Blu-ray Disc

Blu-ray Disc


Typ:	Optischer Massenspeicher
Kapazität:	25 GB (Single Layer), 50 GB (Dual Layer)
Lesen:	1x@36Mbit/s,
Schreiben:
Gebrauch:	Datenspeicher, hochauflösende Filme
Encoder:	MPEG-2, H.264, und VC-1
Entwickler:	Blu-ray Disc Association (2002)

Die Blu-ray Disc (BD) wird neben HD DVD und VMD als ein designierter Nachfolger der DVD beworben. Diese stehen sich dabei in einem Formatkrieg gegenüber.

Die Blu-ray Disc gibt es in drei Varianten: als nur lesbare BD-ROM (vergleichbar mit DVD-ROM), als einmal beschreibbare Variante BD-R (vergleichbar mit DVD±R) und als wiederbeschreibbare BD-RE (vergleichbar mit DVD±RW).

Die Spezifikationen für die Blu-ray Disc wurden am 19. Februar 2002 durch die neun Unternehmen der Blu-ray Group, Panasonic, Pioneer, Philips, Sony, Thomson, LG Electronics, Hitachi, Sharp und Samsung, beschlossen; dieser Gruppierung schlossen sich Ende Januar 2004 zusätzlich noch Dell und Hewlett-Packard sowie Mitte März 2005 Apple an. Hewlett-Packard trat allerdings 2005 nach dem Abweisen von Verbesserungsvorschlägen wieder aus dem Blu-ray-Konsortium aus und wechselte in das HD-DVD-Lager.

Für die Blu-ray Disc ist wie für die HD DVD der Kopierschutz Advanced Access Content System (AACS) aus dem Bereich des Digital Rights Management vorgesehen. Der Einsatz des VEIL-Kopierschutzes wird derzeit erwogen.

Blu-ray-Disc-Player werden u. a. von Panasonic, Sony und Samsung produziert. Bevor eine Disc allerdings startet, vergehen systembedingt heute noch bis zu 20 bis 40 Sekunden. Zudem verfügen heute noch nicht alle Player über einen HDMI-Anschluss für Mehrkanalsound mit mindestens acht Kanälen.

Auch Sonys neue Spielkonsole PlayStation 3 verfügt über ein Blu-ray-Laufwerk. Sie kann neben Spielen auch Filme dieses Formates wiedergeben, der Stromverbrauch im Abspielbetrieb ist aber drei- bis viermal höher als bei einem reinen Blu-ray-Disc-Player.

Herkunft des Namens

Der Name ist englischen Ursprungs und bedeutet wörtlich etwa Blaustrahl-Scheibe, wobei sich „Blaustrahl“ auf den verwendeten blauen Laser bezieht. Die bewusste Abweichung von der orthografisch korrekten Schreibweise Blue-ray Disc zielt darauf ab, eine Registrierung des Ausdrucks als Marke zu begünstigen.

Technik

Die Blu-ray Disc basiert auf einem blau-violetten Laser mit 405 nm Wellenlänge, die wiederbeschreibbare Blu-ray Disc arbeitet mit der Phase-Change-Technik.

Bei einem Durchmesser von 12 cm fasst eine Scheibe mit einer Lage bis zu 27 GB (25,1 GiB) und mit zwei Lagen bis zu 54 GB (50 GiB) an Daten. Alternative Quellen nennen als Bruttokapazität 23,3 GB (21,7 GiB). Eine vierlagige Version der Blu-ray Disc, die auf einer Seite um 100 GB fassen soll, wurde von TDK vorgestellt. TDK ist es gelungen, auf einer sechslagigen Scheibe 200 GB unterzubringen. Dabei wurde die Kapazität einer Lage auf 33 GB erhöht. Dies sind jedoch in erster Linie Machbarkeitsstudien. Eine Entwicklung für den Endkunden ist unwahrscheinlich.

Des Weiteren soll die neue Phase-Change-Technik eine doppelt so hohe Übertragungsrate (Datentransferrate) von 9,0 MB/s (72 Mbit/s) beim Beschreiben anstatt der ursprünglich maximal spezifizierten einfachen 4,5 MB/s (36 Mbit/s) ermöglichen. Ein wichtiger Bestandteil der Spezifikation ist auch ein Kopierschutz in Form einer eindeutigen Identifikationsnummer. Außerdem eignen sich Blu-ray Discs besonders gut für Full HD-Videos, die dank der hohen Auflösung eine bessere Qualität als die gängigen Systeme wie PAL und NTSC bietet, aber auch dementsprechend mehr Speicherplatz benötigt. Blu-ray-Disc-Spieler unterstützen in der Regel das zuerst von Panasonic und Sony eingeführte, hochauflösende AVCHD-Format .

Typ	Wellenlänge in nm / Durchmesser des Laserspots in µm / Numerische Apertur^[1]	Grafische Darstellung des Laserspots
CD	780 / 2,1 / 0,45	Datei:Laserspot.CD.png
DVD	650 / 1,3 / 0,6	Datei:Laserspot.DVD.png
Blu-ray	400 / 0,6 / 0,85	Datei:Laserspot.BD.png

Blu-ray-Disc-Player BDP100 von Panasonic.

Eine weitere Neuerung gegenüber der DVD ist der verkleinerte Abstand des Lasers zum Datenträger sowie die geringere Wellenlänge (andere Farbe) des Laserstrahls. Weiterhin ist die Schutzschicht auf der Laser-Seite mit 0,1 mm im Vergleich zu 0,6 mm der DVD deutlich kleiner. Es war zunächst geplant, die Medien aufgrund der unterdurchschnittlichen Resistenz gegen Kratzer und Staub nur in einer Cartridge anzubieten. Stattdessen wurde jedoch eine Beschichtung namens "Durablis" entwickelt, die den Gebrauch einer Cartridge nicht mehr unbedingt notwendig macht.

Wegen des geringeren Abstandes zwischen Medium und Laser sowie der dünneren Schutzschicht kann ein optimierter Laser eingesetzt werden, der den Strahl effizienter bündeln kann. Somit werden Schreibfehler und stärkere Streuungen verringert und es ist möglich, eine Blu-Ray Disc zum Beispiel aus Metall oder anderen stabilen, undurchsichtigen Materialien kombiniert mit einer dünnen durchsichtigen Trägerschicht zu bauen, die mit erheblich höheren Drehzahlen als eine Scheibe aus Polycarbonat betrieben werden können, woraus dann höhere Übertragungsraten resultieren. Zudem erlaubt die gegenüber der DVD kleinere Wellenlänge des Laserstrahls eine wesentlich höhere Datendichte und damit eine erhöhte Speicherkapazität.

Die Firma Verbatim stellte auf der IFA 2005 eine „Blu-ray Disc Rewriteable“ vor. Dieses Medium soll laut Hersteller eine Speicherkapazität von 25 Gigabyte erlauben (also ca. 135 Minuten Video in MPEG2 HD-Qualität). Außerdem soll die BD-RE mit einer besonders stoß- und kratzfesten Schutzschicht versehen sein. Neben der unmittelbaren Verfügbarkeit von 25-Gigabyte-Rohlingen hat TDK für Oktober 2006 auch 50-Gigabyte-Discs in Aussicht gestellt. TDK ist eines der Gründungsmitglieder der Blu-ray Disc Association (BDA) und war maßgeblich an der Entwicklung beteiligt.

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Datenrate

Die Angabe „1×“ entspricht einer Datenrate von 36 Mbit/s (ca. 4,5 MB/s) und ist damit etwa viermal so schnell wie bei einer DVD gleicher Rotationsgeschwindigkeit (1×). Laufwerke für den Einsatz in Filmabspielgeräten werden mit dieser Geschwindigkeit betrieben, wodurch gleichzeitig die maximale Datenrate eines Content-Streams inklusive aller Kameraperspektiven und Tonspuren auf diesen Wert begrenzt ist. Laufwerke für den Computereinsatz (bzw. für spätere Spielkonsolen) sind jedoch bis hin zu 8× (also 288 Mbit/s; ca. 36 MB/s) geplant. Derzeit (November 2007) sind aber nur maximal 6x-Laufwerke (216 Mbit/s bzw. 27 MB/s) erhältlich.

Varianten

Professional Disc for Data (PDD): professionelle Variante von Sony mit robusterer Verarbeitung und einem anderen Dateisystem; seit Mai 2004 in Japan verfügbar, seit 2006 nicht mehr produziert
Professional Disc for Broadcast (PDB): professionelle Variante von Sony mit robusterer Verarbeitung und einem anderen Dateisystem

Diese Varianten entsprechen nicht den Produkten für Konsumenten. Sie sind ausschließlich für professionelle Nutzung gedacht und werden nur in kleinen Stückzahlen hergestellt.

8cm Blu-ray Disc und Mini-Blu-ray (BD-9)

Zur Blu-ray mit 12cm umfassenden Diagonalen gibt es zusätzlich auch eine 8cm umfassende Blu-ray. Die 8cm Variante kann als einlagige BD-RE oder BD-R 7,5 GB speichern. Diese reduzierte Größe soll unter anderen in kleinen Kameras Anwendung finden und wird zur Zeit von Hitachis DZ-BD7H und DZ-BD70 genutzt.^[2]

Mini-Blu-ray Disc ist eine auf den roten Laser basierende DVD mit Blu-ray Datenstruktur und Inhalt, deswegen wird auch die Bezeichnung BD-9 genutzt, eine Mischung aus BD für Blu-ray Disc und DVD-9. Diese Scheiben zielen auf den normalen Benutzer ab, der noch keinen Blu-ray Brenner besitzt, aber bereits seine Filme mit einem Blu-ray Player abspielen will. Die Scheiben besitzen zwar die selbe Datenstruktur, aber können noch nicht mit der Verschlüsselung AACS versehen werden. Die Scheiben sollten mindestens mit 3facher Geschwindigkeit rotieren, um eine Datenrate von 30.24 Mbit/s zu erreichen.^[3]

Regionalcode

Regionalcodes der Blu-Ray Disc

Genauso wie bei der DVD und im Gegensatz zur HD DVD wird bei der Blu-Ray Disc wieder ein Regionalcode implementiert, der verhindern soll, dass beispielsweise eine in den USA erworbene Blu-Ray Disc auf europäischen Abspielgeräten verwendet werden kann. Die Codes unterscheiden sich jedoch von denen der DVD. In der Praxis verzichten jedoch viele Filmproduktionsfirmen teilweise oder vollständig auf eine Implementierung des Regionalcodes (zum Beispiel Time Warner). Das führt dazu, dass im Moment ungefähr 70 % der erhältlichen Filme auf Blu-ray Disc keine Regionalbeschränkung haben.

Regionalcode	Gebiet
A/1	Nordamerika, Mittelamerika, Südamerika, Japan, Nordkorea, Südkorea, Taiwan, Hongkong und Südostasien.
B/2	Europa (außer Russland), Grönland, französische Überseegebiete, Naher Osten, Afrika, Australien und Neuseeland.
C/3	Indien, Nepal, China, Russland, Zentral- und Südasien.

Alternativen

Im vorliegenden Formatkrieg werden, neben der Blu-ray Disc, Alternativen wie

HD DVD (zuvor: Advanced Optical Disc)
HD-VMD

von ihren Vertretern als Nachfolgeformate der DVD beworben.

Einzelnachweise

↑ ITWissen - Numerische Apertur
↑ 8cm Blu-ray Disc: World's First 8cm BD/DVD Drive Supporting BD and DVD auf av.hitachi.com
↑ Mini-Blu-ray Disc: Tutorial: Anleitung für mini-Blu-ray-Disc Authoring von Hollydoy auf HDTVTotal.com, 19. August 2007

Siehe auch

Vergleich optischer Datenträger - Vergleich von CD, DVD, HD DVD, Blu-ray Disc und HVD.

Literatur

Hartmut Gieselmann: Blaues Gedächtnis. Professionelle Datensicherung der nächsten Generation. In: c't, ISSN 0724-8679, 21. Jahrgang (2004), Ausgabe 6, Seiten 196ff. Dieser Artikel behandelt UDO und PDD und stellt zudem relevante Unterschiede zu MO und DVD-RAM dar.
Hartmut Gieselmann: Brenner in blau. in: c't, ISSN 0724-8679, 23. Jahrgang (2006), Ausgabe 15, Seiten 114-121. Dieser Artikel stellt relevante Unterschiede zur HD DVD hinsichtlich der technischen Maßnahmen für Datensicherheit dar.
Torsten Stapelkamp: DVD-Produktionen gestalten erstellen nutzen - Video interaktiv: DVD, Blu-ray Disc, HD DVD. Audio-/Videotechnik: DVD-Formate, TV, Podcast., ISBN 3540331301, Gebundene Ausgabe: 658 Seiten; Springer, Berlin; September 2007.