Технология оптических накопителей Blu-Ray

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

Реферат

по теме «Технология оптических накопителей Blu-Ray»

Введение

Blu-ray Disc-- формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года. blu ray оптический цифровой

Blu-ray (букв. «синий луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового)лазера. Буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать товарный знак, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано кактоварный знак.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный конкурент -- альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray.Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец очередной«войне форматов»[.

Вариации и размеры

Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3 ГиБ(25 ГБ), двуслойный диск может вместить 46,6 ГиБ (50 ГБ), трёхслойный диск может вместить 100 ГБ, четырёхслойный диск может вместить 128 ГБ. Ещё в конце 2008 года японская компания Pioneer демонстрировала 16- и 20-слойные диски на 400 и 500 ГБ, способные работать с тем же самым 405-нм лазером, что и обычные BD-плееры. КомпанияPioneer Electronicsуже представила привод BDR-206MBK поддерживающий трёхслойный диск 100 ГБ и четырёхслойный диск 128 ГБ. Диски имеют следующую индексациюBD-R XL.

5 октября 2009 года японская корпорация TDKсообщила о создании записываемого Blu-ray диска ёмкостью 320 гигабайт. Новый десятислойный носитель полностью совместим с существующими приводами, сообщает сайт TechOn.

На данный момент доступны диски BD-R(одноразовая запись),BD-RE(многоразовая запись),BD-RE DL(многоразовая запись) вместимостью до 46,6 ГиБ (50 ГБ), в разработке находится форматBD-ROM.BD-Rдиски также могут бытьLTHтипа. В дополнение к стандартным дискам размером 120мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровыхфото- ивидеокамерах вместимостью 14,5 ГиБ (15,6 ГБ).

1. Технические особенности

1.1 Лазер и оптика

В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазерсдлиной волны405 нм. ОбычныеDVDиCDиспользуют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно (635 нм дляDVD-R for Authoring).

Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое по сравнению с обычным DVD-диском (до 0,32 мкм) и увеличить плотность записи данных.

Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12-сантиметровых дисках того же размера, что и у CD/DVD. Эффективный «размер пятна», на котором лазер можетсфокусироваться, ограничендифракциейи зависит от длины волны света и числовойапертурылинзы, используемой для его фокусировки. Уменьшение длины волны, использование числовой апертуры (0,85, в сравнении с 0,6 дляDVD), высококачественной двухлинзовой системы, а также уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз (0,1 мм вместо 0,6 мм) предоставило возможность проведения более качественного и корректного течения операций чтения/записи. Это позволило записывать информацию в меньшие точки на диске, а значит, хранить больше информации в физической области диска, а также увеличить скорость считывания до 432Мбит/с.

1.2 Скорость записи

Контрастность.

Из-за того, что на дисках Blu-Ray данные расположены слишком близко к поверхности, первые версии дисков были крайне чувствительны к царапинам и прочим внешним механическим воздействиям, из-за чего они были заключены в пластиковые картриджи. Этот недостаток вызывал большие сомнения относительно того, сможет ли формат Blu-ray противостоять HD DVD-- стандарту, который в то время рассматривался как основной конкурент Blu-ray.HD DVD, помимо своей более низкой стоимости, мог нормально работать без картриджей, так же как и форматыCDиDVD, что делало его более удобным для покупателей, а также более интересным для производителей и дистрибьюторов, которым было невыгодно нести дополнительные траты на изготовление картриджей.

Решение этой проблемы появилось в январе 2004 годас появлением новогополимерногопокрытия, которое дало дискам более качественную защиту от царапин и пыли. Это покрытие, разработанное корпорациейTDK, получило название «Durabis». Оно позволяет очищать BD при помощи бумажных салфеток, которые могут нанести поврежденияCDиDVD. ФорматHD DVDимеет те же недостатки, так как эти диски производятся на основе старых оптических носителей.

Кодеки.

Кодекиспользуется для преобразования видео и аудио-потока и определяет размер, который видео будет занимать на диске. Почти во всех видеодисках, которые появятся в начале, будет использоваться кодекMPEG-2.

На данный момент в спецификацию формата BD-ROM включена поддержка трёх кодеков:MPEG-2, который также является стандартным дляDVD;MPEG-4H.264/AVCкодек иVC-1-- новый быстро развивающийся кодек, созданный на основеMicrosoftWindows Media9. При использовании первого кодека на один слой возможно записать около двух часов видео высокой чёткости, другие два более современных кодека позволяют записывать до четырёх часов видео на один слой.

Для звука BD-ROM поддерживает линейный (несжатый) PCM,Dolby Digital,Dolby Digital Plus,DTS,Dolby TrueHD,DTS-HD Master Audioи Dolby Lossless (форматсжатия данных без потерь, также известный как Meridian Lossless Packing (MLP).

Совместимость.

Хотя Ассоциация Blu-ray дисков и не обязывает производителей проигрывателей, она настоятельно рекомендует им давать возможность Blu-ray-устройствам проигрывать диски формата DVD для обеспечения обратной совместимости.

Более того, компания JVCразработала технологию, которая позволяет наносить на один диск как физическую область для DVD, так и для BD, получая, таким образом, комбинированный BD/DVD диск. Прототипы дисков были показаны на международной выставке потребительской электроникиCES, прошедшей в январе 2006 года. На данный момент у покупателей появилась возможность купить диск, который можно будет проигрывать как в DVD-проигрывателях, так и в BD-проигрывателях, получая картинку разного качества.

Коды регионов

Видеофильмы формата Blu-ray имеют отличные от DVDкоды регионов. Существуют 3 региона:

1.3 Системы противодействия копированию

В формате Blu-ray применён экспериментальный элемент защиты от копирования под названием BD+, который позволяет динамически изменять схему шифрования. Стоит схеме шифрования быть взломанной, как производители могут обновить её, и все последующие копии будут защищены уже новой схемой. Таким образом, единичный взлом шифра не позволит скомпрометировать всю спецификацию на весь период её жизни. Также будет использована технология Mandatory Managed Copy, которая позволяет пользователям делать легальные копии видеоинформации в защищённом формате, эту технологию разработала компанияHewlett-Packardи потребовала её включения в формат. Именно отсутствие возможности динамически менять схему шифрования позволило создать программуDeCSS.

Следующий уровень защиты, которым обладают диски -- это технологияцифровых водяных знаков «ROM-Mark». Она будет жёстко «прошита» вПЗУприводов при производстве, что не позволит проигрывателю воспроизводить содержимое без специальной скрытой метки, которую, по утверждению Ассоциации, будет невозможно подделать. Так путём жёсткого регулирования и лицензирования заводов будут отбираться производители дисков, которым будет поставлено специальное оборудование.

В дополнение к этому, все Blu-ray проигрыватели смогут выдавать полноценный видеосигнал только через защищённый шифрованиеминтерфейсили незащищённый аналоговый интерфейс.

Защита Blu-ray была взломана 20 января 2007 года. В ответ на это Ассоциация BDA ускорила время выпуска BD-Plus (Blu-Disc +), который был взломан в сентябре2008 года

Програмные стандарты

Blu-ray с AVCHD используют Universal Disk Format (UDF) 2.50 или 2.60

Заключение

В своей работе я познакомился с принципом изготовления и работы Blu-rayтехнологий, состовляющими, а также историю разработки и развития этой технологии.

Размещено на Allbest.ru