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Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher Name des Autors / der Autoren: Sebastian Mohr, Sebastian Wolff Titel der Arbeit: "Blu-ray und mögliche Folgeentwicklungen im Rahmen der optischen Speicher" Hochschule und Studienort: FOM Neuss Inhaltsverzeichnis • 1 Einleitung • 2 Geschichte der optischen Speichermedien • 3 Blu-ray ♦ 3.1 Technische Übersicht ◊ 3.1.1 Technische Daten ◊ 3.1.2 Blu-ray Format ⋅ 3.1.2.1 Pits/Marks und der blau-violette Laser ⋅ 3.1.2.2 Physikalischer Aufbau ◊ 3.1.3 Kopierschutzverfahren ⋅ 3.1.3.1 Mechanismen • 3.1.3.1.1 AACS • 3.1.3.1.2 BD+ ⋅ 3.1.3.2 Gegenmaßnahmen ♦ 3.2 Blu-ray und HD Disc ♦ 3.3 Einsatzgebiete der Blu-ray Disc ◊ 3.3.1 High Definition ⋅ 3.3.1.1 Video • 3.3.1.1.1 Videospezifikation • 3.3.1.1.2 Audiospezifikation ⋅ 3.3.1.2 Videospiele ⋅ 3.3.1.3 Digitalcamcoderfilme ⋅ 3.3.1.4 TV-Aufzeichnung Inhaltsverzeichnis 1 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher ◊ 3.3.2 Archivierung und Datensicherung ♦ 3.4 Kritik ◊ 3.4.1 Vorteile für die Industrie ◊ 3.4.2 Vorteile für den Endbenutzer ◊ 3.4.3 Nachteile der Blu-ray Disc ♦ 3.5 Markt ◊ 3.5.1 Abspielgeräte ⋅ 3.5.1.1 Allgemeine Betrachtung ⋅ 3.5.1.2 Empfehlungen ◊ 3.5.2 Aufzeichnungsgeräte • 4 Mögliche Folgeentwicklungen ♦ 4.1 TeraDisc ◊ 4.1.1 Technologie ◊ 4.1.2 Lese- und Schreibvorgang ♦ 4.2 Mutliplexed Optical Data Storage ♦ 4.3 Multiplexed Optical Recording ♦ 4.4 Holographic Versatile Disc ◊ 4.4.1 Funktionsweise ◊ 4.4.2 Technische Daten ♦ 4.5 Protein-coated Disc • 5 Fazit • 6 Fußnoten / Quellen • 7 Abbildungsverzeichnis • 8 Tabellenverzeichnis • 9 Quellen ♦ 9.1 Literaturquellen ♦ 9.2 Internetquellen 1 Einleitung 'So what sort of business are you in?' I am asked by a bored traveller sitting next to me on an airplane trip, sometime in 2004. 'A new technology called Blu-ray Disc,' I answer. 1 Einleitung 2 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 'Blue.....uh......what?' 'Blu-ray Disc. It'll be a next generation disc format - similar to DVD - but this one is going to be high definition. You know, HDTV on a disc that looks and feels just like a DVD when you hold it in your hand. You won't believe how great the picture looks on a decent HDTV set.' A flicker of hopeful recognition at 'DVD' and 'HDTV'. Then suddenly, a dark look. 'Wait a minute. Does that mean I have to throw away all of my DVDs? Already?? Why do we need another disc format, anyway?' [1] In der heutigen Zeit, in der sich die Technologie konstant weiterentwickelt, werden Endverbraucher zunehmend mit der Frage konfrontiert, in wie weit einige dieser neuen Entwicklungen erforderlich sind. Das beste Beispiel für einen stetigen technologischen Fortschritt ist der Bereich der Speichermedien. In Hinsicht auf das immer schneller wachsende Volumen privater Daten, vor allem im multimedialen Bereich, mussten sich auch die Kapazitäten der Speichermedien in den letzten Jahren stark ausdehnen. Zum Beispiel haben heutige magnetische Festplatten ein ca. 400000fach größeres Fassungsvermögen als vor 50 Jahren. [2][3] Auch die Technologie der digitalen optischen Speichermedien hat sich weiterentwickelt und befindet sich nun schon im vierten Entwicklungszyklus, wenn man die analoge Laser CD miteinbezieht. Nach dem weltweitem Erfolg der CD und DVD ist schon das nächste optische Medium erhältlich: Die Blu-ray Disk. Die folgende wissenschaftliche Fallstudie beschäftigt sich ausführlich mit diesem neuartigen optischen Speichermedium. Dabei wird neben der technischen Übersicht und den Einsatzgebieten, auch auf die Vor- und Nachteile der Blu-ray Disk eingegangen. Somit soll eine Antwort auf die anfängliche Frage gefunden werden, in wieweit dieses neue Disk-Format notwendig bzw. nützlich für den Endverbraucher und den industriellen Markt ist. Des Weiteren wird die Fallstudie einen Blick in die Zukunft werfen und sich mit potenziellen Folgeentwicklungen im Rahmen der optischen Speichermedien beschäftigen. 2 Geschichte der optischen Speichermedien Abb. 1: Laserdisc im Vergleich zur CD Um die Blu-ray Disc historisch einordnen zu können, wird im Folgenden auf die Geschichte der optischen Speicherplatten eingegangen. Zunächst wird der Begriff der optischen Speicherplatten definiert: ?Optische Speicherplatten sind feste runde Kunststoffscheiben, bei denen lasergenerierte Lichtenergie direkt zum Lesen und Schreiben von Informationen auf optisch reaktivem Material verwendet wird??[4] Zudem sind optische Speicherplatten abzugrenzen von handelsüblichen Festplatten, da Festplatten durch die Verbindung mit einem Laufwerk keine Wechselmedien darstellen. [5] Obwohl schon Anfang der 60er Jahre die Entwicklung des ersten optischen Speichermediums für Videos begann, startete erst 1978 die Vermarktung der von Philips, Pioneer und MCA entwickelten LaserDisc (LD), zunächst auch Laservision oder CD-Video genannt.(Siehe Abb. 1)[6] Diese erste CD-ähnliche Speicherplatte hatte einen 2 Geschichte der optischen Speichermedien 3 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher Durchmesser von bis zu 30cm. Die Speicherung der Daten erfolgte in einem analogen Format durch die erstmalige Verwendung von Lasertechnik. Diese Technik hatte zu dieser Zeit den Vorteil, dass sich die Daten beim Lesen im Gegensatz zur VHS nicht abnutzen. Trotz dieser Umstände war der kommerzielle Erfolg im Vergleich zur Compact Disc (CD) vor allem bei den europäischen Konsumenten eher gering. Gleichwohl wurde erst zu Beginn des Jahres 2009 die Produktion der passenden Abspielgeräte von dem Elektronikkonzern Pioneer eingestellt. [7] Durch noch kleinere Datenstrukturen und einen Datenspeicherungsvorgang, der auf der Umsetzung von digitalen Daten in sogenannte Pit-Strukturen basiert (Siehe Kapitel 3.1.2.1, entstand im Jahre 1982 eine neue Generation von Speichermedien: Die Compact Disc (CD) mit einer Speicherkapazität von bis zu 900 Megabyte. Zu Beginn spezifizierte sich die Compact Disc auf den Anwendungsbereich der Speicherung von Audiodateien (Compact Disc Digital Audio System). Bis 1996 wurde das Format der Compact Disc mehrere Male weiterentwickelt, wobei im weiterem Verlauf nur auf einige eingegangen wird: 1985 wurde die CD zur Speicherung digitaler Computerdaten in die Compact Disc ? read only memory (CD-ROM) variiert. Diese bespielte, nicht veränderbare CD, ist heute noch der CD-Standard für Computersoftware. [8] Nach weiteren zehn Jahren Entwicklungsphase kam 1994 das erste beschreibbare CD-Format auf den Markt, die CD-i. [9] Die CD-Interaktiv war der Vorreiter der heute bekannten CD-Recordable (CD-R), der einmalig beschreibbaren CD, die es den Anwendern erlaubte, voll funktionale Compact Discs mit eigenen Daten zu erstellen. ?As price dropped, CD-R became widely popular for business and personal archiving?.[10] 1996 wurde die CD, durch die Möglichkeit diese wieder zu beschreiben (CD-Rewritable: CD-RW), ein weiteres Mal revolutioniert. So war es den Anwendern möglich, eine CD-RW bis zu 1000 mal wieder zu verwenden. Durch den steigenden Wunsch nach mehr Speicherkapazität wurde 1995 die Digital Versatile Disc (DVD) entwickelt und standardisiert. Die Größe einer DVD entspricht der einer CD (12cm Durchmesser) und kann durch eine erhöhte Spur und Pitdichte bis zu maximal 17,08GB aufnehmen.[11] "Ein wesentlicher Grund für die Einführung der DVD liegt in der Möglichkeit der Distribution von Spielfilmen in hoher Qualität und der Unterstützung von Mehrkanaltönen."[12] Durch die kosteneffizienten und technischen Voraussetzungen, sowie die Handlichkeit, ist die DVD zum weltweiten Standard für digitales Video geworden. Ein weiterer Eckpfeiler für den Erfolg der DVD war die Integration dieser mit dem PC mittels DVD-ROM-Laufwerken ab dem Jahre 1997. Vergleichbar mit den CD-Formaten wurde auch die DVD in verschiedenen Formaten entwickelt. Zu den bekanntesten Formaten gehört die DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R sowie die DVD+RW. Da eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Formate über den inhaltliche Rahmen der Fallstudie hinausgehen würde, werden diese nicht weiter behandelt. Doch schon im neuen Jahrtausend wurde die Speicherkapazität der DVD durch die Einführung des High Definition Video Formats überschritten. Es wurde Zeit für ein neues Format, ein Format, das die Speicherkapazität der DVD weitaus übersteigen sollte: Die Blu-ray Disc. Im Jahre 2002 wurde das neue Speicherplattenformat Blu-ray erstmalig einer Gruppe von 17 führenden Unternehmen vorgestellt, die alle unterschiedliche, aber wichtige Branchen in Bezug auf die Vermarktung des Produktes repräsentierten: Unterhaltungselektronik, PC, Peripheriegeräte, Musik- und Unterhaltungssoftware. [13] 2004 wurde die Blu-ray Disc für den Vertrieb von Videofilmen und Spielen auf den Markt gebracht. Des Weiteren gibt es, ähnlich der CD und DVD, die Formate BD-ROM, BD-R und BD-RW. Von Beginn des Markteintrittes bis Anfang 2008 musste sich die Blu-ray Disc gegen ihr stärkstes Konkurrenzprodukt behaupten: Die High Definition DVD (siehe Kapitel 3.2). Seither wird das Angebot an Blu-ray Filmen und Spielen weiter verstärkt und die Endverbraucher können sich an den gestochen scharfen Bildern und Tönen des High Definition Formats erfreuen. Dennoch wird auch die Blu-ray Disc nicht die letzte Evolutionsstufe der optischen Speichertechnik sein. Im Kapitel 4 wird diesbezüglich detailliert auf die potenziellen Nachfolgemedien eingegangen. 2 Geschichte der optischen Speichermedien 4 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3 Blu-ray Das folgende Kapitel setzt sich ausgiebig mit der Blu-ray Disc auseinander. Zu Beginn des Kapitels wird die Technologie, die sich hinter der Blu-ray Disc verbirgt, durchleuchtet. Es erklärt und legt die Kopierschutzverfahren der Blu-ray Disc dar und zeigt einen Vergleich mit dem Konkurrenzprodukt HD-DVD auf. Des Weiteren werden die Einsatzgebiete der Disc erörtert und abschließend die Vor- und Nachteile der Blu-ray Disc entrollt und die zugehörigen Peripheriegeräte beschrieben. 3.1 Technische Übersicht Weiterführend wird nun eine technische Übersicht über die Blu-ray Disc gegeben. 3.1.1 Technische Daten In diesem Abschnitt werden die wichtigsten technischen Daten der Blu-ray Disc in einer Tabelle aufgelistet. Um einen differenzierten Überblick über die technischen Elemente der Blu-ray Disk zu erlangen, wird ein direkter Vergleich zur DVD erbracht. Auf eine detailliertere Analyse der technischen Eigenschaften der Blu-ray Disc wird erst in den nächsten Kapiteln eingegangen. Kapazität Wellenlänge des Lasers Disc-Durchmesser Dicke der Disc Lage der Datenschicht Resistent gegen Kratzer Daten-Transferrate (Daten) Daten-Transferrate (Video/Audio) DVD Video 4.7GB (Single Layer) / 8.5GB (Double Layer) 650nm (roter Laser) 120mm 1.2mm 0.6mm Nein 11.08Mbps (1x) BLU-RAY DISC? 25GB (Single Layer) / 50GB (Double Layer) 405nm (blauer Laser) 120mm 1.2mm 0.6mm Ja 36.0Mbps (1x) 10.08Mbps (<1x) 54.0Mbps (1.5x) NTSC:720x480 (480i) / PAL: 720x576 (576i) Maximale Video-Datenrate 9.8Mbps Kopierschutz CSS Tabelle 1: Technischer Überblick: DVD und Blu-ray Disc [14] Video-Auflösung (max.) 1920x1080 (1080p) 40.0Mbps AACS 3.1.2 Blu-ray Format Ausgehend von den Schlüsseleigenschaften der Blu-ray Disc wird nun im folgenden Verlauf detaillierter auf den physikalischen Aufbau der Disc eingegangen. Zudem wird im Vorhinein die Art und Weise der Datenspeicherung auf der Disc, sowie der neuartige Laser, der für den Lese- und Schreibzugriff verantwortlich ist, erläutert. 3 Blu-ray 5 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3.1.2.1 Pits/Marks und der blau-violette Laser Zunächst soll in den Grundzügen beschrieben werden, wie Daten auf optischen Datenträger gespeichert werden. Wie schon die CD oder DVD, arbeitet auch die Blu-ray Disc mit sogenannten Pits und Lands, die wiederum bei beschreibbaren Medien auch Marks und Spaces heißen. Im weiteren Verlauf sprechen wir von Marks. Wie Abbildung 2 verdeutlicht, handelt es sich dabei um mikroskopisch kleine Erhebungen, wobei die so genannten Pits die Erhöhungen sind und Lands die Zwischenräume zischen zwei Pits. Trifft nun ein Laser beim Lesevorgang auf die Disc, nimmt er diese Höhenunterschiede durch Helligkeitsschwankungen wahr. Diese entstehen, wenn von Pit auf Mark umgeschaltet wird. Die Schwankungen werden im weiteren Prozess in digitale Informationen umgewandelt. Abb. 2: Pits und Marks Dieser Vorgang ist relativ komplex, da hier nicht einfach nur die Pits und Marks in Nullen und Einsen umgewandelt werden; denn beide beinhalten Strings[15] aus einer unterschiedlichen Anzahl aus Nullen, wobei jeder Wechsel zwischen Ihnen eine Eins darstellt.[16] Diese Zeichenketten stellen jedoch nicht direkt die Informationen für den Inhalt der Blu-ray Disc dar. Viele Informationen werden benötigt, um die Daten in Reihenfolgen und Mustern umzuordnen, die im späteren Verlauf die eigentlichen Informationen für den Enduser enthalten.[16] 13% der Informationen werden zum Beispiel zur Fehlerkorrektur benötigt, die es ermöglicht, dass selbst leicht verkratzte oder verdreckte Blu-ray Disc-Oberflächen noch gelesen werden können. Abb. 3: Übersicht Laserabstand und Informationsschicht bei BR, DVD und CD Beschreibbare Blu-ray Discs bestehen aus bestimmten Materialen, die es ermöglichen, dass die physikalische Schicht auf die Hitze des Lasers reagieren kann, um bestimmte Marks zu formen. [17] Aber wie ist es nun möglich, dass die Blu-ray Disc eine höhere Speicherkapazität im Gegensatz zur CD oder DVD hat, die ebenfalls mit Pits und Marks arbeiten? Die Lösung liegt im schon im Namen der Disc, denn der Begriff Blu-ray stammt von dem blau-violetten Laser, der im Gegensatz zum roten Laser, welcher bei DVDs eingesetzt wird, eine kürzere Wellenlänge von 405nm anstatt 650nm besitzt.[17] Dadurch ist es möglich, präziser Daten bzw. Pits und Marks auf der Disc zu fokussieren, um somit eine höhere Datendichte zu gewährleisten. Um diese dichteren Daten auf der Disc auslesen/schreiben zu können, muss die Größe des Laserpunktes stärker gebündelt werden. Um dies zu bewerkstelligen, muss wie im blau-violetten Laser die Wellenlänge kleiner sein. Dies ist wiederum abhängig von der Größe der Linse, sowie dem Abstand zum Datenträger, welche beiderseits kleiner sein müssen. [18] 3.1.2.1 Pits/Marks und der blau-violette Laser 6 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher Zusammengefasst wird die höhere Kapazität durch den blau-violetten Laser mit seiner kürzeren Wellenlänge, sowie den kürzeren Abstand der Linse zum Medium realisiert. [18] 3.1.2.2 Physikalischer Aufbau Abb. 4: Physikalische Struktur einer Blu-ray Disc Physikalisch besteht die Blu-ray Disc aus 4 Schichten. Die erste Schicht ist eine 2nm[19] dicke Harthülle zum Schutz der Informationsschicht vor z.B. Fingerabdrücken und Kratzern. Die Dicke dieser Schicht wurde im Vergleich zur DVD verringert, um einen geringeren Abstand zwischen Laser und Informationsschicht zu garantieren, da die Informationsschicht sich direkt unter der Schutzschicht befindet. Auf der Informationsschicht befinden sich dann die Pits und Marks, welche sdie Informationen beinhalten. Danach folgt noch die Trägerschicht und das Label bzw. Cover. Wie schon bei der DVD können auch Blu-ray Discs über mehr als einen Layer[20] verfügen. Dies ist eine weitere Möglichkeit der Speicherkapazitätssteigerung, da nun auf zwei Informationsschichten Daten gespeichert werden können. Um dies zu ermöglichen, muss der äußerste Layer aus einem semi-reflektierenden[21] Material bestehen, damit der Laser die Möglichkeit hat, den inneren Layer zu fokussieren, indem er durch den äußeren hindurch leuchten kann (siehe Abb. 4). Beim Lesen werden z.B. zunächst alle Informationen des äußeren Layers mittels des Lasers gelesen, der sich von innen nach außen im Uhrzeigersinn fortbewegt. Erreicht der Laser den äußersten Rand des ersten Layers, springt er auf den darunter liegenden und liest nun die Daten von außen nach innen. 3.1.3 Kopierschutzverfahren Es existieren eine ganze Reihe von Mechanismen, um die illegalen Verbreitung von Videomaterial zu unterbinden. Dabei sollte das eingesetzte Verfahren folgende Ansprüche der Marktteilnehmer erfüllen[22]: • Anforderungen der Rechteinhaber: ♦ Schutz gegen unberechtigte Nutzung ♦ Möglichst hohe Qualität des Inhalts beibehalten ♦ Geringe Kosten des Kopierschutzsystems • Anforderungen von Systemherstellern: ♦ Geringe zusätzliche Hardwareanforderungen ♦ Das System muss siche weiterhin einfach bedienen lassen ♦ Geringe zusätzliche Kosten • Anforderungen des Verbrauchers: ♦ Das System muss siche weiterhin einfach bedienen lassen ♦ Keine zusätzlichen Kosten 3.1.2.2 Physikalischer Aufbau 7 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher ♦ Keine Qualitätseinbußen Das primäre Kopierschutzverfahren der Blu-ray Disc ist das "Advanced Access Content System", kurz AACS. An der Entwicklung beteiligten sich die Firmen IBM, Intel, Microsoft, Matsushita, Sony, Toshiba, Walt Disney und Warner Bros. Dabei handelt es sich um eine Folgeentwicklung das Content Scrambling Systems (CSS), welches bei DVDs zum Einsatz kam. CSS galt schon damals bei der Einführung der DVD als sicher. Der Schlüssel zum Entschlüsseln der Videodateien wurde in einem Bereich der DVD abgelegt, der von DVD-ROM Laufwerken nicht ausgelesen werden kann. Ein Fehler in einem Software Player, der einige der Schlüssel offenbarte, führte dazu, dass mittels Reverse Engineering[23] der CSS Kopierschutz innerhalb von weniger als zwei Jahren geknackt werden konnte[24]. Die Weiterentwicklung von CSS war die "Content Protection for Prerecorded Media" (CPPM). Dieser Kopierschutz wurde zunächst bei DVD-Audio Discs angewandt. Er arbeitet mit Identifiern[25], die in einem Bereich des Lead-Ins gespeichert werden, welcher auf einem Rohling nicht existiert[24]. In Abb. 5 ist zu erkennen, dass AACS sowie BD+ zum Schutz der Daten auf der Blu-ray Disc zum Einsatz kommen. Ebenso dient AACS dazu, die Anzahl der erlaubten Kopien einer Disc zu limitieren[26]. Abb. 5: Kopierschutz (Quelle: Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-4) Auch die Übertragung vom Blu-ray Player zum Fernsehgerät findet verschlüsselt statt. Ein besonderes Augenmerk musste die Industrie dabei auf die Möglichkeit des analogen Outputs von High Definition Material richten. Bei der Einführung der Blu-ray Disc gab es bereits Konsumenten, die ein Display ohne HDMI Eingang besaßen. Da sich analoges Material relativ unkompliziert nahezu unendlich oft vervielfachen lässt, musste eine Regelung gefunden werden, um die Vervielfältigung auf analogem Wege zu unterbinden. Man einigte sich dabei auf folgenden Plan[26]: Datum Beschränkung bis zum 31. Dezember 2010 Analoge Ausgabeauflösung auf 960 x 540 pixel beschränkt. bis zum 31. Dezember 2013 Analoge Ausgabeauflösung auf auf 480i beschränkt. ab dem 31. Dezember 2013 Es wird keine analoge Ausgabe mehr angeboten Tabelle 2: Überblick: Plan gegen die Vervielfältigung der Disc auf analogem Wege 3.1.3.1 Mechanismen Im Folgenden werden die Mechanismen AAC und BD+ dediziert betrachtet. 3.1.3.1.1 AACS Das zu grunde liegende Verschlüsselungsverfahren von AACS ist der Advanced Encryption Standard (AES) mit 128-Bit Verschlüsselung, der auch unter anderem bei der Verschlüsselung von WLANs zum Einsatz kommt und 3.1.3 Kopierschutzverfahren 8 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher bisher noch nicht kompromitiert worden ist[27]. Es wird die gleiche Schlüsselverwaltung genutzt, die sich schon bei der CPPM-Technik bewährt hat. Ein Lizenzgremium der AACS gibt Device Keys an die Laufwerkshersteller heraus. Blu-ray Disk Hersteller hingegen erhalten eine Liste von Media Key Blocks, die sie mit auf die Scheiben pressen müssen. Abb. 6: Media Key Descoding Chain Wenn nun eine Blu-ray Disc in das Laufwerk eingelegt wird, so wird aus dem Media Key Block auf der Scheibe und dem Device Key des Laufwerks ein Media Key berechnet. Mit Hilfe des Media Keys ist es möglich den Title Key zu entschlüsseln, welcher wierum der Entschlüsselung des eigentlichen Audio/Video-Inhalts der Disc dient[28]. Ein weiteres Sicherheitsmerkmal ist die Host Revocation[29] List und die Drive Revocation[29] List. Auf jedem Laufwerk und jeder Blu-ray Disc werden diese zwei Listen gespeichert. Die Host Revocation List enthält Informationen zu Abspielsoftware, der das Recht entzogen werden soll, Blu-ray Discs abzuspielen, während die Drive Revocation List dafür sorgt, dass das Abspielen mit bestimmten Laufwerken verweigert wird. Beim Einlegen einer Blu-ray Disc, die neuere Versionen einer oder beider Listen enthält, werden sie automatisch mit der neusten Version überschrieben. Der gesamte Authentifizierungsprozess wird detailliert in Abbildung 7 beschrieben. Abb. 7: AACS Authentication Process (Quelle: Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-7) Der grobe Ablauf ist wie folgt[30]: 1. Es wird geprüft, ob die neueste Host- und Drive Revocation List vorliegt 2. Der PC sendet ein Zertifikat der verwendeten Abspielsoftware an das Laufwerk, welches dieses mit Hilfe der Host Revocation List überprüft 3. Das Laufwerk sendet ein Zertifikat an den PC, welcher dieses mit Hilfe der Drive Revocation List überprüft 4. Wenn beide Zertifikate gültig sind, generieren das Laufwerk und der PC jeweils eine Signatur, mit welcher der weitere Datenverkehr verschlüsselt wird. 3.1.3.1.1 AACS 9 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 5. Über diese verschlüsselte Verbindung empfängt der PC einen weiteren Schlüssel, den Read Data Key, welcher vom Laufwerk generiert wird, um den eigentlichen Inhalt verschlüsselt zu übertragen. 6. Das Laufwerk sendet den Inhalt mittels Read Data Key verschlüsselt an den PC, welcher den Inhalt nun entschlüsseln kann. 3.1.3.1.2 BD+ BD+ ist ein zusätzlicher Kopierschutz, der von jedem Hardware- und Softwareplayer unterstützt, aber nicht auf jeder Blu-ray Disc verwendet werden muss. In den Playern wird dazu eine Security Virtual Machine (SVM) integriert. Von Scheiben, die BD+ nutzen, wird während des Abspielens Code in die SVM geladen. Hauptsächlich dient der Code dazu, Sicherheitsprobleme in der Playerachitektur aufzudecken und darauf entsprechend zu reagieren. Beispielsweise ist es möglich, im Falle eines Sicherheitsproblems nur eine Warnmeldung statt des eigentlichen Inhalts auszugeben[31]. Weiterhin biete BD+ folgende Features: • Gegenmaßnahmen • Medientransformation • Forensische Analyse Für Playersoftware-Hersteller besteht die Möglichkeit Gegenmaßnahmen zu integrieren, die das Sicherheitsproblem beheben, wenn es von BD+ gemeldet wird[31]. Zusätzliche Sicherheit bietet der Einsatz von Medientransformation: Auf der Blu-ray Disc wird der Inhalt in verfälschter Form gespeichert. Der zusätzlich auf der Disc gespeicherte BD+ Code sorgt während der Abspielens zur Korrektur des Inhalts. Im Falle des Versuchs, den BD+ Code einfach zu umgehen, lässt sich keine geeinete Kopie erstellen[31]. Ebenso wird bei der forensischen Analyse der Inhalt auf ähnliche Art und Weise manipuliert, jedoch mit dem Ziel, dass ein für den Betrachter unsichtbares Wasserzeichen in den Inhalt integriert wird, welches später aus der möglicherweise im Internet verbreiteten Kopie ausgelesen werden kann. Aus dem Wasserzeichen ist dann der Player erkennbar, welcher zum Kopieren benutzt worden ist. Für Zukünftige Produktionen kann dann neuer BD+ Code verwendet werden, der vorhandene Sicherheitslücken schließt oder falls das nicht möglich ist, kann die Drive Revocation List genutzt werden, um das Abspielen mit solchen Playern komplett zu unterbinden[32]. Ein Nachteil von BD+ für den Verbraucher ist die zusätzliche Rechenzeit, die für das Abspielen gebraucht wird[33]. 3.1.3.2 Gegenmaßnahmen Die Vergangenheit hat gezeigt, dass auch von Herstellern als unknackbar proklamierte Systeme früher oder später geknackt werden konnten[24]. Der neue Kopierschutz der Blu-ray führte zu einer ganzen Reihe von Pressemitteilungen, die dem Kopierschutz der Blu-ray einen ähnlichen Werdegang wie der DVD bescheinigen. So lautete die Überschrift eines Artikels aus der Zeitschrift C'T - Magazin für Computertechnik vom 5/2007, S. 34 wie folgt: Generalschlüssel für Blu-ray Disc und HD DVD. Ein findiger Hacker fand durch Beobachten seines Arbeitsspeichers während des Abspielens den Key heraus, welcher zum Abspielen der Blu-ray Disc nötig war. Schuld daran war höchstwahrschinlich eine schlampig programmierte Playersoftware. Das Brisante an dieser Beobachtung war, dass der selbe Schlüssel auf verschiedene Blu-rays angewandt werden konnte. 3.1.3.1.2 BD+ 10 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher Auch der der zusätzliche Schutz BD+ fällt ein Jahr später[34]. Der Softwarehersteller Slysoft hat nach eigenen Angaben den BD+ Kopierschutz geknackt. Besonders erschütternd war diese Meldung für einige Hollywood Studios, die sich nur auf Grund des zusätzlichen Kopierschutzes für die Blu-ray und nicht für die HD-Disc entschieden haben. Da sowohl AACS und BD+ updatefähig sind, bleibt abzuwarten, was die zukünftige Entwicklung bringt. Slysoft, der führende Hersteller für Blu-ray Kopiersoftware hat eine Entwicklung in Gang gesetzt, bei dem der endgültige Sieger noch nicht feststeht. Die Feature Liste von Anydvd des Herstellers Slysoft liest sich wie folgt[35]: • Entfernt Kopierschutze (AACS) von Blu-ray Discs. • Entfernt Regionalcode von Blu-ray Discs. • Entfernt BD+-Kopierschutz von Blu-ray Discs. • Ermöglicht Filmbetrachtung über digitale Verbindung, ohne HDCP-Grafikkarte und -Monitor. 3.2 Blu-ray und HD Disc Von der Markteinführung der Blu-ray Disc im Jahr 2004 bis Anfang des Jahres 2008 war der stärkste Konkurrent der Blu-ray Disc die High Definition DVD (HD DVD), die von der HD DVD Promotion Group entwickelt und spezifiziert wurde. Die beiden Speicherplatten haben einige Gemeinsamkeiten, wodurch man sie auch als Substitute[36] bezeichnen kann. Die HD DVD benutzt, wie die Blu-ray Disc, einen blau-violetten Laser mit der gleichen Wellenlänge (405 nm). Die Größe und die Dicke der Speicherplatten sind gleich und zudem unterstützen beide die gleichen Audio- sowie Videocodecs[37] Dessen ungeachtet haben die zwei optischen Speichermedien einige Unterschiede. Eine HD DVD hat z.B. die Möglichkeit einen Layer als DVD zu spezifizieren, um somit eine Abwärtskompatibilität zur DVD zu ermöglichen. Zudem hat die Blu-ray Disc eine höhere Speicherkapazität pro Layer knapp 10 GB mehr.[37]. Nichtsdestotrotz brach zu Beginn der Markteinführung ein Formatkrieg zwischen den beiden Speichermedien aus. Toshiba präsentierte am 7. Januar 2002 auf der International Consumer Electronics Show in Las Vegas seine neue Disc-Technologie: Die HD DVD. Am 19. Febuar 2002 verkündeten hingegen neun andere Unternehmen, wie z.B. Panasonic, LG oder Sony, die Vorbereitungen zur Unterstützung eines anderen optischen Speicherformates der neuen Generation: Die Blu-ray Disc. ?Der Krieg hatte begonnen?[38] Toshiba stellte noch im gleichen Jahr seine Technologie dem DVD Forum vor, indem auch die neun Unterstützer der Blu-ray Disc vertreten waren, die gegen die neue Entwicklung von Toshiba stimmten. Erst als im weiteren Verlauf die Wahlregeln des DVD Forums geändert wurden, konnte sich die HD DVD gegenüber dem DVD Forum durchsetzen.[39] In den nächsten Jahren wurde das Machtspiel zwischen den beiden Technologien weiter fortgeführt. Durch Preisabschläge und Siegesrhetorik wurden die Endverbraucher sowie Unternehmen dazu ermutigt, sich für eine Seite zu entscheiden. Während Microsoft die HD-DVD unterstützte und Sony das Blu-ray-Format, wollte sich die Filmindustrie in Hollywood nicht festlegen.[40] Erst als das Hollywood-Studio Warner Bros sich für das Blu-ray Format entschied, wurde dies als Sieg der Blu-ray Disc ausgelegt. [41]Dies wurde später von Toshiba-Präsident Atsutoshi Nishida durch den Ausstieg seines Konzerns aus der HD-DVD-Technik unterstrichen: ?Wir haben die langfristigen Auswirkungen einer Fortsetzung des sogenannten Kriegs um das Format der nächsten Generation genau abgewogen und sind zu dem Entschluss gekommen, dass eine rasche Entscheidung dem Markt am besten hilft, sich zu entwickeln."[42]. Der Format-Krieg war vorbei und die Blu-ray Disc hatte somit gewonnen. Trotzdem sind auch heute noch die Auswirkungen auf den Markt zu spüren. Z.B. hat Microsoft für die XBOX 360 externe HD-Laufwerke angeboten. Hauptsächlich wurde aber den Kunden geschadet, welche auf die HD DVD Technik gesetzt hatten. Diese bleiben nun auf iherer erworbenen Technologie sitzen, die nicht mehr weiter unterstützt und entwickelt wird. 3.1.3.2 Gegenmaßnahmen 11 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3.3 Einsatzgebiete der Blu-ray Disc Die Blu-ray Disc findet sowohl Anwendung im Bereich Audio, Video, Videospiele und als Datenspeicher für Archivierungszwecke. Im Folgenden sollen die möglichen Anwendungsbereiche und deren Spezifikationen näher betrachtet werden. 3.3.1 High Definition High Definition ist zu einem weit reichenden Oberbegriff geworden. Videohersteller nutzten bereits intern das HD-Format, um DVD-Authoring zu betreiben. Lange Zeit galt der Mythos, dass HD-Produktion wesentlich teurer und aufwändiger sei, als herkömmliche Produktion. Nun Nutzen die Hersteller HD um ihr bereits vorhandenes Material in möglichst hoher Qualität an den Kunden weiterzugeben. Als High Definition werden Filme und Videospiele bezeichnet, die eine Auflösung von 1280x720 oder höher aufweisen[43]. In Abb. 10 wird der Größenunterschied zwischen SD- und HD Auflösungen besonders deutlich. 3.3.1.1 Video Für den Verbraucher resultiert der Einsatz von High Definition Videomaterial in einem besseren Bildeindruck (Siehe Abbildung 8) Abb. 8: SD und HD im Vergleich . Die EBU[44] führte eine Umfrage durch, aus der hervorging, dass der Verbraucher gut gemastertes DVD-Material im Durchschnitt mit fair bewertet, während HD-Material fast durchgehend mit excellent bewertet wurde[45]. 3.3.1.1.1 Videospezifikation Folgende Videoformate sind lt. Spezifikation erlaubt: Abb. 9: Video Auflösungen 3.3 Einsatzgebiete der Blu-ray Disc 12 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher Abb. 10: Auflösungsillustration Je nach verwendeter Auflösung und Bildwiederholrate verändert sich die Datenrate, die über das HDMI-Kabel übertragen werden muss: Breite Höhe Bildwiederholrate Format Megabits pro Sekunde GB pro Stunde 1280 720 23.976 8-bit 4:2:2 354 155 1920 1080 23.976 8-bit 4:2:2 795 350 1920 1080 59.94 10-bit 4:2:2 2486 1092 Tabelle 3: Überblick: Datenraten bei veränderter Auflösung und Bildwiederholrate [43] Während bei der Übertragung im Format 720p/24 lediglich 354Mbit/s übertragen werden müssen, steigen die Anforderungen an das verwendete HDMI Kabel enorm. Wenn vom Wiedergabegerät FullHD mit erweitertem Farbraum (Deep Color[46]) und 60Hz Bildwiederholrate ausgegeben wird, werden 2486Mbit/s über das HDMI Kabel übertragen. In diesem Fall kann es bei der Verwendung von Low-Cost Kabeln zu Problemen kommen[47]. 3.3.1.1.2 Audiospezifikation Abb. 11: Erlaubte Audioformate Während lt. Spezifikation der DVD die Formate PCM, DTS und Dolby Digital unterstützt werden[48], wurden die bei der Blu-ray zur Verfügung stehenden Audioformate durch qualitätiv hochwertigere Formate ergänzt. Grundsätzlich lassen sich die Formate in verlustbehaftete und verlustfreie Formate unterscheiden. Verlustbehaftete Formate haben den Vorteil eines geringeren Platzbedarfs, welcher durch Weglassen von vermeitlich schlecht wahrnehmbaren Bestandteilen der Tonspur erzielt wird. Verlustfreie Formate hingegen haben einen erhöhten Platzbedarf auf der Disc, gehen dafür jedoch ohne Qualitätseinbußen einher. Die Audio Codecs werden nun einzeln analysiert: Linear Pulse Code Modulation (PCM) 3.3.1.1.1 Videospezifikation 13 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher PCM wird als der goldene Standard bezeichnet. Das verlustfreie Format unterstützt Sample-Raten von 48 bis 192 Khz mit 16,20 oder 24 Bit pro Sample. Die höchst mögliche Datenrate ist somit Diese Datenrate wird für jede Tonspur benötigt. Bei einer 5.1 Tonspur in höchster Qualität würden also 27.648 Mb/s benötigt[49]. Dolby Digital (AC-3) Dolby Digital ist ein verlustbehaftetes Verfahren. Die Datenrate wird hauptsächlich durch den Einsatz einer variablen Sampling Rate erzieht. Es werden bis zu 5.1 Kanäle unterstützt. Wegen Verwendung auf DVD haben Verstärker mit AC-3 Dekoder bereits eine hohe Verbreitung erzielt[50]. Dolby Digital Plus (DD+) Mit Dolby Digital Plus wurde der Dolby Digital Standard noch um einige Funktionen erweitert, um besonders bei sehr niedrigen Datenraten eine bessere Audioqualität zu erzielen. Um Abwärtkompatibilität zu bewahren, muss das verwendete Abspielgerät das Konvertieren von DD+ zu AC3 unterstützen. DD+ unterstützt bis zu 7.1 Kanäle mit einer maximalen Datenrate von 4.7 MB/s[51]. Dolby TrueHD Dolby TrueHD soll die Vorteile eines verlustfreien Formats sowie einer geringen Datenrate kombinieren. Es biete exakt die selbst Qualität wie eine PCM-Tonspur, nutzt jedoch ein integriertes Kompressionsverfahren (MLP[52]). Ein Problem beim Mastering einer Blu-ray Disc ist die variable Bitrate dieses Formats. Je nach Komplexität der Tonspur ist die Datenrate wesentlich geringer bzw. maximal genauso groß wie die der qualitativ gleichwertigen PCM-Tonspur. Wenn an sowohl Tonspur und Videospur eine variable Bitrate verwenden, kann es unter Umständen vorkommen, dass die maximal zulässige Gesamddatenrate lt. Spezifikation überschritten wird. Für das Mastering ist so ein erhöhter Aufwand nötig, um die Qualität der Videospur exakt an die Bitrate der Audiospur, die in dem Fall nicht verändert werden kann, anzupassen[53]. DTS[54] und DTS[54]-HD Audio Coding DTS-HD ist abwärtskompatibel zu DTS. Eine DTS-HD Tonspur besteht aus einem DTS-Kern, welcher von jedem DTS-fähigem Player dekodiert werden kann. Zusätzlich zu diesem Kern bietet DTS-HD Erweiterungen an, die von DTS-HD fähigen Playern interpretiert werden können. DTS selbst ist, ähnlich wie Dolby Digital, ein verlustbehaftetes Audioformat, welches bis zu 5.1 Kanäle unterstützt. DTS-HD kann bis zu 7.1 Kanäle anbieten. Eine zusätzliche Erweiterung ist die Unterstützung einer höheren Sample Rate von bis zu 96 kHz. Weiterhin besteht noch die Möglichkeit die Bitrate pro Sample zu erhöhen. Um noch bessere Qualität erreichen zu können, wurde noch die Möglichkeit integriert, zu der Kern-Tonspur noch eine Lossless Extension hinzuzufügen, die aus dem verlustbehafteten Format ein verlustfreies Format macht. DTS in Verbindung mit der Lossless Extension wird als DTS-HD Master Audio bezeichnet[55]. 3.3.1.2 Videospiele Die einzige Spielekonsole, die auf Blu-rays als Trägermedium für Videospiele setzt, ist Sonys Playstation 3[56]. Mangels Verbreitung von Blu-ray Laufwerken in PCs werden dort in naher Zukunft noch keine Spiele auf Blu-ray zu erwarten sein. Das Speichersystem der Playstation 3 ist ein wohl gehütetes Geheimnis von Sony, schließlich will man Raubkopierern das Leben schwer machen. Blu-ray PC-Laufwerke verweigern in der Regel das Einlesen von Playstation 3 Spielen. Mit einem Laufwerk war es jedoch bereits möglich auf die Ordnerstruktur eines Spiels zuzugreifen[57]. Auf Grund der zur Zeit noch hohen Preise für Blu-ray Rohlinge scheint es noch wenig attraktiv, Sicherheitskopien von Playstation 3 Spielen anzufertigen. Es besteht die Möglichkeit, dass der Druck auf den Kopierschutz der Playstation 3 wachsen wird, wenn die Medienpreise fallen. 3.3.1.1.2 Audiospezifikation 14 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3.3.1.3 Digitalcamcoderfilme Es existiert momentan lediglich ein erhältlicher digitaler Camcorder, der direkt auf Blu-ray aufzeichnen kann, der Hitachi DZ-BD70E. Auf einem Blu-ray Medium kann er eine Stunde Filmmaterial aufzeichnen. Zur Wiedergabe besteht die Möglichkeit, dass Gerät direkt an einen FullHD fähigen Fernseher anzuschließen[58]. 3.3.1.4 TV-Aufzeichnung Standalone Geräte zur Aufzeichnung von TV-Ausstrahlungen sind bisher auf dem deutschen Markt nicht erhältlich[59]. Um in HD ausgestrahlte TV-Ausstrahlungen aufzeichnen zu können, wird eine HD fähige TV-Karte nebst Blu-ray Brenner und Authoring Software benötigt. Da die Anzahl der Sender, die in HDTV ausstrahlen momentan noch sehr gering ist[60], wäre der Nutzen von Blu-ray Aufzeichnugsgeräten noch sehr gering. 3.3.2 Archivierung und Datensicherung Auf Grund Ihrer enormen Speicherkapazität (25GB Single Layer oder 50GB Double Layer) im Vergleich zur DVD eignen sich Blu-rays besonders gut zur Datenarchivierung bzw. Datensicherung. Für diesen Zweck wird ein Blu-ray Brenner und eine Brennsoftware benötigt, welche nach Möglichkeit verschiedene Backupstrategien unterstützt. Vorteile der Blu-ray zum Zwecke der Datensicherung sind: • Hohe Speicherkapazität • Wiederbeschreibbarkeit • Geringer physikalischer Platzbedarf • Zukunftssicher • Lange Lebensdauer (bis zu 50 Jahre[61]) Nachteile der Blu-ray zum Zwecke der Datensicherung sind: • Relativ hoher Preis pro Rohling im Vergleich zur DVD[59] • Noch relativ geringe Verbreitung von Blu-ray Laufwerken im Vergleich zur DVD • Wesentlich geringere Schreib-/Lesegeschwindigkeit als Festplatten • Immer größer werdende Festplattenkapazitäten führen zu einem höheren Bedarf ab Blu-ray Discs zur Datensicherung (für eine randvolle 1.5 TB Festplatte, welche schon für knapp über 100 Euro erhältlich ist[59], würden ca. 30 Double Layer Blu-ray Discs benötigt) 3.4 Kritik Im folgenden Kapitel wird die Blu-ray Disc mit all ihren Einsatzgebieten im industriellen, wie auch im Endbenutzerbereich, kritisiert und die Vor- und Nachteile herausgestellt. Die industriellen Vorteile beziehen sich hier ausschließlich auf die Vorzüge der Hersteller bzw. Zwischenhändler. Bitte beachten Sie, das die meisten Vorteile beider Seiten nicht immer klar genug getrennt voneinander betrachtet werden können, da z.B. Vorteile für die Industrie wie niedrige Herstellkosten sich auch auf den Endkunden übertragen, der die optische Speicherplatte dadurch kostengünstiger erwerben kann. 3.3.1.3 Digitalcamcoderfilme 15 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3.4.1 Vorteile für die Industrie Zu Beginn sollen die wichtigsten Vorzüge für die Industrie herauskristallisiert werden. Ein enormer Vorteil sind die Produktionskosten der Blu-ray Disc, auch wenn diese auf den ersten Blick höher erscheinen als die der DVD. Einer Berechnung zufolge sind die Kosten einer Blu-ray Disc um 10%[62] höher als die einer DVD. Wenn man aber die Kapazitätssteigerung gegenüber vorläufigen Speicherplatten wie der CD oder DVD in die Kalkulation miteinbezieht, sind die Produktions- sowie Reproduktionskosten überraschend gering. [63]Weiterhin kann die Blu-ray Disc durch die schnelle Herstellung der verwendeten Materialien schneller produziert werden. [64]Kalkuliert man nun die Kosten unter Einbeziehung dieser gesteigerten Produktivität und der größeren Speicherkapazität, können die Produktionskosten im Gegensatz zur DVD durchaus geringer sein. Auch in der Lageristik können Blu-ray Discs erhebliche Vorteile gegenüber nicht-optischen Speichermedien mit sich bringen. So sind Blu-ray Discs durch ihre kleine Größe leicht zu transportieren und sind während des Liefervorgangs wesentlich robuster und resistenter gegenüber magnetischen Feldern oder anderen Einwirkungen als Bänder oder magnetische Discs. Zusätzlich sind Blu-ray Discs einfacher und platzsparender zu lagern im Gegensatz zu Video- oder Audiobändern, sowie multiplen CDs oder DVDs.[65] Des Weiteren können sich durch die Vermarktung der neuen optischen Speicherplatten-Technologie neue Marktnischen sowie Synergieeffekte für andere Produktsparten bilden. Zum Beispiel könnte sich bei den Herstellern von High Definition LCDs oder Plasma Fernsehern eine Umsatzsteigerung abzeichnen, da diese Technologie erst die enorme Bildqualität der Blu-ray Filme zur Geltung bringen kann. Ein Beispiel für eine neue Marktnische ist zum Beispiel die Herstellung von Blu-ray Disc Laufwerken für Computer. 3.4.2 Vorteile für den Endbenutzer Die Blu-ray Disc bietet durch die verschiedenen Anwendungsfelder für den privaten wie auch für den kommerziellen Benutzer neue Möglichkeiten bzw. Vorteile in der Datenspeicherung und Multimediawiedergabe. Wie bereits erwähnt wurde, wird durch die Unterstützung des Full HD Formats dem Endbenutzer im Vergleich zum DVD Format eine höhere Auflösung und ein besserer Audiosound bei multimedialen Daten wie z.B. Filmen präsentiert. Des Weiteren profitiert der Enduser nicht nur durch die Handlichkeit der Disc, sondern vor allem auch durch die neuen technologischen Aspekte, wie die doppelte Datenmenge gegenüber herkömmlichen DVDs oder die die Haltbarkeit durch eine Durabis-Schicht [66], welche die Disc vor Kratzern und Verschmutzung schützt und einer PC- Kompatibilität. Durch die verhältnismäßig günstige Produktion einer Blu-ray Disc ist der durchschnittliche Marktpreis einer Blu-ray Disc unter Einbeziehung der hohen Speicherkapazität relativ günstig gegenüber anderen optischen Speicherplatten. Ein weiterer Vorteil ist die Interaktivität vor allem bei Blu-ray Disc Filmen. So bieten die neuen Filmmenüs neue Möglichkeiten der Bedienung, wie zum Beispiel das Wählen von bestimmten Extras während man den Film ansieht, ohne das Hauptmenü aufrufen zu müssen. [66] Ein weiterer wesentlicher Vorteil für die Blu-ray Disc ist die breite Unterstützung durch die Industrie. ?Über die Blu-ray Disc? Association haben sich die wichtigsten Firmen aus den Bereichen Film, Musik, Unterhaltungselektronik, Computer sowie Datenträger für Blu-ray entschieden.?[67] Durch diese Unterstützung kann eine breite Kompatibilität der Blu-ray Disc zu Peripheriegeräten gewährleistet werden. 3.4.1 Vorteile für die Industrie 16 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3.4.3 Nachteile der Blu-ray Disc Neben den Vorteilen der Blu-ray Disc zieht diese auch einen für den Endbenutzer erheblichen Nachteil mit sich. So muss der Endbenutzer sich auf das neue Format umstellen und neue Abspielgeräte oder PC-Laufwerke für Blu-ray Discs erwerben. Zudem benötigt er einen hochauflösenden Fernseher oder Beamer, die mit einen HDMI-Eingang ausgestatten sein müssen, um in den HD-Genuss[68] zu kommen. Aus diesem Grund und unter der Berücksichtigung, dass Blu-ray Discs im direkten Vergleich zu DVDs teuerer sind, bleiben viele Verbraucher zunächst bei dem DVD?Standard. 3.5 Markt Es folgt eine Betrachtung der Abspiel- und Aufnahmegeräte auf dem Markt. 3.5.1 Abspielgeräte Zunächst werden allgemein Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Abspielgeräten erläutert. Anschließend werden konkrete Empfehlungen ausgesprochen. 3.5.1.1 Allgemeine Betrachtung Als der Formatkampf zwischen der HD-Disc und der Blu-ray noch nicht entschieden war gab es noch nicht viele, jedoch sehr teure Abspielgeräte für beide Formate[69]. Auch nachdem der Formatkampf zu Gunsten der Blu-ray entschieden worden war, gab es für die Playerhersteller keinen Grund zur Freude, denn es gab zu dem Zeitpunkt bereits die Sony Playstation 3, die nicht nur günstiger als die Konkurrenz war, sondern auch noch regelmäßige Updates bekam und auch noch nebenbei als Spielekonsole eingesetzt werden konnte. Erst allmähig begannen die Hersteller damit günstigere, preislich konkurrenzfähige Abspielgeräte anzubieten[69]. Alle Abspielgeräte müssen zwingend die Videokompressionsformate MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264) und VC-1 beherrschen[70]. Alle modernen Player unterstützen die Bildwiederholfrequenz von 24Hz. Dadurch müssen im Vergleich zu den üblichen 60Hz weniger Daten pro Sekunde über das HDMI[71]-Kabel übertragen werden. Grundsätzlich wird dadurch auch das Überbrücken längerer Strecken denkbar. Ob das an den Player angeschlossene Fernsehgerät 24p-fähig ist, kann es an Hand der EDID[72]-Informationen entnehmen, die der Fernseher dem Abspielgerät über HDMI sendet[69]. Unterschiede gibt es bei der Verarbeitung der neuen Audio-Formate: Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio, Dolby Digital Plus und DTS-HD. Einige Player bieten die Möglichkeit, diese Formate in PCM-Ton umzuwandeln, welcher von mehr A/V Receivern unterstützt wird, als die neueren Formate. Weiterhin unterscheiden sich die Player bei der Funktionsvielfalt bei analoger Tonausgabe, so besteht nicht immer die Möglichkeit, die Verzögerung und die Lautstärke analoger Kanäle einzeln bzw. überhaupt zu regeln[69]. Weitere Unterschiede gibt es bei der Fähigkeit, BD-Java Material wiederzugeben. Je nach Softwareversion und CPU-Geschwindigkeit des Players kann das Ausführen von auf der Blu-ray Disc integrierten Java Inhalten mehr oder weniger Zeit in Anspruch nehmen. Ein noch neueres Feature, BD-Live, mit dem zu Blu-ray Medien aktuelle Informationen, wie z.B. Trailer, aus dem Internet abgerufen werden können, unterstützen längst nicht alle Abspielgeräte[69]. 3.4.3 Nachteile der Blu-ray Disc 17 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 3.5.1.2 Empfehlungen Es gibt durchaus günstigere Alternativen zur Playstation 3, die Ihren Zweck mindestens genauso gut erfüllen. Die beste Bildqualität bot im Vergleich der Zeitschrift C'T 6/2009 der Panasonic DMP-BD35, welcher ab 235? erhältlich ist. Sehr gute DVD-Upscaling[73]Funktionen bieten der Samsung BD-P2500 und der Panasonic DMP-BD35. Wiedergabe von analogem Mehrkanalton bieten die Abspielgeräte Philips BDP7200 und Sony BDP-S550. Da die Playstation 3 die größte Rechengeschwindigkeit besitzt, und demnach auch den dreifachen Stromverbrauch im Vergleich zu Standalone-Playern aufweist, gibt sie Java Inhalte am flüssigsten wieder, doch auch das Gros aller modernen Blu-ray Player hat damit geringe Probleme. Wer die erweiterte Funktionalität der Playstation 3 nicht benötigt (Videospiele, Surfstation, A/V-Streaming-Client), findet durchaus leistungsfähige, günstigere Alternativen im Bereich von 160?-400?[69]. 3.5.2 Aufzeichnungsgeräte Recherchen ergaben, dass Standalone Aufzeichnungsgeräte auf dem europäischen Markt noch nicht erhältlich sind. Ein Import der Recorders Panasonic DMR-BW500EFK aus Frankreich würde mit 1242? exkl. Versand zu Buche schlagen[59]. Auch Sony und Sharp haben bereits Aufnahmegeräte im Programm. Diese sind bisher jedoch nur auf dem japanischen Markt erhältlich[74]. Das Einstiegsmodell soll dort bereits für umgerechnet $1.230 erhältlich sein. Vermutlich ist der noch relativ hohe Preis pro Gigabyte von Blu-ray Rohlingen im Vergleich zu DVD-Rohlingen für das langsame Wachstum in dem Bereich verantwortlich. Während der günstigste Blu-ray Rohling mi 14 Cent pro Gigabyte zu Buche schlägt, sind DVD-DL[75]-Rohlinge schon ab 6,3 Cent pro Gigabyte erhältlich[59]. Um dennoch Blu-rays aufzeichnen zu können, wird ein PC mit Blu-ray Brenner benötigt. Diese sind schon ab 162,39? erhältlich</ref>. 4 Mögliche Folgeentwicklungen Die neue Generation der optischen Speichermedien heißt Blu-ray. Doch wie lange wird sich diese Technologie am Markt durchsetzen? In welchen Ausmaßen werden sich die Kundenbedürfnisse in den nächsten Jahren ändern und werden potenzielle Nachfolger im Rahmen der optischen Speichermedien diese ausreichend zufrieden stellen können? Diese Fragen können jedoch zum Zeitpunkt der Erstellung der Fallstudie noch nicht beantwortet werden. In den Folgenden Kapiteln soll aber zumindest ein Überblick über die potenziellen Nachfolger dargestellt werden. 4.1 TeraDisc Abb. 12: TeraDisc Bei der TeraDisc handelt es sich um ein optisches Speichermedium in DVD-Größe, das bis zu fünf Terabyte [76] an Speicherplatz bieten soll. Die Speicherplatte wird von dem israelischen Unternehmen Mempile entwickelt. Im Gegensatz zu anderen optischen Speicherplatten werden die Daten nicht auf einen physikalischen Layer gespeichert, sondern in virtuellen Layern, die durch eine dreidimensionale Datenspeicherung in einer Substratschicht entstehen. 3.5.1.2 Empfehlungen 18 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 4.1.1 Technologie Die Technologie der TeraDisc basiert auf speziell für dieses Speichermedium entwickelten ChromophorMolekülen[77], die in einer photochemischen acrylen Grundmasse eingebettet sind. Dieser Kunststoff ist resistent genug für eine kommerzielle Spritzguss ? Produktion und einen späteren Einsatz in Laufwerken. Die Chromophor- Moleküle verändern ihre chemische Struktur durch eine Zwei-Photonen-Reaktion mit einem roten Laser. [77] Durch diese Zwei-Photonen-Reaktion wird eine Fluoreszenz auf ein spezielles Chromophor-Molekül ausgeübt. Dies bedeutet, dass beim Auftreffen des roten Lasers auf das Molekül ein Zustand geringerer Energie hervorgebracht wird, was zur Folge hat, dass das emittierte Licht im Regelfall energieärmer ist als das vorher absorbierte. Der Photonenstrom hat keine Auswirkungen gegenüber den linearen optischen Eigenschaften des Mediums und so werden alle umliegenden Bereiche (egal ob vertikal oder horizontal) nicht betroffen. Somit wird durch den Einsatz des roten Laser eine unterschiedlich starke Fluoreszenz nur bei bestimmten Molekülen hervorgerufen, was bei einer späteren Digitalisierung der Informationen als unterschiedliche Binärzustände interpretiert werden kann. Durch diese Umstände, sowie die Eigenschaft, dass nur Abb.13: Funktionsweise der TeraDisc das Chromophor-Molekül am vordersten Punkt des Lasers mit dem Photonenstrom reagiert, ist eine genaue Dreidimensionale Datenspeicherung innerhalb der Photochemischen Grundmasse der optischen Speicherplatte möglich. Die Chromophor- Moleküle wurden nicht nur durch ihre Zwei-Photonen-Reaktion optimiert, sondern auch für andere erwünschte Möglichkeiten, wie die Lebenszeit von Daten, chemische Stabilität und Verarbeitbarkeit (für die Fertigung). [77] 4.1.2 Lese- und Schreibvorgang Der Zugriff auf die Informationen (Lesevorgang), sowie der Schreibvorgang wird durch den Einsatz von zwei Lasern ermöglicht (siehe Abbildung 12). Man unterscheidet den ?Tracking Laser?, der dazu verwendet wird Sektoradressen auszulesen, um die bestimmte Position innerhalb der dreidimensionalen Datenschicht auf der TeraDisc zu ermitteln und den Infraroten Laser, der die eigentlichen Nutzdaten ausließt oder in die bestimmte Sektoradresse schreibt. Im Gegensatz zum Lesevorgang benutzt der Laser beim Schreibvorgang eine höhere Intensität und löst somit die Zwei-Photonen-Reaktion bei den bestimmten Molekülen aus. Somit ist es möglich den Infraroten Laser für den Lese- wie auch den Schreibvorgang zu verwenden. Ob sich dieses revolutionäre Speichersystem gegenüber seinen Konkurrenten durchsetzen vermag, wird sich erst in den nächsten Jahren zeigen. Zurzeit (Stand April 2009) beinhaltet das Konzept der TeraDisc bis zu über 100 virtuelle Layer, wobei jeder Layer bis zu 5 Gigabyte an Daten speichern kann. ?Mempile hat ihre Entwicklung 4.1.1 Technologie 19 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher bereits mehreren japanischen Unternehmen vorgestellt und ist nach eigenen Angaben zumindest auf Akzeptanz gestoßen. Die TeraDisc soll kosteneffizient und 2010 marktreif sein.?[78] 4.2 Mutliplexed Optical Data Storage Die Multiplexed Optical Data Storage Disc könnte ein weiteres optisches Speichermedium sein, das in den nächsten Jahren die Blu-ray Disc durch ihre enorm höhere Speicherkapazität ablösen könnte. Die Technologie wurde von Wissenschaftlern des Imperial College in London entwickelt. Die MODS Technologie wird genau wie die CD, DVD oder auch Blu-ray Disc mit einem Laser abgetastet und soll eine Speicherkapazität von bis zu 250 GByte pro Layer erreichen können. Somit könnte eine beidseitig bespielte MODS, mit je zwei Layern pro Seite bis zu einen Terabyte an Daten speichern. Abb. 14: Licht, das durch die asymmetrische Vertiefung in unterschiedliche Winkel reflektiert wird. Wie im Kapitel 3.1.2.1 erklärt, codieren CDs, DVDs und auch Blu-ray Discs digitale Informationen in sehr kleine Vertiefungen und Erhebungen. Ungleich anderer fortgeschrittener Speichertechnologien, speichert die MODS Technologie mehrfache Informationsbits in einen einzelnen Pit. ?MODS-Discs haben asymmetrische Vertiefungen, in denen eine Art Stufe in einem von 332 unterschiedlichen Winkeln eingelassen ist. Anhand des reflektierten Lichts kann die jeweilige Orientierung der Vertiefung präzise abgelesen werden.?[79] Durch diesen Gebrauch von abgewinkelten Erhöhungen in den Vertiefungen verändert sich der Weg des Lichts. Somit wäre es möglich innerhalb einer Vertiefung das Hundertfache an Informationen zu speichern. Die Entwickler der MODS-Discs kalkulieren die gleichen Produktionskosten wie eine gewöhnliche DVD in die Fertigung der Discs mit ein. Spätere Abspielgeräte sollen zudem zu CD und DVD Formaten problemlos abwärtskompatibel sein.[80] Aufgrund der hohen Konkurrenz anderer Entwicklungen, wie zum Beispiel die TeraDisc sehen die Wissenschaftler des Imperial College in London die Zukunft der MODS-Disc in einem anderen Marktsegment: ?Die Zukunft des mobilen Gerätemarktes benötigt Discs mit kleinen Durchmessern, die viele Information speichern. Die Mods-Disc könnte eine Marktnische füllen?[81] Die Forscher vermuten weiterhin, dass eine kommerzielle Version der MODS-Disc abhängig von der Finanzierung im Jahr 2010 erhältlich sein könnte (Quelle 2004). [82] 4.3 Multiplexed Optical Recording Bis zu 10 Terrabyte Speicherkapazität auf der Fläche einer DVD sollen sich durch Multiplexed Optical Recording erreichen lassen. Das würde in etwa dem 10.000 fachen der Kapazität einer gewöhnlichen DVD entsprechen. Möglich wird die Kapazitätssteigerung durch den Einsatz von Goldpartikeln in Nanometer-Größe. Dadurch ließe sich die Speicherdichte theoretisch auf bis zu 1012 Bit pro Zentimeter erhöhen. Ein Prototyp, welcher bereits 1,6 4.1.2 Lese- und Schreibvorgang 20 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher Terrabyte Speicherkapazität besitzt, wurde bereits hergestellt. Marktreife wird das von den Forschern der Swinburne-Universität Melbourne entwickelte Verfahren jedoch vermutlich erst in fünf bis zehn Jahren erreichen[83]. 4.4 Holographic Versatile Disc Zunächst wird die Funktionsweise der Holographic Versatile Disc erläutert und anschließend die technischen Daten mit der Blu-ray und HD-Disc verglichen. 4.4.1 Funktionsweise Das Prinzip der Holografie ist nicht neu. Schon heute finden sich viele Hologramme auf Akkus oder auch auf jedem Personalausweis, um die Echtheit zu beweisen (Siehe Abb. 15). Abb. 15: Hologramm auf Akku Neu ist die Idee, die Holografie als Datenspeicher zu verwenden. Die Stärken der HVD liegen darin, schneller und größer zu sein als ihr Vorgänger[84], jedoch Abwärtskompatibilität zu herkömmlichen DVD-Laufwerken zu bewahren[85]. Möglich wird das durch den Einsatz von zwei Lasern: Abb.: 16 HDV Disc Structure Ein Grüner Laser liest die holografischen Daten aus der Aufnahmeschicht, während ein roter Laser, der auch in herkömmlichen DVD-Laufwerken eingesetzt wird, Pits und Lands lesen kann, die zusätzlich zur Holografie auf der Disc vorhanden sind. Damit der grüne Laser davon nicht verfälscht wird, gibt es eine weitere Schicht, die Dichroic Mirror Layer, welche dafür sorgt, dass der grüne Laser an dieser Schicht reflektiert wird, und der rote Laser durchgelassen wird. Abb. 17: How HVD Work In Abbildung 17 wird der Verlauf des grünen Lasers dargestellt[86]. Er wird nach Erzeugen senkrecht auf die HVD gerichtet. Zuvor wird es durch einen halbdurchlässigen Spiegel gesendet, der das Licht zunächst nicht beeinflusst. Durch das holografische Muster auf der Disc kommt es zu Interferenzen innerhalb des Laserlichts. An der Dichroic Mirror Layer wird das Laserlicht schließlich reflektiert und durch halbdurchlässigen Spiegel zum Sensor 4.3 Multiplexed Optical Recording 21 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher geführt. Er dient dazu das Laserlicht aufzunehmen und kann an Hand der vorhandenen Referenzen die Struktur der Holografie auf der Disc rekonstruieren. Die Holografie besteht aus Einsen und Nullen. 4.4.2 Technische Daten Die Firmen InPhase Technology und Datarius[87] haben 2006 ein Abkommen geschlossen, indem hervor geht, dass sie im Jahr 2007 eine marktreife HVD Lösung präsentieren möchten, mit der sich 300 GB auf einer WORM[88] Disc speichern lassen. 600 GB Speicherkapazität waren für 2008 geplant, 2010 soll ein HVD Medium 1.6 TB an Daten wiederbeschreibbar speichern können. Abb. 18: Initial Cost Comparison Im direkten Vergleich zur HD-DVD und der Blu-ray schneidet die HVD in der anfänglichen Kostenbetrachtung gut ab (Vgl. Abb. 32). Die Schreib-/Lesegeschwindigkeit von 1 Gbps stellt die Vorgänger in den Schatten. 4.5 Protein-coated Disc Erfinder der Protein-coated Disc war Professor Venkatesan Renugopalakrishnan, der mit der Kinderklink der Harward Universität in Boston zusammengearbeitet hat[89]. Er kam auf die Idee, die Oberfläche einer herkömmlichen DVD mit dem Bacteriorhodopsin Bakterium zu beschichten, um die zur Verfügung stehende Kapazität zu vervielfachen. Theoretisch wären bis zu 50 TB Kapazität denkbar. Durch Sonnenlicht werden die Bakterien angeregt, sodass sie ihre Form sowie Farbe verändern. Eine angeregtes Bakterium könnte als Eins und ein nicht angeregtes Bakterium könnte als Null interpretiert werden[89]. Ein Problem dabei ist, dass die Bakterien automatisch nach ein paar Stunden oder Tagen in den nicht angeregten Zustand zurückwechseln. Renugopalakrishnan versuchte durch DNA Manipulation diesem Rückwechsel entgegen zu wirken, um einen über Jahre hinweg stabilen Zustand erreichen zu können. Noch im Jahr 2006 begann Renugopalakrishnan in Kooperation mit der Firma NEC mit seinen Forschungen. Ziel war es, innerhalb von 18 bis 24 Monaten eine lauffähige DVD zu produzieren. Bis heute sind allerdings keine neuen Ergebnisse bekannt geworden. 5 Fazit Zu Beginn der Fallstudie wurde die Frage gestellt, in wie weit die Blu-ray Disc notwendig bzw. nützlich für den Endverbraucher und den industriellen Markt ist. Wird die vom Weltmarkt geliebte DVD Technologie in naher Zukunft durch diese neue optische Speicherplatte ersetzt oder ist die Blu-ray Disc eher eine technologische Spielerei ohne Zukunft? Durch den Formatkrieg zwischen der Blu-ray Disc und der HD DVD in den Jahren 2002 bis 2008 wurden viele Unternehmen und Endverbraucher von den neuen Entwicklungen im Bereich der optischen Speichermedien abgeschreckt. Vor allem die Benutzer der HD DVD wurden herbe enttäuscht, als die Produktion dieser eingestellt wurde. So ist es nicht verwunderlich, dass die Entwicklung der Blu-ray Disc immer noch mit Skepsis beobachtet wird und viele DVD Benutzer noch heute davon abschrecken sich auf die neue Technologie 4.4.1 Funktionsweise 22 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher umzustellen. Diese Fallstudie hat nicht nur versucht einen Überblick über die neue Technologie der Blu-ray Disc zu schaffen, sondern hat sich auch den Vor- und Nachteilen der Disc gewidmet. Zusammengefasst zieht die Disc mehr Vorals Nachteile mit sich, was vor allem an der Breite an Einsatzgebieten liegt. Weiterhin konnte sich die Blu-ray Disc durch die Unterstützung des High Definition Formates und einem rapiden Preisverfall von 27 Prozent[90] Anfang des Jahres 2009 Marktanteile sichern. Schon heute ist zu erkennen, dass der DVD-Absatz sinkt (Anfang 2009 um ca 3 Prozent)[90] und die Verkaufszahlen der Blu-ray Disc steigen. In wie weit sich dieser Trend vorsetzt kann nicht mit Sicherheit gesagt werden, aber sicher ist, dass die Blu-ray Disc im Gegensatz zur DVD erhebliche Vorteile im Bezug auf Speicherkapazität sowie Bild- und Tonqualität mit sich bringt. Zurzeit ist noch nicht absehbar, ob und wann das Blu-ray Format das DVD Format vom Markt drängen wird. So ist es jedem Benutzer selbst überlassen, ob er der DVD den Rücken zukehrt oder lieber bei dem alt bewehrten Medium bleibt. Wer sich jedoch für die neue Generation der optischen Speichermedien entscheidet, wird von den neuen Qualitäten dieser nicht enttäuscht werden. So werden wir als Endverbraucher auch in den nächsten Jahren die weiteren Technologien in diesem Bereich mit hohen Erwartungen entgegen blicken. Bleibt nur abzuwarten, ob eine der beschriebenen Folgeentwicklungen zukunftsweisend ist und sich durchsetzen wird. 6 Fußnoten / Quellen 1. ? Taylor, Jim (2009) S.XIX /Deutsche Übersetzung: 'Also in welchem Business sind Sie tätig?' Wurde ich von einem gelangweilten Reisenden gefragt, der auf einer Flugzeitreise neben mir saß, irgendwann im Jahr 2004. 'Eine neue Technologie, Blu-ray Disk genannt,' antwortete ich. 'Blue...äh...was?' 'Blu-ray Disk. Dies wird die neue Generation des Disk Formates darstellen - vergleichbar zu der DVD - aber diese wird High Difinition sein. Wissen Sie, HDTV auf einer Disk, die gleich aussieht und sich gleich anfühlt wie eine DVD, wenn Sie sie in der Hand halten. Sie werden es nicht glauben, wie toll das Bild auf einem anständigen HDTV aussieht.' Ein Flackern von hoffnungsvoller Anerkennung von 'DVD' und 'HDTV'. Dann plötzlich, ein düsterer Blick. 'Warten Sie eine Minute. Soll das bedeuten, das ich alle meine DVD wegschmeißen muss? Jetzt schon? Wieso benötigen wir überhaupt ein anderes Disk-Format?' 2. ? Vgl. Borchers, Detlef (13.09.2006 08:26) 3. ? Vgl. Western Digital 4. ? Hansen, Neumann; Wirtschaftsinformatik 2, Seite 143 5. ? Vgl. Hansen, Neumann, S. 144 6. ? Vgl. Blu-ray Group 7. ? Vgl. List, Andreas (2009) 8. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), S.1-5 9. ? Vgl. Blu-ray Group 10. ? Taylor, Jim (2009) , S.1-6 / Deutsche Übersetzung: Als der Preis gefallen ist, wurde CD-R weitaus populärer für Business und personalisiertes Archivieren. 11. ? Vgl. Hansen, Neumann, S.151 12. ? Hansen, Neumann, S.150 13. ? Vgl. Blu-ray Group 14. ? DVD vs BR, Technischer Überblick 15. ? Zeichenketten 16. ? 16,0 16,1 Vgl. Tailor, Jim (2009) Kapitel 2- 3 17. ? 17,0 17,1 Vgl. Blu-ray Group Deutschland 18. ? 18,0 18,1 Vgl. PS3 Blu-ray (2007) 5 Fazit 23 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 19. ? Tailor (2009), Kapitel 5-4 20. ? Informationschicht 21. ? Vgl Tailer (2009), Kapitel 2-4 22. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-3 23. ? Reverse Engineering bezeichnet den Vorgang, aus einem bestehenden, fertigen System oder einem meistens industriell gefertigten Produkt durch Untersuchung der Strukturen, Zustände und Verhaltensweisen, die Konstruktionselemente zu extrahieren 24. ? 24,0 24,1 24,2 Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-4 25. ? Dient zur eindeutigen Identifizierung der Disk 26. ? 26,0 26,1 Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-2 27. ? Vgl. Wolfram (2004) 28. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-5 29. ? 29,0 29,1 zu deutsch: Entzug 30. ? Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-7 31. ? 31,0 31,1 31,2 Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-9 32. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 4-9ff 33. ? Vgl. "BD+ ", c't - Magazin für Computertechnik, 12/2007, S. 180 34. ? Vgl. "BD+-Schutz der Blu-ray Disc geknackt", c't - Magazin für Computertechnik, 8/2008, S. 36 35. ? Vgl. Slysoft (2009) 36. ? Güter, die untereinander austauschbar sind und sich gegenseitig ersetzen können 37. ? 37,0 37,1 Vgl. Unterschied BR und HD,bluray-disc.de 38. ? Tailor, Jim (2009), Kapitel 1-14 39. ? Vgl. Tailor, Jim (2009), Kapitel 1-15 40. ? Vgl. Nachfolgerstreit, Stern 41. ? Vgl. Tailor, Jim (2009), Kapitel 1-24 42. ? HD DVD, Tagesschau 43. ? 43,0 43,1 Vgl. Adobe Systems Incorporated (2006) 44. ? Europäische Rundfunkunion 45. ? Vgl. Wood, D. (2004) 46. ? Nach HDMI Spezifikation 1.3 wird ein Farbraum von 10Bit statt zuvor 8Bit unterstützt. 47. ? Vgl. Balzer, Axel (2008) 48. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 6-26 49. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 2-29 50. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 2-30 51. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 2-30ff 52. ? Meridian Lossless Packing 53. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 2-31ff 54. ? 54,0 54,1 Digital Theater Systems 55. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 2-32ff 56. ? Vgl. Kuri, Jürgen (2005) 57. ? Vgl. Quandt, Roland(2008) 58. ? Vgl. Hitachi Media Group 59. ? 59,0 59,1 59,2 59,3 59,4 Der Preisvergleich wurde mittels des Anbieters "heise.de/preisvergleich" am 25. Mai 2009 durchgeführt 60. ? Vgl. Soltau, Thomas (2008) 61. ? Vgl. Beckmann,Wilfried 62. ? Vgl. Blu-ray Association, Disc 63. ? Vgl. Tailor, Jim (2009) Kapitel 11-1 64. ? Vgl. Blu-ray Association, Disc 65. ? Vgl. Tailor, Jim(2009) Kapitel 11-1 66. ? 66,0 66,1 Vgl. Blu-ray Group Deutschland, Zukunft 6 Fußnoten / Quellen 24 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 67. ? Blu-ray Group Deutschland, Zukunft 68. ? http://www.chip.de/artikel/Blu-ray-Was-Sie-jetzt-wissen-muessen-3_31068535.html 69. ? 69,0 69,1 69,2 69,3 69,4 69,5 Vgl. "High Noon in Blau", c't - Magazin für Computertechnik, 6/2009, S. 122 70. ? Vgl. Taylor, Jim (2009), Kapitel 7-1 71. ? High Definition Multimedia Interface 72. ? Extended Display Identification Data 73. ? Hochrechnen von Filmmaterial in DVD-Auflösung in HD-Auflösung 74. ? Vgl. Bluray-Disc.de, ts (2009) 75. ? Double Layer 76. ? Vgl. Mempile, Technologie (2007) 77. ? 77,0 77,1 77,2 Vgl. Mempile, Chromosphore(2007) 78. ? Vgl. ComputerBase (2009) 79. ? Spiegel, MODS (2004) 80. ? Vgl. Spiegel, MODS (2004 81. ? Verivox, MODS (2004) 82. ? Vgl. Verivox, MODS (2004) 83. ? Zijlstra, Peter et al. (2008) 84. ? die Blu-ray Disc 85. ? Vgl. HVD Forum 86. ? Vgl. Layton, Julia 87. ? Vgl. Datarius 88. ? Read Once Write Many 89. ? 89,0 89,1 Vgl. Salleh, Anna (2006) 90. ? 90,0 90,1 Marktentwicklung BD, DFersehen 7 Abbildungsverzeichnis Abb.-Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Abbildung Laserdisc im Vergleich zur CD Pits und Marks Übersicht Laserabstand und Informationsschicht bei BR, DVD und CD Physikalische Struktur einer Blu-ray Disc Kopierschutz Media Key Descoding Chain AACS Authentication Process SD und HD im Vergleich Video Auflösungen Auflösungsillustration Erlaubte Audioformate TeraDisc Funktionsweise der TeraDisc Licht, das durch die asymmetrische Vertiefung in unterschiedliche Winkel reflektiert wird. Hologramm auf Akku HDV Disc Structure 7 Abbildungsverzeichnis 25 Blu-ray_und_mögliche_Folgeentwicklungen_im_Rahmen_der_optischen_Speicher 17 18 How HVD Work Initial Cost Comparison (Quelle: 8 Tabellenverzeichnis Tabelle Nr. Quelle 1 Technischer Überblick: DVD und Blu-ray Disc 2 Plan gegen die Vervielfältigung der Disc auf analogem Wege 3 Überblick: Datenraten bei veränderter Auflösung und Bildwiederholrate 9 Quellen 9.1 Literaturquellen Taylor, Jim et al. (2009) "Blu-ray Disc Demystified", 1. Auflage, McGraw-Hill, USA Hansen, Neumann (2009) "Wirtschaftsinformatik 2", 9. 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(2008) Quandt, Roland(2008) Hitachi Media Group Beckmann, Wilfried Slysoft (2009) Balzer, Axel (2008) "Datarius drives testing into the fourth generation of optical storange - Holographic", http://www.datarius.com/PR-DaTARIUS-InPhase.htm, zugegriffen am 23. Mai 2009 "DVD uses bug protein to store data", http://www.abc.net.au/science/news/stories/s1680304.htm, zugeg "A Digital Video Primer: Understanding and Using High-Definition Video", http://www.adobe.com/designcenter/productionstudio/articles/prs1ip_hdprimer/prs1ip_hdprimer.pdf, zu 2009 "High Definition for Europe", http://www.ebu.ch/en/technical/trev/trev_300-wood.pdf, zugegriffen am "Five-dimensional optical recording mediated by surface plasmons in gold nanorods", http://www.nature.com/nature/journal/v459/n7245/full/nature08053.html, zugegriffen am 25. 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