Este documento presenta un proyecto de investigación sobre Blu-ray realizado por 5 estudiantes de la Universidad Dominicana. El proyecto cubre temas como el funcionamiento, capacidad de almacenamiento y tecnología de Blu-ray, así como códecs de video y audio, protecciones anticopia, compatibilidad con otros formatos y tipos de audio y video soportados.

1. Universidad Dominicana O&M

2. Sustentado por Quirico Alberto Ramírez Liriano08-SIS6-1-094July Mancebo Ledesma08-SIS6-1-096Enmanuel Silvestre Arias Vásquez 08-SIS6-1-084Gregory Fermín Pérez 08-SIS6-1-088Leonardo Rodríguez08-SIS6-1-110

3. Temas a tratarBlu RayFuncionamiento Capacidad de almacenaje y velocidad Tecnología Códecs y BD-J Diferencias entre varios soportes ópticos Protecciones anticopia Retrocompatibilidad HD Ready, Full-HD y HDMI Blu-ray 3D Blu-ray híbridosAudios Tipos de audios Videos Tipos de videos

4. Herramientas de multimedia

5. BLU RAY

6. Blu-ray, es un nuevo formato estándar de discos ópticos desarrollados por la AsociaciónBlu-Ray (Blu-ray Disc Association BDA), que está integrada por Apple, Dell, Hitachi, HP, JVC, LG, Mitsubishi, Panasonic, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony, TDK, Thomson y otros grandes fabricantes de bienes de consumo. Blu-ray permite grabar, reescribir y ejecutar video de alta definición y por supuesto guardar grandes contenidos de datos. El formato ofrece más de cinco veces capacidad de almacenaje que los DVD´s tradicionales y puede aceptar hasta 25GB en los discos de capa sencilla y 50 GB en la presentación de capa dual. Esta capacidad extra combinada con el uso de codecs de audio y video de ultima generación ofrecerán al consumidor una experiencia de alta definición sin precedentes.

7. Blu-rayTambién conocido como Blu-ray Disc o BD, es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de gran definición y almacenamiento de datos de alta densidad.

8. El nombre BluRay (Blue = azul; Ray = rayo) viene del hecho de esta tecnología utiliza un láser azul para leer y grabar datos. El "e" de "blue" fue retirado del nombre del producto debido al hecho de que en algunos países no es posible registrar una palabra común como nombre comercial. Además de las ventajas de almacenamiento y alta-definición, una de las características del blu-ray es la presencia de un sustrato en su composición, evitando así el surgimiento de defectos provenientes de arañazos. El principal factor negativo de este tipo de tecnología es el precio de sus componentes, bastante elevado comparado con el DVD.

9. Su principal competencia en la nueva generación de discos ópticos es el HD-DVD. La diferencia básica entre los dos tipos de tecnologías es la capacidad de almacenamiento, en la cual el Blu-ray lleva ventaja. Sin embargo, sectores de la industria creen que el blu-ray va a ser más utilizado en aplicaciones de informática, mientras el HD-DVD, en el almacenamiento de películas.

10. Funcionamiento El disco Blu-ray hace uso de un rayo láser de color azul con una longitud de onda de 405 nanómetros, a diferencia del láser rojo utilizado en lectores de DVD, que tiene una longitud de onda de 650 nanómetros. Esto, junto con otros avances tecnológicos, permite almacenar sustancialmente más información que el DVD en un disco de las mismas dimensiones y aspecto externo. El DVD ofreció en su momento una alta calidad, ya que era capaz de dar una resolución de 720x480 (NTSC) o 720x576 (PAL), lo que es ampliamente superado por la capacidad de alta definición ofrecida por el Blu-ray, que es de 1920x1080 (1080p). Este último es el formato utilizado por los estudios para archivar sus producciones, que anteriormente se convertía al formato que se quisiese exportar.

11. Capacidad de almacenaje y velocidad Una capa de disco Blu-ray puede contener alrededor de 25 GB o cerca de 6 horas de vídeo de alta definición más audio; también está en el mercado el disco de doble capa, que puede contener aproximadamente 50 GB. La velocidad de transferencia de datos es de 36 Mbit/s (54 Mbps para BD-ROM), pero ya están en desarrollo prototipos a velocidad de transferencia 2x (el doble, 72 Mbit por segundo). Ya está disponible el BD-RE (formato reescribible) estándar, así como los formatos BD-R (grabable) y el BD-ROM, como parte de la versión 2.0.

13. Tecnología El tamaño del punto mínimo en el que un láser puede ser enfocado está limitado por la difracción, y depende de la longitud de onda del haz de luz y de la apertura numérica de la lente utilizada para enfocarlo. En el caso del láser azul-violeta utilizado en los discos Blu-ray, la longitud de onda es menor con respecto a tecnologías anteriores, aumentando por lo tanto 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.

14. Códecs y BD-J El Blu-ray soporta los mismos sistemas de archivo que sus predecesores, como el UDF y el ISO 9660. Gracias a su capacidad de almacenamiento, el vídeo es de alta definición y audio de hasta 8 canales. 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 más avanzados que permiten ofrecer gran calidad (a un nivel similar). Es novedosa la inclusión de la plataforma Java en el estándar de las películas grabadas en Blu-ray. Esta plataforma, que ha recibido el nombre de BD-J (Blu-ray Disc Java), permite más libertad a los desarrolladores para incluir contenidos en la película. No es sólo la capacidad de desplegar un menú en cualquier momento de la reproducción, o la posibilidad de incrustar aplicaciones en el disco.

15. También se proyecta la posibilidad de descargar contenidos adicionales desde Internet al disco. Por ejemplo, subtítulos en determinados idiomas, contenidos especiales, escenas cortadas, entre otros. Por otro lado, hay detractores que dicen que es innecesariamente complejo y las regalías por su uso son excesivas.Los códecs de compresión de audio soportados por Blu-ray son LPCM (sin compresión), DTS, Dolby Digital, Dolby True HD y DTS-HD Máster Audio (hay más, pero éstos son los principales). Los tres primeros se mantienen por retrocompatibilidad respecto al DVD al igual que los de vídeo. Los dos últimos representan una gran mejora, ya que permiten la compresión sin pérdidas (en la siguiente tabla pueden ver cómo mantienen la misma frecuencia de muestreo con una alta tasa de transferencia).

17. Diferencias entre varios soportes ópticosDiferencia entre varios tipos

19. ProteccionesanticopiaLos sistemas Blu-ray incorporan cinco sistemas anticopia: AACS, BD+ Rom-Mark, SPDG e ICT.

20. AACS El Sistema de Contenido de Acceso Avanzado (AACS por sus siglas en inglés) es un estándar para distribución de contenido y gestión de derechos digitales, destinado para permitir acceso restringido y proteger contra copia a la próxima generación de discos ópticos y DVD. La especificación fue lanzada públicamente en abril de 2005 y el estándar ha sido adoptado como el esquema de restricción de acceso para HD DVD y Blu-ray. En el grupo que llevó a cabo su desarrollo están Disney, Intel, Microsoft, Matsushita (Panasonic), Warner Brothers, IBM, Toshiba y Sony.

21. BD+ BD+ es un sistema anti copia desarrollado para su uso dentro del sistema de Gestión de derechos digitales de Blu-ray. Fue desarrollado por CryptographyResearch Inc. y está basado en el concepto Self-Protecting Digital Content (SPDC) desarrollado por la misma empresa. Su objetivo es evitar copias no autorizadas de Blu-ray así como la reproducción de estos en dispositivos no autorizados. El sistema BD+ tuvo un papel determinante en la guerra digital entre Blu-ray y HD DVD ya que este sistema de seguridad propició el apoyo de varios estudios de cine al Blu-ray. Este hecho decantó la "Guerra de los Formatos" que terminó con el abandono de los HD DVD por parte de Toshiba.

22. Rom-Mark La ROM Marca o BD-ROM Mark es una tecnología de serialización diseñada para proteger contra la producción masiva la piratería o la duplicación en masa y venta de copias no autorizadas de pre-grabado discos Blu-ray . Onlylicensed BD-ROM manufacturershaveaccesstotheequipmentthat can maketheseunique ROM Marks, thusallowingauthentic BD-ROM media likemovies and musictobeidentified. Sólo licencia ROM fabricantes-BD tener acceso a los equipos que pueden hacer estas marcas ROM único, lo que permite BD ROM de los medios de comunicación auténtica, como películas y música para ser identificados.

23. SPDG SPDG son las siglas de Self-Protecting Digital Content es un programa que incluye en el lector del reproductor de Blu-Ray un sistema operativo cuya función es evitar que los grabadores puedan duplicar las películas que estén siendo reproducidas. Según sus responsables, el SPDG ofrece seguridad añadida en caso de que el sistema de protección AACS sea superado por los grabadores.

24. ICTICT, siglas del término inglés ImageConstraintToken, es una señal que evita que los contenidos de alta definición viajen en soportes no cifrados y, por consiguiente, susceptibles de ser copiados. En la práctica, lo que hace es limitar la salida de vídeo a la resolución de 960x540 si el cable que va del reproductor a la televisión es analógico, aunque la televisión soporte alta definición. El ICT no es obligatorio, cada compañía decide libremente si añadirlo o no a sus títulos. Por ejemplo, Warner está a favor de su uso, mientras que Fox está en contra.

25. RetrocompatibilidadLa BDA (Blu-ray Disc Association) aconseja que los reproductores de BR también reproduzcan DVD, para que sean compatibles con la anterior definición. Hoy se pueden encontrar reproductores híbridos de CD, DVD, HD-DVD y Blu-ray. JVC (VictorCompany of Japan) está desarrollando un combo DVD/BD de tres capas que permitiría tener en el mismo disco el estándar DVD y el BD. De esta forma se podría comprar una película que se puede ver en los reproductores de DVD actuales y, además, tener alta definición si se introduce en un reproductor Blu-ray. Dos de las capas corresponderían a un DVD de doble capa (8,6 GB) y la tercera capa correspondería al Blu-ray.

26. HD Ready, Full-HD y HDMIEste apartado trata de remarcar la diferencia entre compatibilidad y adaptación y cómo sacar el máximo partido a la alta definición del Blu-ray. Se dice por compatibilidad cualquier televisor que permita reproducir el contenido de dicho disco. Esta se logra con dispositivos que lleven el logotipo HD Ready o 1080i, lo cual no quiere decir que se le saque el máximo partido a la alta definición puesto que sólo garantiza que la resolución mínima sea de 720 líneas en panorámico (1280x720) con búsqueda progresiva (si es en modo escalado garantiza 1920x1080). Si lo que queremos es alta definición con una resolución de 1920x1080 en modo progresivo deberán encontrarse aquellos dispositivos marcados bajo el logotipo de Full-HD o 1080p.

27. La adaptación significa una conversión que implica una pérdida en la señal de audio y/o vídeo. En esta última entra el HDMI, un conector que permite el envío de la señal nativa de alta definición (1920x1080, 24fps y búsqueda progresiva) para garantizar la máxima fluidez y calidad de las escenas. Cualquier otra conexión, ya sea analógica o digital tendrá que adaptarse con las lógicas consecuencias. Aún disponiendo de conector HDMI, es aconsejable buscar aquellos dispositivos que lleven la versión 1.3, ya que es la única que de momento admite todos los formatos de audio y vídeo y duplica la tasa de transferencia respecto a su versión 1.2.

28. Blu-ray 3D La asociación del Blu-ray disc creo un grupo de trabajo compuesto por ejecutivos de la industria del cine, los gerentes electrónicos y los sectores IT para ayudar a definir las normas para hacer cintas en 3D y la televisión 3D en el contenido de un Blu-ray disc. En el 17 de septiembre del 2009, la BDA oficial anuncio especificaciones técnicas en 3D para el Blu-ray Disc, que permite la compatibilidad con reproductores de Blu-ray en 2D.

29. Blu-ray híbridosExiste la posibilidad de crear Blu-rays híbridos: aquellos que tengan dos capas, dedicando una a ser de tipo DVD. Al principio, los estudios asociados decidieron que no sacarían títulos en esta modalidad. Pero el competidor HD DVD sí sacó títulos con esta posibilidad, lo que permite ir comprando películas a los usuarios para ver en su reproductor de DVD, y más tarde en su reproductor de HD DVD. Los estudios Blu-Ray se retractaron, y desde finales de 2006 ya existen lanzamientos en esta modalidad.

30. Audio

31. Una señal de audio es una señal analógica eléctricamente exacta a una señal sonora; normalmente está acotada al rango de frecuencias audibles por los seres humanos que está entre los 20 y los 20.000 Hz, aproximadamente (el equivalente, casi exacto a 10 octavas El sonido es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a través de diversos medios elásticos, entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica y/o cuantitativamente.

32. Tipos de formatos de audio Empezaremos a explicar los tipos de archivos de sonido que existen distinguiendo entre aquellos con pérdida y sin pérdida. Los archivos de sonido con pérdidason aquellos que usan un algoritmo de compresión con pérdida, es decir un tipo de compresión que representa la información (por ejemplo una canción), pero intentando utilizar para ello una cantidad menor de información. Esto hace que sea imposible reconstruir exactamente la información original del archivo. Los archivos de sonido sin pérdidason aquellos que usando o no métodos de compresión, representan la información sin intentar utilizar menor cantidad de la información original. Hacen posible una reconstrucción exacta de la información original.

33. Archivos de sonido con pérdida:MP3 o MPEG-1 Audio Layer 3: Es un formato de audio digital estándar comprimido con pérdida, la pérdida de información del formato mp3 no es audible por el oído humano, por tanto no distinguiremos la diferencia entre un archivo de audio sin compresión y un archivo mp3. Además un archivo mp3 consigue reducir el tamaño del archivo de sonido sin influir en su calidad, aproximadamente 1 minuto de audio en formato mp3 ocupa 1 MB con una calidad prácticamente igual a la calidad de Cd.ACC o Advanced Audio Coding: Es un formato de audio digital estándar como extensión de MPEG-2 comprimido con pérdida, y ofrece más calidad que mp3 y es más estable para un mismo número de Kbps y un mismo tamaño. Su compresión está basada en los mismos principios que la compresión MP3, con la diferencia de que ofrece la posibilidad de emplear frecuencias de muestreo del rango de entre 8 Hz hasta los 96 KHz.

34. Ogg: Es un formato de audio digital comprimido con pérdida. Normalmente los archivos Ogg están comprimidos con el códec Vorbis, que es un códec de audio libre que permite una máxima flexibilidad a la hora de elegir entre la amplia gama de bitrates según la complejidad de la transmisión de audio, en la relación calidad-bitrate, se encuentra parejo con MPEG-2 y en la mayoría de los bitrates es comparable al formato ACC. Real Audioo RM: Es un formato de archivo pensado para las transmisiones por internet en tiempo real, por ejemplo las radios que emiten online o cuando un servidor tiene un archivo de sonido almacenado y nosotros lo escuchamos sin que el archivo se cargue por completo ni se almacene en nuestro ordenador, esto es posible gracias al proceso de Buffering que básicamente es recibir un paquete de sonido en nuestro reproductor en este caso (Real Player) mientras el siguiente se almacena en la carpeta de temporales hasta que sea requerido por el reproductor. Con este sistema los archivos no pueden ser copiados. WMAo Windows Media Audio: Es un formato de compresión de audio con pérdida aunque también existe este formato con compresión sin pérdida. Y está desarrollado básicamente con fines comerciales para el reproductor integrado en Windows, Windows Media Player. Está por debajo del nivel de los anteriores formatos.

35. Archivos de sonido sin pérdida:AIFF o Audio InterchangeFileFormat que significa Formato de Archivo de Intercambio de Audio, es un estándar de formato de archivo de audio para vender datos de sonido para ordenadores, usado internacionalmente por los ordenadores Amiga y actualmente muy utilizado en los ordenadores Apple. Los datos en AIFF no están comprimidos, y usan una modulación por impulsos codificados o PCM. También existe una variante estándar conocida como AIFC que sí posee compresión. FLACo Free Lossless Audio Codec: es otro códec de compresión sin pérdida, y consigue reducir el tamaño de un archivo de sonido original de entre la mitad hasta tres cuartos del tamaño inicial. El formato FLAC se suele usar para la venta de música por internet, y como alternativa al MP3 para compartila cuando se desea reducir el tamaño que trendría un archivo WAV-PCM sin perder calidad, ya que con este tipo de compresión podremos reconstruir los datos originales del archivo. También se suele usar para realizar copias de seguridad de CDs de audio y admite cualquier resolución PCM de 4 a 32 bits, y cualquier bitrates según la complejidad de la transmisión de audio, en la relación calidad-bitrate, se encuentra parejo con MPEG-2 y en la mayoría de los frecuencia de muestreo (samplerate) desde 1 a 65535KHz, en incrementos de 1Hz.

36. WAV o wave: Waveform Audio Format es un formato de audio digital sin compresión que se emplea para almacenar sonidos en el ordenadores con windows, es una formato parecido al AIFF pero tomando en cuenta peculiaridades de intel. Puede soportar casi todos los códecs de audio, se utiliza principalmente con PCM (no comprimido). Se usa profesionalmente, para obtener calidad de CD se debe grabar el sonido a 44100 Hz y a 16 bits, por cada minuto de grabación de sonido se consumen unos 10 megabytes de disco duro. Y su limitación es que solo puede grabar archivos de 4GB que son aproximadamente unas 6 horas y media de audio en calidad CD. No se usa a penas para compartir música por internet, ya que existen otros formatos de audio sin pérdida que reducen mucho más el tamaño de los archivos. MIDI: Interface Digital para Instrumentos Musicales, es considerado el estándar para industria de la música electrónica. es muy útil para trabajar con dispositivos como sintetizadores musicales ó tarjetas de Sonido. Su extensión es .midi o .mid.

37. Video

38. El vídeoo video es la tecnología de la captación, grabación, procesamiento, almacenamiento, transmisión y reconstrucción por medios electrónicos digitales o analógicos de una secuencia de imágenes que representan escenas en movimiento. La tecnología de vídeo fue desarrollada por primera vez para los sistemas de televisión, pero ha derivado en muchos formatos para permitir la grabación de vídeo de los consumidores y que además pueda ser visto a través de Internet.

39. Tipos de formatos de videoAVI y AVI2:el formato AVI (Audio Video Interleave) tiene un funcionamiento muy simple, pues almacena la información por capas, guardando una de vídeo seguida por una de audio. Sus codecs están desarrollados como controladores para ACM (Audio Compression Manager) y VCM (Video Compression Manager), y también pueden ser usados por algunas otras arquitecturas, incluidas DirectShow y Windows Media.Microsoft Windows Media Vídeo:este formato es una de las últimas propuestas de Microsoft que funciona con el Windows Media Player desde la versión 6.2. Ha tenido gran impulso debido a Windows XP, ya que viene integrado con el sistema operativo. También tiene una opción para "streaming", que viene incluida en Windows 2000 Server. Las extensiones de este tipo de contenidos son: .asf y .wmv para vídeo, y .wma para audio.

40. Real Video:Real Audio, ha sido uno de los más usados para "streaming" de audio en diversos medios. También tiene una propuesta para video llamada Real Video. Ambas versiones, requieren de su propio reproductor, que es el "Real One".Apple QuickTime:Apple también tiene una interesante opción nativa de los sistemas Macintosh. Sus archivos .mov requieren de un reproductor especial que es el "Quicktime Player" para visualizarlos. Este reproductor, tiene una versión sencilla gratuita y una profesional, que entre otras cosas permite realizar vídeos en dicho formato y editar algunas características de los mismos.

41. Los codecs de vídeomásusados:Sin Compresión:aunque no es muy normal usar vídeo sin comprimir, es de los que pueden ofrecernos la máxima calidad posible, ya que no sufre ninguna alteración. Su gran problema: el peso excesivo de los archivos.DV:si tienes una cámara MiniDV y capturas vídeo mediante el firewire, verás que debes hacerlo con su propio codec que es el DV, una vez terminada la captura ya puedes comprimirlo como quieras. Dos horas de video DV con calidad similar a la del DVD, ronda cerca de los 15Gbytes de disco duro, destacar que este codec solo comprime el vídeo, el audio lo trata sin comprimir.MPEG:el formato MPEG (Moving Picture ExpertsGroup) es un estándar para compresión de vídeo y de audio. Al ser creado se establecieron cuatro tipos: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, y MPEG-4. Cada uno de ellos según su calidad y ancho de banda usado. De aquí nace el popular formato MP3 para audio.Principalmente, ofrece tres ventajas: compatibilidad mundial, gran compresión y poca degradación de la imagen. El estándar no especifica cómo se debe hacer la compresión. DIVX:este codec es una gran alternativa a la hora de comprimir. Con mucha gente trabajando en sus diferentes aplicaciones, el DivX es el método más utilizado para pasar grabaciones de DVD a CD.