Era el año 1997. La tecnología DVD finalmente llegó a los hogares de todo el mundo, sacando el sonido y el vídeo digitales del laboratorio a la sala de estar. Cambió la forma en que veíamos películas. Pero esa revolución fue sólo el calentamiento.
En 2006, la industria se preparó para otro cambio. El Blu-ray Disc (BD ) entró en escena. Prometía manejar video y audio de alta definición con facilidad. Fotos. Datos. Archivos masivos. Los DVD estándar simplemente no podían seguir el ritmo.
HowStuffWorks analiza la mecánica detrás de Blu-ray. También analizamos cómo se compara este formato con otros competidores de vídeo digital. El objetivo es sencillo. Comprenda por qué fue importante el salto en el almacenamiento.
Un DVD estándar de una cara contiene 4,7 GB de datos. Esto es suficiente espacio para una película de dos horas en definición estándar. Podrías incluir algunos extras. Características. Escenas eliminadas. Comentario.
La alta definición cambia las matemáticas. La imagen es mucho más clara. Exige aproximadamente cinco veces más ancho de banda. Eso significa cinco veces el almacenamiento. A medida que los televisores se vuelven más nítidos y los estudios buscan una mejor calidad, los consumidores necesitan reproductores que puedan almacenar más datos. Los discos estándar chocaban contra una pared.
Blu-ray no es sólo un nuevo formato de disco. Es un motor de almacenamiento diseñado para manejar cantidades masivas de datos. Puede grabarlo, almacenarlo y reproducir vídeo de alta definición, audio digital o archivos de computadora. ¿El principal punto de venta? Capacidad.
Piense en un Blu-ray de una sola capa. Tiene el mismo tamaño físico que un DVD. Pero en lugar de 4,7 GB, tiene capacidad para hasta 27 GB de datos. Ese es un gran salto.
¿Qué significan 27 GB en términos reales?
– Obtienes más de dos horas de video de alta definición.
– O unas 13 horas de vídeo de definición estándar.
Si necesitas más espacio, el disco de doble capa mejora el juego. Almacena hasta 50 GB. Eso es suficiente para 4,5 horas de contenido HD. O más de 20 horas de vídeo estándar.
Los desarrolladores ya están buscando discos con capacidades aún mayores. La tecnología no se detiene.
Cómo almacena datos Blu-ray
Antes de sumergirnos en la construcción técnica, conviene comprender por qué la capacidad es mucho mayor que la de un DVD. La respuesta está en el láser y la lente.
Los DVD utilizan un láser rojo con una longitud de onda de 650 nanómetros. Blu-ray utiliza un láser azul violeta. La longitud de onda es más corta: alrededor de 405 nanómetros.
Una longitud de onda más corta permite que el láser se enfoque en un punto más pequeño del disco. Los puntos más pequeños significan pozos y tierras más pequeños. Las funciones más pequeñas significan que puedes empaquetar más datos en el mismo espacio físico.
La lente también tiene una apertura numérica más alta. Esto refuerza aún más el enfoque. Es la física la que hace el trabajo pesado.
La estructura de capas
Un DVD estándar tiene una capa reflectante. Un DVD-R o DVD+R tiene una única capa de grabación. Los discos Blu-ray pueden tener hasta dos capas y potencialmente más en versiones futuras.
La primera capa es semitransparente. El láser lo lee para llegar a la segunda capa. Esta es la razón por la que un disco de doble capa contiene casi el doble de datos que uno de una sola capa.
Los datos se almacenan en una pista en espiral. El paso de pista (la distancia entre pistas adyacentes) es más estrecho en un disco Blu-ray. Son 0,32 micrómetros. El paso de pista de un DVD es de 0,74 micrómetros. Pistas más estrechas significan más datos.
Por qué esto es importante para los usuarios
No es necesario saber matemáticas nanométricas para beneficiarse de esto. Sólo necesitas saber que un disco puede contener una temporada completa de un programa de televisión en HD. O una película de alta tasa de bits sin artefactos de compresión.
Para la distribución de software, significa que grandes instalaciones de juegos o proyectos de vídeo profesionales caben en un único medio. No más malabarismos con varios discos.
Comparación con DVD
La diferencia entre Blu-ray y DVD es marcada.
| Característica | DVD | Blu-ray |
|---|---|---|
| Longitud de onda del láser | 650 nm (rojo) | 405 nm (Azul-Violeta) |
| Capacidad de una sola capa | 4,7 GB | 25 GB (a menudo citado como ~23 GB utilizables) |
| Capacidad de doble capa | 8,5 GB | 50 GB |
| **Pista |
Integración de Internet y control de usuarios
Blu-ray no se trata sólo de almacenamiento. El formato introdujo una nueva capa de interactividad que los DVD estándar nunca ofrecieron. No sólo miras. Te conectas a Internet y abres subtítulos o funciones adicionales sobre la marcha.
La experiencia del usuario pasa de la visualización pasiva a la gestión activa. Puedes grabar televisión de alta definición (HDTV) sin perder calidad. No es un desastre comprimido. También puedes saltar instantáneamente a cualquier lugar del disco. No más esperas a que el láser busque.
Funciones como grabar un programa mientras se mira otro en el disco se convirtieron en estándar. Las listas de reproducción son fáciles de crear. Puede editar o reordenar programas grabados directamente en el disco. La unidad te ayuda buscando automáticamente un espacio vacío para que no sobrescribas una película que te encanta.
La Física del Láser Azul
¿Cómo encajan tantos datos? Los discos almacenan vídeo y audio en hoyos : ranuras en espiral que van desde el centro hasta el borde. Un láser lee el otro lado: los bultos. Más datos significan pozos más pequeños. Las fosas más pequeñas necesitan un láser más preciso.
Los DVD antiguos utilizan un láser rojo. Blu-ray utiliza un láser azul. De ahí el nombre.
La luz azul tiene una longitud de onda más corta de 405 nanómetros. Los láseres rojos se encuentran a 650 nanómetros. Esa longitud de onda más corta permite que el haz se enfoque con mayor precisión. Lee fosas de solo 0,15 micrones (μm) de largo. Eso es más de la mitad del tamaño de los fosos de DVD.
Blu-ray también redujo el paso de pista de 0,74 micrones a 0,32 micrones. Pozos más pequeños. Pistas más estrechas. Un disco Blu-ray de una sola capa tiene capacidad para más de 25 GB. Eso es cinco veces el espacio de un DVD.
Ingeniería alrededor de la inclinación del disco
Los discos se ven similares. Ambos tienen 1,2 milímetros de espesor. Pero la estructura interna es diferente.
Los DVD intercalan datos entre dos capas de policarbonato. Cada capa tiene un espesor de 0,6 mm. Esto provoca un problema llamado birrefringencia. La luz láser se refracta en dos haces separados. Si se divide demasiado, el disco se vuelve ilegible.
Una superficie inclinada provoca inclinación del disco. El rayo láser se distorsiona. Estos problemas hacen que la fabricación de DVD sea compleja. Blu-ray tuvo que resolverlos de manera diferente para manejar una mayor densidad de datos.
A continuación veremos exactamente cómo el formato supera estos obstáculos físicos.
Por qué “Blu-ray” y no “Blue-ray”
El nombre proviene del láser azul y del rayo óptico. ¿Pero por qué eliminar la “e”?
Los fabricantes omitieron intencionalmente la “e” del “azul”. Una palabra cotidiana como “azul” no puede ser marca registrada. Necesitaban un nombre único. “Blu-ray” se atascó.
Por qué los discos Blu-ray no sufren los problemas de birrefringencia del DVD
La principal diferencia de ingeniería entre Blu-ray y DVD no se trata solo de láseres. Se trata de física y de dónde se colocan los datos. Los DVD tradicionales intercalan la capa de grabación entre dos capas de policarbonato de 0,6 mm. Si alguna vez ha intentado leer un DVD deformado, conoce el problema. Ese espesor provoca birrefringencia, una distorsión de la luz que hace que el rayo láser se disperse. Los datos se vuelven ilegibles.
Blu-ray le da la vuelta a este modelo. Coloca los datos encima de una única capa de policarbonato de 1,1 mm de espesor. Esto no es arbitrario. Previene por completo la birrefringencia. Pero también hace algo más. Acerca la capa de grabación a la lente del objetivo del mecanismo de lectura.
“Tener los datos encima evita la birrefringencia y por tanto evita problemas de legibilidad.”
Esta proximidad prácticamente elimina los problemas de inclinación del disco. El láser no tiene que atravesar tanto material para alcanzar los datos. El resultado es una señal más limpia. No más saltos. No más errores de lectura causados por pequeñas imperfecciones físicas en la estructura del disco.
La paradoja de los costes de fabricación
Aquí es donde se pone interesante. Se podría suponer que un diseño más complejo implica mayores costos de producción. Pero el enfoque de una sola capa de Blu-ray en realidad ahorra dinero durante la fase de moldeo.
La fabricación de DVD es un baile delicado. Se inyecta en el molde dos discos separados de 0,6 mm. Luego los pegas. La capa de grabación se encuentra en el medio. Este proceso requiere extrema precisión. Cualquier ligera desalineación o tensión en el plástico puede inducir birrefringencia. Es lento. Es quisquilloso. Es caro.
Blu-ray simplifica la cadena. Sólo se moldea un disco de 1,1 mm. Eso es todo. Un paso en lugar de dos. Sin pegamento. Sin sándwiches. El proceso de moldeo por inyección es más rápido. Es más estable. Los ahorros de costos derivados de esta producción optimizada son significativos.
Equilibrio entre protección y precio
Por supuesto, hay una compensación. Debido a que la capa de datos ahora está expuesta más cerca de la superficie, necesita protección. Se aplica una capa dura al exterior del disco. Esto protege los datos de arañazos y huellas dactilares. Es una adición necesaria. Sin él, el disco quedaría inservible en unos días.
¿Este recubrimiento adicional hace que la fabricación de discos Blu-ray sea más costosa que la de los DVD? No. Los ahorros del proceso de moldeo por inyección simplificado compensan el costo de la capa protectora. El resultado final es un disco cuya fabricación no cuesta más que un DVD estándar.
Por eso el Blu-ray podría competir en precio desde el primer día. No se trataba sólo de una mejor calidad de vídeo. Se trataba de un diseño de fabricación más inteligente. El sustrato más grueso no es un inconveniente. Es la base de un mejor rendimiento y menores costos de producción. La tecnología funciona porque respeta los límites de la luz. Y el modelo de negocio funciona porque respeta los límites del presupuesto.
La diferencia de velocidad es lo primero que te llama la atención. Velocidad de transferencia de datos Blu-ray es de 36 Mbps. Compare eso con el límite de 10 Mbps de los DVD estándar. No se trata sólo de una mejora marginal. Es un salto generacional. Puede colocar 25 GB de datos en un solo disco. Eso es suficiente para un largometraje en alta definición, grabado en poco más de noventa minutos.
En guardia
La seguridad nunca fue una idea de último momento para Blu-ray. Está integrado en el hardware. Los DVD actuales son muy fáciles de copiar. Los discos Blu-ray vienen equipados con un sistema de cifrado seguro. Esto no es sólo una contraseña. Se trata de una identificación única incrustada en la estructura del disco. El objetivo es sencillo. Protéjase contra la piratería de vídeos y la infracción de derechos de autor. Los estudios necesitaban una forma de detener la copia “digital” que plagaba la era del DVD. Blu-ray fue su respuesta.
Formatos
La arquitectura del formato es donde las cosas se complican. O flexibles. Dependiendo de a quién le preguntes.
Los DVD y CD comenzaron como medios de sólo lectura. Solo agregaron opciones grabables y regrabables años después. Blu-ray se saltó esa fase. Fue diseñado desde cero teniendo en cuenta múltiples formatos. Por eso ves tantas siglas cuando compras discos vírgenes.
- BD-ROM es para contenido de sólo lectura. Piense en películas pregrabadas. Es el equivalente digital de un CD prensado.
- BD-R significa grabable. Esto es para el almacenamiento de datos de la PC. Una vez que le escribes, ya está. No puedes borrarlo.
- BD-RW es regrabable. También para almacenamiento de datos en PC. Puede sobrescribir este disco varias veces.
- BD-RE es otro formato regrabable. Pero éste está específicamente optimizado para grabación HDTV. Si está utilizando una grabadora de Blu-ray para ver televisión en vivo, este es el disco que necesita.
“A diferencia de los DVD y CD, que comenzaron con formatos de sólo lectura y sólo más tarde agregaron formatos grabables y regrabables, el Blu-ray se diseñó inicialmente en varios formatos diferentes”.
La variedad es confusa. Pero permite la especialización. No utiliza un BD-RE para almacenar fotografías familiares. Usas un BD-R. No se utiliza un BD-ROM para grabar un juego. Necesitas flexibilidad.
Competidores de Blu-ray
La guerra de formatos está lejos de terminar. Analizaremos algunos de los competidores de Blu-ray en la siguiente sección.
Los fabricantes querían que Blu-ray se tragara todo el mercado del DVD. Esperaban un barrido limpio. Pero la realidad fue más complicada. JVC vio la transición y construyó un puente. Crearon un disco combinado Blu-ray/DVD. Este híbrido tenía alrededor de 33,5 GB. Permitió a los estudios publicar videos en formatos nuevos y antiguos en un disco físico. Fue un compromiso para una audiencia dividida.
Pero Blu-ray no fue el único juego en la ciudad. El mercado estaba abarrotado. Otros formatos luchaban por una porción del pastel del DVD.
El contendiente HD-DVD
Ingrese HD-DVD. También conocido como AOD (Disco óptico avanzado). Toshiba y NEC desarrollaron este estándar rival. En realidad, estaba en proceso antes del DVD normal. El verdadero desarrollo no comenzó hasta 2003.
El principal argumento de venta fue el costo. HD-DVD utilizaba el mismo formato básico que los DVD tradicionales. Esto significó que los fabricantes podrían utilizar los equipos existentes. Eso ahorró dinero. Mantuvo las líneas de producción en funcionamiento sin grandes gastos de capital.
La capacidad de almacenamiento era competitiva. Un HD-DVD regrabable de una sola capa tenía 15 GB. La doble capa subió a 30 GB. Los discos de triple capa podrían almacenar 45 GB. Compare eso con los límites de 27 GB y 50 GB de Blu-ray. Los HD-DVD de sólo lectura tuvieron un rendimiento ligeramente menor. Las capacidades interactivas también coincidían con el estándar HDi de Blu-ray. Si desea profundizar en la tecnología, consulte Cómo funciona HD-DVD.
Otros jugadores en el ring
Blu-ray y HD-DVD dominaron los titulares. Pero el campo era más amplio. Warner Bros. Pictures desarrolló HD-DVD-9. Este sistema utilizaba una mayor compresión. Incluyó unas dos horas de vídeo de alta definición en un DVD estándar. Fue un truco inteligente para un período de transición.
Taiwán contribuyó con Disco versátil avanzado (FVD). Este era un DVD actualizado. Ofrecía más almacenamiento. Los discos de una cara tenían capacidad para 5,4 GB. Las versiones de doble cara alcanzaron los 9,8 GB. China introdujo el Disco de vídeo mejorado (EVD). Otro contendiente de alta definición. Otro formato para confundir a los consumidores.
Aplicaciones profesionales
La tecnología láser azul no era sólo para películas. Sony desarrolló versiones profesionales. Crearon XDCAM para emisoras y estudios audiovisuales. También crearon ProData (Disco Profesional para Datos). Esto fue para el almacenamiento de datos comerciales. Piense en copias de seguridad del servidor. Mantuvo activo el mercado de almacenamiento de alta densidad más allá del cine en casa.
El futuro era más grande
25 GB o 50 GB parecían mucho en ese momento. Pero el futuro prometía más. Pioneer ya estaba mirando hacia el futuro. Estaban desarrollando un disco óptico con 500 GB de capacidad. Eso destruiría la mayoría de los discos duros de las PC.
¿Cómo? Láseres ultravioleta. La longitud de onda es incluso más corta que la del azul. Una longitud de onda más corta significa pozos de datos más pequeños. Los pozos más pequeños significan más datos. La guerra del almacenamiento apenas había comenzado.
Preguntas frecuentes sobre Blu Ray
¿Qué es el disco Blu-ray?
Blu-ray Disc es un formato de disco óptico de alta capacidad. Almacena vídeo, audio y datos informáticos de alta definición. Un disco puede contener hasta 256 GB de datos.
¿Están obsoletos los discos Blu-ray?
No. Están lejos de ser obsoletos. Los medios físicos todavía tienen un lugar.
¿Cuál es la diferencia entre DVD y Blu-ray?
La principal diferencia es la resolución. Blu-ray ofrece una resolución más alta que el DVD.
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Fuentes
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Sony entregará títulos Blu-ray el 20 de junio, CNET News, 13 de junio de 2006
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Antecedentes de la tecnología Blu-ray Disc, disco Blu-ray.
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“BDF anuncia los próximos pasos para establecer el disco Blu-ray como el formato de disco óptico de próxima generación”. Comunicado de prensa del BDF. 8 de enero de 2004.
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Tecnología y formatos de DVD Blue Laser HD, Disctronics.com.
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“Blu-ray Disc ofrecerá cinco veces más capacidad que los discos DVD con costos por disco comparables”. Comunicado de prensa del BDF. Disco Blu-ray, 29 de marzo de 2004.
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Preguntas frecuentes sobre Blu-ray, Blu-ray.com
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Frauenheim, ed. La batalla de estándares podría disparar a ambos lados, CNET news.com, 17 de agosto de 2004.
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Se establece el formato de grabación de vídeo en disco óptico de gran capacidad “Disco Blu-ray”, comunicado de prensa de disco Blu-ray, 19 de febrero de 2002.
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Parisi, Paula. “El gran debate sobre el DVD”, Hollywood Reporter, 13 de abril de 2004, página S13.
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¿Qué es Blu-ray?, Blu-ray.com
