Blu-Ray и HD-DVD

 SINCE 1998
  • Играй си играта, човече!
author image by PC Mania | Archive | 0 Comments | 09 окт. 2006

До края на годината се очаква масовият дебют на дисковите формати за видео с висока разделителна способност (high definition) – като самостоятелни устройства и като елемент от PlayStation3 (Blu-ray) на Sony и ъпгрейд пакета на Microsoft за Xbox360 (HD DVD).

Навлизането на цифровата телевизия донася значително повишение на качеството на картината и звука в сравнение с конвенционалното аналогово предаване. Същото се получи и при преминаването от VHS касетки на DVD дискове. Разликата в качеството между DVD (720х480/576) и High-Definition форматите (1920×1080) е далеч по-слабо осезаема за масовия потребител, тъй като и в двата случая се използва цифров запис (т.е. няма случайни смущения, износване от употреба и т.н.). Въпреки това новите формати имат достатъчно предимства – предоставят среда за запис на HDTV (телевизия с висока разделителна способност), по-голям обем за данни, осъвременени компресиращи методи, широкоформатност (обхватът на човешкото зрение е близо два пъти по-голям на широчина отколкото на височина) и др.

Основното приложение на новите формати е за HDTV телевизорите с с по-големи размери (над 30”), при които дори определено има нужда от по-голяма разделителна способност (за съжаление масовите плазмени телевизори все още не поддържат дори и 1920х1080i, камо ли пълната HDTV 1080p).

Основни поддръжници

Blu-Ray Disc (BD) се подкрепя от създателите на DVD+RW (Philips, Sony) и някои от основните членове на DVD Forum (организацията отговаряща за DVD формата) – Sony, Hitachi, LG, Panasonic, Samsung, Pioneer и др. – обединени в Blu-ray Disc Association. High Definition DVD (HD DVD) се подкрепя от „намаления състав” на DVD Forum – Toshiba, NEC, Sanyo и др. При някои от формираните обединения като Toshiba/Samsung двете съставни компании подкрепят различни формати. Intel и Microsoft залагат по-скоро на HD DVD. Някои компании (HP и др.) поддържат и двата формата. И в двете групи членуват по няколко филмови компании – BD се подкрепя главно от Walt Disney, 20th Century Fox; HD – главно от Universal.

Форматите

Поддържаните разделителни способности (до HDTV 1920х1080p/60) и методи за видео компресия (MPEG2, VC-1 – подкрепян активно от Microsoft и MPEG4 H.264/AVC) при двата формата са еднакви. От досега излезлите дискове повечето използват VC-1. Използваната разделителна способност 1920х1080 е във формат 16:9 (широк), характерен за телевизорите, който е малко по-нисък от този на мониторите (16:10, 1920х1200), т.е. доближава се повече до характеристиките на човешкото зрение. При използване на MPEG4/VC-1 компресия в 15GB се побират до 4 часа HD видео (срещу 2 часа Standart Definition за 8.5GB с MPEG2).

И при двата формата се поддържат множество методи за звукова компресия без загуба на данни/качество (lossless, заемащи по-голям обем) и със загуба (lossy) – Linear PCM, Dolby Digital/АC-3, Dolby Digital Plus, MLP, Dolby True HD, DTS, DTS HD и MPEG Audio. И двата формата прилагат система против неправомерно копиране Advanced Access Content System (AACS-128bit) – ако някой от елементите на устройството (BD/HD четец, софтуер, видеоплатка, интерфейс, монитор/телевизор и т.н.) не поддържа HDCP (High Definition Content Protection) изображението се пуска с намалена разделителна способност (засега не всички филмови студия активират тази функция). BD използва регионални кодове, ограничаващи използването на диск с филм за един регион в устройство за друг (по подобие на DVD), а при HD спецификацията за регионално разделение се разработва в момента (естествено използването на това разделение зависи от филмовите компании). Регионите при BD са по-малко отколкото при DVD – А/1 (Северна и Южна Америка, Източна Азия без Китай), B/2 (Европа, Африка, Океания, Близък Изток) и C/3 – „пиратския регион” (Китай, Русия, Южна Азия).

Номиналната скорост (1x) на запис/четене и при двата формата е еднаква – 4.57MB/s (1х DVD = 1.385MB/s, 1x CD = 150KB/s). И двата формата използват 405nm синьо-виолетов (оттук и Blu[e] в Blu-ray) лазер (650nm червен при DVD и 780nm инфрачервен при CD), на който се дължи увеличеният обем данни. Съществената разлика между HD и BD се състои в това, че при HD дълбочината, на която е разположен слоят с данни, е 0.6mm, колкото и при DVD/CD, а при BD – 0.1mm (което, от една страна, прави BD дисковете по податливи на одраскване, но – от друга, увеличава обема данни). Увеличеният обем данни при BD се дължи и на по-голямата стойност на оптичния параметър numerical aperture (описващ възможните ъгли за отражение на светлината) – 0.85 (BD) срещу 0.65 (HD, DVD) и 0.5 (CD). Засега и BD и HD дисковете се предлагат с дo два слоя за данни, но в лабораторни условия са представяни модели с по 3 (HD) или 8 (BD) слоя. Очаква се цената на HD DVD устройствата и носителите да е по-ниска поради технологичната им близост с досегашните DVD продукти. И двата формата използват UDF 2.50/2.60 за файлова структура.

Всеки от форматите предлага и някои уникални възможности – BD използва Java (BD-J) за интерактивните менюта (което е доста по-гъвкав подход от MPEG селектор сцените при DVD). По подобие на MiniDVD (CD с DVD съдържание и файлова структура), заедно с HD се въвежда „3х DVD-ROM” – DVD диск с HD съдържание (използват се същите кодиращи механизми, но обемът и времетраенето естествено са по-малки) и файлова структура.

Докато при DVD разделението между DVD-Video и DVD-Audio беше ясно, при HD/BD предоставяният капацитет е достатъчен за висококачествен звук (компресия без загуба на данни) и видео в един и същи диск. DVD-Audio поддържа до 24bit/192kHz при два канала (2+0 stereo) и до 24bit/96kHz при 4 и 5+1 канала. HD DVD добавя поддръжка за 24bit/96kHz при 6+1 и 7+1 канала. BD предоставя допълнително и 24bit/192kHz при 4 и 5+1 канала. На практика тези върхови възможности ще се използват само за аудио дисковете (към които обаче спокойно могат да бъдат добавяни клипове и други екстри), защото повечето холивудски филми така или иначе се заснемат с 16bit/48kHz или най-много 24bit/48kHz за тези с по-голям бюджет.

Дискове

Обемът на дисковете е по-голям при Blu-Ray (25GB/50GB за едни/два слоя), отколкото при HD DVD (15GB/30GB). За разлика от CD и DVD дискове, които първо бяха въведени като фабрични дискове само за четене (-ROM) и едва по-късно като R, RW и RAM дискове с възможност за запис/изтриване от потребителите – и за двата формата със син лазер записвачки ще се предлагат още отначало. Фабричните дискове се наричат BD-ROM и HD DVD-ROM и се предлагат и в двуслойни варианти (HD поддържа още двустранни и двустранни/двуслойни – както DVD). Дисковете за еднократен запис се наричат “Recordable” (BD-R, HD DVD-R) и първоначално се предлагат само като еднослойни, но двуслойните (DL) модели също са обявени.

При дисковете за многократен запис е едно от съществените различия между HD и BD. BD поддържа единствено дисковете, които позволяват да бъдат изтрити и отново да се използват за запис – т.н. „Re-Recordable” (BD-RE), първоначално еднослойни, но с обявени и двуслойни. От DVD Forum първоначално бяха решили да пуснат „ReWritable” дискове (HD DVD-RW) на основата на DVD-RAM технологията, тъй като тя предоставя редица предимства (възможност за писане/изтриване на случайни сектори – без използване на сесии, първоначално изтриване на целия диск и т.н.; FAT32 файлова система и използване като твърд диск без допълнителни драйвери при WinXP; проверка на записа и възможност за повече на брой изтривания – до 100000 срещу 1000 за RW/RE форматите). Впоследствие поради по-високата цена се наложи този формат да се преименува на HD DVD-RAM (засега специфициран единствено като еднослоен) и да се добави по-евтин “Re-Recordable” HD DVD-RW формат (едно- и двуслоен), който е аналогичен на BD-RE/DVD-RW/CD-RW. До 2008 се очаква появата на 8х HD/BD както и на четирислойни BD и трислойни HD носители.

Хибридни дискове

При HD DVD е предвидена възможността за хибридни дискове „TWIN” (с един или два слоя HD DVD и съответно два или един слоя DVD). Така се увеличава съвместимостта с настоящите устройства подобно на хибридните CD/DVD дискове. CD/DVD са слабо разпространени, като изключим SuperAudioCD, което обаче въвежда алтернативен формат на данните в DVD слоя, който не е съвместим с DVD-Audio. Можем да очакваме TWIN дисковете да получат по-голямо разпространение защото за разлика от прехода CD/DVD (CD се използваше предимно за музика, а за филми се използваха съществено различните VHS касетки) настоящият преход е между две близки технологии (оптични дискове) с еднакво основно предназначение (филми).

Разработват се и дискове с „тройна съвместимост” – по един или няколко слоя Blu-ray, HD DVD и DVD (такива дискове могат донякъде да намалят ефекта на евентуалната лицензионна забрана за комбинирани HD/BD устройства).

Оптични устройства

Всички производители на оптични устройства представят по няколко устройства, работещи с дисковете от следващо поколение. Някои производители официално „подкрепят” само единия стандарт, докато други представят както HD-DVD така и Blu-Ray модели.
Технологично е възможно да се направи „combo” устройство, което поддържа и двата нови формата. Samsung бяха обявили, че ще направят такова, но наскоро стана ясно, че в лицензното споразумение за Blu-Ray може би има клаузи, забраняващи това (т.е. има вероятност за истинска „война на форматите” по подобие на Betamax/VHS за разлика от бързото примирие, постигнато при DVD+RW/-RW).

Както и при предишните големи нововъведения при оптичните устройства, първоначалните модели са скъпи и с минимална функционалност. Pioneer представи Blu-ray записвачки с цена около 1000$, които могат да четат и записват само BD и DVD дискове, но дори не могат да четат CD-та. Освен това, въпреки навлизането на SerialATA интерфейса (и няколкото налични модела SATA DVD записвачки), първите Blu-ray устройства се предлагат единствено с по-стария IDE/UATA интерфейс. Недостатък на първите BD/HD устройства за домашно развлечение пък е липсата на поддръжка за „пълна” висока разделителна способност (1920х1080p) и с поредова развивка (progressive) вместо презредовата 1080i (interlaced). Втората серия продукти ще могат да работят със CD-та, но ще изостават по скорости на запис и четене за CD/DVD дискове от върховите модели DVD записвачки. BD/HD устройствата ще могат да се използват за абсолютен заместител на настоящите DVD-та чак през 2007-ма и то след като цената им спадне до по-поносими нива.

DVD достижения

Въпреки работата по новите формати настоящите DVD варианти продължават да бъдат развивани. DVD-R и DVD+R скоростта достигна 18х (очакват се и 20х модели, които ще бъдат със скорост на въртене колкото 56х CD-ROM). Все повече видеокамери използват MiniDVD (cDVD – compact DVD) дискове и съответно се появяват множество 8cm DVD записваеми дискове от всички формати, включително двуслойни DVD+R, двустранни DVD-RW и DVD-RAM и др. DVD-RAM форматът вече се поддържа от почти всички устройства и то със скорост до 12х (очакват се и 16х модели) – така към останалите му предимства (FAT32 файлова система и използване като твърд диск без допълнителни драйвери при WinXP; проверка на записа и възможност за повече на брой изтривания – 100000 за 3х и 10000 за 5х дисковете срещу 1000 за RW формата) се добавя и най-високата скорост на запис за изтриваем диск. Очаква се въвеждането на двуслойни (8.5GB) DVD-RW и DVD+RW, както и на 12х двуслойни DVD-R.
Хората, които имат нужда не да записват, а да унищожават записани дискове, могат да се възползват от PlexEraser – устройство, което изтрива CD-та и DVD-та (дори двуслойни).

Надписване на дискове

Върху всички CD-та и DVD-та може да се драска с подходящ маркер. Ако имате подходящ мастиленоструен принтер върху някои от тях може да отпечатате и картинка. По-интересни обаче са технологиите, при които за надписването се използва лазерът на записвачката ви. Преди да се откажат от производството на CD-RW устройства, Yamaha въведоха DiscTatoo. Чрез тази технология свободното място на страната с данни на CD-то може да се използва за „гравиране” на надпис или изображение. Недостатъкът на DiscTatoo е в това, че намалява използваемото пространство на диска. По-късно HP въведоха LightScribe. При тази технология за надписване с лазер се използва „горната” страна на диска, върху която обикновено се пише с маркер. По този начин не се разхищава пространството за данни, но пък са необходими дискове със специално покритие. Най-новата технология за надписване на дисковете с лазер е LabelFlash (популяризирана от NEC и Fuji) – директен наследник на DiscTatoo. При LabelFlash скоростта е увеличена, а освен това се поддържа и маркиране върху „горната” страна при дискове със съответното покритие (подобно на LightScribe). Предимството на LabelFlash в сравнение с LightScribe е това, че може да се използва и с най-обикновени дискове (въпреки че това ще е за сметка на използваемия капацитет).

Всички тези технологии скъсяват живота на лазера, но това важи в по-малка степен и за стандартните операции запис и четене. Почти всички производители на оптични устройства (LG/Hitachi, Samsung/Toshiba, LiteOn/BenQ/Philips, TEAC/Pioneer, NEC/Sony и др.) предлагат модели с LightScribe или LabelFlash. Няма пречка да се направи и комбинирано устройство с двете технологии.

Автор: Стоян Спахиев