Blu ray

Mai 2015

Disques Blu-ray


Le disque Blu-ray (ou BD) est un média optique conçu pour le stockage de vidéos haute définition et de données. Il présente les mêmes dimensions qu'un CD ou un DVD standard.

Ce format a fini par s'imposer après une « guerre de standard » l'opposant au format HD DVD, soutenu essentiellement par Microsoft et Toshiba. Ce format avait l'avantage d'être moins cher, mais se contentait d'un espace de stockage un peu plus réduit. À la suite de l'annonce par Toshiba d'abandonner en février 2008 le développement des produits HD DVD, l'ensemble des autres partenaires ont abandonné le format, laissant Blu-ray s'imposer en tant que standard du stockage haute définition.

Laser bleu


Son nom provient de l'utilisation d'un laser bleu (en fait plutôt violet) pour la lecture ou l'écriture des données. Ce laser a une longueur d'onde de 405 nm, alors que les lasers présents dans les lecteurs CD ou DVD classiques utilisent respectivement des lasers infrarouges proches (780 nm) ou rouges (650 nm). Le laser bleu, avec sa longueur d'onde plus faible, permet de lire ou écrire des « trous » plus petits sur un même espace, ce qui permet par là même d'augmenter le nombre de sillons du disque et donc de stocker un plus grand nombre d'informations.

Sa capacité courante est de 25 Go en simple face et 50 Go en double face. Trois standards sont définis : le BD-R (disque enregistrable), le BD-RE (réinscriptible) et le BD-ROM (lecture seule).

Des disques BD-ROM à 4 couches sont également possibles : il existe ainsi des disques de 100 Go utilisant 4 couches de 25 Go, et de même de 200 Go utilisant 6 couches de 33,3 Go. Pour le moment, tous les lecteurs du marché ne sont pas capables de les lire. À terme, il pourrait exister jusqu'à 10 couches (par face).

Comme pour les CD-R ou DVD-R, plusieurs vitesses d'enregistrement ont été définies pour le BD-R (ou -RE) :

Vitesse Taux de transfert (Mo/s) Temps d'écriture (min) pour un disque Blu-ray
Simple coucheDouble couche
1x4,590180
2x94590
4x182345
6x271530
8x361223
12x54815


À ce jour, les deux dernières vitesses (8x et 12x) restent totalement théoriques.

Sur les disques Blu-ray, la surface sur laquelle sont présentes les données doit toutefois être plus près de la surface du disque. Comparé à un DVD standard, il est donc plus sensible aux rayures. Les premières versions utilisaient pour éviter ce désagrément des boîtiers de protection intégrés de type cartouche. Les progrès rapides effectués par les fabricants (TDK, Sony, Verbatim, etc.) dans le domaine des polymères ont permis de supprimer ces protections et d'abandonner l'enveloppe de protection.

Comme pour le CD ou le DVD, il existe un format réduit de Blu-ray à 8 cm (au lieu de 12 cm). Ce format, simple couche, à une face, est destiné à de petits appareils portables (caméra, console portable, etc.) et permet de stocker 15 Go.

Compression, codecs et heures de vidéo


Le format BD-ROM spécifie trois formats de compression pour la vidéo : MPEG-2, H.264/AVC, SMPTE VC-1. Le codec MPEG-2 est le standard actuellement utilisé pour les DVD. En utilisant ce codec, il est possible de placer deux heures de vidéo haute définition sur un disque simple couche, car le MPEG-2 haute définition nécessite un taux de transfert d'environ 25 Mbit/s (chaque seconde de film utilise donc 3 Mo). En comparaison, le codec H.264/AVC (qui est une évolution du MPEG-4) et le codec SMPTE VC-1 (dérivé des développements de Microsoft pour son codec inclus dans Windows Media Player 9) permettent de stocker jusqu'à 4 heures de film sur le même support.

Le choix du codec par le producteur du disque n'est pas qu'une affaire de temps maximal disponible sur le disque. C'est également un problème de coûts de licence et de royalties à payer. Il arrive ainsi que sur un même disque on trouve le film principal en VC-1 et les bonus en MPEG-2.

Les graveurs de salon disponibles actuellement (formats BD-R et BD-RE) ne supportent que le codec MPEG-2. En effet, ce standard étant utilisé pour la diffusion HDTV (TV haute définition), l'enregistreur écrit directement ce flux sur le disque (aucun enregistreur actuellement disponible pour le grand public n'est capable de transcrire en temps réel du MPEG-2 vers un autre codec).

Il n'est pas précisé dans la norme Blu-ray que les lecteurs doivent être compatibles DVD ou CD. Si la quasi-totalité des modèles présents dans le commerce le sont effectivement, il est indispensable de s'en assurer, quelques-uns ne permettant toujours pas la lecture de certains CD.


Zonage et protections


Comme pour les DVD, les disques Blu-ray peuvent être soumis à l'utilisation sur une zone géographique. Il n'existe toutefois avec ce standard que trois régions définies à l'échelle mondiale.

La zone A correspond aux Amériques, à l'Asie de l'Est et du Sud-Est, la zone B, à l'Europe, l'Afrique, le Moyen-Orient, et l'Océanie. Enfin, la zone C couvre l'Asie centrale et du Sud ainsi que la Russie.

Ainsi, la plupart des fabricants de BD (Japon, Corée, Malaisie) sont situés dans la même zone que l'Amérique du Nord. En 2008, environ deux tiers des disques produits n'étaient pas rattachés à une région.

Le disque Blu-ray permet d'utiliser plusieurs types de systèmes de gestion de droits ou DRM (Digital Rights Management).
  • AACS (Advanced Access Content System) est un standard utilisé depuis plusieurs années par LLC, un consortium incluant Disney, IBM, Intel, Microsoft, Panasonic, Sony, Toshiba et Warner Bros. Bien que des failles aient été trouvées en 2006, cet algorithme continue à être utilisé en utilisant de nouvelles clés cryptographiques.
  • BD+ est développé par Cryptography Research Inc. et basé sur l'utilisation d'une mini-machine virtuelle (sur le même principe qu'un Java embarqué) capable de vérifier le bon usage du lecteur, si ses clés n'ont pas été modifiées, si chaque élément de la chaîne (du lecteur au téléviseur HD par exemple) est valide, et de décoder le contenu audio et vidéo.
  • Enfin, BD-ROM Mark permet de stocker une clé cryptographique sur un BD-ROM sans que cette clé puisse être dupliquée vers un BD-R grâce à l'usage d'un format propriétaire de BD-ROM, décodable uniquement avec une puce spécifique, présente sur les lecteurs compatibles.
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