024 или шестнадцатеричный 0x4a50), а Канада — «CA» (17217 или шестнадцатеричный 0x4341). [ нужна цитата ] ) Хотя существует всего три региона Blu-ray, код страны позволяет гораздо более точно контролировать региональное распространение дисков Blu-ray, чем шесть (или восемь) регионов DVD. Для дисков Blu-ray не существует «специальных регионов», таких как регионы 7 и 8 для DVD.
В обход ограничений кодирования региона автономные проигрыватели Blu-ray Disc иногда модифицируются третьими лицами, чтобы обеспечить воспроизведение Blu-ray Disc (и DVD) с любым кодом региона. [218] Инструкции («хаки»), описывающие, как сбросить счетчик регионов Blu-ray приложений компьютерных проигрывателей, чтобы сделать их многорегиональными на неопределенный срок, также регулярно публикуются на веб-сайтах и форумах видеоэнтузиастов. В отличие от кодов регионов DVD, коды регионов Blu-ray проверяются только программным обеспечением проигрывателя, а не прошивкой оптического привода .
По состоянию на 2017 год [update]новейшие типы проигрывателей Blu-ray, подходящие для контента Ultra HD Blu-ray, не являются регионально-независимыми, но производители дисков Ultra HD Blu-ray еще не привязали их к какому-либо региону, и они работают по всему миру. [219]
Формат Blu-ray Disc использует несколько уровней управления цифровыми правами (DRM), которые ограничивают использование дисков. [220] [221] Это привело к широкой критике формата со стороны организаций, выступающих против DRM , таких как Free Software Foundation , [222] и потребителей, поскольку новые версии требуют обновления прошивки проигрывателя для воспроизведения дисков. [223] [224]
Оборудование Blu-ray требуется для внедрения системы защиты широкополосного цифрового контента (HDCP) для шифрования данных, отправляемых проигрывателями на устройства рендеринга через физические соединения. Это направлено на предотвращение копирования защищенного авторским правом контента при его передаче по кабелям. С помощью флага протокола в медиапотоке, называемого маркером ограничения изображения (ICT), диск Blu-ray может принудительно воспроизводить его в более низком разрешении, когда не используется полная ссылка, совместимая с HDCP. Чтобы облегчить переход к форматам высокой четкости, принятие этого метода защиты было отложено до 2011 года. [225]
Advanced Access Content System (AACS) — это стандарт для распространения контента и управления цифровыми правами . Он был разработан AS Licensing Administrator, LLC (AACS LA), консорциумом , в который входят Disney , Intel , Microsoft , Panasonic , Warner Bros. , IBM , Toshiba и Sony. С момента появления формата на устройствах в 2006 году на него было совершено несколько успешных атак . Первая известная атака основывалась на проблеме доверенного клиента . Кроме того, ключи дешифрования были извлечены из слабо защищенного проигрывателя ( WinDVD ). Поскольку ключи могут быть отозваны в более новых версиях, [226] это только временная атака, и новые ключи должны постоянно обнаруживаться для того, чтобы расшифровать последние диски. [ необходима цитата ]
BD+ был разработан Cryptography Research Inc. и основан на их концепции Самозащищающегося Цифрового Контента . [227] BD+, по сути, небольшая виртуальная машина, встроенная в авторизованные проигрыватели, позволяет поставщикам контента включать исполняемые программы на Blu-ray Discs. Такие программы могут: [220]
Если производитель воспроизводящего устройства обнаруживает, что его устройства были взломаны, он может потенциально выпустить код BD+, который обнаруживает и обходит уязвимость. Затем эти программы могут быть включены во все новые выпуски контента. [228] Характеристики виртуальной машины BD+ доступны только лицензированным производителям устройств. Список лицензированных коммерческих пользователей доступен на веб-сайте BD+.
Первые игры, использующие BD+, были выпущены в октябре 2007 года. С ноября 2007 года версии защиты BD+ обходили различные версии программы AnyDVD HD. [229] [230] Другими известными программами, способными обходить защиту BD+, являются DumpHD (версии 0.6 и выше, а также некоторое вспомогательное программное обеспечение), [231] MakeMKV, [232] и два приложения от DVDFab (Passkey и HD Decrypter). [233]
ROM Mark — это небольшой объем криптографических данных, которые хранятся отдельно от обычных данных Blu-ray Disc, с целью предотвращения копирования дисков. Криптографические данные необходимы для расшифровки защищенного авторским правом содержимого диска, защищенного AACS. [234] Для вставки ROM Mark в носитель во время мастеринга требуется специально лицензированное оборудование. Во время копирования эта ROM Mark переносится вместе с записанными данными на диск. В результате любые копии диска, сделанные с помощью обычного рекордера, будут лишены данных ROM Mark и будут нечитаемыми на стандартных проигрывателях. [ необходима цитата ]
Ассоциация Blu-ray Disc рекомендует, но не требует, чтобы приводы Blu-ray Disc могли читать стандартные DVD и CD для обеспечения обратной совместимости . [235] Большинство проигрывателей Blu-ray Disc могут читать как CD, так и DVD; однако некоторые из ранних проигрывателей Blu-ray Disc, выпущенных в 2006 году, такие как Sony BDP-S1 , могли воспроизводить DVD, но не CD. [236] [237] [238] Кроме того, за исключением некоторых ранних моделей от LG и Samsung , проигрыватели Blu-ray не могут воспроизводить HD DVD , а проигрыватели HD DVD не могут воспроизводить Blu-ray Discs. Некоторые проигрыватели Blu-ray также могут воспроизводить Video CD , Super Audio CD и/или DVD-Audio диски. Все проигрыватели Ultra HD Blu-ray могут воспроизводить обычные Blu-ray Discs, и большинство из них могут воспроизводить DVD и CD. PlayStation 4 и PlayStation 5 не поддерживают CD. [239]
High Fidelity Pure Audio (HFPA) — это маркетинговая инициатива, возглавляемая Universal Music Group , для оптических дисков Blu-ray, содержащих только аудио. Запущенный в 2013 году как потенциальный преемник компакт- диска , он сравнивался с DVD-A и SACD , которые имели схожие цели. [ необходима цитата ]
AVCHD изначально был разработан как формат высокой четкости для потребительских безленточных видеокамер . AVCHD, полученный из спецификации Blu-ray Disc, имеет похожую структуру каталогов произвольного доступа , но ограничен более низкими скоростями аудио и видео, более простой интерактивностью и использованием AVC-видео и звука Dolby AC-3 (или линейной PCM). Будучи в первую очередь форматом получения, воспроизведение AVCHD не является общепризнанным среди устройств, воспроизводящих диски Blu-ray. Тем не менее, многие такие устройства способны воспроизводить записи AVCHD со съемных носителей, таких как DVD, карты памяти SD / SDHC , карты " Memory Stick " и жесткие диски . [240]
AVCREC использует контейнер BDAV для записи контента высокой четкости на обычные DVD. [241] В настоящее время AVCREC тесно интегрирован с японским стандартом вещания ISDB и не продается за пределами Японии. AVCREC используется в основном в цифровых видеомагнитофонах и в этом отношении сопоставим с HD REC . [ требуется цитата ]
Ассоциация Blu-ray Disc Association (BDA) создала целевую группу, состоящую из руководителей из киноиндустрии, потребительской электроники и ИТ-секторов, чтобы помочь определить стандарты для размещения 3D-фильмов и 3D-телевизионного контента на Blu-ray Disc. [242] 17 декабря 2009 года BDA официально анонсировала 3D-спецификации для Blu-ray Disc, обеспечивающие обратную совместимость с текущими 2D-проигрывателями Blu-ray, [243] хотя совместимость ограничена тем фактом, что более длинные 3D-диски являются трехслойными, которые обычные (только 2D) проигрыватели не могут читать. [ необходима цитата ] BDA заявила: «Спецификация Blu-ray 3D требует кодирования 3D-видео с использованием профиля «Stereo High», определенного Multiview Video Coding (MVC), расширением кодека ITU-T H.264 Advanced Video Coding (AVC), в настоящее время реализованного всеми проигрывателями Blu-ray Disc. MPEG4-MVC сжимает как левый, так и правый вид с типичными 50% накладными расходами по сравнению с эквивалентным 2D-контентом и может обеспечить полную обратную совместимость с разрешением 1080p с текущими проигрывателями 2D Blu-ray Disc». [244] Это означает, что поток MVC (3D) обратно совместим с потоком H.264/AVC (2D), что позволяет старым 2D-устройствам и программному обеспечению декодировать стереоскопические видеопотоки, игнорируя дополнительную информацию для второго вида. Однако некоторые 3D-диски имеют ограничение пользователя, запрещающее просмотр диска в 2D (хотя 2D-диск часто включен в упаковку). [ необходима цитата ]
Sony добавила поддержку Blu-ray 3D в свою консоль PlayStation 3 с помощью обновления прошивки 21 сентября 2010 года. [245] Ранее консоль получила возможность 3D-игр с помощью обновления 21 апреля 2010 года. [246] Начиная с обновления программного обеспечения версии 3.70 9 августа 2011 года PlayStation 3 может воспроизводить DTS-HD Master Audio и DTS-HD High Resolution Audio во время воспроизведения 3D Blu-ray. [247] Dolby TrueHD используется в небольшом количестве релизов Blu-ray 3D, а потоковая передача битов реализована только в тонких моделях PlayStation 3 (оригинальные «толстые» модели PS3 декодируют внутренне и отправляют звук как LPCM ). [248] PlayStation VR также можно использовать для просмотра этих фильмов в 3D на PlayStation 4 . [249] По состоянию на 2018 год [update]большинство крупных студий домашних развлечений, таких как Walt Disney Studios , Sony Pictures , MGM и Universal Pictures , прекратили выпуск формата Blu-ray 3D в Северной Америке, но продолжали производить и продавать их в других регионах, таких как Южная Америка, Европа, Азия и Австралия. Paramount Pictures прекратила продажи и производство дисков 3D Blu-ray по всему миру, ее последними 3D-релизами были «Призрак в доспехах» и «Трансформеры: Последний рыцарь» , в то время как Warner Bros. продолжала продавать и производить диски 3D Blu-ray в Северной Америке до 2022 года, а их последним фильмом, выпущенным в этом формате, стал «Дюна» . [ необходима ссылка ]
Ultra HD Blu-ray Discs несовместимы с существующими стандартными Blu-ray проигрывателями. Они поддерживают видео 4K UHD ( разрешение 3840 × 2160 пикселей) с частотой кадров до 60 прогрессивных кадров в секунду, [250] закодированное с использованием высокоэффективного видеокодирования . [250] Диски поддерживают как расширенный динамический диапазон (HDR) за счет увеличения глубины цвета до 10 бит на цвет , так и большую цветовую гамму , чем поддерживаемая обычным Blu-ray видео за счет использования цветового пространства Rec . 2020. [251]
Спецификация для формата 8K Blu-ray также была завершена Ассоциацией Blu-ray Disc для использования в Японии. На дисках BDXL можно записать более двух часов контента 8K. [8]
этой ранней стадии предвосхищение чего-либо является всего лишь домыслами, но можно сделать некоторые обоснованные прогнозы. С практической точки зрения вращение оптического диска со скоростью 10 000 об/мин давно доказало реалистичный предел для приводов половинной высоты и 5000 об/мин для тонких типов.