CD, DVD és BlueRay Cziráki Balázs Eötvös Loránd Tudományegyetem 2016.03.16. Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 1 / 23
Az előadás tartalma 1 Előd Laserdisk 2 CD Történet Működés Típusok 3 DVD Történet, Újítások DVD-Video 4 BD/HD-DVD Újítások Különbségek Format Háború 5 Jövő BD fejlesztések Egyéb formátumok Elavulás Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 2 / 23
Előd - Laserdisk 1958: Áttetsző optikai módon működő videolemez: David Paul Gregg és James Russell 1968: Gregg szabadalmát megveszi a Music Corporation of America 1969: Philips tükröződő videolemezt fejleszt 1972: MCA és Philips közösen bemutatja a videolemezt 1978: Első piacra bocsátás Analóg, de jobb minőségű, mint a VHS vagy Betamax De: Nem lehet rá felvenni, és drága Japánon kívül nem terjedt el Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 3 / 23
CD Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 4 / 23
CD - Történet 1966: James Russel: Digitális információrögzítés áttetsző fólián 1970-es évek: Sony és Philips függetlenül fejleszti a Laserdisk utódját, ami hangot digitálisan rögzít 1979: Sony és Philips egy közös kutatócsoportot alapít 1982: Piacra bocsátás Ugyan eleinte drága, de mivel jórészt márkafüggetlen előbb-utóbb minden háztartásba bekerült 1985: Számítógéppel olvasható CD-ROM 1990: Írható CD-R 2000-es évek: Végleg kiszorítja az audiókazettát Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 5 / 23
CD - Működés A: Polikarbonát adathordozó réteg B: FényVisszaverő réteg C: Lakk védőréteg D: Felszíni grafika E: Olvasó lézer (λ = 780nm) Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 6 / 23
CD - Működés Adattárolás: vájatok az A. rétegben, spirális alakban (500 nm széles, 100 nm mély) Motor forgatja a lemezt, állandó kerületi sebességgel (1.2-1.4 m/s) A visszavert fény megváltozik ha vájatot ér, az eredő intenzitásváltozást fotodióda rögzíti A digitális adat nem közvetlenül kerül tárolásra! Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 7 / 23
CD - Működés A digitális adattárolás lépései: 1 CIRC (Cross-interleaved Reed Solomon coding) hibajavításal ellátás (minden 3 byte-hoz jár 1 paritás-byte) 2 EFM (Eight-to-fourteen modulation) kódolás alkalmazása (Minden 8 bitet leképez egy 14 bites sorra. Ennek célja, hogy minden 1 után legalább két, maximum tíz 0 legyen.) 3 NRZI (Non return to zero, inverted) kódolás alkalmazása (Vájat változása jelenti az 1-et, változatlansága 0-t.) Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 8 / 23
CD - Típusok Kapacitás: 650-700 MB CD-ROM: Gyártási folyamat során kerül rá az adat CD-R: Szerves festékanyag van a lemezben, amit az író lézer felhevít, és ezzel megváltoztatja a színét. Egy "elővájat" vezeti az irót a lemezen. CD-RW: A visszaverő réteg egy polikristályos ötvözet. Az író lézer 500-700 C-n megolvasztja ezt. Az amorf terület elveszti a tükröző képességét. Törlésnél 200 C-ra hevítés következtében az ötvözet visszatér a polikristályos állapotba. Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 9 / 23
DVD Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 10 / 23
DVD - Történet Sony és Philips fejlesztette a Multimedia Compact Disk-et (MMCD) Toshiba, Time Warner, Matsushita Electric, Hitachi, Mitsubishi Electric, Pioneer, Thomson, JVC pedig a Super Density disk-et (SD) VHS-Betamax szerű formatháború elkerülése végett a két csoport megegyezik egy közös formátumon, ami javarészt az SD-re alapult, azt leszámítva, hogy kétrétegű, ami az MMCD fejlesztése volt. Később kialakul két inkompatibilis formátum: DVD-R és DVD+R, de mivel a legtöbb eszköz mindkettőt tudja írni és olvasni, mindkettő használatban maradt. Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 11 / 23
DVD - Újítások Rövidebb hullámhosszú lézernek (650 nm) köszönhetően magasabb adatsűrűség Kétrétegű adathordozó: az egyik réteg féligáteresztő Az első réteg belülről kifelé van rögzítve, a második kívülről befelé. Ahol kereszteznék egymást, ott a második réteg meg van szakítva, ezért a kétrétegű kapacitás nem kétszeres. Kapacitás: egyrétegű: 4.7 GB, kétrétegű: 8.5 GB Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 12 / 23
DVD - DVD-Video Probléma: Tömörítetlen két óra videó kb 144 GB Két típusú tömörítés: Képkockán belüli (I-kép), képkockákon átívelő (P, B-kép) I-kép: P, B-kép: 4:2:0 komponens tömörítés: Színinformáció felbontása negyedakkora 8 8-as négyzetekben DCT (Diszkrét koszinusz tranzformáció) Előzőleg dekódolt képre van szüksége Tartalmazhat képadatot és elmozdulásvektorokat P-kép csak előző képekből állítható elő, B-kép következőkből is Hiányzó kulcskép hiba: http://i.imgur.com/mlsgfh7.gif Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 13 / 23
BD/HD-DVD - Újítások Még rövidebb hullámhosszú lézer: 405 nm Kiderült nem szükséges a második rétegnél a vájatok kereszteződésénél szünetet hagyni, a kétrétegű lemezek kétszeres kapacitásúak Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 14 / 23
BD/HD-DVD - Különbségek BD-nek közelebb van az adatrétege a felszínhez, mint a HD-DVD-nek Ez javítja az olvasás teljesítményét: BD kapacitása (rétegenként) 25 GB, míg a HD-DVD: 15 GB Viszont a korai változatoknál magasabb a sérülésveszély Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 15 / 23
BD/HD-DVD - Format Háború Előzmények Shuji Nakamura: Kék lézerdiódák (2014: Nobel Díj) Sony és Pioneer: új diódákkal magasabb kapacitású lemezek: DVR Blue, később Blu-ray Blu-ray Disc Association: 9 elektronikai cégből (BDA) DVD Forum: Toshiba vezetésével saját formátumot csináltak ugyanolyan lézerdiódával: Advanced Optical Disc, később HD-DVD (DF) Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 16 / 23
BD/HD-DVD - Format Háború Kísérletek az elkerülésre 2005: BDA és DF egyezségre próbálnak jutni HD-lemezek: Interaktívak, ehhez egységes szoftver kell. BDA: Java alapú megoldás, HD-DVD: Microsoft HDi BDA tagjai nem akartak jogdíjat fizetni egy másik formátum használatáért A megbeszélések végül nem vezettek sehová. Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 17 / 23
BD/HD-DVD - Format Háború Eleinte a hat stúdiókonglomerátum ("Big Six") egyenlően oszlott meg a két formátum között A lemezek piacra bocsátását követően váltogatták, hogy mikor melyikre mit adnak ki. Időközben HD-DVD eladásai hátramaradtak 2008 Január: Warner Bros. elhagyja a HD-DVD-t Toshiba leárazta a lejátszóit 40-50%-al. Meghosszabbította az élettartamát a formátumnak, de nem mentette meg Döntő faktor: Játékkonzolok Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 18 / 23
BD/HD-DVD - Format Háború Sony: Blu-Ray lejátszót tett a PlayStation 3 konzolba, mind játékok és filmek lejátszására Microsoft: Sima DVD lejátszót tett az Xbox 360-ba, és HD-DVD lejátszó egységet külön lehetett venni hozzá. Azzal viszont csak filmet lehetett lejátszani. Viszont: A PS3 jóval drágább lett emiatt, így hátramaradt a konkurenciához képest 2008 Február: Toshiba abbahagyta a HD-DVD-k gyártását és fejlesztését Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 19 / 23
Jövő - BD fejlesztések BD formátum bővíthető 2006, TDK: 200 GB (6 33GB) 2007, Ritek: 250 GB (10 25GB) De ezek nem olvashatóak jelenleg piacon lévő lejátszókkal 2007, Hitachi: 100 GB (4 25GB), viszont ez olvasható jelenlegi lejátszókkal, csupán egy firmware update kell hozzá 2008, Pioneer: 400 GB (16 25GB), ez is firmware update-el olvasható 2010, Sony, Panasonic (tervezet): rétegenkénti kapacitás növelése 33.4 GB-ra, firmware update-al olvashatóak 2010, Sony, Tohoku Egyetem: kék-ibolya lézerek fejlesztése, 1TB-os lemezek két réteggel Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 20 / 23
Jövő - Egyéb formátumok Holographic Versatile Disc (HVD) Vörös és Zöld kollimált lézer Zöld: adat írás/olvasás Vörös: CD-szerű rétegből szervoinformáció - az olvasófej pozícionálása A zöld lézert egy színszűrő réteg veri vissza Kapacitás: 100-200GB Layer-Selection-Type Recordable Optical Disk (LS-R) Minden adatréteg elektródákkal van ellátva Elektrochrom anyagok segítségével megoldható, hogy egy réteg válthatóan átlátszó legyen-e vagy sem Így jóval magasabb rétegszám érhető el egy lemezen belül Kapacitás: 1TB 20 réteggel Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 21 / 23
Jövő - Elavulás Internetes terjesztés egyre népszerűbb minden téren Hang: MP3 lejátszók ma már minden telefonban vannak Video: Streamelő szolgáltatások is egyre népszerűbbek Szoftverek: Letöltések, online shopok Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 22 / 23
Köszönöm a figyelmet! Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay 2016.03.16. 23 / 23