Como funcionam os discos Blu-ray....

Introdução a como funcionam os discos Blu-rayEm 1997, surgiu uma nova tecnologia que trouxe o som e o vídeo digitais para todo o mundo. Ela se chamava DVD e revolucionou a indústria do cinema.

A indústria está preparada para mais uma revolução com a introdução dos Blu-ray Discs ou discos BD. Com sua grande capacidade de armazenamento, os discos Blu-ray podem guardar e reproduzir enormes quantidades de vídeo e áudio em alta definição, assim como fotos, dados e outros conteúdos digitais.

Neste artigo, explicaremos como funciona o disco Blu-ray, como ele foi desenvolvido e ver como ele se compara em relação a alguns outros formatos de vídeo digital.
Um DVD padrão atual, de lado único, pode armazenar 4,7 GB (gigabytes) de informação. Esse é aproximadamente o tamanho de um filme padrão médio de duas horas com alguns poucos recursos extras. Mas um filme em alta definição, que possui uma imagem muito mais nítida (veja Como funciona a televisão digital), ocupa cerca de cinco vezes mais largura de banda aparelhos de TV e estúdios de cinema migram para a alta definição, os consumidores precisam de sistemas de reprodução com muito mais capacidade de armazenamento. e, portanto, requer um disco com cerca de cinco vezes mais espaço. À medida que os
O Blu-ray é o disco de vídeo digital da próxima geração, podendo gravar, armazenar e reproduzir vídeo em alta definição e áudio digital, assim como dados de computador. A vantagem do Blu-ray é a incrível quantidade de informação que ele pode guardar [Fonte: Documento Técnico: Formato de disco Blu-ray]:

• Um disco Blu-ray de camada única, que tem aproximadamente o mesmo tamanho de um DVD, pode guardar até 27 GB de dados, o que é mais de duas horas de vídeo em alta definição ou cerca de 13 horas de vídeo padrão;
  
• Um disco Blu-ray de camada dupla pode armazenar até 50 GB, suficientes para guardar cerca de 4,5 horas de vídeo em alta definição ou mais de 20 horas de vídeo padrão. E ainda há planos em andamento para desenvolver um disco com duas vezes essa quantidade de armazenamento.

Vamos aprender sobre as diferenças entre Blu-Ray e DVD.

O Nome Blu-ray

O nome Blu-ray é uma combinação em inglês
de "blue", azul, relativo à cor do laser que é usado, e "ray",
de raio óptico. De acordo com os fabricantes, o "e"
de "blue" foi retirado propositalmente porque uma
palavra de uso diário não pode ser
registrada como marca comercial.

Construindo um disco Blu-ray

Os discos Blu-ray não só têm maior capacidade de armazenamento do que os DVDs tradicionais como também oferecem um novo nível de interatividade. Os usuários podem conectar-se à Internet e fazer instantaneamente o download de legendas e outros recursos interativos do filme - desde que esses recursos sejam disponibilizados pelas produtoras de cinema. Com um disco Blu-ray você pode:

• gravar televisão em alta definição (HDTV) sem qualquer perda de qualidade
• saltar instantaneamente para qualquer ponto do disco
• gravar um programa enquanto assiste a outro no disco
• criar playlists (listas de reprodução)
• editar ou reordenar programas gravados no disco
• buscar automaticamente um espaço vazio no disco para evitar gravar sobre outro programa
• acessar a Web para o download de legendas e outros recursos extras

Como isso é possível? Os discos armazenam informações de vídeo e áudio codificadas digitalmente em cavidades, ranhuras espirais que correm do centro do disco para sua borda. Um raio laser lê o outro lado dessas cavidades, os ressaltos, para reproduzir o filme ou programa armazenado no DVD. Quanto mais dados estiverem contidos em um disco, menores e mais compactadas devem ser as cavidades. Quanto menores as cavidades (e, portanto, os ressaltos), mais precisa será a leitura do laser.
Ao contrário dos DVDs atuais, que usam um laser vermelho para ler e gravar os dados, o Blu-ray usa um laser azul (de onde vem o nome do formato). Um laser azul possui menor comprimento de onda (405 nanômetros) do que um laser vermelho (650 nanômetros). O feixe menor focaliza com mais precisão, o que habilita a leitura de informações gravadas em cavidades com apenas 0,15 mícron (µm) (1 mícron = 10^-6 metros) de comprimento: mais de duas vezes menores do que as cavidades em um DVD. Além disso, o Blu-ray reduziu o passo da trilha de 0,74 mícron para 0,32 mícron. O conjunto de cavidades, feixe e passo da trilha menores capacitam um disco Blu-ray de camada única a guardar mais de 25 GB de informação, cerca de cinco vezes a quantidade de informações que pode ser armazenada em um DVD.

Fonte: Blu-ray Disc Association

Cada disco Blu-ray tem aproximadamente a mesma espessura (1,2 milímetro) que um DVD. Mas os dois tipos de discos armazenam dados de modo diferente. Em um DVD, os dados são colocados entre duas camadas de policarbonato, cada uma com 0,6 mm de espessura. Ter uma camada de policarbonato sobre os dados pode causar um problema chamado birrefringência, no qual a camada do substrato refrata a luz do laser em dois feixes separados. Se a divisão do feixe for muito ampla, o disco não poderá ser lido. Além disso, se a superfície do DVD não for exatamente plana e, assim, não for perpendicular ao feixe, isso poderá levar a um problema conhecido como inclinação do disco, no qual o feixe de laser é distorcido. Todas essas questões levam a um processo de manufatura muito estrito.

Saiba como os dicos blu-ray superaram essas questões.

Como o Blu-ray lê os dados

O disco Blu-ray supera as questões quanto à leitura do DVD ao colocar os dados na parte superior de uma camada de policarbonato de 1,1 mm de espessura. Ter os dados na parte superior evita a birrefringência e evita problemas de legibilidade. Além disso, com a camada de gravação situada mais próxima da lente objetiva do mecanismo de leitura, o problema de inclinação do disco é virtualmente eliminado.


Como os dados estão mais próximos da superfície, um revestimento duro é colocado no lado externo do disco para protegê-lo de arranhões e impressões digitais.

Fonte: Blu-ray Disc Association

O design dos discos Blu-ray economiza nos custos de produção. Os DVDs tradicionais são feitos por uma moldagem por injeção dos dois discos de 0,6 mm entre os quais a camada de gravação é inserida. O processo deve ser feito com muito cuidado para evitar a birrefringência.

1. Os dois discos são moldados.
2. A camada de gravação é acrescentada a um dos discos.
3. Os dois discos são colados um no outro.

Os discos Blu-ray fazem o processo de moldagem por injeção em um disco único de 1,1 mm, o que reduz o custo. Essa economia contrabalança o custo da adição da camada protetora, de modo que o preço final não é maior do que o preço de um DVD comum.

Foto cedidaBlu-ray Disc Association Pesquisador de disco BD-ROM

O Blu-ray tem uma taxa de transferência de dados mais alta - 36 Mbps, megabits por segundo, do que os DVDs de hoje, que transferem a 10 Mbps. Um disco Blu-ray pode gravar 25 GB de material em pouco mais de uma hora e meia.
Formatos

Ao contrário dos DVDs e CDs, que começaram com formatos somente leitura e mais tarde foram acrescentados formatos graváveis e regraváveis, o Blu-ray é projetado já de início em diversos formatos diferentes.

• BD-ROM (somente leitura): para conteúdo pré-gravado.
• BD-R (gravável): para armazenamento de dados de PC.
• BD-RW (regravável): para armazenamento de dados de PC.
• BD-RE (regravável): para gravação de HDTV.

O futuro do Blu-ray

O Blu-ray vai substituir os DVDs anteriores? Seus fabricantes esperam que sim. Nesse meio tempo, a JVC desenvolveu um disco combo Blu-ray/DVD com uma capacidade aproximada de 33,5 GB que permite reproduzir vídeo em ambos os formatos em um único disco. Mas o Blu-ray não está sozinho no mercado. Alguns outros formatos estão competindo por uma participação no mercado do DVD.

Concorrentes do Blu-ray

O HD-DVD, também chamado de AOD (de disco óptico avançado, em inglês), era o grande concorrente. Era, porque o projeto foi enterrado em 2008. O HD-DVD já estava em andamento antes do DVD comum, mas seu desenvolvimento real começou somente em 2003. A vantagem do HD-DVD era que ele usava o mesmo formato básico de disco que o DVD tradicional e, assim, podia ser fabricado com o mesmo equipamento, economizando nos custos. A desvantagem é que ele não podia competir com a capacidade de armazenamento do Blu-ray. Um HD-DVD regravável de camada única pode guardar 15 GB de dados, enquanto um disco de camada dupla pode guardar 30 GB (comparado aos 27 GB e 50 GB do Blu-ray). As versões somente leitura guardam um pouco menos de dados. Além disso, o HD-DVD não oferecia as capacidades interativas do Blu-ray. Justamente por isso, o formato HD-DVD, defendido pela Toshiba, acabou perdendo a guerra para o Blu-ray, do consórcio liderado pela Sony. Em fevereiro de 2008, a Toshiba anunciou que não fabricaria mais aparelhos HD-DVD, deixando o espaço livre para que o formato Blu-ray se transformasse em padrão de mercado de discos de alta definição.

O Blu-ray e o HD-DVD eram os dois maiores concorrentes no mercado, mas também havia outros competidores. A Warner Brothers Pictures desenvolveu seu próprio sistema, chamado HD-DVD-9. Esse sistema usa uma taxa de compressão mais elevada para colocar mais informações (cerca de duas horas de vídeo de alta definição) em um DVD padrão. Taiwan criou o Forward Versatile Disc (FVD, disco versátil avançado), uma versão melhorada dos DVDs de hoje que permite maior capacidade de armazenamento (5,4 GB em um disco de uma camada e 9,8 GB em um disco de duas camadas). E a China apresentou o Enhanced Video Disc (EVD, disco de vídeo intensificado), outro disco de vídeo em alta definição.
Há também as versões profissionais da tecnologia do laser azul. A Sony desenvolveu o XDCAM e o ProData (Professional Disc for Data ou disco profissional para dados). O primeiro se destina ao uso por transmissores e estúdios de AV. O segundo serve principalmente para armazenamento de dados comerciais (por exemplo, backup de servidores).

Disponibilidade do Blu-ray

Os gravadores Blu-ray já estão disponíveis no Japão há algum tempo, onde mais consumidores têm acesso à HDTV do que nos Estados Unidos ou o restante do mundo. Nos EUA, o Blu-ray já está ganhando espaço, com títulos gravados no formato duplo por gravadoras e produtoras e vídeo. Até junho de 2006, a tecnologia era mais utilizada para armazenamento de grandes quantidades de dados e em gravações profissionais e domésticas. A partir de maio daquele ano, a Samsung Electronics America Inc. colocou o primeiro disc player Blu-ray da indústria para os lojistas do mercado americano, e a Sony Pictures Home Entertainment disponibilizou alguns de seus títulos no formato de alta definição, como os populares "Como se Fosse a Primeira Vez", "O Quinto Elemento", "Hitch: Conselheiro Amoroso" e "O Clã das Adagas Voadoras". Hoje, os títulos Blu-ray podem ser encontrados em qualquer loja de departamento dos EUA. No mercado americano, um player pode ser encontrado por até US$ 320,00, enquanto os discos já chegam a custar menos de US$ 15,00.
No Brasil, a tecnologia ainda está engatinhando, mas os primeiros títulos já começaram a chegar ao mercado, assim como os primeiros players. Em junho de 2008, os brasileiros já podiam comprar títulos de figurões do rock, do pop e do jazz em lojas especializadas com preços mais acessíveis - entre R$ 79,90 e R$ 99,90. "Ainda temos de importar nossos produtos, mas fizemos o mesmo dez anos atrás, quando o DVD era novidade", disse à Folha de S.Paulo Cláudio Silberberg, diretor da gravadora ST2, que lançou o primeiro pacote de blu-rays musicais no país.
O empecilho maior para o fortalecimento do Blu-ray no país ainda é o preço dos players, em torno de R$ 1.800. Isso acaba restringindo o público dessa tecnologia. De acordo com Marcus Fabricio, gerente de marketing da Sony BMG, a queda dos preços do hardware de Blu-ray será fundamental para que esse formato amplie sua base de consumidores, ou mesmo para que a fabricação nacional seja iniciada. A fabricação nacional de Blu-ray players começou no primeiro semestre de 2009. Estima-se que, com a produção nacional dos aparelhos, o preço caia pela metade.

Mesmo que o novo padrão de vídeo comece a substituir as tecnologias atuais, os consumidores não irão jogar fora seus DVDs, mas precisarão investir em um novo player. A indústria planeja comercializar drives com compatibilidade retroativa
para ambos os lasers, azul e vermelho, e que serão capazes de reproduzir tanto os DVDs e CDs tradicionais quanto os discos Blu-ray.