Blu-ray auf der Überholspur

Report: Blu-ray-Spezial

Nachdem die systemkriegsbedingte Verunsicherung endlich Geschichte ist, startet zum kommenden Weihnachtsgeschäft der Film- und Massenspeicher der nächsten Generation gewaltig durch - mit vielen tollen Filmen und ausgereiften, preislich attraktiven Playern. Doch was kann Blu-ray noch mal genau?

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"Fantastic 4 - Rise of the Silver Surfer" Hat gerade den DVDA Exelent Award für die beste Bildqualität 2008 gewonnen.

Es wurde in den letzten drei Jahren viel berichtet über den Standard Blu-ray. Da wir uns aber fast ausschließlich aktuellen Punkten der technischen Entwicklung annahmen, gab es die Infos stets nur kleckerweise. Hier also noch mal im Überblick die Fakten zu Blu-ray: Geschichte, Technik, Entwicklung, Filme, Player und Aussichten.

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Blu-ray auf der Überholspur

"Fantastic 4 - Rise of the Silver Surfer" Hat gerade den DVDA Exelent Award für die beste Bildqualität 2008 gewonnen.

Wie alles begann

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Discs im Vergleich: "Die Evolution optischer Datenträger fing bei der CD an und hat über die DVD mit der Blu-ray jetzt ihren aktuellen Höhepunkt erreicht." CD (links): infraroter Laser 780 nm, Apertur: 0,5 Spurabstand: 1,6?m Pit-Größe: 0,8?m Speicherdichte: 0,41 Gb/in2 DVD (mitte): roter Laser 650 nm, Apertur: 0,6 Spurabstand: 0,74?m Pit-Größe: 0,4?m Speicherdichte: 2,77 Gb/in2 BD (rechts): blauer Laser 405 nm, Apertur: 0,85 Spurabstand: 0,32?m Pit-Größe: 0,149?m Speicherdichte: 14,74 Gb/in2

Es ist kaum bekannt, dass führende Firmen der Unterhaltungselektronik sich bereits 2002 zusammentaten und die Blu-ray Association gründeten. Ziel war es damals nicht, das Nachfolgemedium der DVD zu entwickeln, sondern es gab konkrete Marktanforderungen. Bereits 2003 kamen die ersten Geräte auf den Markt - und es waren keine Player, sondern Recorder! Ihre Aufgabe bestand einzig und allein darin, japanisches HDTV aufzuzeichnen. Im Reich der Sonne wird seit geraumer Zeit hochauflösend TV gesendet und niemand konnte diese Ausstrahlungen aufzeichnen - bis Blu-ray kam. Die Recorder (Sony, Panasonic) waren allerdings extrem teuer, nicht gerade ausgereift und konnten nur wenig. Ihre Technik war Welten von dem entfernt, was wir heute unter Blu-ray verstehen, sodass keines der alten Geräte aktuelle Kauf-Filme abspielen kann. Die empfindlichen Scheiben steckten in einer Cartridge und konnten nur MPEG2-HDTV-Ströme zwischenspeichern und wieder ausgeben.

Als sich die Flachbildschirme mit ihrer großen FullHD-Auflösung durchzusetzen begannen und man merkte, dass die NTSC/PAL-Qualität diesen Displays nur schlecht zu Gesicht stand, begann der Wettlauf um das hochauflösende Filmmedium. Toshiba peitschte im DVD-Konsortium die Technik HD DVD voran, während die Mitglieder der Blu-ray Association eine Weiterentwicklung ihrer Norm zur komfortablen Filmwiedergabe anstrebten.

Und wenn immer eins der Lager eine tolle Innovation ankündigte, konterte die Konkurrenz wenig später: "Das können wir jetzt auch, und außerdem bauen wir noch Folgendes ein!". So ähnelten sich beide Formate letztendlich in Bildformaten, Tonformaten und möglichen Bonusfeatures sehr.

Allein die physikalische Diskstruktur blieb als grundlegender Unterschied bestehen. Die preiswert zu pressende HD DVD hatte auf zwei Datenschichten 30 GByte Kapazität, die Blu-ray 50 GByte. Diese gigantische Anforderung kam aus der Historie der MPEG2-Aufzeichnung von japanischem HDTV und wäre mit den modernen Kompressionsverfahren MPEG4-AVC und VC-1 gar nicht nötig gewesen.

Doppelschicht- Scheiben bieten jetzt einen fast verschwenderischen Platz für verlustärmere Bildkompression und jede Menge Bonusmaterial. Es ist also letztendlich auch dem anspruchvollen Innovationsdruck der HD DVD im Krieg der beiden Systeme zu verdanken, dass der Standard Blu-ray qualitativ so exzellent und die möglichen Extras so komfortabel und umfangreich sind.

Die Technik von Blu-ray

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Wieschon die DVD ist auch die Blu-ray-Welt in Regionen unterteilt. Code von Player und Discs müssen übereinstimmen. Region A ist hier grün dargestellt, B orange und C rot.

Auf den ersten Blick sieht eine Blu-ray-Disc einer DVD und CD gar nicht so unähnlich. Die 12 cm Durchmesser, das Innenloch und die Dicke der Disk (1,2 mm) sind bei allen Medien identisch. Während die CD jedoch aus einer Plastikscheibe besteht, die an einer Seite mit Aluminium bedampft wird, besteht jede DVD aus mindestens zwei zusammengeklebten Scheiben. Auch eine Blu-ray wird aus zwei Discs zusammengeklebt.

Während bei der DVD die Datenpits sich jedoch unter 0,6 mm dickem Kunststoff etwa in der Disc-Mitte befinden, legt die Blu-ray ihre Informationen nur 0,1 mm unter der Oberfläche ab.

Hier kann weniger Plastik den Laser brechen und der geringere Abtastabstand erlaubt eine präzisere Fokussierung. Nur so können die riesigen Datenmengen aus den winzigen Vertiefungen der Datenschicht sicher ausgelesen werden. Die dünne Schutzschicht macht die Disc jedoch empfindlich gegen tiefe Kratzer und breite Fingerabdrücke.

Das ist der Grund, warum die Ur-Exemplare nur in teuren Cartridges verwendet wurden. Erst ein neuartiger superharter und Schmutz abweisender Schutzlack war die Rettung. Jede Blu-ray besitzt jetzt anstelle der Behausung eine solche Lackierung und wer möchte, kann auf eigene Gefahr ausprobieren, wie unterschiedlich Fettfinger, Schraubenzieher oder Stahlwolle auf DVDs und Blu-ray-Discs wirken.

Wieso die Norm "Blu-ray" heißt, liegt auf der Hand. Es findet ein blauer Laser Verwendung, der durch geringere Wellenlänge (höhere Frequenz) auf kleinere Punkte fokussiert werden kann. Die Lebenserwartung der neuartigen blauen Laserdioden war vor fünf Jahren noch ein kritisches Thema, soll heute aber kein Problem mehr darstellen. Ein Aspekt, der die Laufwerke verteuert, ist die Option, DVDs und CDs abzuspielen.

Deren Abtastung wäre mit einem blauen Laser theoretisch nicht unmöglich, doch die unterschiedliche Fokussierungstiefe der Medien verlangt nach anderen Linsen und anderen Spurnachführungsmechanismen. Blu-ray-Laufwerke besitzen daher in der Regel hochwertige Doppel-Linsen/Lasersysteme.

Inhalte: So wird gespeichert

Die Filminhalte, Menünavigationsdaten, Bonusmaterialien und Kopierschutzmechanismen müssen nach klar und eng spezifizierten Normen erstellt werden, damit jede PlayerHardware auch alles abspielen kann. Die professionelle Erstellung eines Medienspeichers nennt man Authoring und das wird von Studios mit komplexen Programmen betrieben. Als Dateisystem zur Speicherung von Daten wurde UDF 2.5 gewählt (2.6 für BD-R). Die Filme befinden sich in einer MPEG-Transportstrom-Struktur (TS).

In diesen Transportstrom - wir erinnern uns: Das ist auch das ursprüngliche Sende- und Speicherformt für japanisches HDTV - können bis zu neun Videospuren und 32 Tonspuren eingebracht werden. Man spricht dabei von Multiplexing. Mehrere Bildspuren können, wie bei der DVD, zum Umschalten zwischen unterschiedlichen Kamerapositionen verwendet werden, oder man blendet Bonusmaterial als Bild-im-Bild über dem eigentlichen Film ein.

Auch bei der Blu-ray gibt es beschreibbare (BD-R) und wiederbeschreibbare (löschbare) Medien (BD-RE) inklusive der passenden PC-Brenner - alles sogar bereits doppelschichtig mit 50 GByte. Laufwerke und Rohlinge sind allerdings noch teuer und die Wiedergabe selbst gebrannter Urlaubsvideos klappt nicht mit jeder Authoring/Brenner/Rohling/ Player-Kombination zuverlässig.

Wie schon bei der DVD gibt es für Blu-ray ein spezielles Aufnahmeformat für Camcorder bzw. Recorder, das nachträgliche Schnitte erlaubt, um beispielsweise Werbung bei HDTV-Mitschnitten zu überspringen.

Das Beschreiben von BD-R und BD-RE ist in diesem "AV" genannten Format möglich, das das simple Erstellen einer Disc ohne kompliziertes Authoring ermöglicht. Und damit moderne HD- Camcorderaufnahmen auch in Blu-ray-Playern wiedergegeben werden können, wurde das Format AVCHD entwickelt, das sich strukturell und inhaltlich eng an die Blu-ray-Norm anlehnt. Zeichnet ein Camcorder in AVCHD auf, sind die von ihm erstellten Discs, Speicherkarten oder Backups seiner Festplattendaten problemlos auf passenden BD-Playern abspielbar.

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