HD DVD i BLU RAY DISC
Niebieski Laser
HD DVD podobnie jak Blu-ray jest nową generacją dysków optycznych wykorzystujących laser koloru niebieskiego. Niebieski promień lasera odczytujący i zapisujący zawartość ma krótszą długość fali niż czerwony promień lasera DVD
czerwony ma 650 nanometrów
niebieski ma 405 nanometrów
krótsza długość fali pozwala na zmniejszenie rozmiaru pitów, a co za tym idzie daje to
możliwość gęstszego zapisywania danych na nośniku.
pit- jest to wgłębienie w nośnikach optycznych, takich jak CD, DVD, HD DVD czy Blu-ray. Wiązka lasera jest albo rozpraszana (absorbowana) we wgłębieniu albo odbijana od powierzchni. Przy użyciu różnych algorytmów stopień odbicia lub rozproszenia wiązki lasera konwertowany jest na ciąg jedynek i zer.
HD-DVD
Nowy format zapisu optycznego danych, opracowany przez firmy Toshiba, NEC i Memory-Tech zrzeszone w organizację AOSRA.
Dyski HD DVD i DVD mają taką samą podstawową strukturę dysku:
połączone stronami tylnymi dwie powierzchnie o średnicy 120 mm i grubości 0,6 mm każda
Długość fali światła lasera: 405 nm
Odległość między ścieżkami: 0,24 μm
Minimalna długość pitu: 0,34 μm
Porównanie dysków HD DVD i DVD
|
DVD |
HD DVD |
||
Typ dysku |
DVD-ROM (tylko do odczytu) |
HD DVD-ROM (tylko do odczytu) |
HD DVD-R (zapisywalny) |
HD DVD wielokrotnego zapisu (zapisywalny) |
Średnica dysku |
120 mm |
120 mm |
120 mm |
120 mm |
Struktura dysku |
0.6 mm x 2 powierzchnie |
0.6 mm x 2 powierzchnie |
0.6 mm x 2 powierzchnie |
0.6 mm x 2 powierzchnie |
Pojemność (jednostronny, jednowarstwowy) (jednostronny, dwuwarstwowy) |
4,7 GB
8,5 GB |
15 GB
30 GB |
15 GB |
20 GB
32 GB |
Czas odtwarzania* Czas nagrywania* |
4,7 GB, rozdzielczość SD: 132 minuty 8,5GB, rozdzielczość SD: 238 minut |
15 GB, rozdzielczość HD: ponad 4 godziny 30 GB, rozdzielczość HD: ponad 8 godzin |
15 GB, rozdzielczość HD: ponad 4 godziny |
20 GB, rozdzielczość HD: ponad 5,5 godziny 32 GB, rozdzielczość HD: ponad 8,5 godziny |
Długość fali promienia lasera |
650 nm (laser czerwony) |
405 nm (laser niebieski) |
405 nm (laser niebieski) |
405 nm (laser niebieski) |
Technologia kompresji |
MPEG-2 |
MPEG-4 AVC/ VC-1/MPEG-2 |
MPEG-4 AVC/ VC-1/MPEG-2 |
MPEG-4 AVC/ VC-1/MPEG-2 |
Szybkość przesyłu danych |
11,08Mb/s |
36,55Mb/s |
36,55Mb/s |
36,55Mb/s |
Długość ścieżki |
0.74 µm |
0.40 µm |
0.40 µm |
0.34 µm |
HD DVD wykorzystuje wszystkie struktury danych (ramki, sektory, bloki ECC), algorytmy korekcji błędu i schematy modulacji zawarte w standardzie DVD. Jedyną różnicą jest fakt, że pojedynczy blok ECC nośnika HD DVD odpowiada dwóm powiązanym blokom ECC na DVD, co pozwala na zwiększenie stopnia korekcji danych w wiązce.
Zaletą HD DVD jest to iż film będą mogli obejrzeć zarówno posiadacze nowych odtwarzaczy HD DVD jak i starszych DVD tylko że z różną jakością pierwsza warstwa nośnika może być identyczna z warstwą standardowej płyty DVD. Zapewnia to kompatybilność z odtwarzaczem DVD na poziomie pierwszej warstwy. HD DVD jest dzięki temu dobrym nośnikiem do dystrybucji filmów. Na warstwie o pojemności 15 GB można zapisać film w rozdzielczości HDTV, a na warstwie o pojemności 4,7 GB ten sam film w gorszej jakości. Poza dyskami DVD w formacie MPEG-2 odtwarzacze HD DVD rozpoznają także formaty MPEG-4 AVC
i VC-1. Doskonała wydajność formatów MPEG-4 AVC i VC-1 umożliwia kompresję danych obrazu do jednej trzeciej rozmiaru uzyskiwanego w przypadku kompresji MPEG-2 oraz dalsze odtwarzanie w wysokiej jakości. Przy szybkości przesyłania równej 36.55 Mb/s stacje dysków HD DVD uzyskują maksymalną szybkość przesyłania odpowiadającą 24 Mb/s cyfrowego przekazu telewizyjnego. Dlatego obrazy w standardzie High Definition mogą być nagrywane i odtwarzane bez problemów.
BLU-RAY DISC
(BD) jest nazwą formatu następnej generacji dysków optycznych, którą wspólnie opracowały firmy zrzeszone pod nazwą Blu-ray Disc Association (BDA). W skład tej organizacji wchodzą: Dell, Hitachi, HP, JVC, LG, Mitsubishi, Panasonic, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony, TDK i Thomson.
Długość fali światła lasera: 405 nm
Odległość między ścieżkami: 0,15 μm
Minimalna długość pitu: 0,32 μm
Różnice między Blu-Ray i DVD:
|
DVD |
DVD |
BD |
BD |
Pojemność |
4.7GB |
9.4GB |
25GB |
50GB |
Liczba warstw |
płyta jedno- warstwowa |
płyta dwu- warstwowa |
płyta jedno- warstwowa |
płyta dwu- warstwowa |
Długość fal lasera |
650nm |
650nm |
405nm |
405nm |
Apertura numeryczna |
0.60 |
0.60 |
0.85 |
0.85 |
Warstwa zabezpieczająca |
0.6mm |
0.6mm |
0.1mm |
0.1mm |
Szybkość przesyłu danych |
11.1Mb/s |
11.1Mb/s |
54.0Mb/s . |
54.0Mb/s . |
Kompresja wideo |
MPEG-2 |
MPEG-2 |
MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1 |
MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1 |
Blu-ray został stworzony między innymi aby zapisywać o odtwarzać materiały HD. Specjalnie do tego celu Blu-ray może poszczycić się transferem danych na poziomie rzędu 36Mbps, co umożliwia bezpośredni zapis MPEG-2 TS, Blu-ray ma jeszcze jedną zaletę, mianowicie mechanizmy sterujące laserem pozwalają na jednoczesny zapis i odczyt danych. Dzięki temu możemy oglądać materiał, który nagraliśmy poprzedniego dnia, w tle nagrywając sobie dowolny program, czy film z jakością HD.
Różnice pomiędzy Blu-Ray i HD DVD
|
BD |
BD |
HD DVD |
HD DVD |
Pojemność |
25GB |
50GB |
15GB |
30GB |
Liczba warstw |
płyta jedno- warstwowa |
płyta dwu- warstwowa |
płyta jedno- warstwowa |
płyta dwu- warstwowa |
Długość fal lasera |
405nm |
405nm |
405nm |
405nm |
Apertura numeryczna |
0.85 |
0.85 |
0.60 |
0.60 |
Warstwa zabezpieczająca |
0.1mm |
0.1mm |
0.6mm |
0.6mm |
Szybkość przesyłu danych |
54.0Mb/s . |
54.0Mb/s . |
36.5Mb/s |
36.5Mb/s |
Kompresja wideo |
MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1 |
MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1 |
MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1 |
MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1 |
W przypadku płyt DVD i HD-DVD nośnik okrywa 0,6-milimetrowa polimerowa warstwa ochronna, podczas gdy na płycie Blu-ray grubość tworzywa to zaledwie 0,1 mm. Dzięki temu warstwa z nośnikiem jest znacznie bliżej lasera, co sprawia, że wiązka lasera ulega mniejszemu rozproszeniu. Mniejsza grubość materiału, jaką laser musi spenetrować, pozwala na zwiększenie apertury numerycznej, zagęszczenie ścieżki prowadzącej oraz zmniejszenie długości pitów. Oznacza to, że na płycie Blu-ray gęstość zapisu danych jest dużo większa niż w przypadku płyt HD-DVD. Wadą tego rozwiązania jest to że, warstwa z nośnikiem jest praktycznie na wierzchu, więc sam nośnik jest bardziej podatny na zadrapania i uszkodzenia niż HD DVD. W dodatku, soczewki muszą znajdować się bliżej nośnika, a to z kolei sprawi, że odtwarzacz będzie narażony na usterki już przy najmniejszych wstrząsach.
ZABEZPIECZENIA
HD DVD jak i Blu Ray podobno będą posiadały zabezpieczenia AACS lub SPDC albo oba naraz.
Zabezpieczenie AACS.
Po wyprodukowaniu urządzenie odtwarzające jest standardowo wyposażono w zestaw 128-bitowych kluczy . Zestaw kluczy może być unikalny, lub wspólny dla wielu urządzeń. Jeżeli dany zestaw kluczy zostanie uszkodzony, to można będzie stworzyć nowy zestaw, który unieważni poprzedni zestaw i uniemożliwi odtwarzanie treści przy jego pomocy. Oznacza to iż w momencie złamania zestawu kluczy wykorzystywanych przez odtwarzacz, napęd do momentu aktualizacji pamięci ROM/firmware'u jest bezużyteczny.
Zabezpieczenie SPDC
Posiada mechanizm umożliwiający zablokowanie odtwarzania wszystkich filmów DVD,
w dodatku, ponieważ odtwarzacze DVD posiadają funkcję nagrywania, umożliwia on tworzenie treści, które potem będzie można namierzyć. Jeżeli jakiś film zostanie skopiowany przy użyciu odtwarzacza, napęd będzie bezużyteczny. Odtwarzacze przy każdej nowej płycie będą otrzymywać nowe informację o pirackich nośnikach i wykorzystanych do tego napędach. Zatem każdy nowy nośnik działa jak wykrywacz uszkodzonych poprzedników. Informacja jest przechowywana jest w niedostępnej dla użytkownika pamięci RAM, i może zmodyfikować firmware odtwarzaczy.
HVD
Sześć firm- CMC Magnetics Corporation, Fuji Photo Film Co., Ltd., Nippon Paint Co., Ltd., Optware, Pulstec Industrial Co., Ltd. i Toagosei Co., Ltd- utworzyło organizację HVD Alliance.
Płyty HVD mają mieć od 100 GB do 1000GB (jeden terabajt) pojemności, a prędkość transferu danych ma osiągnąć tempo 1Gbps. HVD, nie wykorzystuje jedynie jednego lasera do odczytu danych. Rozszczepia ona bowiem, wiązkę lasera na milion mniejszych wiązek, by odczytywać całe strony danych na raz. Technologia holograficznego nagrywania firmy Optware, pozwala na przechowywanie danych na nośniku w postaci nałożonych na siebie fal lasera. Pozwala to na trójwymiarowy zapis danych i przechowywanie miliona bitów informacji w jednym tylko "punkcie" zapisu danych. Co więcej, format HVD daje możliwość jednoczesnego odczytu i zapisu danych.. Dodatkowo, nośniki HVD nie muszą wirować, ponieważ to laser przesuwa się nad płytą i skanuje jej powierzchnię, zamiast być częścią nieruchomą pod którą wiruje dysk co kolosalne zwiększenie transmisji danych.
Bibliografia;