mini|Eine Blu-ray Disc (Unterseite) Die (BD; meist Blu-ray abgekürzt) ist ein digitales optisches Speichermedium. Sie wurde als High-Definition-Nachfolger der DVD entwickelt und bietet ihrem Vorläufer gegenüber eine erheblich gesteigerte Datenrate und Speicherkapazität. Auf Blu-rays können daher Filme und Musik (Pure Audio) mit deutlich höherer Auflösung gespeichert werden. Blu-ray-Disc-Player (umgangssprachliche Kurzform: Blu-ray-Player) sind in der Regel abwärtskompatibel zu DVDs, sodass auch diese abgespielt werden können. Die weltweit ersten Blu-ray-Filme auf dem Markt gab es seit Juni 2006. BD setzte sich im Formatkrieg gegen die Mitbewerber HD DVD und VMD durch.
Für Ultra-HD-Filme wurde ein Nachfolge-Standard spezifiziert, siehe Ultra HD Blu-ray.
Herkunft des Namens Der Name Blu-ray Disc ist englischen Ursprungs. Blue ray bedeutet wörtlich blauer Strahl, was sich auf den violetten Lichtstrahl des verwendeten Lasers (405 nm) bezieht. Die Schreibweise ohne e im Namen wurde gewählt, um diesen als markanten Markennamen eintragen zu können.
Geschichte Die Spezifikationen für die Blu-ray Disc wurden am 19. Februar 2002 durch die neun Unternehmen der Blu-ray Group – Panasonic, Pioneer, Philips, Sony, Thomson, LG Electronics, Hitachi, Sharp und Samsung – beschlossen; dieser Gruppierung schlossen sich Ende Januar 2004 Dell und Hewlett-Packard sowie Mitte März 2005 Apple und Acer an. Nachdem einige von Hewlett-Packard eingebrachte Verbesserungsvorschläge abgewiesen worden waren, trat HP 2005 aus dem Konsortium aus und wechselte in das HD-DVD-Lager.
Die weltweit ersten Blu-ray Filme auf dem Markt gab es seit Juni 2006. Das Ende der Konkurrenz zwischen der Blu-ray Disc und der HD DVD begann am 19. Februar 2008, als Toshiba als wichtigster HD-DVD-Entwickler den Abbruch der Weiterentwicklung des Konkurrenzformats verkündete.
2009 wurden in Deutschland 450.000 BD-Spieler verkauft, was einem Zuwachs von 150 % gegenüber 2008 entspricht.Der Spiegel, 1/2010, S. 53. Im Jahr 2012 verfügten 11,55 Millionen Personen über ein Blu-ray- bzw. HD-DVD-Abspielgerät.Die Blu-ray erobert den Markt. Newsmeldung bei blu-rayler.de, abgerufen am 18. Januar 2013. Im Februar 2019 beendete Samsung die Herstellung der Player, nachdem sich 2018 infolge von Video-on-demand und Streaming der deutliche Rückgang von DVD und Blu-ray-Verkäufen fortgesetzt hatte.heise.de von April 2019, MPAA-Report: Blu-Ray und DVD weichen den Streaming-Diensten, abgerufen am 11. Juni 2020.
+ Anzahl der verkauften Bildträger in Deutschland(in Mio.) Jahr DVDs Blu-rayDiscs HD-DVDs VHS-Kassetten 1999 2,1 – 39,8 2000 8,2 35,8 2001 18,9 31,7 2002 35,5 28,6 2003 64,1 20,8 2004 90,2 13,0 2005 98,7 5,6 2006 100,8 2,0 2007 103,3 0,372 0,13 0,8 2008 101,3 1,7 0,5 0,2 2009 106,6 6,2 0,1 (HD-DVD + VHS) 2010 103,5 12,0 k. A. 2011 101,1 17,2 2012 89,4 23,1 2013 87,8 29,3 2014 76,9 27,9 2015 71,5Bundesverband Audiovisuelle Medien e. V. Der Videomarkt im Jahr 2015 (PDF; 1,4 MB), GfK im Auftrag der FFA, Seite 27. 28,8 2016 60,4Bundesverband Audiovisuelle Medien e. V.Der Home Video Markt im Jahr 2016 (PDF; 338 KB), GfK im Auftrag der FFA, Seite 23. 26,3 2017 53,0Bundesverband Audiovisuelle Medien e. V.Der Home Video Markt im Jahr 2017 (PDF; 2,5 MB), GfK im Auftrag der FFA, Seite 37. 26,2 2010 wurden zudem rund 2,9 Mio. Spielfilm- oder Serienprodukte mit einem zeitlich unbeschränkten Nutzungsrecht (sog. Electronic-Sell-Through, EST) per Download aus dem Internet gekauft. Quelle: Bundesverband Audiovisuelle Medien e. V.
+ Umsatz der verkauften Bildträger in Deutschland (Videokaufmarkt, in Mio. €) Jahr DVDs Blu-rayDiscs VHS-Kassetten 1999 42 – 478 2000 170 423 2001 407 383 2002 713 328 2003 1053 199 2004 1323 117 2005 1322 44 2006 1295 12 2007 1313 2008 1242 48 2009 1258 119 2010 1189 193 1 2011 1129 267 k. A. 2012 1022 343 2013 984 410 2014 899 405 2015 829 418 2016 715 391 2017 610 364 Quelle: Bundesverband Audiovisuelle Medien e. V.
Technik mini|hochkant=1.3|Blu-ray-Disc-Rohlinge LM-BRM50 von Panasonic. Dual-Layer-BD-RE-Discs mit 50 GB Fassungsvermögen eingebettet in einer Cartridge.
Die Blu-ray Disc gibt es in drei Varianten: als nur lesbare BD-ROM (vergleichbar mit DVD-ROM), als einmal beschreibbare Variante BD-R (vergleichbar mit DVD±R) und als wiederbeschreibbare BD-RE (vergleichbar mit DVD±RW).
Die Blu-ray Disc basiert auf einem tief-violetten Indiumgalliumnitrid-Diodenlaser mit 405 nm Wellenlänge, die wiederbeschreibbare Blu-ray Disc arbeitet mit der Phase-Change-Technik.
Sie hat – genau wie CD und DVD – einen Durchmesser von 12 cm. Eine Blu-ray Disc fasst mit einer Lage bis zu 25 GB und mit zwei Lagen bis zu 50 GB an Daten. Alternative Quellen nennen als Bruttokapazität 21,7 GB.
Im März 2013 waren BDs in den Größen 25, 50 und 100 GB im Handel erhältlich.Rohlinge → Blu-ray Pioneer Intros 128 GB Blu-ray Drive auf heise.de, 9. März 2013
TDK ist es gelungen, auf einer sechslagigen Scheibe 200 GB unterzubringen, dabei wurde die Kapazität einer Lage auf 33,3 GB erhöht. Pioneer erklärte im Juli 2008, Prototypen mit 400 GB auf einer Scheibe mit 16 Lagen erzeugt zu haben; eine Entwicklung einer marktreifen Version war bis zum Jahr 2010 geplant. Stattdessen wurde 2010 die vierlagige BDXL mit 128 GB Speicher veröffentlicht. Ebenfalls zeigte das Unternehmen auf der Messe „IT Month“ in Taiwan eine 400 GB Blu-ray mit 16 Datenschichten bei 25 GB pro Schicht und kündigte für 2013 Versionen mit bis zu 1 TBGeorg Wieselsberger: Neue Blu-ray Disc mit Kapazitäten bis zu 1 TB – Pioneer zeigt 400 GB-Version auf gamestar.de, 12. Dezember 2008, abgerufen am 18. Januar 2021. Speicherkapazität an, was jedoch nicht eingehalten werden konnte. Sony und Panasonic haben derweil die Archival Disc entwickelt, durch die jenes Vorhaben verwirklicht wurde.
Des Weiteren soll die neue Phase-Change-Technik eine doppelt so hohe Übertragungsrate (Datentransferrate) von 72 Mbit/s beim Beschreiben anstatt der ursprünglich maximal spezifizierten einfachen 36 Mbit/s ermöglichen. Ein wichtiger Bestandteil der Spezifikation ist auch ein Kopierschutz in Form einer eindeutigen Identifikationsnummer. Außerdem eignen sich Blu-ray Discs besonders gut für Full-HD-Videos, die dank der hohen Auflösung eine bessere Qualität als die Systeme PAL und NTSC bieten, aber auch dementsprechend mehr Speicherplatz benötigen. BD-Spieler unterstützen in der Regel das zuerst von Panasonic und Sony eingeführte hochauflösende AVCHD-Format.
Die Gesamt-Datenrate von Blu-ray-Video-Discs ist auf 53,95 Mbit/s begrenzt. Davon sind 40,00 Mbit/s für den reinen Videostream (in Form von MPEG-2, VC-1 und AVC) reserviert, die verbleibenden 13,95 Mbit/s für die Tonspuren (in Form von Dolby Digital, Dolby Digital Plus, Dolby TrueHD, DTS, DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio und Linear-PCM). mini|BD-Spieler BDP100 von Panasonic
Eine weitere Neuerung gegenüber der DVD ist der verkleinerte Abstand des Lasers zum Datenträger sowie die geringere Wellenlänge (bzw. andere Farbe) des Laserstrahls. Weiterhin ist die Schutzschicht auf der Laser-Seite mit 0,1 mm im Vergleich zu 0,6 mm der DVD deutlich dünner. Aufgrund der daraus resultierenden größeren Anfälligkeit gegen Kratzer und Staub war zunächst geplant, die Blu-ray Disc nur in einer Art Kassette (Steckmodul oder Cartridge genannt) anzubieten, ähnlich wie seinerzeit die MiniDisc. Stattdessen wurde jedoch eine Beschichtung namens „Durabis“ entwickelt, die den Gebrauch eines Kassettengehäuses nicht mehr unbedingt notwendig macht.
TypWellenlängeNumerische AperturLaserspotdurchmesserSpurabstandSchnittzeichnung derStrahlgeometrieCD Wellenlänge: 780 nm Numerische Apertur: 0,45 Spotdurchmesser: 2,1 µm Spurabstand: 1,6 µm 198px|CDDVD Wellenlänge: 650 nm Numerische Apertur: 0,6 Spotdurchmesser: 1,3 µm Spurabstand: 0,74 µm 198px|DVDBlu-ray Wellenlänge: 405 nm Numerische Apertur: 0,85Spotdurchmesser: 0,6 µm Spurabstand: 0,32 µm 198px|Blu-ray Disc Die wesentlich höhere Datendichte und damit eine erhöhte Speicherkapazität wird durch folgende Maßnahmen erreicht: die gegenüber der DVD kleinere Wellenlänge des Laserstrahls von 405 nm gegenüber 650 nm (DVD) und 780 nm (CD): Der minimal mögliche Fokusdurchmesser ist proportional zur Wellenlänge. Erst mit der Verfügbarkeit derart kurzwelliger preiswerter Laserdioden war die Entwicklung möglich. die gegenüber anderen optischen Laufwerken höhere numerische Apertur (NA) von 0,85, die nur mit asphärischen hochpräzisen Linsen erreichbar ist: Je höher die NA ist, desto kleiner ist der Fokus und einen umso größeren Raumwinkel umfasst der Strahlweg von und zur Datenschicht. Der Abstand zwischen Medium und Laseroptik muss geringer sein, die Schutzschicht ist dünner. Somit werden Schreibfehler und stärkere Streuungen verringert, und es ist möglich, eine Blu-ray Disc zum Beispiel aus Metall oder anderen stabilen, undurchsichtigen Materialien kombiniert mit einer dünnen durchsichtigen Trägerschicht zu bauen, die mit erheblich höheren Drehzahlen als eine Scheibe aus Polycarbonat betrieben werden können, woraus dann höhere Übertragungsraten resultieren.
Technische Daten der Sony SLD3237VF BDXL-Laserdiode (exemplarisch):
Durchmesser: 3,8 mm Optische Ausgangsleistung: max. 200 mW (CW), max. 400 mW (gepulst, Pulslänge 30 ns bei 50 % Einschaltdauer) Betriebstemperaturbereich: 0–85 °C
Werte bei 25 °C: Typ. Nennleistung: 150 mW Schwellstrom: ca. 50 mA Betriebsstrom (CW 150 mW): max. 260 mA Flussspannung: 5–7 V Wellenlänge: 405 nm Abstrahlwinkel (elliptisch): 9°/19°
Videoauflösung auf Videoabspielgeräten Auf einer BD-ROM können die Inhalte beliebig sein. Zum Abspielen auf einem Blu-ray-Videoabspielgerät (kein Computerlaufwerk) darf die maximale Auflösung des Videomaterials auf der Blu-ray Disc 1920 × 1080 Pixel bei maximal 59,94 Halbbildern pro Sekunde betragen (Zeilensprungverfahren (i)). Im Vollbildverfahren (p) können bei einer Auflösung von 1920 × 1080 Pixel maximal 24 Bilder pro Sekunde, bei 1280 × 720 Pixel bis zu 59,94 Bilder pro Sekunde erreicht werden.
Auflösung Bildrateprogressiv Bildrateinterlaced Seitenverhältnis 1920×1080 23,976; 24 50; 59,94 16:9 1440×1080 16:9 (anamorph) 1280×720 23,976; 24; 50; 59,94 16:9 720×480 59,94 4:3/16:9 (anamorph) 720×576 50 4:3/16:9 (anamorph)
Kopierschutz Für die Blu-ray Disc ist wie für die HD DVD der Kopierschutz Advanced Access Content System (AACS) aus dem Bereich des Digital Rights Management vorgesehen. Es gibt Programme, deren Vertrieb in Deutschland illegal ist, die diesen Kopierschutz umgehen. Seit etwa 2010 enthalten einige Blu-ray-Discs in der Tonspur das Cinavia-Wasserzeichen. Seit 1. Februar 2012 müssen alle verkauften Blu-ray-Player dieses erkennen und den Ton oder das Bild nach etwa 10 Minuten ausschalten.Gerald Himmelein: Big Brother Is Muting You. c’t 12/2013. Der Einsatz des VEIL-Kopierschutzes wurde 2006 erwogen. Hinzu kommt die BD+-Technik zur Prüfung der autorisierten Wiedergabe und zur Entschlüsselung. Da BD+ ständig weiterentwickelt wird, sind kontinuierliche Updates des Abspielgerätes notwendig.BD+: Avatar auf Blu-ray: Kopierschutz BD+ macht Probleme auf www.golem.de, 27. April 2010BD+: auf www.verbraucher-sicher-online.de, 27. April 2010 Derzeit gelten alle Kopierschutzmaßnahmen der Blu-ray-Disc, obgleich ihr Umgehen strafbar ist, als ausgehebelt.
Anbieter Hersteller Die größten Produzenten von bespielten Blu-ray-Discs sind Arvato, Sony und Technicolor. Der deutsche Spezialanlagenbauer Singulus Technologies fertigt automatisierte Blu-ray-Produktionsanlagen.
Abspielgeräte mini|Die PlayStation 3 verfügt über ein BD-Laufwerk.