BD - Blu-ray Disc

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Die Blu-ray Disc (BD) wurde für die Speicherung von hochauflösenden Videodaten (HDTV) entwickelt. Die Speicherung von mehr als zwei Stunden Audio- und Videodaten ist das maßgebliche Kriterium bei der Entwicklung gewesen. Die Speicherkapazität einer DVD reicht für diese Datenmenge nicht aus.
Für die Entwicklung und Fortführung des Blu-ray Disc Standards ist die Blu-ray Disc Association (BDA) verantwortlich. Dort sind die Hersteller aus der Unterhaltungselektronik und IT-Industrie zusammengeschlossen, die die Blu-ray Disc unterstützen.

Die Bezeichnung Blu-ray Disc ist von der Farbe des Lasers abgeleitet. Weil sich eine Farbe nicht als Warenzeichen schützen lässt, hat man einfach das "e" aus dem Wort "Blue" weggelassen. Deshalb findet man ab und zu fälschlicherweise die Bezeichnung "Blue-ray Disc".

BD-Laufwerke kommen nicht nur in Video-Playern, sondern auch in PCs zum Einsatz. Sie eignen sich zum Beispiel als Datenspeicher. Das Abspielen von Videos ist ebenfalls möglich. Zum Abspielen von hochauflösenden Filmen reicht schon ein Zweikern-Prozessoren mit einer einfachen Grafikkarte aus. Für den einen oder anderen Onboard-Grafikchip auf dem Motherboard stellt das Dekodieren von Video-Daten kein Problem dar. Um einen Standard-PC zum Abspielen von Blu-ray Discs zu verwenden, braucht man in der Regel nur ein entsprechendes Laufwerk.
Doch nur die wenigsten Computer werden mit Blu-ray-Laufwerken ausgestattet. Der Grund, es gibt nicht genügend Inhalte für Blu-ray, die den Kunden dazu bewegen bei einem neuen Computer mehr Geld für ein Blu-ray-Laufwerk auszugeben. Im Regelfall reicht ein DVD-Laufwerk aus. Das ist günstiger. Langfristig ist jedoch davon auszugehen, dass sich Blu-ray-Disc doch noch durchsetzen wird. Blu-ray-Laufwerke können auch CDs und DVDs lesen, Brenner sogar beschreiben.

Aufbau der Blu-ray Disc

Mit Hilfe eines blauen Lasers mit einer Wellenlänge von 405 nm können 25 GByte auf einer einlagigen, einseitig beschreibbaren Blu-ray Disc gespeichert werden. Zweilagige Blu-ray Discs haben sogar die doppelte Kapazität (50 GByte). Denkbar wären Medien mit 8 Schichten, also 200 GByte. Allerdings wäre die Produktion dieser Medien sehr schwierig.
Aufbau der Blu-ray Disc
Um auf dem gleichen Medium, wie die CD bzw. DVD, eine höhere Speicherkapazität möglich zu machen, wurde die Struktur auf der Blu-ray Disc verkleinert. Dazu wird ein Laser im blauvioletten Bereich verwendet und die Wellenlänge auf 405 nm abgesenkt. Blaues Licht lässt sich feiner fokussieren und ermöglicht so eine höhere Datendichte auf der Scheibe. Dadurch muss aber auch der Abstand zwischen Scheibe und Schreib-/Leseoptik verringert werden. Nur lassen sich Schreib- und Lesefehler verringern.
Die Blu-ray Disc hat eine Schutzschicht von nur 0,1 mm. Aus diesem Grund war sie ursprünglich in einer Cartridge (Gehäuse) vorgesehen. Im Laufe der Weiterentwicklung gab es dann Materialien, die deutlich härter und als sehr dünne Schutzschicht geeignet waren. Deshalb wird die Blu-ray Disc ohne Gehäuse hergestellt. Der Formfaktor bleibt jedoch zur CD und DVD identisch. 12 cm Durchmesser und 1,2 mm Dicke. Damit ist die Kompatibilität zu Laufwerken gegeben, die neben der Blu-ray Disc auch CDs und DVDs lesen und schreiben können.

Formate und Speicherkapazität der Blu-ray Disc

Format Speicherkapazität
BD-ROM SL 25 GByte
BD-ROM DL 50 GByte
BD-R (Recordable) 25 GByte
BD-RE SL (Rewriteable) 25 GByte
BD-RE DL (Rewriteable) 50 GByte
BDXL 100 und 128 GByte (40 MByte/s)

Datenformate

Für die Blu-ray Disc gibt es drei Codecs für die Video-Komprimierung:

MPEG 2 HL@MP HD-Variante des MPEG2-Codecs
H.264/MPEG-4 AVC gleiche Qualität bei niedrigerer Datenrate
VC-1 (WMV9) SMPTE-standardisierte Version von Windows Media 9 (Microsoft)

Für die Blu-ray Disc gibt es 5 Codecs für die Audio-Komprimierung:

  • MPEG - Moving Picture Experts Group
  • DD+ - Dolby Digital Plus
  • DTS-HD - Digital Theater Systems High Definition
  • MLP - Meridian Lossless Packing
  • LPCM - Puls-Code-Modulation

Wird die Blu-ray Disc als Datenspeicher für Dateien verwendet, dann sind die Datenformate ISO 9660/Joliet und UDF 2.5 möglich.

Regionalcode

Wie bei der DVD gibt es auch bei der Blu-ray Disc einen Regionalcode. Der soll verhindern, dass in den USA gekaufte Medien nicht in Europa oder Asien gekauften Geräten abgespielt werden können. Damit will die Filmindustrie verhindert, dass ein Film der in den USA bereits erhältlich ist die Verkäufe in anderen Ländern kaputt macht.
Allerdings unterscheidet sich die Aufteilung der Regionalcodes von denen der DVD. Insgesamt gibt es nur 3 Regionalcodes.

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

Kopierschutz

Ursprünglich war der Kopierschutz AACS für die Blu-ray Disc vorgesehen. Nachdem der Kopierschutz AACS geknackt wurde, hat die Blu-ray Disc Association (BDA) einen neuen Kopierschutz-Mechanismus mit dem Name "BD+" eingeführt.
BD+ beinhaltet ein ausführbares Programm, dass auf der Blu-ray Disc abgelegt ist. Es wird vom Player gestartet. Zum einen prüft die Software die Firmware-Version des Players, ob sie als gehackt bekannt ist und verhindert das Abspielen durch den Player. Dazu wird auf der Blu-ray Disc eine Liste mit gehackten Playern mitgeliefert. Außerdem überprüft das Programm im Hintergrund, ob der Ausgabestrom manipuliert wird. Stellt BD+ eine Veränderung fest, dann wird die Ausgabe abgebrochen.
Mit einer weiteren Maßnahme werden Eins-zu-Eins-Kopien verhindert. Das "ROM Mark" ist eine unsichtbare und fälschungssichere Markierung auf den Medien. Sie wird bei der Produktion aufgebracht. Ohne diese Markierung werden diese Medien nicht abgespielt. Eins-zu-Eins-Kopien sind somit wertlos.
Für den Normalanwender besteht keine Möglichkeit die Kopierschutzmaßnahmen zu umgehen.

Konkurrenz zur Blu-ray Disc: Video on Demand

Die Verbreitung schneller Internet-Zugänge und Angebote wie Video on Demand (Video auf Abruf) werden physikalische Datenträger künftig völlig überflüssig machen. Allerdings reichen Online-Video-Angebote noch nicht an die Vorzüge von physikalischen Datenträgern heran. Nur wenige Konsumenten verfügen über einen schnellen Internet-Zugang. In der Konsequenz reicht die Bildqualität von Video on Demand nicht an HD-Qualität heran. Außerdem bevorzugen Kunden nach wie vor einen physischen Datenträger, den sie richtig besitzen können.

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