Blu-ray Disc
| Blu-ray Disc | |
|---|---|
| |
| Typ: | Optischer Massenspeicher |
| Kapazität: | 25 GB[1] (Single Layer), 50 GB (Dual Layer) |
| Lesen: | 1x@36 Mbit/s, |
| Schreiben: | |
| Gebrauch: | Datenspeicher, hochauflösende Filme |
| Encoder: | MPEG-2, H.264, und VC-1 |
| Entwickler: | Blu-ray Disc Association (2002) |
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Die Blu-ray Disc (abgekürzt BD) ist ein digitales optisches Speichermedium. Sie wurde neben HD DVD und VMD als ein möglicher Nachfolger der DVD beworben. Nachdem Toshiba im Februar 2008 die Einstellung von Produktion und Weiterentwicklung der HD-DVD-Technik – einschließlich der Geräte – für März 2008 angekündigt hatte, gilt die Blu-ray Disc als Sieger im Formatkrieg.
Herkunft des Namens
Der Name Blu-ray ist englischen Ursprungs. Blue ray bedeutet wörtlich soviel wie „Blauer Lichtstrahl“, was sich auf den verwendeten violetten Laser (405 nm) bezieht. Die bewusste Abweichung von der orthografisch korrekten Schreibweise blue ray disc zielt darauf ab, eine Registrierung des Ausdrucks als Marke zu begünstigen.
Geschichte
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 wieder aus dem Blu-ray-Konsortium aus, nachdem einige Verbesserungsvorschläge abgewiesen worden waren, und wechselte in das HD-DVD-Lager.
Technik
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 Blu-ray Disc basiert auf einem tief-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 25 GB[1] und mit zwei Lagen bis zu 50 GB an Daten. Alternative Quellen nennen als Bruttokapazität 21,7 GB. TDK ist es gelungen, auf einer sechslagigen Scheibe 200 GB unterzubringen, dabei wurde die Kapazität einer Lage auf 33,3 GB erhöht. Pioneer erklärte im Juli 2008, Prototypen mit 400 GB auf einer Scheibe mit 16 Lagen erzeugt zu haben. Eine Entwicklung einer marktreifen Version ist bis zum Jahr 2010 geplant.
Des Weiteren soll die neue Phase-Change-Technik eine doppelt so hohe Übertragungsrate (Datentransferrate) von 72 Mbit/s beim Beschreiben anstatt der ursprünglich maximal spezifizierten einfachen 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 bieten, aber auch dementsprechend mehr Speicherplatz benötigen. BD-Spieler unterstützen in der Regel das zuerst von Panasonic und Sony eingeführte hochauflösende AVCHD-Format.
In der Praxis sehen die technischen Spezifikationen für BluRay-Video-Discs folgendermaßen aus: Die Gesamt-Bandbreite ist auf 53,95 Mbit/s begrenzt. Hiervon sind 40,00 Mbit/s für den reinen Videostream (in Form von MPEG-2, VC-1 und AVC) reserviert. Die verbleibenden 13,95 Mbit/s sind für die Tonspuren (in Form von Dolby Digital, Dolby Digital Plus, Dolby TruHD, DTS, DTS-High Resolution, DTS-HD-Master Audio und Linear-PCM) reserviert.
| Typ | Numerische Apertur | Wellenlänge | Laserpunkt | Schnittzeichnung der Strahlgeometrie | |
|---|---|---|---|---|---|
| (nm) | (µm) | ||||
| CD | 0,45 | 780 | 2,1 | Datei:Laserspot.CD.png | 
|
| DVD | 0,60 | 650 | 1,3 | Datei:Laserspot.DVD.png | 
|
| BD | 0,85 | 405 | 0,6 | Datei:Laserspot.BD.png | 
|
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Eine weitere Neuerung gegenüber der DVD ist der verkleinerte Abstand des Lasers zum Datenträger sowie die geringere Wellenlänge (und daher 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. Aufgrund der daraus resultierenden größeren Anfälligkeit gegen Kratzer und Staub war zunächst geplant, die Blu-ray Disc nur in einer Art Kassette (Steckmodul oder Cartridge genannt) anzubieten, ähnlich wie seinerzeit die MiniDisc. Stattdessen wurde jedoch eine Beschichtung namens „Durabis“ entwickelt, die den Gebrauch eines Kassettengehäuses nicht mehr unbedingt notwendig macht.
Wegen des geringeren Abstandes zwischen Medium und Laseroptik sowie der dünneren Schutzschicht kann ein Objektiv mit günstigerer numerischer Apertur eingesetzt werden, das 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.
Kopierschutz
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. Jedoch gibt es bereits Programme, mit denen dieser Kopierschutz ohne Probleme umgangen werden kann. Der Einsatz des VEIL-Kopierschutzes wird derzeit erwogen.
Zur Prüfung der autorisierten Wiedergabe und zur Entschlüsselung wird die BD+-Technologie eingesetzt.
Anbieter
Abspielgeräte
BD-Spieler werden u. a. von Panasonic, Pioneer, Marantz, LG, Mitsubishi, Sharp, Lite-On, Funai, JVC, Loewe, Denon, Daewoo, Sony, Samsung und Philips produziert[2]. Systembedingt vergehen bei diesen Geräten noch bis zu 40 Sekunden, bis die Disc gestartet wird. Zudem verfügen derzeit noch nicht alle Player über einen HDMI-Anschluss für Mehrkanalsound mit mindestens acht Kanälen.
Auch Sonys Spielkonsole Playstation 3 verfügt über ein Blu-ray-Laufwerk. Sie kann neben Spielen auch Filme dieses Formates wiedergeben. Auch der neue Blu-ray-Standard 2.0 ist mittlerweile dank eines Firmware-Updates auf der Konsole möglich, was die Playstation 3 nach Aussage des Herstellers zum ersten BD-Player macht, der diesen Standard überhaupt unterstützt.
Aufzeichnungsgeräte
Erstes außerhalb Japans verfügbares Aufzeichnungsgerät ist der Panasonic DMR-BW500, der nach Australien (Juni 2008) ab Ende Oktober 2008 zusammen mit dem Start des HDTV-DVB-T Fernsehens in Frankreich (TNT HD genannt) verkauft werden soll. Er gestattet eine Aufzeichnung auf der internen 500 GB Festplatte, Blu-Ray-Disks und DVDs, des über zwei DVB-T2 Empfangsteile empfangbaren Programms. Da der Recorder keine HDMI- oder Komponenteneingänge aufweist, ist eine Aufzeichnung von Satellitenempfängern nicht möglich, allerdings mittels FireWire/DV-Eingang das Überspielen von Videomaterial von Videokameras. Für den japanischen Markt erhältliche Blu-Ray-Recorder sind aufgrund der dortigen Ausstrahlung mittels ISDB, dem Kopierschutz Copy Once[3] und der Netzspannung nicht in Europa verwendbar.
Filmstudios
20th Century Fox, Constantin Film, Magmafilm, Metro-Goldwyn-Mayer, Sony Pictures Entertainment, Paramount, Universal Studios, The Walt Disney Company und Warner Bros. veröffentlichen HD-Filme auf Blu-ray Disc.
Interaktive Anwendungsschicht
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Im Rahmen der Blu-ray-Disc-Spezifizierung wird weiterhin eine interaktive Anwendungsschicht definiert, die unter anderem das bisherige DVD-Menü ersetzen soll. Diese Anwendungsschicht heißt BD-J und wird in einer Variante von Java programmiert, die auf einer Abwandlung der Multimedia Home Platform beziehungsweise GEM-Spezifikation (Globally Executable MHP) basiert. Mit ihr ist es möglich, interaktive Anwendungen wie interaktive Filme (Wahl eines von mehreren Handlungssträngen oder Filmenden), Einblendungen, Spiele, Webangebote oder multimediale Zusatzinformationen zu integrieren.
Datenrate
Die Angabe „1ד entspricht einer Datenrate von 36 Mbit/s. Die Daten werden damit etwa viermal so schnell gelesen 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) schaffen jedoch bereits die 8-fache Geschwindigkeit (also 288 Mbit/s; ca. 36 MB/s).
Aufnahmegeschwindigkeit
| Laufwerkgeschw. | Datenrate | Schreibdauer für eine Blu-ray Disc (Minuten) | ||
|---|---|---|---|---|
| Mbit/s | MB/s | Single Layer | Dual Layer | |
| 1× | 36 | 4.5 | 90 | 180 |
| 2× | 72 | 9 | 45 | 90 |
| 4× | 144 | 18 | 22,5 | 45 |
| 6× | 216 | 27 | 15 | 30 |
| 8× | 288 | 36 | 11,25 | 22,5 |
Varianten
Professional Discs
- 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 Anwendung gedacht und werden nur in kleinen Stückzahlen hergestellt.
Kleinformate
Zur Blu-ray Disc mit 12 cm Durchmesser gibt es zusätzlich auch eine 8 cm große Blu-ray Disc. Die 8-cm-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.[4]
Mini-Blu-ray Disc ist eine auf dem 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-Spieler abspielen will. Die Scheiben besitzen zwar die selbe Datenstruktur, aber können noch nicht mit der Verschlüsselung AACS versehen werden. Die Scheiben sollten mindestens mit dreifacher Geschwindigkeit rotieren, um eine Datenrate von 30,24 Mbit/s zu erreichen.[5]
Blu-ray-Kleinformate oder Ausführungen mit speziellem Design wie zum Beispiel in der Stern-, Sägeblatt- oder Herzform können nicht auf Slot-in-Laufwerken, wie sie beispielsweise bei der Playstation 3 eingebaut sind, verwendet werden.
Profile
Die Blu-ray-Spezifikationen enthalten Anforderungen an Abspielgeräte, die in sog. Profile zusammengefasst sind.[6]
| Profil | Anforderungen |
|---|---|
| 1.0 | Das bei Vorstellung von Blu-ray definierte Profil. Sekundäre Audio- und Video-Dekoder sind optional, genauso wie lokaler Festspeicher und Netzwerkverbindung. Die meisten Standgeräte fallen in diese Kategorie. |
| 1.1 | Das neuere Profil mit notwendigem sekundären Audio- und Video-Dekoder für Bild-in-Bild. Mindestens 256 MB lokaler Festspeicher sind erforderlich. |
| 2.0 | Das aktuelle (Stand: April 2008) Profil. Erfordert mindestens 2 sekundäre Dekoder, 1 GB lokalen Festspeicher für Updates und Inhalte sowie Internetverbindung. |
| 3.0 | Profil 3.0 hat die gleichen Anforderungen wie Profil 1.0 und 2.0. Allerdings ist dieses Profil für audio player vorgesehen. Daher ist ein Video-Dekoder nicht vorgeschrieben, genauso wenig wie die Unterstützung von BD-J. |
Im Gegensatz zur HD DVD hatte die Blu-ray Disc zunächst keinen lokalen Festspeicher vorgeschrieben, was zahlreichen Frühkäufern Probleme beim Anzeigen der neueren Blu-ray-Scheiben machen könnte. Allerdings sind 3 der 3,5 Millionen bis Ende 2007 verkauften Blu-ray-Spieler Sony Playstation 3, welche sich, wie zuvor auf 1.1, auch auf 2.0 per Software-Update nachrüsten lässt.
Regionalcode
Genauso wie bei der DVD ist 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 | Amerika, Japan, Korea, Taiwan, Hongkong und Südostasien. |
| B/2 | Europa, Grönland, französische Überseegebiete, Naher Osten, Afrika, Ozeanien. |
| C/3 | Indien, Nepal, China, Russland, Zentral- und Südasien. |
Einzelnachweise
- ↑ a b Die Präfixe werden hier bei Speicherkapazitäten im dezimalen Sinn verwendet: 1 KB = 1000 B (Byte), 1 GB (GByte) = 1000 KB (KByte), analog zu den Herstellerangaben.
- ↑ BD-Spieler: Liste von aktuellen und kommenden Blu-ray Disc Playern auf www.blu-ray.com, 4. Januar 2008
- ↑ Vgl. englische Wikipedia zu ISDB
- ↑ 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
- ↑ Profile: New Bluyray v2.0 spec makes the PS3 the most future-proof player, abgerufen am 25. Januar 2008
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.
- W. Wunderlich: Digitales Fernsehen HDTV, HDV, AVCHD für Ein-und Umsteiger. ISBN 978-3-00-023484-2
Weblinks
- Commons: Blu-ray Disc – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
- Wikinews: Kategorie:Blu-ray Disc Association – in den Nachrichten
- blu-raydisc.com – Offizielle Website der Blu-ray Disc Association (englisch)
- blu-ray-experience.de – Offizielle Website der Blu-ray Group Deutschland
- Ausführliche Informationen zu Blu-Ray und HD-DVD
