Blu-ray

Le disque Blu-ray ou Blu-ray Disc (abréviation officielle BD, autre dénomination B-RD) est un format de disque numérique breveté et commercialisé par l’industriel japonais Sony permettant de stocker et restituer des vidéogrammes en Haute Définition. Sa dénomination provient du type de rayon laser qu’il exploite, de couleur spectrale proche du bleu.

Son principal concurrent, le HD DVD lancé par Toshiba avec le soutien de Microsoft a été officiellement abandonné en février 2008. Plus tard Toshiba rejoindra officiellement le consortium Blu-ray et présentera lors de l'IFA 2009 sa première platine Blu-ray, la BDX2000E.

Il existe des lecteurs et des enregistreurs-lecteurs Blu-ray dits de salon ainsi que des lecteurs et graveurs Blu-ray destiné à équiper les ordinateurs. Les appareils Blu-ray doivent permettre la lecture des DVD vidéo et des CD Audio

Origine du nom « Blu-ray »

Le nom « Blu-ray » vient simplement de la technologie utilisée pour lire et graver les données : « Blu » (bleu) et « ray » (rayon laser). Selon la Blu-ray Disc Association, l’orthographe « Blu-ray » n’est pas une erreur, le « e » de « blue » a été retiré afin de pouvoir déposer la marque.

  • Le nom complet est « Blu-ray Disc », et non « Blue-ray Disk »
  • Le nom court est « Blu-ray », et non « Blue-ray »
  • L’abréviation correcte est « BD », et non « BR » ni « BRD » (mais ces orthographes sont très largement utilisées pour éviter les confusions)

Principes et spécificités

Le Blu-ray exploite un rayon laser bleu-violet (longueur d’onde : 405 nm), d’ouverture numérique élevée (0,85). Par comparaison avec le laser Infrarouge (longueur d’onde : 780 nm) d’ouverture numérique 0,45 utilisé pour le CD et le laser rouge (longueur d’onde : 650/635 nm) d’ouverture numérique 0,6 utilisé pour le DVD, le Blu-ray permet de stocker plus d’informations sur la même surface grâce à un rayon plus fin (diamètre du spot laser : 290 nm) induisant des sillons de gravure plus petits et plus rapprochés (écart : 320 nm) et des alvéoles plus courts (longueur minimale : 149 nm — 135 nm pour le modèle 27 Go actuellement abandonné). Les premiers appareils grand public intégrant cette technologie sont apparus fin 2006, notamment la PlayStation 3 (novembre au Japon puis aux États-Unis), lancée le 23 mars 2007, en France.

Fonctions typiquement Blu-ray

Voici la liste des différentes fonctions que l'on peut retrouver pour les disques Blu-ray. Toutefois, il faut que les disques Blu-ray utilisés soient compatibles avec la fonction souhaitée.


MovieIQ 


cette fonction exploite le BD-Live et est développé par Gracenote. MovieIQ permet aux utilisateurs d'accéder en temps réel à une base de données en ligne via la connexion internet présente sur les lecteurs Blu-ray Profile 2.0. Ainsi on retrouve des informations sur le film, le réalisateur, les acteurs…

SeasonPlay 


est la fonction Blu-ray pour les fans de séries TV. Mis au point par Buena Vista Home Entertainment, cette fonctionnalité a pour objectif de permettre aux spectateurs de toujours savoir exactement où ils en sont dans la saison qu'ils regardent et de reprendre la lecture au bon endroit, même si le disque a été retiré du lecteur.

Cinéchat 


est la fonction Blu-ray permettant via la connexion BD-Live, de tchater en ligne avec ses amis en surimpression du film. Cette fonction est édité par Sony Pictures Home Entertainment.

Facebook 


permet à l'utilisateur d'importer sa liste d'amis au sein de son environnement BD-Live. Cette innovation, de Warner, a pour objectif de créer un nouveau mode de consommation du home cinéma et de populariser les séances communautaires.

BD-Live 


fait partie intégrante des spécifications du format Blu-ray. Il s'agit d'une fonction permettant de connecter le lecteur Blu-ray à Internet. Grâce au BD-Live, on peut télécharger et ajouter des contenus au programme en cours de lecture. Il peut s'agir d'anecdotes sur le film (affichées en pop-up à l'écran), d'une nouvelle piste sonore, d'un jeu, de scènes inédites, de nouveaux sous-titres, d'un documentaire exclusif, d'interviews, de commentaires audio, … Il y a donc encore beaucoup d'autres possibilités, y compris l'achat en ligne de produits dérivés du film.

BD-Java 


est un environnement de développement interactif dérivé de Java. Il donne accès sur les disques compatibles à des fonctions comme l'image dans l'image (Picture In Picture), la connexion à Internet pour récupérer du contenu supplémentaire ou le stockage d'informations dans la mémoire du lecteur. Il est complémentaire à la fonction BD-Live.

Zones de restriction commerciale

Régions pour les disques Blu-ray standard

     A: Asie de l'Est (à l'exception de la Chine et Mongolie), Asie du Sud-Est, les Amériques et de leurs dépendances.

     B: Afrique, Asie du Sud-Ouest, Europe (à l'exception de Russie), Océanie et leurs dépendances.

     C: Asie centrale, Asie de l'Est (la Chine et Mongolie seulement), Asie du Sud, central Eurasie (notamment Russie) et de leurs dépendances.


À l’instar des lecteurs DVD et selon leur zone de commercialisation, les lecteurs Blu-ray intègrent un verrou électronique, les rendant incompatibles avec les disques achetés en dehors des zones ou pays pour lesquels, ils sont prévus. Ainsi, 3 zones géographiques sont définies pour le Blu-ray :

  • Région A : principalement le continent américain, une partie de l’Asie du Sud-Est et de l’Océanie

  • Région B : l’Europe, l’Afrique, l’Australie et le reste de l’Océanie

  • Région C : le bloc russe et eurasien, l’Inde et l’Asie.


Ceci est principalement utilisé pour la segmentation du marché, pour la discrimination par les prix, mais il permet également aux studios de cinéma de contrôler les différents aspects de la livraison (y compris le contenu et la date de sortie) en fonction de la région.

Les disques peuvent également être produits sans la région de codage, de sorte qu'ils peuvent être lus sur tous les périphériques. Les pays des grands fabricants de disques Blu-ray (le Japon, la Malaisie, la Corée du Sud, etc) sont dans la même région que les Amériques.

À la fin de 2008, près de 70% de tous les disques ont été livrés sans région (region free). Quelques studios maintiennent les zones de commercialisation, cela dépend des titres.

Profils des lecteurs

Le BD-ROM spécification définit quatre profils Blu-ray Disc de lecteur, y compris pour les lecteurs audio (BD-Audio) qui ne nécessitent pas de décodage vidéo ou de BD-java. Les trois profils de lecteur vidéo (BD -Video) sont tenus d'avoir une pleine mise en œuvre du BD-java, mais avec différents niveaux de support matériel.

 

La gestion des droits numériques

Le Blu-ray Disc emploie plusieurs couches de la gestion numérique des droits.

AACS decryption process

AACS

Advanced Access Content System (AACS) est un standard pour la distribution de contenu et de gestion des droits numériques. Il est développé par l'administrateur qui octroie les licences, LLC (AACS LA), un consortium qui comprend Disney, Intel, Microsoft, Panasonic, Warner Bros, IBM, Toshiba et Sony.

Depuis 2006, le dispositif a subi plusieurs attaques qui ont réussi. La première attaque s'est fondée sur un logiciel client éprouvé. En outre, les clés de décryptage ont été extraites à partir d'un lecteur faiblement protégé (WinDVD). Depuis les clés ont été révoquées dans les nouvelles versions. Ce n'est seulement qu'une solution temporaire et de nouvelles clés doivent continuellement être découvertes dans le but de décrypter les disques. Ce jeu du chat et de la souris est passé par plusieurs cycles et, en août 2008, toutes les clés de décryptage AACS actuelles sont disponibles sur l'Internet.


BD +

BD + a été développé par Cryptography Research Inc et est basé sur le concept de Self-Protecting Digital Content. BD + est effectivement une petite machine virtuelle intégrée dans les lecteurs. Il permet aux fournisseurs de contenu d'inclure des programmes exécutables sur les disques Blu-ray. Ces programmes peuvent:

  • examiner le milieu d'accueil, pour voir si le lecteur a été altéré. Chaque licence de lecture du fabricant doit fournir à la BD + une autorisation dont on trouve des traces dans la mémoire du lecteur qui permettent d'identifier leurs dispositifs.

  • vérifier que le lecteur des clés n'a pas été modifié.

  • exécuter du code natif, peut-être pour un autre patch sécurité système.

  • transformer la sortie audio et vidéo.


Si un dispositif de lecture constructeur estime que ses appareils ont été piratés, il peut être communiqué à BD +-code qui détecte et évite la vulnérabilité. Ces programmes peuvent être inclus dans tous les nouveaux contenus communiqués.

Les spécifications de la BD + machine virtuelle ne sont disponibles que sous licence pour les fabricants de dispositifs. Une liste des titulaires de permis commerciaux à adopter est disponible sur le site Web de BD +.

La première utilisation de titres BD + ont été publiés en Octobre 2007. Les versions de la protection BD + ont été contournées par les différentes versions de la AnyDVD HD. Un autre programme appelé à être capable de contourner la protection BD + est DumpHD, qui est disponible avec la licence freeware et connus pour être compatibles à la fois avec Windows et les différentes distributions Linux.

BD-ROM Mark

BD-ROM Mark permet de stocker une clé cryptographique sur un BD-ROM sans que cette clé puisse être dupliquée vers un BD-R. Ce procédé est possible grâce à l’usage d’un format propriétaire de BD-ROM, décodable uniquement avec une puce spécifique, présente sur les lecteurs compatibles.

Utilisation

Devant partager le marché naissant de la haute définition avec son concurrent HD DVD, le Blu-ray s’est introduit lentement et avec difficulté dans les foyers. Ces deux technologies nouvelles étaient en effet coûteuses mais aussi source d’insécurité : choisir l’un des deux formats était faire un pari sur son avenir car il était certain que l’un de ces formats n’allait pas être maintenu très longtemps.

Toutefois, la part de marché des Blu-ray sur le secteur haute définition dépassait déjà fin 2007, celle du HD DVD, aussi bien en termes de médias vendus que de platines, avec deux Blu-ray vendus pour un HD DVD.

À partir de la victoire du média en 2008 (Toshiba a finalement abandonné le HD DVD le 19 février 2008), de nombreux constructeurs ont annoncé la commercialisation de matériel compatible, et les ventes de Blu-ray constituent aujourd’hui la quasi totalité des ventes de média Haute-Définition.

En Europe, les ventes de Blu-ray deux ans après sa sortie ont finalement été supérieures à celles du DVD à son époque. Toutefois, le Blu-ray a du mal à percer mondialement. Et la PS3 est la seule console dotée d’un lecteur de Blu-ray. Les ventes de Blu-ray discs aux États-Unis ont chuté de 40 % en février 2008, même si Sony se targue d’avoir vu augmenter lesdites ventes le mois suivant de 2 %.

Samsung, pourtant promoteur de la démocratisation du Blu-ray dans les foyers, annonce même la mort du Blu-ray d’ici 2013.

De plus, la technologie upscale de plus en plus prisée par le grand public constitue une nouvelle concurrence pour les disques à haute définition et pourrait bien faire de l'ombre au Blu-ray. Grâce aux nouveaux lecteurs DVD équipés de prise HDMI, l’image d’un DVD sur une TV HD est sensiblement améliorée.

Seulement 9 % des personnes n’ayant pas de lecteur Blu-ray envisagent d’en acheter un. Les disques Blu-ray restent chers, peu nombreux. Néanmoins, le rythme mensuel des sorties Blu-ray s’accélère.

L'année 2009 marque cependant un réel tournant dans l'histoire du blu-ray: avec la baisse de prix très significative des lecteurs et un catalogue s'étoffant (plus de 1300 références en France en décembre), le support est loin d'être un échec et commence à prendre son envol, plus tardif que prévu, mais bien réel. L'arrivée de la PlayStation 3 Slim a favorisé en partie cet essor.

Blu-ray 3D

La Blu-ray Disc Association a annoncé en décembre 2009 l'arrivée du nouveau standard Blu-ray 3D, qui permettra dès 2010 de visionner des films en trois dimensions avec une résolution de 1080p.

Le nouveau standard utilise le format d'encodage Multiview Video Coding, une extension du codec H.264 AVC, et est compatible avec la plupart des téléviseurs 3D sur le marché. Les disques 3D peuvent être lus sur les lecteurs Blu-ray 2D non compatibles, mais seulement en deux dimensions.

Capacité, vitesse et applications

Un disque Blu-ray double couche contient 50 Go, soit 4,83 h de vidéo avec un débit binaire de 23 Mb/s (25 images par seconde à 1080 pixels de hauteur) soit 0,11 Mo par image. Le format d'encodage est le H.264/MPEG-4 AVC. Ou 22 heures de vidéo avec un débit binaire de 5 Mb/s (équivalent du DVD, 25 images par seconde à 576 pixels de hauteur). Le format d'encodage est le MPEG-2. Le taux de transfert est de 36 Mbits/sec (4,5 Mo/s) pour les lecteurs 1× et de 72 Mbits/sec (9 Mo/s) pour les lecteurs 2× actuellement disponibles sur le marché. Les standards BD-R (disque enregistrable), BD-RE (réinscriptible) et BD-ROM (lecture seule) font partie des spécifications Blu-ray 2.0. Les disques pré-enregistrés BD-ROM étaient disponibles début 2007 ; le premier BD-ROM a été gravé en novembre 2005 (Sony Pictures Home Entertainment). Le projet de faire des disques de 100 Go et 200 Go a finalement abouti ; le disque de 100 Go utilise des couches de 25 Go, tandis que celui de 200 Go utilise des couches de 33,3 Go. Pour le moment, seuls certains appareils, comme la PlayStation 3, peuvent lire ce format en simple et double couche. Il n’existe actuellement aucun lecteur pour les disques de 100 et 200 Go (confirmé par Hitachi, créateur du BD 100 Go). En Janvier 2010, Sony et Panasonic annoncent l'augmentation de la capacité des Blu-Ray. Celle-ci passera donc de 25Go à 33Go. Soit un total de 66Go pour les disques à double couche.

Technologie et compatibilité

Le format BD-ROM spécifie trois codecs pour la vidéo : MPEG-2 (le standard actuellement utilisé pour les DVD), le codec H.264/MPEG-4 AVC, et le codec VC-1 basé sur le codec Microsoft Windows Media 9. Le premier codec autorise seulement deux heures de contenu en haute définition sur un disque Blu-ray simple couche, mais avec les autres codecs un disque simple couche peut contenir environ quatre heures. Le MPEG-2 haute définition a un taux de transfert d’environ 25 Mbit/s, alors que les deux autres ont un taux de transfert d’environ 15 Mbit/s pour la vidéo et 3 Mbit/s pour l’audio.

Les disques BD-RE (et par extension les disques BD-R) supportent maintenant le MPEG-2 SD et le MPEG-4 HD grâce à la diffusion via la TNT HD enregistrée sans modification du signal d’origine qui conserve ainsi sa qualité native, le 16/9 et le son 5.1 …

Les méthodes d’encodage du flux audio incluent le PCM linéaire, le Dolby Digital (dont le Dolby TrueHD à compression sans perte), le DTS (dont le DTS HD, initialement DTS++, à compression sans perte).

La nécessité de compatibilité ascendante (lecture des DVD) a été prise en compte pour les formats audio :

  • À l’instar des extensions SD du DTS (DTS-ES, DTS-96/24, DTS NEO:6), le DTS HD contient un flux DTS classique (core DTS). Les appareils non compatibles ignorent ces extensions.

  • Dolby Digital+, contient également un signal core Dolby Digital. Comme pour le DTS il suffit d’ignorer cette extension.

  • Dolby Digital TrueHD est lui radicalement différent du Dolby Digital mais la norme Blu-ray impose en cas de présence d’une bande son TrueHD la présence d’une bande son Dolby Digital SD. À noter qu’un certain nombre de platine récentes savent également convertir les Dolby Digital TrueHD en DTS pour les envoyer à un amplificateur audio numérique qui ne saurait pas décoder les formats HD.

La spécification Blu-Ray propose le développement de contenu interactifs évolués ainsi que des applications connectées via la plate-forme Java nommée BD-J.

Déclinaisons commerciales

Une spécification pour un disque Blu-ray de 8 cm a déjà été finalisée et approuvée. Il en résulte un disque de 8 cm simple couche à une face, capable de contenir 15 Go, soit une fois et demie la capacité d’un DVD double couche normal de 12 cm. Ce format serait adapté pour les petits appareils portables, comme les lecteurs vidéo ou les caméras numériques.

Un disque hybride Blu-ray/DVD a été développé par JVC et LG et attend d’être reconnu par l’association Blu-ray Disc. Cela permettrait d’utiliser un même disque dans les lecteurs Blu-ray et DVD. Les utilisateurs pourraient acheter un seul disque pouvant être lu soit en définition normale soit en haute définition, suivant le matériel utilisé. Les utilisateurs ne possédant qu’un simple lecteur DVD pourront regarder la vidéo en définition normale, puis en haute définition lorsqu’ils achèteront un lecteur Blu-ray.