terça-feira, 1 de dezembro de 2009

Blu-Ray como funciona

Introdução

  O Blu-ray é o padrão de disco óptico que veio com a proposta de substituir o DVD, tanto em reprodutores de vídeo quanto em computadores. As medidas de um disco Blu-ray (ou BD, de Blu-ray Disc) são as mesmas que as dos CDs ou DVDs, no entanto, essa mídia é capaz de armazenar um volume muito maior de informação, permitindo que a indústria ofereça filmes com imagens em alta definição e recursos extras bastante interessantes. Além disso, usuários podem gravar em um único disco Blu-ray uma quantidade de dados que exigiria várias mídias caso a gravação ocorresse em CDs ou DVDs. Neste artigo, você conhecerá as principais características do Blu-ray, entenderá como a tecnologia consegue armazenar tantos dados e conhecerá um pouco de sua história.

O que é Blu-ray?

  O Blu-ray é um padrão de disco óptico criado para aplicações de vídeos e de armazenamento de dados em geral, assim como o é DVD. No entanto, possui características mais avançadas que as deste último, razão pela qual é considerado o seu substituto. A principal diferença está na capacidade de armazenamento: em sua versão mais simples, com uma camada, pode guardar até 25 GB de dados, contra 4,7 GB do DVD. Há também uma versão com dupla camada capaz de armazenar 50 GB de dados. Fabricantes ainda podem criar versões com capacidades diferentes destas, para fins específicos.
  O nome Blu-ray dá pistas sobre outra característica deste padrão. A ideia inicial é a de que fosse adotado o termo "Blue-ray", "raio azul" em inglês. Esse nome foi dado porque o feixe laser dos dispositivos responsáveis pela leitura dos discos é azul-violeta, ao contrário do CD e do DVD, onde o feixe é vermelho. Mas isso tem um bom motivo e mais à frente você saberá qual. A letra 'e' foi retirada da denominação porque a expressão "blue ray" é bastante utilizada, o que certamente impediria seu registro como uma marca. O nome completo para a mídia é Blu-ray Disc.
  Assim como acontece com CDs e DVDs, há discos Blu-ray que podem ser gravados e regravados. A versão que sai de fábrica já gravada e não permite regravação é denominada BD-ROM. A versão que pode apenas ser gravada uma vez pelo usuário é o BD-R. Por sua vez, a versão que pode ser gravada e regravada é chamada de BD-RE.
  No que se refere à velocidade de transferência de dados na gravação de um disco Blu-ray, tudo dependerá, essencialmente, do aparelho. Em sua menor velocidade, de 1X, é possível obter uma taxa de transferência de 36 Mbps (megabits por segundo), ou seja, cerca de 4,5 megabytes por segundo. Assim, basta conhecer a velocidade do aparelho (essa informação geralmente está disponível numa etiqueta ou no manual do produto) e multiplicar esse valor pelo equivalente em 1X. Por exemplo, se o aparelho trabalha com 8X, basta multiplicar 8 por 36, que será igual a 288 Mbps. A taxa de transferência nas operações de leitura segue um esquema semelhante, com velocidade de 36 Mbps, no entanto, pode-se chegar a 54 Mbps em execuções de vídeo.


Breve história do Blu-ray

  A história do Blu-ray começou no final da década de 1990, quando o assunto "vídeos em alta definição" começou a tomar forma. Na época, não havia nenhum tipo de disco capaz de armazenar conteúdo com essa característica, mas a situação começou a mudar depois que o pesquisador japonês Shuji Nakamura apresentou um diodo de laser azul que permitiria a criação de discos de maior densidade.
  Por conta disso, algum tempo depois, a Sony começou a trabalhar em duas tecnologias de mídia óptica de alta densidade: UDO (Ultra Density Optical) e DVR Blue. Este último era um formato regravável e seu desenvolvimento se deu junto à Pionner.
  O DVR Blue continuou sendo trabalhado, até que em fevereiro de 2002 foi renomeado para Blu-ray, época em que também foi criado o consórcio Blu-ray Disc Founders, formado pelas companhias responsáveis pela criação do projeto e outras que se interessaram posteriormente. Eis alguns desses integrantes: Sony, Pionner, LG, Dell, Philips, Samsung e 20th Century Fox.
  Embora a Sony tenha lançado o primeiro gravador de Blu-ray em 2003, as especificações técnicas da tecnologia foram concluídas somente em 2004 e, posteriormente, alguns detalhes foram revistos. Nesse mesmo ano, o consórcio responsável pelo padrão mudou seu nome para Blu-ray Disc Association. Até hoje a entidade recebe a participação de novas empresas.

Funcionamento do Blu-ray

  Os discos Blu-ray têm praticamente as mesmas dimensões de um disco de CD ou de DVD, mas armazena muito mais informações. Observado esse aspecto, como isso é possível? O segredo está justamente no tal do "raio azul". Nos dispositivos de DVD, o feixe de laser para leitura e gravação, na cor vermelha, tem um comprimento de onda de 650 nanômetros. Nos leitores de CD, essa medida é de 780 nanômetros. No laser azul-violeta, do Blu-ray, o comprimento de onda é de 405 nanômetros. Graças a isso, o feixe pode focalizar os pontos de informação do disco com maior precisão, permitindo que eles sejam menores. Como são menores, cabem mais pontos na mídia.
  Esses pontos (ou cavidades) tem largura de 0,15 mícron no Blu-ray, enquanto que no DVD esse tamanho é de 0,4 mícron. Mas a "mágica" do Blu-ray" não se resume a isso: o track pitch (algo como passo da trilha), isto é, o espaço que há entre os pontos de gravação, é de 0,74 mícron no DVD, enquanto que no Blu-ray esse medida é de 0,32 mícron.


  Apesar de ter a mesma espessura que um CD ou um DVD (cerca de 1,2 mm), mídias Blu-ray são constituídas de forma diferente. No CD, a camada de gravação, isto é, onde os dados são "fixados", fica "debaixo" de uma estrutura de policarbonato (em poucas palavras, um tipo de plástico) de 1,2 mm. No DVD, essa camada fica entre duas estruturas de policarbonato de 0,6 mm cada, ou seja, no "meio" do disco. Por sua vez, a camada de gravação do Blu-ray fica por "cima" de uma estrutura de policarbonato de 1,1 mm:


  Essa característica do Blu-ray tem duas vantagens: a primeira é que, pelo menos teoricamente, o custo de produção desses discos é menor, pois o processo de fabricação exige uma única estrutura de policarbonato, ao contrário do DVD, que exige duas por sua forma de fabricação lembrar, comparando grossamente, um "sanduíche".
  A principal vantagem, no entanto, está na leitura do disco Blu-ray. A forma como o DVD é constituído pode fazer com que, sob determinadas circunstâncias, a estrutura de policarbonato crie uma situação de refração que divide o feixe do laser em duas partes, ocorrência que pode dificultar a leitura dos dados. Além disso, certas irregularidades na superfície da mídia, como uma leve curvatura ou mesmo sujeira, pode fazer com que o feixe do laser perca sua precisão por causa de uma consequente distorção.
  No Blu-ray, o fato de a camada de dados estar mais próxima do laser, sem que o feixe tenha que "atravessar" uma estrutura de policarbonato, diminui drasticamente problemas como os citados no parágrafo anterior.
  Como informado no início do texto, há também mídias Blu-ray com duas camadas de gravação, permitindo, portanto, o armazenamento do dobro de dados: 50 GB. Assim, também é possível encontrar discos Blu-ray graváveis e regraváveis com as seguintes siglas: BD-R DL e BD-RE DL. O 'DL' é a sigla para "Dual Layer", isto é, "Dupla Camada".
  É importante frisar que, além das camadas de policarbonato e de gravação, os discos Blu-ray contam com outras, como as camadas protetoras e refletoras, por exemplo.

Alta definição

  Uma das características do Blu-ray é a sua capacidade de oferecer vídeos em alta definição (High-Definition - HD), o que resulta em conteúdo visual com excelente qualidade de imagem. Em praticamente qualquer tecnologia recente que trate de vídeos, essa é uma característica comum, o que faz com que termos como "720p" e "1080p" sejam encontrados facilmente. Mas, o que isso significa? Essas denominações facilitam a identificação da quantidade de pixels (um pixel corresponde a um ponto que representa a menor parte de uma imagem) suportada pelo dispositivo, além do uso de progressive scan ou interlaced scan. No progressive scan, todas as linhas de pixels da tela são atualizadas simultaneamente. Por sua vez, no modo interlaced scan, primeiro as linhas pares recebem atualização e, em seguida, as linhas ímpares (ou seja, é um esquema do tipo: linha sim, linha não). Em geral, o modo progressive scan oferece melhor qualidade de imagem.
  Assim sendo, a letra 'p' existente em 720p, 1080p e outras resoluções, indica que o modo usado é progressive scan. Se for utilizado interlaced scan, a letra usada é 'i' (por exemplo, 1080i). O número, por sua vez, indica a quantidade de linhas de pixels na horizontal. Isso significa que a resolução 1080p, por exemplo, conta com 1080 linhas horizontais e funciona com progressive scan. Eis alguns exemplos de resolução:
1080i  = 1920x1080 pixels com interlaced scan;
1080p = 1920x1080 pixels com progressive scan;
 720i    = 1280x720  pixels com interlaced scan;
 720p   = 1280x720  pixels com progressive scan.

Fonte: http://www.infowester.com/blu-ray.php

Atc.