Optická evoluce: Blu-ray vs. HD-DVD
18.1.2005, Zdeněk Kabát, článek
Podívali jsme se na zoubek dvěma formátům, které nahradí DVD v blízké budoucnosti, konkrétně Blu-ray a HD-DVD. Na tyto disky půjde zaznamenat 15 až 60 GB dat a podpoří tak rozvoj High Definition videa.
Kapitoly článku:
- Optická evoluce: Blu-ray vs. HD-DVD
- Společné vlastnosti a HD-DVD
- Blu-ray - o krok dále
- Který z nich zvítězí?
Proč je potřeba vyšší kapacity?
Možná se někdo může zeptat, zda potřebujeme ještě více prostoru k ukládání, než máme k dispozici dnes. Odpověď je jasná - potřebujeme. A teď nemluvím ani tak o prodeji datových nosičů typu DVD-ROM a BD-ROM, ale spíše o možnosti zálohovat a přehrávat filmy. Když si vezmete, že budete moct jeden 100 GB disk zazálohovat na pouhá dvě média, je to představa krásná.
Obr. 3 - Demonstrace možností Blu-ray disku pro HDTV
Druhý, mnohem podstatnější bod, se týká filmového průmyslu. S rozmachem HDTV a procesorů pro dekódování HD WMV v reálném čase je potřeba mít média pro nahrávání filmů ve vysokém rozlišení. Např. HD WMV ve formátu 1080i (rozlišení 1920x1080) zkonzumuje obrovskou kapacitu a klasický BD-ROM s kapacitou 25 GB by měl pojmout "jen" kolem 135 minut takovéhoto videa.
Třetí generace optických disků
Podobně jako tomu bylo u zapisovatelných a přepisovatelných DVD, i v případě budoucí generace optických disků mezi sebou soupeří dva různé standardy - Blu-ray a HD-DVD. Některé vlastnosti mají společné, jiné jsou naopak naprosto odlišné. Cílem jich obou ale je zvýšit kapacitu optických médií tak, aby bylo možné vypalovat desítky GB na jeden disk.
Blu-ray a HD-DVD (High Definition DVD) se nazývají třetí generací optických médií. Jsou logickým pokračovatelem DVD např. v tom, že stále používají 12cm disk, stále se na ně zapisuje laserem, jen hustota záznamu se radikálně zvyšuje. Nejjednodušším způsobem zvýšení hustoty je zkrácení a zúžení pitů a zmenšení rozteče mezi drahami. Abychom mohli takto "miniaturizovat", potřebujeme za prvé laser o kratší vlnové délce, ale také čočku s větší numerickou aperturou.
Numerická apertura (NA) je vlastnost týkající se čočky za zapisovacím laserem a je definovaná jako index lomu násoben sinem úhlu, který svírá zužující se laserový paprsek s kolmicí. Jinými slovy, čočka má tu vlastnost, že zaostří laserový paprsek o určité tloušťce do jednoho bodu. "Tvar" laseru je pak kónický a čím je jehlan "nižší", tím je numerická apertura vyšší. Znamená to, že Blu-ray s NA 0,85 musí zaostřovat na mnohem kratší vzdálenost než CD-ROM, jehož apertura je 0,45.
Obr. 4 - Různá numerická apertura čoček
Vlnová délka laseru u obou formátů třetí generace je 405 nm, což znamená, že má barvu modro-fialovou (zjednodušeně pak modrou). Formáty Blu-ray a HD-DVD také používají stejné médium - 120mm kolečko s dírou uprostřed. Tím ale společné vlastnosti obou formátů končí, protože oba jsou vyvíjeny jinými skupinami, které se ne úplně shodují ve svých názorech. Podívejme se na oba formáty zvlášť.
HD-DVD – magická High Definition
O formátu HD-DVD (nebo-li High Definition Digital Versatile Disk) toho víme mnohem méně než o Blu-ray. Tento standard je vyvíjen společnostmi Toshiba, NEC a Sanyo a má plnou podporu DVD Fóra, která zatím schválila specifikaci verze 0.9, nyní aktivity přecházejí na nově založené HD DVD Consortium. Jedná se de facto o modifikaci stávajícího formátu DVD-R/-RW a podle toho jsou definovány jednovrstvé a dvouvrstvé (SL/DL), resp. jednostranné a oboustranné formáty i pro HD-DVD.
Obr. 5 - Loga schválená DVD Fórem
Z toho vyplývá fakt, že záznamová vrstva se nachází 0,6 mm pod povrchem disku, numerická apertura čočky se zvětšila z 0,60 na 0,65. Hustota záznamu se oproti DVD výrazně zvýšila, protože vzdálenost drah klesla ze 740 na 400 nm, nejmenší délka pitu ze 400 na 204 nm a jeho šířka se zmenšila z 350 na 250 nm. To vše je samozřejmě dáno použitím laseru o vlnové délce 405 nm.
Z dalších parametrů je samozřejmě důležití kapacita. U lisovaných HD-DVD bude možné uložit na jeden SL/SS (jednovrstvý, jednostranný) disk nejvíce 15 GB dat, v případě dvou vrstev pak 30 GB. Velmi zajímavé je, že tato kapacita vzrůstá u přepisovatelných disků na 20 GB, resp. 32 GB, což už jsou velmi slušné hodnoty. Když vezmeme v úvahu možnost použití oboustranného disku, dostáváme se přes 60 GB.
Obr. 6 - Jeden z prvních HD-DVD rekordérů je od Toshiby
Klikněte pro zvětšení
Další specifikace hovoří o tom, že HD-DVD bude používat souborový systém UDF (Universal Disk Format), což není žádná velká novinka, čtení signálu bude zpracováváno pomocí PRML (Partial Response, Maximum Likelihood) a kód modulace bude ETM. Ještě poznamenám, že HD-DVD bylo původně nazváno Advanced Optical Disk (AOD), s čímž se můžete místy také setkat.
Možná se někdo může zeptat, zda potřebujeme ještě více prostoru k ukládání, než máme k dispozici dnes. Odpověď je jasná - potřebujeme. A teď nemluvím ani tak o prodeji datových nosičů typu DVD-ROM a BD-ROM, ale spíše o možnosti zálohovat a přehrávat filmy. Když si vezmete, že budete moct jeden 100 GB disk zazálohovat na pouhá dvě média, je to představa krásná.
Obr. 3 - Demonstrace možností Blu-ray disku pro HDTV
Druhý, mnohem podstatnější bod, se týká filmového průmyslu. S rozmachem HDTV a procesorů pro dekódování HD WMV v reálném čase je potřeba mít média pro nahrávání filmů ve vysokém rozlišení. Např. HD WMV ve formátu 1080i (rozlišení 1920x1080) zkonzumuje obrovskou kapacitu a klasický BD-ROM s kapacitou 25 GB by měl pojmout "jen" kolem 135 minut takovéhoto videa.
Třetí generace optických disků
Podobně jako tomu bylo u zapisovatelných a přepisovatelných DVD, i v případě budoucí generace optických disků mezi sebou soupeří dva různé standardy - Blu-ray a HD-DVD. Některé vlastnosti mají společné, jiné jsou naopak naprosto odlišné. Cílem jich obou ale je zvýšit kapacitu optických médií tak, aby bylo možné vypalovat desítky GB na jeden disk.
Blu-ray a HD-DVD (High Definition DVD) se nazývají třetí generací optických médií. Jsou logickým pokračovatelem DVD např. v tom, že stále používají 12cm disk, stále se na ně zapisuje laserem, jen hustota záznamu se radikálně zvyšuje. Nejjednodušším způsobem zvýšení hustoty je zkrácení a zúžení pitů a zmenšení rozteče mezi drahami. Abychom mohli takto "miniaturizovat", potřebujeme za prvé laser o kratší vlnové délce, ale také čočku s větší numerickou aperturou.
Numerická apertura (NA) je vlastnost týkající se čočky za zapisovacím laserem a je definovaná jako index lomu násoben sinem úhlu, který svírá zužující se laserový paprsek s kolmicí. Jinými slovy, čočka má tu vlastnost, že zaostří laserový paprsek o určité tloušťce do jednoho bodu. "Tvar" laseru je pak kónický a čím je jehlan "nižší", tím je numerická apertura vyšší. Znamená to, že Blu-ray s NA 0,85 musí zaostřovat na mnohem kratší vzdálenost než CD-ROM, jehož apertura je 0,45.
Obr. 4 - Různá numerická apertura čoček
Vlnová délka laseru u obou formátů třetí generace je 405 nm, což znamená, že má barvu modro-fialovou (zjednodušeně pak modrou). Formáty Blu-ray a HD-DVD také používají stejné médium - 120mm kolečko s dírou uprostřed. Tím ale společné vlastnosti obou formátů končí, protože oba jsou vyvíjeny jinými skupinami, které se ne úplně shodují ve svých názorech. Podívejme se na oba formáty zvlášť.
HD-DVD – magická High Definition
O formátu HD-DVD (nebo-li High Definition Digital Versatile Disk) toho víme mnohem méně než o Blu-ray. Tento standard je vyvíjen společnostmi Toshiba, NEC a Sanyo a má plnou podporu DVD Fóra, která zatím schválila specifikaci verze 0.9, nyní aktivity přecházejí na nově založené HD DVD Consortium. Jedná se de facto o modifikaci stávajícího formátu DVD-R/-RW a podle toho jsou definovány jednovrstvé a dvouvrstvé (SL/DL), resp. jednostranné a oboustranné formáty i pro HD-DVD.
Obr. 5 - Loga schválená DVD Fórem
Z toho vyplývá fakt, že záznamová vrstva se nachází 0,6 mm pod povrchem disku, numerická apertura čočky se zvětšila z 0,60 na 0,65. Hustota záznamu se oproti DVD výrazně zvýšila, protože vzdálenost drah klesla ze 740 na 400 nm, nejmenší délka pitu ze 400 na 204 nm a jeho šířka se zmenšila z 350 na 250 nm. To vše je samozřejmě dáno použitím laseru o vlnové délce 405 nm.
Z dalších parametrů je samozřejmě důležití kapacita. U lisovaných HD-DVD bude možné uložit na jeden SL/SS (jednovrstvý, jednostranný) disk nejvíce 15 GB dat, v případě dvou vrstev pak 30 GB. Velmi zajímavé je, že tato kapacita vzrůstá u přepisovatelných disků na 20 GB, resp. 32 GB, což už jsou velmi slušné hodnoty. Když vezmeme v úvahu možnost použití oboustranného disku, dostáváme se přes 60 GB.
Obr. 6 - Jeden z prvních HD-DVD rekordérů je od Toshiby
Klikněte pro zvětšení
Další specifikace hovoří o tom, že HD-DVD bude používat souborový systém UDF (Universal Disk Format), což není žádná velká novinka, čtení signálu bude zpracováváno pomocí PRML (Partial Response, Maximum Likelihood) a kód modulace bude ETM. Ještě poznamenám, že HD-DVD bylo původně nazváno Advanced Optical Disk (AOD), s čímž se můžete místy také setkat.
