Компьютерная документация на каждый день

Кто станет наследником DVD?

С тех пор, как компьютер стал достоянием миллионов, а сегодня - уже миллиардов людей, существует потребность в дешевых, универсальных и емких носителях для долговременного хранения и удобного распространения информации.


Первыми массовыми носителями данных стали трехдюймовые дискеты, однако их развитие по ряду технических причин затормозилось на емкости чуть более мегабайта. Такая емкость перестала соответствовать запросам пользователей, особенно с началом эры мультимедиа. И тогда на смену дискетам пришли диски лазерные, сразу же поднявшие планку до сотен мегабайтов. CD-диски с возможностью записи, а затем и многократной перезаписи, снискали поистине огромную популярность, а накопитель с возможностью записи CD-дисков стал стандартным устройством для подавляющего большинства персональных компьютеров.


Следующий этап развития оптических носителей информации ознаменовался появлением на рынке технологии DVD. Эта технология была разработана с совершенно определенной целью: для тиражирования фильмов и замены морально устаревших магнитофонных видеокассет. Однако на практике оказалось, что DVD-диски отлично подходят для хранения и переноса не только фильмов, но и компьютерных данных. Имея на порядок большую емкость, DVD существенно потеснили диски CD: значительная часть современных настольных ПК и ноутбуков комплектуется именно устройствами DVD.


Но и емкости DVD сегодня зачастую уже недостаточно: электронные архивы данных растут лавинообразно, поклонники киноискусства требуют все более качественной картинки и звуковой дорожки в фильмах, а методы сжатия информации почти исчерпали свой ресурс. Возникла насущная необходимость в создании новых типов носителей, которые позволили бы записывать многие десятки, а лучше даже сотни гигабайтов данных на один диск. Активно поддерживают внедрение новых типов дисков голливудские киностудии, которые требуют введения новых стандартов защиты видеоинформации от нелегального копирования.


Два наиболее перспективных решения - конкурирующие друг с другом форматы оптических носителей Blu-ray и HD DVD.


Немного теории


Обычно при разработке новых технологий гораздо проще и дешевле не изобретать их "с нуля", а попытаться усовершенствовать уже имеющиеся решения. Именно так обстоят дела и с новоиспеченными форматами хранения данных: при их создании за основу была взята технология оптического считывания информации, которая применяется для дисков CD и DVD.


Суть ее в следующем. На поверхность диска, по направлению от центра диска к его периферии, наносится (с клише или с помощью лазера) спиральная дорожка. Она состоит из последовательности впадин, промежутки между впадинами называются островками. Чредованием впадин и островков различной длины на диске записывается закодированный цифровой сигнал: островок соответствует единице, впадина - нулю. В приводе диск раскручивается электромотором, и лазерный луч считывает с поверхности диска эти самые нули и единицы, которые затем поступают в компьютер для дальнейшей обработки.


Для увеличения объема такого оптического носителя необходимо уплотнить витки спиральной дорожки, а также сблизить островки и впадины относительно друг друга. Можно также сохранять информацию в нескольких слоях: скажем, одна дорожка пишется практически на поверхности диска, другая - несколько глубже.


С увеличением плотности записи необходимо модифицировать и систему считывания данных. По законам физики, чем плотнее расположены данные, тем меньше должна быть длина волны лазерного луча: красным лучом читать легче, чем инфракрасным, зеленым легче, чем красным и т. д. Так поступили в свое время при разработке формата DVD: была увеличена плотность размещения дорожек на диске, и цвет лазерного луча в приводе стал красным (в устройствах CD применяется инфракрасный лазер).


Примерно в том же направлении действуют и разработчики форматов Blu-ray и HD DVD.



Blu-ray


Этот формат разработан организацией Blu-ray Disc Assoiation, в которую входят такие известные компании как Sony, Pioneer, LG, TDK, Philips, Samsung и другие.


Самый важный параметр для любого накопителя данных - его емкость. Согласно официальной спецификации технологии Blu-ray, базовая емкость составляет 25 гигабайт. Но она может быть легко увеличена за счет дальнейшего уменьшения расстояния между впадинами и островками на спиральных дорожках. Кроме того, возможно создание многослойных дисков Blu-ray.


Диск Blu-ray имеет стандартные для оптического носителя внешний диаметр (120 мм) и толщину (1,2 мм). Технические особенности размещения дорожек, а также островков и впадин на дорожках привели к необходимости существенных изменений конструкции самого диска, а также приводов для его чтения. Во-первых, для считывания информации с дисков Blu-ray используется синий лазерный луч, имеющий меньшую длину световой волны, чем аналогичный луч для дисков DVD. Во-вторых, потребовалось значительно (в шесть раз по сравнению с DVD) уменьшить толщину защитного слоя, который предохраняет дорожки с информацией от внешних механических повреждений. Но, как известно, новые решения порождают новые проблемы. Технология Blu-ray не стала исключением:



  1. Уменьшение толщины защитного слоя диска приводит к значительному увеличению вероятности повреждения записанных на нем данных. У этой проблемы на сегодняшний день есть неплохое решение - разработанная фирмой TDK технология Armor Plating. Правда, стоимость ее для конечного потребителя пока что оставляет желать лучшего.

  2. Диски наибольшей емкости в целях защиты от вредоносных внешних воздействий могут быть заключены в специальные картриджи, что, в свою очередь, потребует специальных приводов для чтения данных с таких дисков. Очевидно, такие решения будут стоить дороже и сведут "на нет" совместимость с форматом DVD.


Естественно, что для дисков Blu-ray разработана система защиты от нелегального копирования лицензионного видеоконтента. Сделано это по настоянию голливудских киностудий, которые стараются принять все возможные защитные меры технического характера. Как известно, метод защиты фильмов, записанных на DVD, был успешно взломан, чем быстро воспользовались компьютерные пираты и, конечно, многомиллионная аудитория поклонников кино, имеющая в своем распоряжении дисководы DVD-RW. Поэтому в Blu-ray применена новая система шифрования видеоданных под названием Advanced Encryption Standard. Отличительной ее особенностью является переменный ключ шифрования, который при проигрывании фильма в плеере изменяется несколько миллионов раз. Это, по заявлению разработчиков, должно обеспечить достаточно высокую степень защиты видеоинформации от нелегального копирования.


HD DVD


Авторами этого формата являются две компании - NEC и Toshiba. Конструктивно технологии HD DVD и Blu-ray похожи друг на друга: диски HD DVD имеют такие же габаритные размеры, и для их чтения тоже применяется лазер из синего цветового диапазона. Первое различие форматов проявляется уже по основному их параметру - емкости. Для HD DVD стандартная емкость составляет лишь 15 гигабайтов на один слой диска, т.е. она примерно в 1,5 раза меньше, чем у Blu-ray, и при этом фиксирована (не предполагается ее изменение за счет более плотного размещения дорожек).


Но, проигрывая технологии Blu-ray в емкости, стандарт HD DVD имеет ряд немаловажных преимуществ:



  1. Толщина защитного слоя у диска HD DVD такая же, как и у обычного диска DVD, поэтому можно не беспокоиться о дополнительной защите дорожек с данными от механических повреждений.

  2. Конструктивно диски HD DVD весьма схожи с обычными DVD, что позволяет минимизировать затраты на переоборудование производственных линий и на модификацию конструкции читающих и пишущих приводов. Не возникнет также и особых проблем с совместимостью форматов. Для потребителя это означает, что стоимость диска HD DVD не будет значительно отличаться от стоимости обычных DVD-дисков, а это может оказаться существенным фактором в конкурентной борьбе новых форматов.


Что касается защиты видеоданных от нелегального копирования, то в HD DVD используется усовершенствованный вариант системы защиты CSS, применяющейся для обычных DVD-дисков.


А есть ли другие варианты?


Конечно, спецификации Blu-ray и HD DVD не являются единственно возможным решением проблемы. В разработке находятся и другие форматы оптических носителей, которые не уступают, а в некоторых областях даже превосходят их по своим характеристикам.


Так, объединение HVD Alliance, в состав которого входят компании Fuji, CMC Magnetics, Nippon Paint и другие, продвигает формат Holographic Versatile Disc (HVD). Прежде всего, следует отметить потенциальную емкость одного диска этой технологии - ни много, ни мало, 1000 (!) гигабайтов, что оставляет далеко позади форматы Blu-ray и HD DVD. Кроме того, для дисков HVD применяется принципиально иной способ считывания информации, что позволит на порядок уменьшить время чтения блока данных.


Также небезынтересно заявление некоторых китайских компаний о создании другого, отличного от всех остальных формата оптических носителей, который не будет иметь совместимости с уже имеющимися решениями, в том числе с Blu-ray и HD DVD. Ставка делается, прежде всего, на потенциальную дешевизну нового формата, а также на тот факт, что подавляющее большинство DVD-приводов производится именно в Китае.


Если эти разработки увенчаются успехом, они смогут при благоприятном стечении обстоятельств составить активную конкуренцию Blu-ray и HD DVD.


Противостояние: кто же выйдет победителем?


К сожалению, все попытки объединить новые форматы оптических носителей и прийти к общему решению закончились полным провалом. Каждый из конкурирующих альянсов решил идти своим путем, совершенно не желая делить с кем-либо плоды своей деятельности. Поэтому на поставленный в заголовке вопрос однозначного ответа пока нет. Но можно с уверенностью сказать, что решающее значение здесь сыграет поддержка нового формата киностудиями, а также производителями "железа" и программного обеспечения.


За HD DVD официально проголосовали такие гиганты IT-рынка, как Intel и Microsoft. Их выбор обоснован относительной дешевизной формата и отсутствием проблем с созданием универсальных накопителей CD/DVD/HD DVD. Приверженцами технологии Blu-ray являются не менее солидные компании - Apple, Hewlett-Packard и Dell.


Что же касается "фабрики грез", то и здесь нет явного лидера: крупнейшие киностудии - к примеру, Paramount и Universal - делают ставки на разные форматы, причем обе стороны "в борьбе за покупателя" планируют выпускать на новых носителях свои самые кассовые фильмы.


Если же говорить об устройствах чтения дисков, есть основания полагать, что ситуация разрешится точно так же, как в конфликте со стандартами записи DVD - выпуском универсальных приводов, способных читать оба новых формата. Особенно настойчиво за такое решение высказывается компания Thompson, имея в виду, прежде всего, бытовые плееры, для которых совместимость видеоформатов принципиально необходима.


На старт, внимание:


Сегодня устройств Blu-ray, как и HD DVD, в продаже практически нет. Однако степень готовности в обоих лагерях очень высока: плееры, рекордеры, накопители, а также сами диски готовы к выпуску у целого ряда производителей. Такое впечатление, что слова "на старт, внимание" уже сказаны, осталось только крикнуть "марш!", и в магазинах мгновенно появится большой ассортимент техники и носителей нового поколения. Голливуд тоже готов к активным действиям, многие студии уже опубликовали списки фильмов, которые первыми выйдут в прокат на новых носителях.


Также известно, что обе технологии сразу же обеспечат совместимость с предыдущими поколениями накопителей, по крайней мере, по чтению. Так что появятся комбинированные устройства BD/DVD/CD (Blu-ray) и HD/DVD/CD (HD DVD), как с возможностью записи, так и без.