DVD standarts - nākamā paaudze

 

DVD standarta izveide izraisīja īstu revolūciju tehnoloģiju pasaulē. Tagad elektronikas ražotāji piedāvā novērtēt jaunu DVD standartu. Ar DVD Blu-Ray tehnoloģijas palīdzību vienā diskā varēs ievietot vairāk nekā 50 GB informācijas – aptuveni 13 stundas videoierakstu!

 

Blu-ray tehnoloģija – DVD pēctecis

Esam pieraduši, ka evolūcija datortehnoloģijās ir straujāka nekā citās tehnikas nozarēs. Cietā diska ietilpības parametri palielinās ļoti ātri, un 160-180 GB jau ir realitāte. Bet vēl nesen šādam tilpumam tika veidoti RAID masīvi no desmitiem disku. Miniaturizācija, ātrdarbības palielināšana, lielāks datu pārraides ātrums un ieraksta blīvums – par to ik dienas dzirdam jaunumos internetā. Tomēr ir nozare, kurā, salīdzinot ar panākumiem citās frontēs, vēl nesen, šķiet, valdīja pilnīga stagnācija. Tā ir nomaināmo informācijas nesēju nozare.

2002. gada 19. februārī Tokijā (Japāna) deviņu augsto tehnoloģiju firmu – Sony, Matsushita (Panasonic), Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, Sharp un Pioneer – pārstāvji paziņoja par jaunas lielas ietilpības optisko disku tehnoloģijas Blu-Ray Disc radīšanu un atbalstu. Tas, iespējams, ir nāvesspriedums DVD diskiem. Spriežot pēc publicētās specifikācijas, Blu-Ray Disc ir nākamās paaudzes vairākkārt pārrakstāms disks ar CD un DVD standarta 12 cm diametru, ar ieraksta ietilpību vienas puses slānī līdz 27 GB.

Tomēr saukt Blu-Ray par principiāli jaunu formātu nebūtu pareizi – tas ir DVD formāta evolūcijas produkts.

 

Zils lāzers – progresa stars

Kā izriet no nosaukuma, Blu-Ray ierakstīšanai un nolasīšanai izmanto nevis sarkano (kā DVD un CD-ROM), bet zilo (blue-violet) lāzeru. Lāzera starojuma viļņa garums ir 405 nm, kas ir krietni mazāk nekā sarkanajam lāzeram (650 nm).

Neliela Japānas ķīmiskā firma Nichia Kagaku Kogyo spēja paveikt to, kas neizdevās dučiem industrijas gigantu: tā demonstrēja zili violetu pusvadītāju lāzeru (short wavelength semi-conductor lasers) ar ekspluatācijas laiku virs 10 tūkstošiem stundu – tāds ir komerclietojumiem nepieciešamais minimums.

Tā kā īsāka viļņa gaisma mazāk izklīst, būtiski uzlabojas ieraksta blīvums un citi no lāzera atkarīgi parametri. Piemēram, CD pašlaik ir 650 MB ietilpības robeža, bet ar zilo lāzeru tajā varētu savietot vismaz 2 GB. Tādā veidā tuvākajā nākotnē ierakstāmo DVD disku ietilpība varētu tikt palielināta līdz 12-15 GB.

Lai lielos apjomos ražotu lētas ierīces, kurās izmanto zili violetos pusvadītāju lāzerus, vēl jātiek galā ar virkni tehnoloģisku grūtību, tomēr to paveikt tagad, kad Nichia ir spērusi pirmo soli, būs vieglāk.

 

Mazāks viļņa garums, plānāks pārklājums – ko gaidīt?

Mazāks lāzera viļņa garums nozīmē ne tikai mazāku atstarotā stara interferenci, šaurāku datu celiņu (Blu-Ray diska celiņa platums ir divreiz mazāks nekā DVD) un ievērojami palielinātu datu nesēja ietilpību. Bažas izraisa tas, ka zilā lāzera stars ir enerģētiski koncentrētāks nekā sarkanais un tas var izraisīt ievērojamu diska sasilšanu – tas nozīmē, ka Blu-Ray diskiekārtām būs nepieciešama pastiprināta dzesēšana.

Blu-Ray pārklājuma aizsargslānis (optical transmittance protection layer) ir ļoti plāns – 0,1 mm. No tā var izdarīt trīs secinājumus. Pirmkārt, jo plānāks ir šis slānis, jo mazāk izkliedējas atstarotais stars, tātad datus var ierakstīt blīvāk (tāpēc arī palielinās diska ietilpība). Otrkārt, tik plāns slānis atvieglos vairākslāņu (piemēram, divslāņu, kā DVD) disku izgatavošanu, jo samazināsies no dziļāka slāņa atstarota stara refrakcija. Treškārt, tik plānu slāni ir viegli deformēt, tāpēc būs vajadzīga aizsardzība, t. i., plastikāta apvalks, tāpat kā MiniDisk ierīcēm.

 

Iespējas – labumu gūs visi

Ir iespējams kompromiss: relatīvi mazas ietilpības (23-27 GB) vienpusīgos diskus izgatavot bez apvalka un tos izmantot diskiekārtās, kas izskata un cenas ziņā maz atšķiras no DVD. Iesākumam tādi datu apjomi mājas multimediju datoriem ir gluži pietiekami - Blu-Ray diska ietilpība ir vairākkārt lielāka nekā DVD. Var prognozēt, ka jo zemāka būs Blu-Ray sākotnējā cena, jo ātrāk tas kļūs populārs.

Šie diski tiks izmantoti arī jaunas paaudzes digitālajos rakstošajos videopleijeros, jo vienā Blu-Ray Disc savietojas līdz 13 stundām VHS kvalitātes videoinformācijas (MPEG2, bitu biežums 3,8 Mbps) vai divas stundas pašlaik Japānā iecienītajā formātā HDTV (augstas izšķirtspējas televīzija līdz 1600x1200x32 bit, MPEG2 ar bitu biežumu 8 Mbps un vairāk).

Augsti tehnoloģiskām (hi-tech) iestādēm, uzņēmumiem, vadības sistēmām, izglītības iestādēm un citur, kur nepieciešami lieli informācijas apjomi, būs nepieciešami ietilpīgāki – divpusējie, divslāņu (vai vairākslāņu) Blu-Ray diski ar ietilpību virs 100 GB. Tādi diski atradīsies caurspīdīgās kasetēs (kārtridžos) un tiks izmantoti speciālās Blu-Ray diskiekārtās ar dažādu viļņa garumu lāzeriem (spektra zilajā daļā) dažādu slāņu nolasīšanai. Pirmie 100 GB disku prototipi jau ir izveidoti. Tādi, pašlaik šķietami milzīgi, informācijas apjomi tuvākajā nākotnē kļūs pierasti.

 

Ko spēj Blu-Ray?

Blu-Ray tehnoloģijas pirmām kārtām tika radītas video un audio informācijas ierakstīšanai, glabāšanai un atskaņošanai. Spēcīgs akcents tiek likts uz multimedijiem, lai gan, protams, Blu-Ray diskā var ierakstīt arī datus kā tādus.

Nevajadzētu aizmirst datu pārsūtīšanas lielo ātrumu, kāds būs Blu-Ray ierīcēs. Maksimālais datu pārsūtīšanas ātrums starp Blu-Ray diskiekārtu un mērķiekārtu (MPEG-2 dekoderi vai datoru) būs 36 Mbps. Lai to nodrošinātu, jābūt atbilstošam nolasīšanas ātrumam. Diemžēl ražotāji nenorāda, kā tiek panākts tik liels ātrums, jo, palielinot paša diska griešanās ātrumu, var sagaidīt iekārtas bojājumus. Protams, var pievienot loģikas shēmas, kas noteiks nesēja tipu (CD/DVD/Blu-Ray) un atbilstoši tam mainīs griešanās ātrumu. Varētu izmantot citu diska materiālu un nolasošo lāzeru daudzuma palielināšanu, bet tas krasi palielinātu diskiekārtas cenu.

Lai nodrošinātu savietojamību ar iepriekšējiem informācijas nesējiem (bet tāds ir priekšnosacījums Blu-Ray popularitātei), diskiekārtai jābūt ar vismaz diviem lāzeriem: pamata zilo un papildu sarkano. Ir apšaubāmi, ka ar sarkano lāzeru lasāmi diski būs nolasāmi ar zilo lāzeru. Traucē daudzi faktori: zilais stars ir šaurāks, virsmai ir atšķirīga atstarošanas spēja, paša diska struktūra ir rupjāka. Tas nozīmē, ka, ja panāktu savietojamību ar iepriekšējiem formātiem, augs cena, toties tiks gūta sabiedrības konservatīvo slāņu labvēlība, bet, ja no savietojamības atteiktos, konstrukcija būtu lētāka, bet pircēji, izņemot radikālākos hi-tech ekstremāļus, tiktu atbaidīti. Videopleijeriem savietojamība ar agrākajiem formātiem ir obligāta - DVD un video CD filmu bibliotēka jau ir milzīga, un neviens no tās neatteiksies Blu-Ray solīto iluzoro perspektīvu dēļ.

 

Aizsardzība

Blu-Ray ir ietverta aizsardzība pret nelegālu kopēšanu. Tās gan nebūs zonas, bet kāds individuāls numurs, kas būs visos ierakstītajos videodiskos. Nav īsti saprotams, kādēļ tas vajadzīgs, taču ziņojumā presei apgalvots, ka šī iezīme veiks reālu augstas kvalitātes autortiesību aizsardzību. Izskatās, ka ierīcei, kurā ierakstīts disks, atskaņošanas reižu skaits nebūs ierobežots, bet pārējiem – būs. Tāpat varētu būt ar nelegāli iegādātiem firmas diskiem, kuros visticamāk būs aizsardzība pret ierakstu un kopēšanu. Nav skaidrības par datu ierakstīšanu: vai tur šī iezīme būs vai ne?

 

Secinājumi

Blu-Ray disku priekšrocība ir ne tikai to milzīgā ietilpība, bet arī tas, ka tos izstrādājušas un gatavojas ražot deviņas lielākās elektronikas korporācijas – tam vajadzētu būt garantijai, ka lietotājiem raizes nesagādās diskiekārtu nesavietojamība. Blu-Ray tehnoloģiju licences tiek pārdotas visiem interesentiem jau kopš 2002. gada pavasara beigām.

Blu-Ray trūkumi (paredzamā augstā diskiekārtu un disku cena, sarežģīta savietojamība ar iepriekšējām informācijas nesēju paaudzēm) nav nemaz tik lieli un nepārvarami.

Ja Blu-Ray parādīsies katrā datorā (kas tuvākajā nākotnē ir maz ticams - lietotāji ir konservatīvi), tad, iespējams, vecie formāti izmirs kā dinozauri un nebūs nepieciešamības uzturēt savietojamību ar tiem.

Starta masveidīgumu krasi iespaidos iekārtu un disku cenas un vadošā devītnieka licencēšanas politikas bardzība. Tāpēc formāta liktenis ir tā radītāju rokās. Katrai no šīm deviņām firmām ir milzīga pieredze, un dot tām padomus nebūtu jēgas, bet vai tās ir spējīgas mācīties no savām un citu kļūdām, to rādīs formāta Blu-Ray nākotne.

 

Blu-Ray Disc raksturlielumi

 

Nesēja ietilpība	23,3 / 25 / 27 / 50 / 100 GB
Lāzera viļņa garums	405 nm (blue-violet laser)
Skaitliskā apertūra	0.85 NA (numerical aperture)
Datu pārsūtīšanas ātrums	36 Mbps
Diska diametrs	120 mm
Diska biezums	1,2 mm (optiski aktīvā slāņa biezums??? - 0,1 mm)
Ierakstīšanas metode	Phase change recording
Celiņa formāts	Groove recording
Celiņa solis	0,32 mm
Minimālais punkta garums	0,160/0,149/0,138 mm
Ieraksta blīvums	16,8/18,0/19,5 Gbit/inch2 (2,6/2,8/3,0 Gbit/cm2)
Videoierakstu formāti	MPEG-2 video (videopleijeram), datoram - jebkuri
Audioierakstu formāti	AC3, MPEG1, Layer2
Kasetes (kārtridža) izmēri	aptuveni  129 x 131 x 7 mm

 

Marina VĒVERE