蓝光光盘工作原理

蓝光光盘的概述	什么是蓝光光盘？	保护机制	蓝光与其他新的光盘格式
HD-DVD	蓝光光盘什么时候上市

蓝光光盘的概述

在1997年出现了一种新技术，使得数字声音和视频能够进入全球千家万户，这种技术称为“DVD”，它是电影业的一次革命。

随着蓝光光盘（BD）的推出，该产业又将发生另一场变革。蓝光光盘存储容量高，可以储存和播放大量高清晰视频和音频以及照片、数据和其他数字内容。

在本文中，博闻网将介绍蓝光光盘的工作原理及其研发过程，以及它与其它一些即将出现的新数字视频格式的竞争形势。

名称
蓝光（Blu-ray）这一名称是所用激光的颜色“蓝色”（blue）与“光线”（ray）两个词组合而成。按照厂商的要求，特意去掉“blue”中的字母“e”，因为日常用语不能成为商标。

什么是蓝光光盘？

当前的单面标准DVD可保存4.7GB（1GB为十亿字节）的信息。大约可以储存两小时长、带一些附加功能的标准清晰度电影。但是，高清晰电影图像更清晰（请参阅数字电视工作原理），同时也要占用约五倍的带宽，因而光盘也需要约五倍的存储空间。随着电视机和影视制作开始采用高清晰标准，消费者也将需要拥有更多存储容量的播放系统。

Blu-ray Disc Association供图
BD-ROM光盘研究人员

蓝光是下一代数字视频光盘。它可以记录、储存和播放高清晰视频和数字音频以及计算机数据。蓝光的优势是可以存储海量的信息：

一张单层蓝光光盘尺寸与DVD大致相同，但是可保存27GB的数据——可以存储两小时以上的高清晰视频或大约13小时的标准视频。
一张双层蓝光光盘最多可存储50GB，足以保存约4.5小时的高清晰视频或20多个小时的标准视频。 开发存储容量再次翻番的光盘也已经在计划中。
资料来源：White Paper: Blu-ray Disc Format 

蓝光光盘不仅比传统DVD的存储容量大，而且还能提供更高级的交互体验。用户能够连接到互联网即时下载字幕和其他交互的电影功能。

蓝光的优势
录制高清晰电视（高清电视）节目，无任何质量损失
即时搜索光盘
可以在观看光盘上一个节目的同时录制另一个节目
创建播放列表
对光盘上录制的节目进行编辑或重新排序
自动搜索光盘上的空白空间，避免覆写节目访问网页以下载字幕和其他附加功能

光盘将数字编码的视频和音频信息储存在凹槽中，即从光盘中心到边缘的螺旋槽。激光读取这些凹槽的背面，即凸起，播放在DVD上储存的电影或节目。光盘上包含的数据越多，凹槽就必须越小、越紧凑。凹槽（与之相对的是凸起）越小，读取激光的精度就必须越高。

与当前使用红色激光的DVD不同，蓝光光盘使用蓝色激光（该格式也因此得名）。与红色激光（波长为650毫微米）相比，蓝色激光波长更短（405毫微米）。较小的光束聚焦更精确，能够读取只有0.15微米（µm）（1微米=10-6米）长的凹槽中记录的信息——这个长度还不到DVD上凹槽长度的二分之一。此外，蓝光光盘还将轨距从0.74微米缩小到0.32微米。更小的凹槽、更小的光束以及更短的轨距结合起来，使得单层蓝光光盘能够保存25GB以上的信息——大约是DVD可储存信息量的五倍。

蓝光光盘的厚度与DVD大致相同（1.2 毫米）。但是，两种光盘存储数据的方式并不相同。 在DVD中，数据存放在两个聚碳酸酯层之间，每层有0.6毫米厚。数据上面的聚碳酸酯层可能导致双折射问题，底层会将激光折射成两个不同的光束。如果光束分得过开，光盘将无法读取。此外，如果DVD表面不够平，导致不能准确地保持与光束垂直，可能导致盘片倾斜问题，激光束会因此变形。所有这些问题都导致对生产工艺有极高的要求。

保护机制

与当前的DVD相比，蓝光光盘可得到更好的保护。它们配备有安全加密系统——采用一个唯一的ID来防视频盗版和版权侵犯。
蓝光光盘将数据存放在1.1毫米厚的聚碳酸酯层之上，克服了DVD的读取问题。将数据放在上面可以防止双折射，避免出现可读性问题。而且，记录层与读取装置的物镜更接近，盘片倾斜问题也基本得到解决。由于数据更接近表面，因而在光盘外面加了坚固的涂层，防止产生划痕和指印。

蓝光光盘的设计有助于节省制造成本。传统DVD的生产方法是：注塑成型两个0.6毫米的盘片，记录层位于两个盘片之间。为防止出现双折射，生产过程必须非常小心。

先模制这两个盘片。
将记录层添加到其中一个盘片上。
然后将两个盘片粘起来。
蓝光光盘则只需要在一个1.1毫米的盘片上执行注塑成型工艺，从而减少成本。节省的成本可与添加保护层的成本相抵，因此最终价格并不比普通DVD的价格高。
目前DVD的传输速率10Mbps（每秒兆位数），蓝光光盘的数据传输速率更高，为36Mbps。 蓝光光盘可以在不到两个小时的时间内录制25GB的内容。

蓝光与其他新的光盘格式

格式
DVD和CD最初只有只读格式，逐渐才推出可记录和可擦写的格式。蓝光光盘在一开始就设计了几种不同的格式：
BD-ROM（只读），适合预先录制的内容
BD-R（可录制），适合PC数据存储
BD-RW（可擦写），适合PC数据存储
BD-RE（可擦写），适合高清电视录制
 

蓝光光盘是否将取代DVD？其制造商希望这样。同时，JVC开发了一种蓝光/DVD组合光盘，其容量约为33.5 GB，允许在一张光盘上发布两种格式的视频。但是，蓝光光盘在市场上并非独一无二。还有其他几种格式也在争夺DVD市场的份额。

HD-DVD

另一个大的竞争对手是HD-DVD，也称为AOD（Advanced Optical Disc，高级光盘），是由电子行业巨头Toshiba和NEC开发。实际上HD-DVD在普通DVD之前都已经计划好，只是直到 2003 年才真正开始研发。

HD-DVD的优势是采用与传统DVD相同的基本格式，因此可以使用相同的设备生产，从而节省成本。其劣势是存储容量无法与蓝光光盘相比。一张可擦写的单层HD-DVD光盘可以保存15 GB的数据；双层光盘可保存30 GB（而蓝光光盘则分别可以保存27 GB和50 GB）。只读版本保存的数据略少一点。此外，HD-DVD不具有蓝光光盘的交互能力，尽管它可能比别的竞争产品要便宜。有关HD-DVD的更多信息，请参见HD-DVD工作原理。

其他竞争对手

您是说500GB吗？
似乎将来可以在单张光盘上存储比25到54GB更多的内容。据报道T3：Pioneer goes beyond Blu-Ray，Pioneer正在研发一种能够保存500 GB数据的光盘，这个存储容量，连现在大多数PC中的硬盘容量都比不上。怎么会有这么大的容量？Pioneer的激光采用紫外线，其波长比蓝光更短。

蓝光光盘和HD-DVD是市场的两个主要竞争对手，不过还有其他一些竞争对手。Warner Bros. Pictures开发了自己的格式，称HD-DVD-9。该格式采用较高的压缩比，能够在标准DVD上存放更多信息（大约两小时的高清晰视频）。中国***创立了Forward Versatile Disc（FVD，前卫通用光盘）格式，它是目前DVD的升级版本，可以获得更高的数据存储容量（单面光盘5.4GB，双面光盘9.8GB）。中国大陆推出了另一种高清晰视频光盘，Enhanced Video Disc（EVD，增强型视频光盘）。

还有一些采用蓝色激光技术的专业版本。Sony研发了XDCAM和ProData（专业数据光盘）。前者专为广播公司和AV工作室设计。后者主要用于商业数据存储（例如服务器备份）。

蓝光光盘什么时候上市？

蓝光光盘刻录机在日本市场上推出已经有些时间了，与美国相比，在日本有更多的消费者开始使用高清电视。在日本以外，还需要等待一段时间。截至2006年6月，美国已经开始出现这种格式，还只是局限于家庭录制、专业录制和数据存储。在2006年6月15日的新闻稿上，Samsung Electronics America, Inc.宣布向美国市场的零售商提供该行业第一款蓝光光盘播放器，6月25日就可以在市场上购买到。（Sony的与蓝光光盘兼容的VAIO VGN-AR190G PC也准备上市。）在您的新机器上不会没有内容可放，Sony Pictures Home Entertainment 就要推出一些高清晰格式的影片，包括《初恋50次》、《第五元素》、《全民情敌》和《十面埋伏》等流行大片。

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Samsung供图
Samsung BD-P1000蓝光光盘播放器

大多数新技术一样，蓝光光盘设备起初都很贵。2003年，Sony在日本发布了它的第一款蓝光光盘刻录机，标价约3000 美元。Samsung六月份在美国市场推出的BD-P1000播放器的MAP也高达999.99美元。当然，随着这种格式得到普及，价格也有望降下来。

即使新视频标准开始取代当前技术，消费者也不必扔掉自己的DVD，只不过需要购买新的播放器。行业正计划推出包含蓝色和红色激光的向下兼容光驱，既能播放蓝光光盘，也能播放传统的DVD和CD。事实上，这正是Samsung BD-P1000产品的特点：

Samsung BD-P1000蓝光光盘播放器可以通过本机1080p HDMI输出端口播放最高分辨率为1920 x 1080p数字影片。BD-P1000还可以通过HDMI数字接口将传统DVD转换到1080p，让传统DVD在播放时画面质量更清晰。BD-P1000向后兼容，可以播放标准DVD和CD，同时支持包括DVD-RAM、DVD-RW、DVD-R、DVD+RW和DVD+R在内的所有DVD格式。