сейчас, когда мы стоим на пороге смены стандартов и поколения DVD, пришло время поговорить о том, что же уже совсем скоро придет на смену Digital Versalite Disc. Расскажем не только о войне двух стандартов Blu-ray и HD-DVD, но и о преимуществах и недостатках технологий.Не раз на страницах нашей газеты мы обсуждали вопросы носителей данных, дисках приводах, накопителях, форматах. И вот сейчас, когда мы стоим на пороге смены стандартов и поколения DVD, пришло время поговорить о том, что же уже совсем скоро придет на смену Digital Versalite Disc. Расскажем не только о войне двух стандартов Blu-ray и HD-DVD, но и о преимуществах и недостатках технологий.
Рынок бытовой электроники, в отличие от компьютерной индустрии, традиционно медленно сбрасывает с себя устаревшую технику. Но выход DVD следующего поколения это правило, похоже, нарушит. Ещё до того, как DVD вышли на рынок в 1997 году, производители бытовой электроники уже работали над стандартом следующего поколения.
Информация о новых технологиях начала просачиваться в начале 2002 года, после чего в 2003 на Consumer Electronics Show (CES) дебютировали демонстрационные накопители. Sony произвела немалую шумиху, анонсировав формат и объявив о немалой поддержке OEM-производителей. Toshiba и NEC выглядели “тёмными лошадками” со своей технологией Advanced Optical Disc (AOD). С учётом этого, многие люди были шокированы, когда DVD Forum в 2003 году, ассоциация, пестовавшая формат DVD, объявила AOD в качестве официального формата DVD следующего поколения. Создавалось ощущение, что формат Sony Blu-ray обладал преимуществами во всех отношениях, однако Forum выбрал AOD, который затем был переименован в HD-DVD.
Вокруг двух форматов появилось немало путаницы.
История DVD
Истоки DVD уходят ещё к 1994 году, когда впервые собрался специальный комитет кинопроизводителей, который пожелал создать формат для фильмов на дисках. Через год появились два формата: Philips/Sony анонсировали Multimedia CD (MMCD), а Toshiba, Matsushita, Pioneer и Warner – Superdisc (SD). Сегодня история вновь повторяется.
IBM, работавшая за кулисами, заставила индустрию объединить усилия. После битвы Betamax/ VHS в начале 80-х годов ей не составило особого труда убедить производителей бытовой электроники, что в их же интересах обеспечить единый путь развития индустрии. В итоге в декабре 1995 года появилась единая спецификация под названием DVD.
В сентябре 1996 года вышли финальные спецификации DVD-Video для домашнего просмотра и DVD-ROM — замена CD-ROM на персональных компьютерах. Через месяц была утверждена система защиты от копирования Content Scrambling System (CSS), которая через три года оказалась столь противоречивой. Для независимого контроля и совершенствования спецификации был создан DVD Consortium, позднее переименованный в DVD Forum.
Первые DVD-плееры и диски появились в Японии в ноябре 1996 года. В марте 1997-го технология была запущена в девяти городах США, а общенациональный запуск состоялся на несколько месяцев позднее. На сегодняшний момент только в США продано больше 80 миллионов DVD-плееров.
Начало конца жизни DVD
Если оставить в стороне войну форматов записи DVD прошел долгий и успешный путь к вершинам став массовым форматом, похоронившим VHS, VCD и некоторые другие. Но формат DVD подошёл к своим ограничениям, и теперь его уже можно назвать устаревшим. К примеру, расширенные версии фильмов приходится разбивать на два или несколько дисков, так как они слишком длинные и используют несколько звуковых дорожек. Не стоит также забывать, что звуковой формат DTS (Digital Theater Systems) отнимает сравнительно большой объём – намного больше, чем Dolby Digital. Кроме того, для дополнительных материалов добавляются ещё диски. Если фильм DVD планируется выпустить на одном диске, то ограничения по ёмкости приводят к тому, что приходится урезать дополнительные материалы или дополнительные звуковые дорожки. Например, дополнительные материалы и документальные съёмки часто добавляются в полноэкранном урезанном формате 4:3, вместо широкоэкранного 16:9.
Ещё одна причина перехода на новый стандарт защита. CSS была взломана достаточно быстро. Группа, создавшая программу DeCSS, догадалась, как можно обойти защиту, используя ключ дешифрования Xing DVD, который не был защищён должным образом. В результате DVD копировать стало так же легко, как музыкальные CD. Даже при рекордной продаже DVD киностудии остаются недовольны. Им очень не нравится тот факт, что формат DVD сегодня уязвим, и с этим ничего нельзя поделать. Конечно же, они мечтают о новом формате с лучшей защитой.
И последняя причина для возникновения нового стандарта – качество видео. Фильмы на DVD используют горизонтальное разрешение 480p, то есть 480 строчек на кадр. Фильмы High Definition TV (HDTV) используют разрешение 720p или 1080i. Конечно, без HDTV-дисплея вы вряд ли заметите разницу, но если уже купить подходящую модель, то улучшение качества окажется ощутимым.
DVD было легко продавать массам, поскольку преимущество этого формата сразу же становилось очевидным. Обычный ЭЛТ-телевизор способен выводить до 525 горизонтальных линий, поэтому чёткая картинка 480p будет заметна в любом случае. Но для того, чтобы ощутить всю прелесть формата DVD следующего поколения, необходимо обзавестись HDTV-телевизором. А для проникновения HDTV-телевизоров на широкий рынок потребуется немало времени.
Рынок HDTV растёт по мере падения цен на DLP- и плазменные телевизоры. Consumer Electronics Association предполагает, что поставки HDTV-телевизоров составят 36,6 миллиона единиц к концу этого года, и 67,3 миллиона единиц – к концу 2006. В крупных американских и европейских магазинах телевизоры с высоким разрешением уже доминируют, а старые ЭЛТ-модели формата 4:3 отодвинуты на задние полки вместе с VHS-видеомагнитофонами. HDTV позволит ускорить переход на DVD следующего поколения. По мере того, как люди начнут привыкать к HDTV, они будут воспринимать текущий формат DVD как шаг назад. Кроме того, DVD-видеомагнитофоны не могут записывать фильмы HDTV, однако DVD-устройства следующего поколения уже будут создаваться с учётом возможности записи HDTV.
Немаловажна также увеличенная ёмкость DVD будущего поколения. Поток HDTV примерно в шесть раз более детализован, чем DVD, и даже с учётом значительных улучшений в сжатии MPEG4 по сравнению с MPEG2, требуется немало пространства для хранения. Не следует оценивать ёмкость 50 Гбайт диска Blu-ray масштабом DVD: на диск поместится всего около двух с половиной часов HD-видео. Впрочем, на Blu-ray можно записать 13 часов видео стандартного качества.
Blu-ray и HD-DVD имеют одну общую черту: технологию голубого лазера. Голубой лазер, по своей природе, использует более короткую длину волны, чем современные красные лазеры. Комбинация более короткой длины волны и более широкой апертуры позволяет более точно фокусировать лазер, что, в свою очередь, позволяет плотнее упаковать данные на диске. Но вот конкретный способ реализации у двух технологий значительно разнится.
Blu-ray
В начале 2002 года компании Sony и Phillips, которых связывают долгие партнёрские отношения в сфере технологий оптических дисков, анонсировали новую технологию на основе голубого лазера, названную Blu-ray. (Ошибка в написании слова “Blue” была сделана специально, чтобы зарегистрировать торговую марку.) Формат Blu-ray более революционен, чем HD-DVD. Вместо того чтобы добиваться обратной совместимости с технологией DVD, Sony и Phillips внесли достаточно большие изменения, которые в конце концов привели к более ёмкому диску.
Blu-ray предлагает три возможных ёмкости: 23,3 Гбайт, 25 Гбайт и 27 Гбайт. Кроме того, в дальнейшем можно будет увеличивать ёмкость одного слоя по мере совершенствования технологии. В отличие от Blu-ray, стандарт HD-DVD использует фиксированную ёмкость – 15 Гбайт на слой.
Самые большие изменения Blu-ray коснулись толщины прозрачного пластикового слоя, который защищает подложку. У DVD и HD-DVD она составляет 0,6 мм, в то время как у Blu-ray – всего 0,1 мм. В результате подложка оказывается намного ближе к поверхности, и у лазера возникает меньше рассеивания. Кроме того, лазеру нужно проходить меньший слой материала. То есть можно использовать меньший зазор между дорожками и меньшую длину волны. Подобная толщина прозрачного слоя обеспечивает более плотную упаковку данных на диске Blu-ray, чем на DVD или HD-DVD.
Однако при этом повышается вероятность ошибки. Даже 0,5 мм – это слишком тонкая защита от царапин. Данные Blu-ray лежат практически на поверхности, поэтому такой диск следует беречь, защищать от царапин и других дефектов. Что ещё хуже, считывающая головка оказывается ещё ближе к диску, поэтому плеер хуже реагирует на толчки и удары.
Производителям устройств Blu-ray следует быть максимально точными во время создания привода, не говоря уже об обязательном механизме защиты от ударов. Но технологии защиты, уже разрабатываются. TDK объявила новую форму защиты дисков под названием Armor Plating, которая обещает обеспечить более чем в 100 раз надёжную защиту по сравнению с обычными дисками. Armor Plating доступна и для стандартных DVD, но стоит недёшево: чистые диски Armor Plated DVD-R продаются по 5 долларов каждый.
Ещё одно отличие Blu-ray кроется в системе защиты. Blu-ray использует 128-битное шифрование Advanced Encryption Standard (AES), причём ключ меняется через каждые 6 кбайт данных. Подобная особенность очень важна, так как DeCSS и другие программы по копированию DVD способны снять шифрование CSS именно по причине того, что весь фильм используется один и тот же ключ. Если ключ от диска Blu-ray станет известным, можно будет считать всего 6 кбайт данных. Есть еще один факт, не слишком известный широкой публике, – это участие Hewlett-Packard и Dell. Две компании являются партнёрами Blu-ray Disc Association. На встрече организации Blu-ray в июне 2004 году была вскользь упомянута защита дисков Blu-ray ROM на уровне шины под названием BD-ROM, которая должна предотвратить копирование дисков. Но детальная информация пока не разглашена.
BD-ROM будет поддерживать уровень Java, так что программное обеспечение BD-ROM сможет автоматически модернизироваться. Кроме того, Java обеспечит большие возможности по анимации меню продукции BD-ROM, динамику и интерактивность, которую мы ещё не встречали на DVD. Различные компании могут передавать на компьютер новую информацию, а пользователи BD-ROM смогут обновлять эту информацию. Например, постоянным источником проблем является локализация. С BD-ROM проблема решается проще – выпускается один продукт, а затем пользователь может скачать локализованную информацию. Например, новую звуковую дорожку для фильма. Кроме того, в будущем планируется реализовать функцию Blu-Door, которая обеспечит контроль содержания. Её можно использовать, к примеру, для блокировки содержания до тех пор, пока пользователь не заплатит за него.
HD-DVD
Если стандарт Blu-ray разработан практически с “нуля”, то спецификация NEC/Toshiba Advanced Optical Disc (AOD), известная сегодня как HD-DVD, является модификацией существующего формата DVD. Данные располагаются на том же уровне, что и на DVD, но используется уже голубой лазер, обладающий меньшей длиной волны и позволяющий более плотно упаковать данные. В результате обеспечивается ёмкость 15 Гбайт на слой, в отличие от 4,7 Гбайт у существующих DVD.
Основное преимущество HD-DVD заключается в том, что у него много общего с DVD, и производителям будет легче перестроиться на HD-DVD. А Blu-ray требует от производителей оптических дисков установить полностью новое оборудование.
HD-DVD использует структуры данных (кадры, секторы, блоки ECC), алгоритмы коррекции ошибок и схемы модуляции от стандарта DVD. Единственное отличие от DVD заключается в том, что один ECC-блок HD-DVD соответствует двум объединённым ECC-блокам DVD, что позволяет выполнять больший объём пакетной коррекции ошибок.
В апреле 2005 было объявлено, что HD-DVD будет использовать систему шифрования Advanced Access Content System (AACS), улучшенную версию системы CSS, столь хорошо зарекомендовавшую себя на DVD. В консорциум License Administrator входят такие производители, как Intel, IBM, Matsush
ta Electric Industrial, Microsoft, Toshiba и даже сама Sony. Кроме того, его членами являются Warner Brothers и покров

0;тель Blu-ray Walt Disney Co.
Группы Independent Security Evaluators (ISE) отвечает за AACS и вторую степень защиты для HD-DVD под названием Self Protecting Digital Content (SPDC), которую ISE рекомендует использовать над AACS.
AACS выдаёт устройствам воспроизведения набор 128-битных ключей Device Keys при их производстве. Набор ключей Device Keys может быть уникальным для каждого устройства, или быть одинаковым для множества устройств. Встречный набор ключей Media Key Block (MKB), созданных AACS License Association, позволяет каждому устройству разблокировать и воспроизвести содержимое диска. Если набор ключей Device Keys будет скомпрометирован, то создаётся новый MKB, отменяющий соответствующий набор Device Keys, поэтому содержимое уже не удастся воспроизвести.
Идея достаточно туманна. Если ключ плеера будет скомпрометирован, то он не сможет воспроизводить информацию без обновления прошивки. В стандарт AACS добавлена поддержка сети, обеспечивающая операции управления правами цифрового содержания (CRM, content rights management). Да, и подключение к Интернету тоже обязательно.
SPDC обеспечивает механизм отмены воспроизведения плеером всех DVD-фильмов, при этом возможна запись журнала, поскольку все плееры HD-DVD включают функции записи. Так что если фильм будет взломан с помощью плеера, который вы купили, то плеер перестанет работать. Кроме того, плееры обязаны получать информацию отмены при воспроизведении каждого нового диска. Поэтому каждый новый диск будет играть роль осведомителя и сообщать о старых дисках, которое были скомпрометированы. Информация сохраняется в энергонезависимой флэш-памяти и может легко модифицировать прошивку плеера.
Поскольку конкурирующие форматы типа DivX всегда рядом, сторонникам DVD особенности HD-DVD могут не понравиться. Мы до сих пор не было подобной критики, касающейся AES-алгоритма Blu-ray, так что ключевое различие между двумя форматами может заключаться и в механизме защиты.
Видео-кодеки
У Blu-ray и HD-DVD есть единая общая основа – кодеки. Оба формата поддерживают MPEG-2 (для обратной совместимости с DVD), MPEG-4 AVC (также известный как H.264) и Microsoft VC-1. MPEG-2 может использоваться для кодировки видео 1080, но при этом требуется пропускная способность от 20 до 25 Мбит/с. С этим проблем нет, так как HD-DVD поддерживает пропускную способность 36 Мбит/с, а Blu-ray – 54 Мбит/с.
Но формат MPEG-2 постепенно теряет свои преимущества. По мере того, как экран становится больше, становятся более заметны артефакты сжатия и ошибки, ведь и блоки оказываются больше. Кроме того, уменьшать поток данных больше не получается. К чему приводит чрезмерное сжатие, легко можно увидеть на DVD типа “2 в 1”, “3 в 1” и т.д.
MPEG-4 AVC может снизить поток в два-четыре раза по сравнению с MPEG-2. Поэтому поток AVC HD потребует скорости передачи около 8-9 Мбит/с вместо 18 Мбит/с (и больше) для MPEG-2.
Война форматов
Уже примерно два года компании, поддерживающие формат DVD, осуждают разделение формата DVD следующего поколения, требуя единого стандарта. В апреле, наконец-то, обе стороны прислушались. Между ними начались переговоры по поводу объединения формата. Казалось, что единый формат может появиться, но в мае обе стороны вновь продолжили войну форматов.
Ситуация никому не нравится, и каждая из сторон обвиняет другую. Toshiba недавно объявила трёхслойный диск HD-DVD на 45 Гбайт, который вплотную подошёл к двухслойному 50-Гбайт диску Blu-ray. В то же время TDK, в свою очередь, объявила о создании в лабораториях четырёхслойного диска с ёмкостью 100 Гбайт.
Но не стоит слишком радоваться многослойным дискам. Сегодня обычный DVD не слишком хорошо справляется со сменой слоя. Можно только представить задержки для четырёхслойного диска.
Кроме того, добавление слоёв не даёт 100% увеличения ёмкости, что наглядно демонстрирует формат DualDisc, гибридный вариант CD/DVD, не предоставляющий полной ёмкости. CD-часть у диска DualDisc может вмещать всего 60 минут музыки вместо обычных 74.
Что касается Голливуда, то здесь силы разделились пополам. Warner Bros. и её подразделение New Line Cinema привержены HD-DVD. Universal Studios и Paramount Pictures относятся к сторонникам HD-DVD, но без эксклюзивных соглашений.
Walt Disney Co., Sony Pictures и MGM подписались эксклюзивно на формат Sony Blu-ray, а Disney – не эксклюзивно. Компания 20th Century Fox входит в состав Blu-Ray Association board, но пока публично не признала свою приверженность формату. Впрочем, вполне логично ожидать этого в будущем.
На прошедшей не так давно E3 Nintendo, Microsoft и Sony анонсировали свои новые игровые приставки. Но только PlayStation 3 будет поддерживать DVD следующего поколения. Xbox 360 и Nintendo Revolution будут работать со стандартными DVD. Что касается игровой индустрии, то здесь к лагерю Blu-ray относятся Electronic Arts и Vivendi, поскольку PlayStation 3 будет поддерживать этот формат.
На данный момент HD-DVD может похвастаться более серьёзной поддержкой. На CES 2005 было анонсировано 89 наименований фильмов, которые выйдут к моменту запуска HD-DVD. Не 90, а именно 89, потому что фильмом номер 90 значился “Титаник”. И за день до объявления Paramount его убрала. Дело в том, что Paramount владеет правами на этот фильм только в США, а международные права принадлежат 20th Century Fox, причём Fox поддерживает Blu-ray. Неизвестно, выйдет ли на рынок фильм в обоих форматах или будет отложен. Похожая ситуация сегодня наблюдается со многими фильмами. Скажем, некоторые фильмы являются совместным производством Fox, Universal и Miramax.
Очень жаль, что оба лагеря сегодня не могут договориться и создать единый формат. Потребителям война форматов не нужна, кроме того, в воздухе подвешена ситуация с фильмами, принадлежащими нескольким студиям. Она может привести к задержкам с выходом многих фильмов.
Итог
Ждать новых форматов осталось не так долго, а какой из них выиграет борьбу за потребителя покажет время. Вероятно, для нас с вами, все еще не перешедших на DVD полностью, эта война не так страшна.
Когда наш рынок будет готов к новому формату появятся уже мульти-устройства проигрывающие/записывающие диски обоих стандартов. Ждать в Азербайджане HDTV в ближайшее время не стоит, а в остальном массовое распространение разновидностей DVD текущего поколения, должно в ближайшие годы удовлетворить потребности рынка. Единственным стимулятором распространения дисков нового поколения может стать приставка Playstation 3, поскольку именно консоли Sony необъяснимо популярны на нашем рынке, в отличие скажем, от того же Xbox, но, во-первых, она выйдет не раньше 2006 года, и, во-вторых, первое время будет стоить около 400-500 долларов.
Наши компьютерные компании тоже пока смотрят на новые форматы со скептицизмом, заверяя, что до смены формата ждать еще очень далеко, тем более что DVD только набирает обороты.
Владимир Зимин
(с) Internet News
7 july 2005
link