Hace ya un tiempo varios conocidos me preguntaban “¿Que es un Blu-ray?” a lo cual yo respondía “Mucha idea no tengo, pero el rayito azul le permite grabar mas información… pásame la birra que este vaso esta pinchando” debido a eso (la birra) decidí para esta ocasión preguntarme ¿Como funciona y que es el Blu-ray (tiene nombre de súper héroe comics yanquis, eso se lo dejamos ROK). Usando mi gran (¿?!) habilidad de deducción me dije “seguro que un tiene que ver con un rayo Blu” (cuac!). En realidad encontré mucho más que chistes malos…

Un poco de historia

Sony y Pioneer (dos PyMEs) se juntaron para desarrollar una nueva tecnología en lo que respecta al almacenamiento de datos, presentándose un primer prototipo en el año 2000 y en 2002 se fundo una asociación entre varias empresas para desarrollar la tecnología conocida como Blu-Ray Disc Association. Paralelamente y con Toshiba (ni tonta ni perezosa) a la cabeza comenzó a desarrollar la tecnología Hd-Dvd (ya haremos algún informe mas adelante).

¿De que se trata el Blu-ray?

En realidad lo que se usa es un laser de luz azul-violeta que tiene una longitud de onda mucho menor a la del laser rojo usado en las lectoras de DVD, la longitud del laser rojo es de 650 nanómetros mientras que el del laser azul-violeta es de 405 nanómetros, un ultimo dato, el laser de los CD es de 780 nanómetros. Con esta pequeña diferencia de 245 nanómetros puede crear mas surcos en la misma superficie con respecto al DVD, junto a otras cualidades que se describen a continuación le permiten al Blu-ray lograr una gran diferencia en capacidad de almacenamiento. En la imagen se puede notar la diferencia entre los surcos producidos por cada laser en los distintos discos (CD,DVD y Blu-ray), la composición de cada disco es diferente pero la base es la misma. Veamos la composición interna de un Blu-ray.

1. Capa superior de protección: Esta capa está fabricada con un material denominado Durabis , desarrollado y creado por TDK, que protege el disco de abrasiones que se puedan producir por el uso.
2. Capa de cobertura: Lámina de un material especial, que puede ser Spring Coating. La tecnología exclusiva de TDK Spin Coating permite dar a los discos Blu-ray una capa de cobertura ultra-uniforme de 0,1mm de grosor. El láser del hardware debe pasar a través de la capa de cobertura del disco en su camino hacia la capa de grabación. Cualquier irregularidad en el grosor de la capa de cobertura puede causar problemas o errores en la grabación o reproducción. La cobertura ultra suave facilitada por el TDK Spin Coating asegura una lectura precisa del láser y unos resultados perfectos.
3. Capa de protección (2ª): Está fabricada con un tipo de plástico, y sirve como aislante de la capa de grabación.
4. Capa de grabación: Es donde se graban los datos, con una longitud mínima de “hueco” de 0.15 nanómetros. Gracias a ello, se consigue un tamaño de pista de tan solo 0.32 nanómetros, inferior a la de un HD-DVD. Gracias a esto el Blu-Ray tiene mayor capacidad que el HD-DVD.
5. Capa de protección (3ª): Se trata de otra lámina de plástico, como la que se encuentra en el otro lado de la capa de grabación, y realiza la misma función de aislante.
6. Capa reflectante: Esta lámina, fabricada con un metal especial, refleja la luz del láser, de manera que el lector puede interpretar si cada bit se trata de un “uno” o de un “cero”. Al igual que en los DVD DL, o HD-DVD, cuando hay más de una capa, el metal que se emplea es semitransparente, y deja traspasar la longitud de onda del láser cuando esta cambia para pasar a la capa inferior de datos.
7. Capa de protección (4ª): Esta lámina de plástico, que suele ser de policarbonato, sirve para aislar la capa reflectante y prevenir que los daños que se produzcan en la etiqueta puedan afectar a la información del disco.
8. Etiqueta del disco: Es donde aparece el nombre y la marca del disco. Puede estar fabricada con plásticos de muchos tipos, y su única función es estética.

El láser azul-violeta utilizado en los discos Blu-ray y la pequeña longitud de onda comparado con el DVD le permiten aumentar la apertura numérica (0.85, comparado con 0.6 para DVD). Con ello, y gracias a un sistema de lentes duales y a una cubierta protectora más delgada, el rayo láser puede enfocar de forma mucho más precisa en la superficie del disco. Dicho de otra forma, los puntos de información legibles en el disco son mucho más pequeños y, por tanto, el mismo espacio puede contener mucha más información. Si se fijan bien en la imagen se ve que el largo de puntos es diferente, de esta forma el sistema diferencia entre “0” y “1”. Otras de las mejoras en la tecnología que le permiten mayor capacidad de almacenamiento se debe a la incorporación de un sistema mejorado en la codificación de datos que permite empaquetar más información. Con el Blu-ray intentaron resolver dos problemas que se presentaba con el DVD (por ello la estructura interna es distinta):

1ro: Para la lectura en el DVD el láser debe atravesar la capa de policarbonato de 0,6 mm en la que el láser se puede difractar en dos haces de luz. Si esta difracción es alta, por ejemplo si estuviera rayado, impide la lectura del disco. En el Blu-ray, al tener una capa de sólo 0,1 mm se evita este problema, ya que tiene menos recorrido hasta la capa de datos, además esta capa es resistente a las rayaduras.
2do: Si el disco estuviera inclinado, en el caso del DVD, por igual motivo que el anterior problema, la distorsión del rayo láser haría que leyese en una posición equivocada, dando lugar a errores. Gracias a la cercanía de la lente y la rápida convergencia del láser, la distorsión es inferior, pudiéndose evitar el error de lectura.

La cercanía entre la capa de lectura y la superficie del disco hacía los discos Blu-ray más propensos a rayaduras y suciedad que un DVD normal.Es por ello que se pensó primero en comercializarlos en una especie de carcasa protectora, muy parecido a los discos ZIP. Hasta que TDK (otra PyME) desarrollo un sustrato protector llamado Durabis, compensando la fragilidad del Blu-ray y otorgándole una protección extra contra las rayaduras. A su vez Sony también desarrollo sus recubrimientos anti rayones y anti estática. Verbatim a su vez también tiene su propia tecnología de cobertura llamada Scrachtguard.

¿Por que cambiar de formato?

Con la creciente instalación de televisores de alta definición en los hogares (del mundo, no tomes referencia a la Argentina xD) los cuales están preparados para trabajar con señales HDTV (Televisión de Alta Definición) proporcionado resoluciones de alrededor de 1080 líneas verticales, en cambio la resolución del formato MPEG-2 con el que funciona el DVD es de tan sólo 500 líneas, la cantidad de líneas depende de la norma utilizada por los países (no vamos a ahondar en el tema de las normas). El formato Blu-ray también es favorable para las productoras de cine que a la hora de editar su película en DVD tienen que hacerle una serie de reconversiones al audio y al sonido para que entre en un DVD perdiendo calidad en el proceso, en cambio con el Blu-ray no es necesario este proceso dejando una mayor calidad de video (la cual la podes apreciar con Televisores HDTV) y de audio, llegando a meter 8 canales de audio. Hablemos un poco de las capacidades de almacenamiento del Blu-ray, los de una sola capa pueden almacenar alrededor de 25 GB o cerca de 6 horas de vídeo de alta definición más audio, actualmente está en el mercado el disco de doble capa que puede contener aproximadamente 50 GB. En mayo de 2005, TDK anunció un prototipo de disco Blu-ray de cuatro capas de 100 GB y en octubre de 2007 Hitachi anunció que había desarrollado un prototipo de BD-ROM de 100 GB que, a diferencia de la versión de TDK y Panasonic, era compatible con los lectores disponibles en el mercado y solo requerían una actualización de firmware. Hitachi no se durmió en los laureles y se embarco en el desarrollo de una versión de 200GB. Pero las investigaciones de Pioneer le permitió crear un disco Blu-ray de 20 capas con una capacidad total de 500 GB (“nunca es demasiado y demasiado es poco)”, aunque no sería compatible con las unidades lectoras ya disponibles en el mercado, como haría Hitachi.

Veamos un poco que codecs soporta esta tecnología.

Al igual que sus predecesores el Blu-ray soporta los mismos sistemas de archivo, el UDF y el ISO 9660. Soporta los formatos de compresión MPEG-2, MPEG-4 y VC-1. Los formatos MPEG-4 AVC Y SMPTE VC-1 implementan algoritmos de compresión que permiten ofrecer gran calidad. El formato MPEG-2 se mantiene por retrocompatibilidad, es casi obsoleto (comparado con los otros) pero aún así se ha utilizado para codificar la mayor parte de las primeras películas que han salido en formato Blu-Ray. Algo “extraño” es lo que sucede con el SMPTE VC-1, el mismo pertenece a un consorcio de compañías dominado por Microsoft (seguro que es parte de la conspiración para controlar el planeta :p), el grado de implantación del códec es desigual, favoreciendo al HD DVD. A pesar de esto Microsoft ha hecho un esfuerzo notable (que buenas persona!) realizando seminarios para las compañías del sector aumentando la aceptación del VC-1. Algo interesante para destacar es la inclusión de la plataforma Java (un poroto para Java) en el estándar de las películas grabadas en Blu-ray. Esta plataforma, nombrada de BD-J (Blu-ray Disc Java), permite más libertad a los desarrolladores para incluir contenidos en la película, capacidad para desplegar un menú en cualquier momento de la reproducción y la posibilidad de incrustar aplicaciones en el disco. Se proyecta la posibilidad de descargar contenidos adicionales desde Internet al disco como subtítulos en determinados idiomas, contenidos especiales, escenas cortadas, etc. Por otro lado, hay detractores (siempre los hay :p) que dicen que es innecesariamente complejo y las regalías por su uso son excesivos.
En cuanto a los codecs de compresión de audio son LPCM (sin compresión), DTS, Dolby Digital, Dolby True HD y DTS-HD Master Audio, éstos son los principales. Los tres primeros se mantienen por retrocompatibilidad respecto al DVD. Los dos últimos representan una gran mejora permitiendo la compresión sin pérdidas.