Blu-Ray i HD-DVD - od przybytku głowa nie boli?

11.01.2007 godz. 19:12 autor: Krzysztof Wierzbicki

Wprowadzenie

Dwa obozy agresywnie promują swoje odmienne rozwiązania: Blu-ray i HD DVD, mające w niedalekiej przyszłości zastąpić powszechnie wykorzystywany format DVD. Czy mamy się tym wszystkim przejmować, czy też spokojnie poczekać, aż bitewny kurz opadnie i naszym oczom ukaże się zwycięzca?

Czerwony versus niebieski

Format DVD miał swoją premierę niespełna dziesięć lat temu oferując użytkownikom możliwość zapisu ponad czterech gigabajtów danych na jednostronnym krążku, z wyglądu nie różniącym się od tradycyjnej płyty CD. Tego kilkukrotnego wzrostu pojemności nie uzyskano w żaden magiczny sposób.

Wytworzenie krążka CD, czy DVD przebiega w podobny sposób i polega na odciśnięciu w poliwęglanowym tworzywie sztucznym pojedynczej, spiralnej ścieżki będącej ciągiem zagłębień i wypukłości (pitów i landów). Taka kilkukilometrowa ścieżka, pokryta cienką warstwą aluminium lub srebra, zaczyna swój bieg od środka dysku ku jego krawędzi (a więc odwrotnie niż na winylowej płycie gramofonowej). Odczyt zapisanych informacji odbywa się poprzez skupienie w odpowiednim miejscu ścieżki światła lasera i sekwencyjnym zidentyfikowaniu kolejnych bitów informacji (w zależności od tego, czy wiązka lasera trafi na zagłębienie czy wypukłość, światło zostaje odbite w kierunku urządzenia odczytującego lub rozproszone, w efekcie tworząc klasyczny, zerojedynkowy ciąg informacji).

Oczywiście, im mniejsze pity i landy, tym na tej samej powierzchni będziemy mogli umieścić więcej informacji. By jednak móc skutecznie zapisać i odczytać dane, ciasno upakowane na małym krążku, potrzebny jest bardzo precyzyjny mechanizm operujący ekstremalnie cienką wiązką światła - laserem. W przypadku płyt CD naukowcy z powodzeniem zastosowali czerwony laser o długości fali 780 nm, który pozwala na zapisanie i odczytanie około 700 MB danych. Przejście do standardu DVD możliwie było dzięki wykorzystaniu fali świetlnej o długości 650 nm (wiązka świetlna uległa zwężeniu i mogła precyzyjniej trafić w pity i landy). Dzięki temu pojemność nośnika wzrosła do ponad 4 gigabajtów danych.

Obecnie jesteśmy świadkami ekspansji kolejnej generacji napędów optycznych zdolnych do wykorzystania lasera z falą świetlną o długości zaledwie 405 nm. Zastosowanie takiej, niebieskiej wiązki światła (wraz ze skróceniem długości fali laser zmienił barwę), pozwala na zapisanie i odczytanie nawet kilkuset GB danych, przy wykorzystaniu pojedynczego, dwunastocentymetrowego krążka. W praktyce jednak wiele zależy od tego, jak głęboko pod powierzchnią zostanie umieszczona ścieżka z pitami i landami, i jak precyzyjny i skuteczny będzie mechanizm odczytujący.

Dwa podejścia

Firmy NEC i Toshiba, czyli bezpośredni twórcy formatu HD DVD, postanowiły wykorzystać nowy laser do zapisu danych na obecnie produkowanych nośnikach, podczas gdy Sony, zupełnie nie oglądając się na obecne standardy, skupiła się na uzyskaniu maksymalnej wydajności i pojemności. Wykorzystane obecnych technologii z jednej strony pozwoliło na znaczne obniżenie kosztów (krążek HD DVD stanie się tylko nieznacznie droższy od obecnie używanych DVD), z drugiej jednak ograniczyło pojemność możliwą do uzyskania za pomocą niebieskiego światła. Firma Sony zastosowała nośnik o znacznie cieńszej warstwie ochronnej (zaledwie 0,1 mm, a nie tradycyjne 0,6 mm), co podniosło precyzję odczytu (ograniczony został efekt rozpraszania światła spowodowany nierównomiernym wirowaniem nośnika w napędzie) i w efekcie pozwoliło na zdecydowanie ciaśniejsze upakowanie pitów i landów (a także skrócenie ich długości). Dzięki temu, na standardowej płycie Blu-ray można zapisać 25 GB danych, podczas gdy na krążku HD DVD „tylko” 15.

Różna głębokość umieszczenia pitów i landów oraz ich różna długość sprawiła jednak, że oba standardy stały się niekompatybilne. Co więcej, w początkowej fazie Sony miało wiele problemów z właściwym zabezpieczeniem zapisanych danych – z powodu cieniutkiej warstwy ochronnej, krążki Blu-ray bardzo szybko ulegały uszkodzeniom i jedynym skutecznym sposobem ochrony przed zarysowaniami było umieszczenie płyty w odpowiedniej obudowie, podobnej do tej, jaką znamy z nośników UMD wykorzystywanych w konsoli Sony Playstation Portale (PSP). I choć Sony ostatecznie poradziła sobie z tym problemem, poprzez zastosowanie bardzo zaawansowanego procesu produkcji, to okupione to zostało wysoką ceną tak wytworzonych płyt Blu-ray.

Pojemność to nie wszystko

Filmy zapisane na DVD w formacie MPEG-2 zawierają 480 linii obrazu prezentowanych w rozdzielczości 720x480 (NTSC) lub 720x576 (PAL) i z dźwiękiem w standardzie Dolby Digital. Jeszcze do niedawna takie parametry robiły na większości z nas wrażenie. Dziś jednak zaczyna się tryumfalny pochód telewizji cyfrowych i ekranów zjednoczonych pod krótkim, ale wiele znaczącym szyldem HDTV. Nowy standard obrazu o wysokiej jakości, w najpopularniejszej wersji 1080i zakłada wyświetlanie aż 1080 linii obrazu w rozdzielczości 1920x1080. Taki poziom szczegółów z jednej strony gwarantuje świetną jakość obrazu, z drugiej jednak wymaga nośników o pojemności znacznie przekraczającej możliwości tradycyjnej płyty DVD i to nawet w wersji Dual Layer (DL - 8,5 GB). Tym bardziej, że do odtwarzania filmu HDTV o wysokiej jakości, oprócz większej pojemności, potrzebny jest także odpowiednio wydajny transfer urządzenia odczytującego (około 20-25 Mbps, podczas gdy napęd DVD może dostarczyć dane z prędkością do 11 Mbps).

Zarówno Blu-ray, jak i HD DVD spełniają te kryteria i pozwalają na zapisanie co najmniej dwugodzinnego filmu w formacie HDTV z przestrzennym dźwiękiem 5.1 w standardzie DTS lub Dolby Digital Plus. Napędy Blu-ray są jednak o krok do przodu, bowiem oprócz wyższej pojemności, oferują także szybszy transfer (36,5 versus 25 Mbps dla prędkości x1). To z kolei oznacza, że na krążku firmy Sony można zapisać film o niższym współczynniku kompresji i wyższym bitrate, a tym samym o jeszcze wyższej jakości obrazu. Widać tu wyraźną analogię do dawnego pojedynku pomiędzy droższym, ale i oferującym wyższą jakość standardem Betamax (270 lini obrazu) i tańszym VHS (o 240 liniach obrazu). Wtedy wygrał VHS. Czy historia zatoczy koło?

Koniec piractwa?

Przed nieautoryzowanym kopiowaniem i duplikowaniem filmów w obu przypadkach chronić ma zaawansowany mechanizm kontroli dostępu do zapisanych treści (system AACS). A w zasadzie miał chronić, bo wygląda na to, że zabezpieczenie to właśnie zostało sforsowane. W tej sytuacji niewykluczone jest, że Sony wprowadzi zapowiadane wcześniej, dodatkowe zabezpieczenia, np. takie, które do odtworzenia zapisanej na krążku Blu-ray treści wymagać będą stałego połączenia odtwarzacza z Internetem. W razie wykrycia pirackiej kopii, odtwarzacz zostanie zablokowany, a jego ponownie użycie będzie możliwie po uprzedniej wizycie w serwisie. To między innymi takie pomysły sprawiły, że sam Bill Gates skrytykował format Sony jako zbyt restrykcyjny pod względem ochrony praw autorskich, przez co może nawet spowolnić się rozwój pecetów. Jego zdaniem HD DVD jest po prostu bardziej przyjazne użytkownikom…

Wojna formatów

W rozwój Blu-ray, oprócz Sony, zaangażowany jest także Philips (obie firmy stworzyły standard CD-Audio i CD-ROM) oraz: Apple, Dell, Panasonic, Hitachi, LG Electronics, Samsung, Pioneer, Sharp i inni. Krążki Blu-ray wykorzystują także wytwórnie filmowe takie jak: Sony Pictures, Disney Studio oraz Twentieth Century Fox. Dla odmiany Paramount Pictures, Universal Pictures, Walt Disney, Warner Bros oraz New Line Cinema swoje najnowsze filmy rozprowadzają krążkach Blu-ray, jak i HD DVD. Ten ostatni format, oprócz Toshiby wspierają między innymi, Intel, HP, NEC, Sanyo i Thomson.

Oczywiście, największym sprzymierzeńcem HD DVD jest Microsoft, którego najnowszy system operacyjny Windows Vista został przystosowany do obsługi właśnie tego formatu (współpraca z Blu-ray wymagać ma zainstalowania dodatkowego oprogramowania). Co więcej, konsola Xbox 360 została właśnie wzbogacona o zewnętrzny napęd HD DVD, który, notabene, może zostać podłączony także do komputera stacjonarnego, dzięki czemu otrzymujemy w pełni funkcjonalny czytnik z dodatkowo wbudowanym dekoderem H.264 w bardzo atrakcyjnej cenie (około 200 euro, podczas gdy tradycyjne napędy HD DVD Toshiby ciągle kosztują o kilkaset euro więcej).

Koń trojański Sony

Microsoft, decydując się na sprzedaż zewnętrznego napędu HD DVD do swojej konsoli, chce szybko i skutecznie spopularyzować nowy format. Tyle, że na podobny pomysł wpadła także firma Sony decydując się na wyposażenie konsoli Playstation 3 w czytnik Blu-ray. Dzięki temu, niejako tylnymi drzwiami, japońska firma wprowadza do milionów domów urządzenia zdolne odtwarzać tylko nośniki Blu-ray. Co więcej, wielu potencjalnych klientów nowego standardu z pewnością zdecyduje się na zakup właśnie PS3, bo oprócz w pełni funkcjonalnego napędu Blu-ray, w cenie ciągle mniejszej niż w przypadku tradycyjnego czytnika, gratis otrzymają także potężną konsolę do gier i centrum cyfrowej rozrywki w jednym. Świetny interes, na przeszkodzie którego stoi tylko problem ograniczonych mocy produkcyjnych Sony...

Przecinanie węzła gordyjskiego

Konieczność posiadania dwóch różnych czytników, szczególnie w sytuacji, gdy każdy z nich kosztuje dobrych kilkaset euro, skutecznie zniechęca potencjalnych klientów do przesiadki na którykolwiek z nowych standardów. Tym bardziej, że ciągle nie wiadomo, który z nich ostatecznie wygra, a użytkownicy którego pozostaną na przysłowiowym „lodzie”. Aby klienci zupełnie nie zniechęcili się do Blu-ray i HD DVD, różne firmy próbują więc wychodzić z kompromisowymi rozwiązaniami umożliwiającymi odczyt obu formatów (napędy hybrydowe), inne natomiast opracowują nośniki, na których jednocześnie przechowywać będzie można filmy kompatybilne zarówno z Blu-ray, jak i HD DVD.

Firma LG, nie bez licznych zmian decyzji, zapowiedziała wreszcie sprzedaż hybrydowego napędu o nazwie BH100 Super Multi Blue Player. Jego konstrukcja bazuje na kombinacji dwóch laserów (czerwonego i niebieskiego) oraz kilku różnych mechanizmów optycznych, które są przełączane w zależności od tego, czy użytkownik chce odczytać płytę DVD, Blu-ray czy HD DVD. Niestety taka funkcjonalność okupiona została sporym czasem bezwładności potrzebnym do ustawienia konkretnego mechanizmu odczytującego (urządzenie potrzebuje 25 sekund na odczytanie płytki Blu-ray i aż 30 sekund na „dobranie się” do krążka HD DVD). Zaprezentowany przez LG hybrydowy napęd kosztować ma 1200 dolarów – oczywiście, w niedługim czasie możemy się spodziewać podobnych czytników przeznaczonych do montażu w naszych pecetach.

Bardziej wymyślne rozwiązanie umożliwiające odczyt zarówno płyt Blu-ray jak i HD DVD zaprezentowała firma Ricoh - specjalna soczewka automatycznie zmienia wiązkę lasera tak, by światło o odpowiedniej długości fali trafiało na pożądaną warstwę nośnika (tuż pod powierzchnią, gdzie zapisane są ścieżki Blu-ray, lub głębiej, gdzie mamy pity i landy przynależne do HD DVD). Nie wiadomo jednak, czy i kiedy trafią do sprzedaży pierwsze urządzenia wykorzystujące rozwiązanie firmy Ricoh.

Z kolei wytwórnia Warner Bros zaprezentowała hybrydowy nośnik Total HD umożliwiający dystrybucję danych zapisanych w obu konkurujących standardach. Bliżej powierzchni płyty Total HD znajduje się warstwa przeznaczona do zapisu i odczytu danych w formacie Blu-ray, a pod nią umieszczono warstwę kompatybilną ze standardem HD DVD. Dzięki temu, że część światła przenika przez wierzchnią warstwę, wiązka lasera może dotrzeć także do tej, położonej głębiej i w zależności od rodzaju napędu, odczytać dane zapisane w standardzie Blu-ray lub HD DVD. Płyty Total HD mają być o kilka dolarów droższe od standardowych, pojedynczych nośników, ale dla wytwórni filmowych czy producentów gier i oprogramowania jest to koszt jak najbardziej do zaakceptowania, tym bardziej, że alternatywą jest rozprowadzanie filmów na dwóch, czy nawet trzech oddzielnych krążkach.

Kto na czele?

Choć na razie w rywalizacji pomiędzy Blu-ray i HD DVD nieznacznie wygrywa ten drugi format to z pewnością jest zdecydowanie przedwcześnie, by mówić o jakimkolwiek zwycięstwie, czy choćby nawet o solidnych jego podstawach. Toshiba sprzedała do tej pory więcej swoich czytników, a i filmów na krążkach HD DVD jest na rynku więcej. Obóz Sony daleki jest jednak od składania broni, a tak naprawdę, dzięki ekspansji konsoli Playstation 3, dopiero się do prawdziwej rywalizacji zabiera. A i koszt zakupu filmu w formacie Blu-ray, wbrew wcześniejszym zapowiedziom, wcale nie jest znacząco większy niż w przypadku HD DVD (różnica wynosi przeważnie tylko kilka dolarów, przy czym w obu przypadkach za pojedynczy tytuł musimy zapłacić około 25 $).

O cenach czytników Blu-ray i HD DVD trudno powiedzieć coś pewnego oprócz tego, że jak na razie są iście kosmiczne. Między innymi dlatego, trudno jest dziś polecić inwestowanie w którykolwiek z obu formatów. Zamiast tego, zarówno Blu-ray, jak i HD-DVD trzeba ciągle traktować jako pewną ciekawostkę, zwiastun nowych możliwości, dziś jednak nam do szczęścia jeszcze nie tak bardzo potrzebnych…