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블루레이

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1. 개요

블루레이(Blu-ray Disc, BD)는 소니가 개발하고 2003년에 출시된 차세대 광 디스크 포맷으로, 고화질 영상 및 대용량 데이터 저장을 위해 개발되었다. 2008년 HD DVD와의 경쟁에서 승리하여 포맷이 통일되었으며, 이후 용량을 확대한 BDXL 규격이 등장했다. 블루레이는 12cm 또는 8cm 디스크로 제작되며, 405nm 청자색 레이저를 사용하여 데이터를 기록한다. 25GB에서 128GB까지 다양한 용량을 지원하며, MPEG-2, H.264/AVC, VC-1 등의 비디오 코덱과 돌비 디지털, DTS, LPCM 등의 오디오 코덱을 지원한다. BD-J를 통해 대화형 메뉴 및 인터넷 연결 기능을 제공하며, 지역 코드와 AACS, BD+, Cinavia 등의 저작권 보호 기술을 사용한다. 파생 규격으로는 3D 영상 규격인 블루레이 3D와 4K 해상도를 지원하는 Ultra HD Blu-ray가 있다.

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블루레이
개요
블루레이 디스크 로고
블루레이 디스크 로고
블루레이 디스크 뒷면
블루레이 디스크 뒷면. CD 및 DVD와 달리 반사가 푸른색을 띤다. 브랜드 색상에는 은색, 금색, 회색이 포함된다.
종류고밀도 광 디스크
인코딩데이터 인코딩: CLV 또는 Zoned CAV 피트 앤 랜드 (인터리브된 오류 수정 코드 사용)
BDMV 비디오 인코딩:
H.262/MPEG-2 Part 2
H.264/MPEG-4 AVC
VC-1
H.265/HEVC (Ultra HD Blu-ray에서만 사용)
용량25 GB (단일 레이어)
50, 66 GB (듀얼 레이어)
100, 128 GB (BDXL)
(표준 형식 BD에서 최대 4개 레이어 가능)
블록 크기2 KB 섹터, 64 KB ECC 블록
크기직경
두께
읽기405 nm 다이오드 레이저, 36 Mbit/s
쓰기405 nm 다이오드 레이저 (읽기보다 높은 전력의 집속 빔 사용)
소유소니
블루레이 디스크 협회
용도데이터 저장
고선명 비디오
고해상도 오디오
스테레오스코픽 3D
플레이스테이션 3 게임
플레이스테이션 4 게임
플레이스테이션 5 게임
엑스박스 원 게임
엑스박스 시리즈 X 게임
확장 기반DVD
확장 대상울트라 HD 블루레이
아카이브 디스크
기술 사양
디스크 직경120mm, 80mm
레이저 파장405nm (청자색)
대물렌즈 개구수 (NA)0.85
트랙 피치320nm
선 속도4.917m/s (25GB/Layer, 1배속, CLV)
채널 주파수66MHz (1배속)
변조 방식1-7PP
오류 수정64kB LDC+BIS
주소 방식 (BD-RE/-R)Groove Address (MSK+STW)
트래킹 방식BD-RE/-R: 푸시풀법
BD-ROM: 위상차 검출법
데이터 검출 방식PRML
기록 방식펄스 트레인 방식 라이트 스트래티지
회전 제어CLV
파일 시스템 및 포맷
파일 시스템UDF (BD-RE Ver.1.0은 BDFS)
애플리케이션 포맷BD-RE/BD-R: BDAV
BD-ROM: BDMV
코덱
영상MPEG-2
MPEG-4 AVC/H.264
MPEG-4 (3D)
VC-1
음성Linear PCM
Dolby Digital

Dolby TrueHD
Dolby Atmos
DTS
DTS-HD Master Audio

속도
읽기 속도BD-RE/-R: 36Mbps (표준 1배속)
BD-ROM: 54Mbps (표준 1.5배속)
BD-ROM (3D): 72Mbps (표준 2배속)
회전 속도불명
기타 정보
관련 규격PFD (XDCAM에 채택)
HD DVD (과거 경쟁 규격)
어원"blu"는 이탈리아어로 "푸른"을 의미하는 형용사
관련 링크
블루레이 디스크 협회BDA

2. 역사

2000년 10월 소니프로토타입을 선보였으며 트레이드마크인 "Blue Disc" 로고가 2002년 2월 9일 등록되었다.[14][137][19] 2003년 4월 정식으로 시판되기 시작하였다.

2006년 6월 최초의 블루레이 디스크 플레이어와 영화 터미네이터, 제5원소 등의 블루레이 타이틀이 출시되었다.

2008년 2월 HD DVD와 차세대 DVD 전쟁에서 승리하여 블루레이 디스크로 포맷 통일이 이루어졌으며 2010년 6월 용량을 더 키운 BDXL 규격이 나왔으며, 100GB 혹은 128GB까지 저장할 수 있다. Rewritable BDXL은 BDXL-RE로 표기한다.

키스 쇼하머 임밍크(Kees Schouhamer Immink)는 DVD와 블루레이 디스크에 대한 선구적인 공헌으로 에미상(Emmy)을 수상했다.

2. 1. 개발 초기

2000년 10월 소니가 블루레이 디스크의 프로토타입을 선보였고,[14][137] 2002년 2월 9일에는 "Blue Disc" 로고가 트레이드마크로 등록되었다.[19] 1998년 10월, 소니는 파나소닉, 필립스, TDK와 협력하여 청색 레이저 다이오드를 적용한 기술 개발에 착수했다.[16][17] 이들은 초고밀도 광학(UDO)과 DVR 블루(파이오니아와 협력)라는 두 가지 프로젝트를 진행했는데, DVR 블루는 재기록 가능한 디스크 포맷으로, 훗날 블루레이 디스크(BD-RE)의 기반이 되었다.[17]

2002년 2월 19일, 이 프로젝트는 공식적으로 블루레이 디스크로 명명되었고,[20][21] 초기 9개 회원사(히타치 제작소, LG전자, 파나소닉, 파이오니아, 필립스, 삼성전자, 샤프, 소니, 톰슨)에 의해 블루레이 디스크 창립자(Blu-ray Disc Founders)가 설립되었다.[20][21] 2001년 10월 15일, 마쓰시타 전기 산업은 2층 상변화 기록 방식의 용량 50GB의 재기록 디스크를 발표하면서 포맷 통일을 위해 노력하겠다고 언급했다. 이후 2층 기술, 주소 검출 방식 STW 등이 블루레이 디스크에 채택되었다.

최초의 소비자용 기기는 2003년 4월 10일에 출시된 소니 BDZ-S77 BD-RE 레코더였으며, 이는 일본에서만 3,800달러에 판매되었다.[22] 2003년 5월 28일, 미쓰비시 전기가 블루레이 디스크 파운더스에 가입했으며, 이후 , 휴렛 패커드(HP), TDK가 합류했다.

2004년 10월 4일, 블루레이 디스크 창립자는 공식적으로 블루레이 디스크 어소시에이션(BDA)으로 명칭을 변경했고, 20세기폭스가 BDA 이사회에 합류했다.[23] 블루레이 디스크의 물리적 사양은 2004년에 완료되었다.[24] 2004년 5월 18일에는 많은 기업이 참여할 수 있는 오픈 단체로 이행한다고 발표했다.

2005년 1월, TDK는 블루레이 디스크용 폴리머 코팅("Durabis") 개발을 발표했다.[27] 이는 디스크를 흠집과 손상으로부터 보호하는 강력한 기능으로, 카트리지 사용을 불필요하게 만들었다.

2. 2. HD DVD와의 경쟁

2003년 4월부터 블루레이와 HD DVD는 DVD의 후계자 자리를 놓고 경쟁하였으나, 2008년 2월 도시바가 HD-DVD 포기를 선언함으로써[329] 블루레이 디스크로 포맷 통일이 이루어졌다.

2000년 10월 소니프로토타입을 선보였으며 2002년 2월 9일 "Blue Disc" 로고가 등록되었다. DVD 포럼은, 도시바가 의장을 맡고 있었는데, 더 비싼 블루 레이저 기술을 개발할지 여부를 두고 의견이 분분했다. 2002년 3월, 포럼은 워너 브러더스와 다른 영화 제작사들의 지지를 받은 제안을 승인했다. 그러나 이 결정에도 불구하고, DVD 포럼 운영위원회는 4월에 자체적인 블루 레이저 고화질 비디오 솔루션을 추진하고 있다고 발표했다. 8월, 도시바와 NEC는 경쟁 표준인 고급 광디스크(Advanced Optical Disc)를 발표했다.[44] 이는 결국 DVD 포럼에서 채택되어 다음 해에 HD DVD로 이름이 바뀌었지만,[45] 블루레이 디스크 협회 회원이기도 한 DVD 포럼 회원들의 두 차례에 걸친 반대 투표를 받았는데, 이는 미국 법무부의 예비 조사를 받게 만드는 상황이었다.[46]

2006년 6월 최초의 블루레이 디스크 플레이어와 영화 터미네이터, 제5원소 등의 블루레이 타이틀이 출시되었다. 초기 출시작들은 표준 DVD에 사용된 것과 동일한 MPEG-2 비디오 압축 방식을 사용했다. 보다 새로운 VC-1AVC 형식을 사용한 최초의 출시작은 2006년 9월에 소개되었다.[36]

HD DVD는 고화질 비디오 시장에서 우위를 점했는데, 블루레이 디스크 판매는 시장 점유율을 확보하는 데 더뎠다.[47] 그러나, 주 저장 장치로 블루레이 디스크 플레이어를 포함한 소니 플레이스테이션 3는 블루레이를 지원하는 데 기여했다.[48] 2007년 1월까지 블루레이 디스크는 HD DVD를 앞질렀고,[50] 2007년 1분기부터 3분기까지 BD는 HD DVD보다 약 2대 1의 비율로 판매량이 많았다.

2008년 1월 4일, CES 2008 전날, HD DVD와 블루레이 디스크 포맷으로 영화를 출시하는 유일한 메이저 스튜디오였던 워너 브러더스는 2008년 5월 이후에는 블루레이로만 출시할 것이라고 발표했다.[53] 이는 뉴 라인 시네마HBO와 같이 워너의 umbrella 하에 있는 다른 스튜디오들도 포함했지만, 유럽에서는 HBO의 배급 파트너인 BBC는 시장 상황을 주시하면서 두 포맷으로 제품을 계속 출시할 것이라고 발표했다. 이는 베스트 바이, 월마트와 같은 주요 미국 소매업체들이 매장에서 HD DVD를 제외하는 업계의 연쇄 반응으로 이어졌다.[54]

2. 3. 발전 과정

2000년 10월 소니프로토타입을 선보였으며 트레이드마크인 "Blue Disc" 로고가 2002년 2월 9일 등록되었다. 2003년 4월 정식으로 시판되기 시작하였다.

2006년 6월 최초의 블루레이 디스크 플레이어와 영화 터미네이터, 제5원소 등의 블루레이 타이틀이 출시되었다.

2008년 2월 HD DVD와 차세대 DVD 전쟁에서 승리하여 블루레이 디스크로 포맷 통일이 이루어졌으며, GEO(게오)가 전국 약 800개 매장에서 블루레이 소프트웨어 대여를 시작했다.[318] 같은 해 6월 11일, 가수 T.M.Revolution(티엠레볼루션)이 세계 최초로 블루레이 디스크가 포함된 CD싱글 「resonance(레조넌스)」를 발매했다. 블루레이 디스크의 내용은 동곡의 뮤직비디오이다. 7월 15일, TSUTAYA(츠타야)가 7월 19일부터 1,339개 전 매장(2008년 7월 15일 당시)에서 블루레이 디스크 대여 서비스를 시작한다고 발표했다.[319]

2009년에는 도시바가 블루레이 진영 합류를 선언하고, 블루레이 디스크 재생 전용 기기의 발매(2009년 내)를 발표했다.[320] 해외에서는 녹화 습관이 일본에 비해 적고, TV 프로그램의 인터넷 배포가 일본보다 보급되어 있어 일본에서 주류인 녹화 재생 기기의 수요 증대를 기대할 수 없기 때문이라고 밝혔다. 그러면서도 "녹화 재생 기기"의 발매도 수요 상황을 검토하겠다는 입장도 보였다.

2010년 6월, 용량을 더 키운 BDXL 규격이 나왔으며, 100GB 혹은 128GB까지 저장할 수 있다. Rewritable BDXL은 BDXL-RE로 표기한다. CES 2007 비공개 행사에서 리텍(Ritek)은 디스크 용량을 10층으로 확장하여 디스크 용량을 250GB로 늘리는 고선명 광디스크 공정을 성공적으로 개발했다고 밝혔다. 그러나 현재의 읽기/쓰기 기술로는 추가 레이어를 허용하지 않는다는 주요 장애물을 지적했다.[64]

2015년 8월 5일, BDA는 2015년 8월 24일부터 울트라 HD 블루레이 비디오 포맷에 대한 라이선스를 시작할 것이라고 발표했다.[80] 울트라 HD 블루레이 포맷은 해상도, 하이 다이내믹 레인지(HDR) 비디오, 확장된 색 영역, 초당 최대 60프레임의 높은 프레임 속도, 오브젝트 기반 사운드 포맷, 그리고 선택적인 "디지털 브리지" 기능을 지원했다. 이 포맷을 재생하려면 새로운 플레이어가 필요했으며, 이 플레이어들은 DVD, 기존 블루레이, 그리고 새로운 포맷 등 세 가지 모두를 재생할 수 있게 되었다. 새로운 울트라 HD 블루레이 디스크는 각각 이중 레이어와 삼중 레이어 디스크에 최대 66GB와 100GB의 데이터를 저장할 수 있다.[80] 2016년에 제품이 출시되었다.

3. 기술 규격

wikitext

종류물리 크기싱글 레이어 용량듀얼 레이어 용량
표준 디스크 크기12 cm25 GB50 GB
미니 디스크 크기 8 cm7.8 GB15.6 GB



고선명(HD) 비디오는 비월 주사 방식 기준으로 최대 1920×1080 해상도에 초당 최대 59.94 필드로 BD-ROM에 저장할 수 있다.

순차 주사 방식으로는 최대 1920×1080 해상도에 초당 최대 24프레임으로, 또는 최대 1280x720 해상도에 초당 최대 59.94 프레임으로 저장할 수 있다.[327]

해상도프레임 속도1가로 세로비비디오 포맷 제한
3840×216060p16:9
3840×216059.94p16:9
3840×216050p16:9
3840×216025p16:9
3840×216024p16:9
3840×216023.97p16:9
1920×108059.94-i16:9  2D 인코딩 전용
1920×108050-i16:9  2D 인코딩 전용
1920×108024-p16:9 
1920×108023.976-p16:9 
1440×108059.94-i16:9 (아나모픽 포맷)MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1 전용
1440×108050-i16:9 (아나모픽 포맷)MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1 전용
1440×108024-p16:9 (아나모픽 포맷)MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1 전용
1440×108023.976-p16:9 (아나모픽 포맷)MPEG-4 AVC / SMPTE VC-1 전용
1280×72059.94-p16:9 
1280×72050-p16:9 
1280×72024-p16:9 
1280×72023.976-p16:9 
720×48059.94-i4:3/16:9 (아나모픽 포맷) 
720×57650-i4:3/16:9 (아나모픽 포맷) 



BD-ROM 주요 오디오 스트림 규격[328]
LPCM돌비 디지털돌비 디지털 플러스돌비 TrueHD (무손실)DTS 디지털 서라운드DTS-HD (무손실)DRADRA 확장
최대 비트레이트27.648Mbps640kbps4.736Mbps18.64Mbps1.524Mbps24.5Mbps1.5Mbps3.0Mbps
최대 채널8(48 kHz, 96 kHz), 6(192 kHz)5.17.18(48 kHz, 96 kHz), 6(192 kHz)5.18(48 kHz, 96 kHz), 6(192 kHz)5.17.1
비트/샘플16, 20, 2416-2416-2416-2416, 20, 2416-241616
샘플 주파수48 kHz, 96 kHz, 192 kHz48 kHz48 kHz48 kHz, 96 kHz, 192 kHz48 kHz48 kHz, 96 kHz, 192 kHz48 kHz48 kHz, 96 kHz



DVD는 읽기 전용 규격을 먼저 제정했기 때문에, 쓰기 가능 포맷의 제정에서는 규격이 난립했다. 또한, CD나 DVD에서는 초기 재생 전용 드라이브에서는 재기록 미디어는 반사율이 낮기 때문에 읽을 수 없다는 문제가 있었다. 이러한 점을 반영하여 BD에서는 재기록 미디어 포맷을 먼저 제정하여, 공통적인 사양으로 읽기 전용 미디어에도 대응하는 방향으로 개발이 진행되었다. 따라서 BD에서는 반사율 문제는 발생하지 않는다. 또한, 현행 미디어와의 병용도 고려하여, 파장과 기판 두께가 다른 CD/DVD/BD에 하나의 광학 헤드로 대응하기 위한, 소위 유니버설 플레이어를 위한 기술 개발도 초기 단계부터 이루어졌다. 규격은 블루레이 디스크 협회가 제정하고 있다.

BD-RE Ver.1.0 이외는 베어 디스크(bare disk, 케이스에 들어있지 않은 벌거벗은 디스크)이며 케이스는 옵션이다.

'''디스크의 규격'''
BD-RE Ver.1.0BD-RE Ver.2.0 이후BD-RBD-ROM
단층 디스크의 용량23.3GB 또는 25GB25GB
케이스필수옵션
파일 포맷BDFSUDF
애플리케이션 포맷BDAVBDMV
저작권 보호 기술BD-CPSAACS
기록 속도1x1 - 2x6x1.5x(재생 속도)



물리적 포맷은 다음 각 항목과 같다.

3. 1. 구조

블루레이 디스크는 지름 12cm(표준) 또는 8cm(미니 디스크) 크기로 제작된다.[140] 405nm 파장의 청자색 레이저를 사용하여 데이터를 읽고 쓰며, 이는 DVD가 사용하는 650nm 적색 레이저보다 짧은 파장이다.[137][117] 레이저의 실제 색상은 보라색 계열이다.[137][117] 짧은 파장을 이용하면 더 작은 영역에 레이저를 집중시킬 수 있어, DVD보다 더 높은 밀도로 데이터를 저장할 수 있다.

여러 디스크 저장 방식 비교(축척 아님); 녹색은 시작, 빨간색은 끝을 나타냄.


다양한 광학 저장 매체 비교


블루레이 디스크는 0.1mm의 얇은 보호층(커버층)을 가지고 있어, 렌즈의 개구수(NA)를 0.85까지 높일 수 있다.[261] 이는 DVD의 보호층(0.6mm) 및 콤팩트 디스크(1.2mm)보다 얇은 수치이다. 얇은 보호층과 높은 개구수를 통해 레이저 빔을 더 작은 지점에 집중시켜 동일한 영역에 더 많은 정보를 저장할 수 있게 된다.[118]

광학적 개선 외에도, 블루레이 디스크는 데이터 인코딩 개선을 통해 저장 용량을 더욱 늘렸다.[120] 블루레이 디스크는 단층(SL) 25GB, 2층(DL) 50GB 용량을 가지며,[262] BDXL 규격에서는 3층(TL) 100GB, 4층(QL) 128GB까지 지원한다.[116][154][155] 8cm 미니 블루레이 디스크는 단층 7.8GB, 2층 15.6GB 용량을 갖는다.[140]

유형지름
(cm)
레이어용량
바이트
표준 디스크 크기, 단일 레이어12125,025,314,816
표준 디스크 크기, 이중 레이어12250,050,629,632
표준 디스크 크기, XL 3 레이어[116]123100,103,356,416
표준 디스크 크기, XL 4 레이어[116]124128,001,769,472
미니 디스크 크기, 단일 레이어817,791,181,824
미니 디스크 크기, 이중 레이어8215,582,363,648


3. 2. 기록 속도

블루레이의 등속은 36Mbps(4.5MB/s)이다. 이는 DVD의 1배속(1.4MB/s)보다 약 3배 빠른 속도이다. BD-ROM의 표준 전송 속도는 1.5배속인 54Mbps(6.75MB/s)이다. BD-R은 최대 6배속(216Mbps, 27MB/s)까지 지원하며, BD-RE는 2배속(72Mbps, 9MB/s)까지 규격화되어 상품화되었다. 12배속 기록이 가능한 BD 드라이브도 발표되었다.

블루레이 디스크 드라이브의 데이터 전송률은 드라이브의 데이터 인터페이스 용량에 의해 제한될 수 있다. USB 2.0 인터페이스의 최대 활용 속도는 288 Mbit/s (36 MB/s, 8× 속도)이다.[126] USB 3.0, SATA, PATA 인터페이스는 이러한 제한이 없다.[127][128][129]

최근의 반높이 블루레이 라이터는 단층 BD-R 미디어에서 최대 16× (일정 각속도)의 쓰기 속도에 도달했지만, 디스크의 물리적 스트레스를 방지하기 위해 최고 읽기 속도는 12×로 제한된다. 슬림형 드라이브는 공간 및 전력 제한으로 인해 6× 속도(일정 각속도)로 제한된다.[130][131][132]

블루레이 포맷은 DVD-RAM과 유사한 쓰기 검증 기능을 지원하며, 쓰기 직후 데이터 정확성을 검증하여 오류 발생 시 재기록할 수 있다. 이 기능 활성화 시 쓰기 속도는 절반으로 줄어든다. 대량 복사 시에는 시간 절약을 위해 쓰기 검증을 비활성화하는 것이 좋을 수 있다.[133][134]

드라이브 속도데이터 속도이론적인 쓰기 시간 (분)
Mbit/초MB/초싱글 레이어듀얼 레이어
1배속364.590180
2배속7294590
4배속1441822.545
6배속216271530
8배속2883611.2522.5
10배속36045918
12배속432547.515
16배속576725.711.5
20배속720904.59


3. 3. 용량 및 녹화 시간

블루레이 디스크의 표준 크기는 12cm이며, 단층 디스크(25GB)는 일본 지상파 디지털 방송(약 16.8Mbps)을 약 3시간, BS2K 디지털 방송(약 24Mbps)을 약 2시간 녹화할 수 있다.[263] 미니 디스크 크기(8cm)의 경우 단층 7.5GB 용량을 가진다. 블루레이는 최대 1920×1080 해상도(비월 주사 방식 기준)에 초당 최대 59.94 필드를 지원하며, 순차 주사 방식으로는 최대 1920×1080 해상도에 초당 최대 24프레임, 또는 최대 1280x720 해상도에 초당 최대 59.94 프레임을 지원한다.[327]

블루레이 사양은 최대 데이터 전송률 54 Mbit/s, 최대 AV 비트 전송률 48 Mbit/s, 최대 비디오 비트 전송률 40 Mbit/s를 정의한다.[192] BD-ROM의 주요 오디오 스트림 규격으로는 LPCM, 돌비 디지털, 돌비 디지털 플러스, 돌비 TrueHD, DTS 디지털 서라운드, DTS-HD, DRA, DRA 확장 등이 있다.[328]

MPEG-4 AVC/H.264 인코더를 탑재한 BD/HDD 레코더를 사용하면, 양면 2층 디스크(50GB) 기준으로 XP 모드(S-VHS 표준 모드 수준)에서 약 10시간 30분, SP 모드(S-VHS 3배 모드 수준)에서 약 21시간 녹화가 가능하다.[263]

단층 디스크는 25GB 외에 23.3GB 디스크도 판매되었으며, 3층 디스크는 100GB, 4층 디스크는 128GB 용량을 가진다.

3. 4. 확장성

블루레이 디스크는 여러 층으로 구성되어 용량을 확장할 수 있다. BD-ROM은 8층 구조(200GB)까지 기술적으로 가능하며, 이미 2006년에 TDK는 33.3GB 6층 구조로 200GB를 저장하는 시제품을 선보였다.[267] 2008년 파이오니아는 BD와 호환되는 400GB(25GB 16층) 광디스크 기술을 개발했다고 발표했으며,[268] 2010년에는 TDK가 한 면 16층으로 512GB, 양면으로는 1TB 용량의 광디스크를 개발했다.[271] 2014년에는 파이오니아와 메모리텍이 데이터 아카이브용으로 한 면 256GB, 양면 512GB의 대용량 광디스크를 발표했다.[272]

기록형 블루레이의 경우, BDXL 규격은 최대 4층(128GB)까지 지원한다.[264] 2010년 6월에 BDXL 사양이 확정되었으며,[156][157] 100GB 및 128GB 쓰기 가능 디스크와 100GB 재기록 가능 디스크를 허용한다.[154][155] BD-R 3.0(BDXL)은 100/128GB 용량의 다층 디스크를, BD-RE 4.0(BDXL)은 100GB 용량의 재기록 가능 다층 디스크를 정의한다.[158][159]

128GB BDXL 4층 디스크 (소니 제조)

4. 코덱 지원

코덱은 음성과 영상을 효과적으로 압축하는 방법을 일컫는다. 제한된 저장 공간으로 얼마나 더 높은 해상도로 더 긴 시간 재생할 수 있느냐가 코덱의 성능을 말한다. 코덱은 손실과 비손실 방법으로 나뉜다.

=== 비디오 코덱 ===

모든 블루레이 플레이어는 MPEG-2, H.264/AVC, SMPTE VC-1 코덱을 지원해야 한다.[179][180] MPEG-2 코덱은 일반 DVD에서도 사용되며 하위 버전과 호환된다. H.264/AVC 코덱은 MPEG와 VCEG에서 MPEG-4의 후속 버전으로 개발되었다. VC-1은 마이크로소프트 주도하에 개발된 파생 코덱이다. 이 세가지 코덱은 블루레이 디스크에 사용될수 있다.[179][180]

HD DVD는 H.264/MPEG-4 AVC와 VC-1 등의 새로운 압축 기술을 채택했지만, 블루레이는 초기에는 MPEG-2가 채택되었다. 그 이유는 H.264/MPEG-4 AVC는 작은 화면을 중심으로 개발된 기술이라 HD 영화 화질 재현에 문제가 있었기 때문이다. 그러나 MPEG-2 채택으로 초기 발매된 BD 비디오 소프트웨어는 화질이 반드시 만족스러운 것은 아니라는 지적도 있었다.

이후 파나소닉 할리우드 연구소(PHL)에서 개발된 MPEG-4 AVC High Profile이 제정되면서, 할리우드에서도 평가를 얻었다. VC-1에 관해서는, VC-1의 개발원인 Microsoft가 HD DVD를 지지했기 때문에, 차기 OS에 블루레이 디스크가 채택되지 않으면 보급에 방해가 될 것이라는 우려가 있었다.

2004년 9월에 HD DVD보다 7개월 늦게 MPEG-4 AVC High Profile 및 VC-1 채택이 결정되었고, 그 후 BD-Video 영화 타이틀에 채택되는 등, 현재는 대부분의 소프트웨어에 MPEG-4 AVC 또는 VC-1 중 하나가 채택되고 있다.

싱글 레이어(25기가바이트) BD-ROM에 저장된 고해상도 MPEG-2 동영상은 대략 2시간 정도 재생이 가능하다. VC-1이나 H.264같은 좀 더 고급 코덱을 사용하면 MPEG-2로 인코딩된 비슷한 화질의 동영상보다 재생시간이 2배 늘어난다.

=== 오디오 코덱 ===

BD-ROM 플레이어에서 지원해야 하는 필수 오디오 코덱은 돌비 디지털 AC-3, 디지털 시어터 시스템(DTS), 리니어 PCM이다.[179][180] 선택적으로 지원 가능한 오디오 코덱으로는 돌비 디지털 플러스, 돌비 트루HD, DTS HD와 같은 무손실 오디오 코덱이 있다.[179][180]

돌비 애트모스, 돌비 디지털 플러스, DTS:X, DTS-HD 마스터 오디오는 일부 플레이어에서 지원되지 않을 수 있지만, 하위 호환성이 있어 비대응 기기에서도 음성 재생이 가능하다. 이 경우, 음원은 자동으로 돌비 애트모스 → 돌비 TrueHD(또는 돌비 디지털 플러스) → 돌비 디지털, DTS:X → DTS-HD 마스터 오디오(또는 DTS-HD 하이레졸루션 오디오) → DTS 순으로 저하된다. DTS-HD 마스터 오디오는 5.1ch, 2.0ch 음원 출력도 가능하다. PCM을 이용한 비압축 음원에 의한 서라운드 5.1ch, 7.1ch 출력도 지원된다.[278][279]

BDAV는 BD 레코더에서 쓰기형 BD(BD-R, BD-RE)에 녹화할 때 사용되는 녹화 포맷으로 오디오 압축/압축 해제 기술은 AAC, 돌비 디지털 (''Dolby Digital'') (AC-3)이다.

4. 1. 비디오 코덱

모든 블루레이 플레이어는 MPEG-2, H.264/AVC, SMPTE VC-1 코덱을 지원해야 한다.[179][180] MPEG-2 코덱은 일반 DVD에서도 사용되며 하위 버전과 호환된다. H.264/AVC 코덱은 MPEG와 VCEG에서 MPEG-4의 후속 버전으로 개발되었다. VC-1은 마이크로소프트 주도하에 개발된 파생 코덱이다. 이 세가지 코덱은 블루레이 디스크에 사용될수 있다.[179][180]

HD DVD는 H.264/MPEG-4 AVC와 VC-1 등의 새로운 압축 기술을 채택했지만, 블루레이는 초기에는 MPEG-2가 채택되었다. 그 이유는 H.264/MPEG-4 AVC는 작은 화면을 중심으로 개발된 기술이라 HD 영화 화질 재현에 문제가 있었기 때문이다. 그러나 MPEG-2 채택으로 초기 발매된 BD 비디오 소프트웨어는 화질이 반드시 만족스러운 것은 아니라는 지적도 있었다.

이후 파나소닉 할리우드 연구소(PHL)에서 개발된 MPEG-4 AVC High Profile이 제정되면서, 할리우드에서도 평가를 얻었다. VC-1에 관해서는, VC-1의 개발원인 Microsoft가 HD DVD를 지지했기 때문에, 차기 OS에 블루레이 디스크가 채택되지 않으면 보급에 방해가 될 것이라는 우려가 있었다.

2004년 9월에 HD DVD보다 7개월 늦게 MPEG-4 AVC High Profile 및 VC-1 채택이 결정되었고, 그 후 BD-Video 영화 타이틀에 채택되는 등, 현재는 대부분의 소프트웨어에 MPEG-4 AVC 또는 VC-1 중 하나가 채택되고 있다.

싱글 레이어(25기가바이트) BD-ROM에 저장된 고해상도 MPEG-2 동영상은 대략 2시간 정도 재생이 가능하다. VC-1이나 H.264같은 좀 더 고급 코덱을 사용하면 MPEG-2로 인코딩된 비슷한 화질의 동영상보다 재생시간이 2배 늘어난다.

4. 2. 오디오 코덱

BD-ROM 플레이어에서 지원해야 하는 필수 오디오 코덱은 돌비 디지털 AC-3, 디지털 시어터 시스템(DTS), 리니어 PCM이다.[179][180] 선택적으로 지원 가능한 오디오 코덱으로는 돌비 디지털 플러스, 돌비 트루HD, DTS HD와 같은 무손실 오디오 코덱이 있다.[179][180]

돌비 애트모스, 돌비 디지털 플러스, DTS:X, DTS-HD 마스터 오디오는 일부 플레이어에서 지원되지 않을 수 있지만, 하위 호환성이 있어 비대응 기기에서도 음성 재생이 가능하다. 이 경우, 음원은 자동으로 돌비 애트모스 → 돌비 TrueHD(또는 돌비 디지털 플러스) → 돌비 디지털, DTS:X → DTS-HD 마스터 오디오(또는 DTS-HD 하이레졸루션 오디오) → DTS 순으로 저하된다. DTS-HD 마스터 오디오는 5.1ch, 2.0ch 음원 출력도 가능하다. PCM을 이용한 비압축 음원에 의한 서라운드 5.1ch, 7.1ch 출력도 지원된다.[278][279]

BDAV는 BD 레코더에서 쓰기형 BD(BD-R, BD-RE)에 녹화할 때 사용되는 녹화 포맷으로 오디오 압축/압축 해제 기술은 AAC, 돌비 디지털 (''Dolby Digital'') (AC-3)이다.

5. BD-J

JavaOne 2005에서 썬 마이크로시스템즈자바 환경이 블루레이 디스크 플레이어 표준의 필수 요소 중에 하나가 될 것이라고 발표했다.[193] 자바는 블루레이 디스크의 대화식 메뉴 구현에 사용되고 있으며, MPEG를 미리 랜더링하거나 선택 가능한 하위 메뉴 등에서 사용된다.[194] 제임스 고슬링은 JVM(Java Virtual Machine) 탑재, 네트워크 연결 등을 제안했다.

블루레이 디스크에서 사용되는 자바는 '''BD-J'''라고 이름을 붙였고, GEM(Globally Executable MHP)의 내부 항목이다. 블루레이 협회에서 개발했다. 고급 기능(Bonus View, BD Live)을 지원하며, 인터넷 접속도 가능하다. BD-Live는 인터넷 채팅, 감독과의 예약 채팅, 인터넷 게임, 다운로드 가능한 단편 영화, 다운로드 가능한 퀴즈 및 다운로드 가능한 영화 예고편을 지원한다.[199][200][201] BD-J에서는 Xlet과 JMF를 사용할 수 있다.

6. 지역 코드

블루레이 디스크는 '''지역 코드'''로 인코딩되어 재생할 수 있는 지역을 제한한다.[330] 이는 DVD 지역 코드와 유사한 방식이다.[330] 특정 지역에서 판매되는 블루레이 플레이어는 해당 지역에서 인코딩된 디스크만 재생할 수 있도록 설계되어 있다. 이 시스템의 목적은 영화사가 지역에 맞춰 콘텐츠, 개봉 시기, 가격 등을 조정하기 위함이다.[330] 하지만 디스크는 지역 코드 없이도 생산 가능하며, 이 경우 모든 장치에서 재생된다.[330]

[[파일:Blu-ray regions without key.svg|thumb|none|400px|블루레이 규격의 지역 코드[282]
노랑: 지역 A
녹색: 지역 B
보라: 지역 C

]]

블루레이 지역 코드는 A, B, C 세 가지로 나뉜다.

지역 코드지역
북아메리카(미국, 캐나다 등), 동남아시아, 일본, 한국, 홍콩, 마카오, 타이완 및 그 해외 영토
유럽, 중동, 아프리카, 오세아니아 및 그 해외 영토
중앙아시아, 남아시아, 중국, 러시아, 몽골



대한민국은 일본, 미국과 같은 지역 A에 속해 있어,[330] 해당 지역에서 출시된 블루레이 디스크를 재생할 수 있다. 주요 블루레이 제조업체(한국, 일본, 말레이시아)들이 미국과 같은 지역에 포함되어 있어, 이들 시장에 초기 미국 콘텐츠 개봉이 보장된다.[330]

영화 배급사마다 지역 코딩 정책은 다르다. 월트 디즈니 픽처스, 워너 브라더스., 파라마운트 픽처스, 유니버설 스튜디오, 소니 픽처스 등 주요 미국 스튜디오는 대부분의 타이틀을 지역 코딩 없이 출시했다.[209] 반면, MGM과 라이온스게이트는 지역 제한이 없는 타이틀과 지역 코드가 적용된 타이틀을 혼합하여 출시했다.[214][215]

최근에는 지역 제한이 없는 블루레이 디스크 출시가 증가하는 추세이다. 일부 추정에 따르면 주요 스튜디오 출시 영화 블루레이 디스크 중 70%는 지역 제한이 없다.[208]

7. 저작권 보호 기술

블루레이 디스크 포맷은 디스크 사용을 제한하는 여러 계층의 (DRM)을 사용한다.[221][222] 이는 DRM에 반대하는 자유 소프트웨어 재단과 같은 단체 및 소비자들로부터 광범위한 비판을 불러일으켰다.[223] 새로운 출시물의 경우 디스크 재생을 허용하기 위해 플레이어 펌웨어 업데이트가 필요하기 때문이다.[224][225]

블루레이 장비는 고대역폭 디지털 콘텐츠 보호(HDCP) 시스템을 구현하여 플레이어에서 렌더링 장치로 전송되는 데이터를 암호화한다. 이는 케이블을 통해 전송되는 저작권이 있는 콘텐츠의 복사를 방지하기 위한 것이다. 이미지 제약 토큰(ICT)이라고 하는 미디어 스트림의 프로토콜 플래그를 통해, 블루레이 디스크는 완전한 HDCP 호환 링크가 사용되지 않을 때 더 낮은 해상도로 재생을 강제할 수 있다.[226]

AACS 복호화 과정


블루레이는 다음과 같은 저작권 보호 기술을 사용한다.

  • '''고급 접근 콘텐츠 시스템(AACS)'''는 콘텐츠 배포 및 디지털 저작권 관리를 위한 표준이다. 디즈니, 인텔, 마이크로소프트, 파나소닉, 워너 브라더스, IBM, 도시바, 소니를 포함한 컨소시엄인 AACS LA(AACS Licensing Administrator, LLC)에 의해 개발되었다.[227] AACS는 DVD의 CSS 및 CPRM을 대체하며, TV 방송 및 인터넷을 이용한 콘텐츠 배포, 가정 내 네트워크 배포 등 현재 예상 가능한 사용 용도의 거의 전부를 포함할 정도로 광범위하다. 또한, 재생 전용 미디어뿐만 아니라 기록형 미디어에도 대응하며, 콘텐츠 이동 및 DRM에 의해 허용된 콘텐츠의 복제를 안전하게 관리한다. AACS는 BD 레코더 일부 기종 및 아주 일부의 저가형 BD 플레이어에서는 최신 BD-ROM 삽입으로 인터넷 연결 없이도 자동으로 암호 키가 업데이트되지만, 플레이스테이션 3을 비롯한 게임기, 거의 모든 BD 플레이어 및 PC의 모든 블루레이 재생 소프트웨어는 인터넷 회선 연결을 통해 플레이어 및 OS 업데이트를 수행해야만 AACS를 최신 버전으로 만들 수 있도록 조치되어 있다. AACS는 매년 2월경에 업데이트된다.[281] 2006년 기기에 이 포맷이 등장한 이후, 여러 차례 성공적인 공격이 이루어졌다. 최초로 알려진 공격은 신뢰할 수 있는 클라이언트 문제에 의존했으며, 취약하게 보호된 플레이어(WinDVD)에서 복호화 키가 추출되었다. 새로운 버전에서는 키를 무효화할 수 있기 때문에 이는 일시적인 공격일 뿐이며, 최신 디스크를 복호화하기 위해서는 지속적으로 새로운 키를 발견해야 한다.
  • '''BD+'''는 블루레이 고유 기능으로, 콘텐츠 기업이 디스크에 부정한 변경이 가해졌는지 확인하는 프로그램을 도입하여 BD 플레이어 내 가상 머신에서 작동시키고, 부정한 변경이 발견되면 재생을 중지할 수 있다. 콘텐츠 보호 프로그램이 깨졌을 경우에도 새로운 콘텐츠 보호 프로그램을 BD 플레이어에 도입할 수 있다. 깨진 콘텐츠 보호 프로그램을 콘텐츠 기업이 나중에 자동으로 업데이트할 수 있기 때문에, 불법 복제된 디스크의 시청은 실질적으로 불가능해질 것으로 예상된다. 참고로, BD+는 키가 변경된 플레이어에만 영향을 미친다. 라이선스 제공은 BD+ Technologies가 담당한다. 2007년 10월에 BD+를 사용한 첫 번째 타이틀이 출시되었다. 2007년 11월부터 AnyDVD HD 프로그램의 여러 버전에서 BD+ 보호 기능이 무력화되었다.[230][231] BD+ 보호 기능을 무력화할 수 있는 것으로 알려진 다른 프로그램으로는 DumpHD(0.6 버전 이상 및 일부 지원 소프트웨어),[232] MakeMKV,[233] 및 DVDFab의 두 가지 응용 프로그램(Passkey 및 HD Decrypter)이 있다.[234]
  • '''ROM Mark'''는 일반적으로 유통되는 BD 드라이브에서는 기록할 수 없는 특수한 비트를 BD-ROM에 기록하여 BD-ROM 원판의 위조를 어렵게 하는 기술이다. 라이선스를 받은 BD-ROM 제조업체에 제공되는 장비에서만 처리할 수 있으며, 스탬퍼를 입수했다고 해서 이 특수한 비트를 기록할 수는 없다.
  • '''Cinavia'''는 복사 방지 규격 중 하나이다. Cinavia에 대응하는 기종으로 Cinavia 대응 콘텐츠를 HDMI로 출력하여 그 영상을 녹화하려고 하면, 대응 기기는 자동으로 음성 또는 영상을 음소거한다.


이러한 기술들을 사용하여 콘텐츠의 저작권 보호를 한다. 복사 방지 기능을 대폭 강화하여 DVD에 비해 불법 복제품 제작 및 시청이 더욱 어렵다고 알려져 있다. 이로 인해 일부 블루레이 플레이어(플레이스테이션 3 등)는 주기적인 하드웨어 버전 업데이트를 요구받는 경우가 있다.

참고로, BD-RE Ver.1.0에서는 BD-CPS라는 복사 방지 시스템이 채택되었지만, BD-RE Ver.2.0 이후 및 BD-R, BD-ROM에서는 AACS가 채택되었다.

8. 파생 규격

8. 1. Blu-ray 3D

'''블루레이 3D'''는 2009년 12월에 블루레이 디스크 협회(BDA)가 발표한 3D 영상 BD 기록 규격이다.[285] H.264/MVC(멀티뷰 코딩)을 채택하며, 기존 2D 블루레이 플레이어와의 역호환성을 허용하지만,[244] 3D 디스크가 더 길고 삼중층이라는 점 때문에 일반적인 (2D 전용) 플레이어가 읽을 수 없다는 사실에 제한된다. 3D 영상을 시청하기 위해서는 블루레이 3D 방식에 대응하는 플레이어/레코더, 프레임 패킹 방식에 대응하는 3D TV, 그리고 HDMI 1.4a 이후 대응(소위 HDMI 3D 대응) 케이블이 필요하다.[285]

Blu-ray 3D 로고


2010년에는 파나소닉[286][287], 샤프[288], 소니[289], 도시바[290] 등에서 3D 대응 블루레이 플레이어와 레코더를 출시했다. 소니 컴퓨터 엔터테인먼트는 2010년 9월 21일 플레이스테이션 3을 시스템 소프트웨어 업데이트를 통해 블루레이 3D에 대응시켰다.[246]{{Efn2|시스템 소프트웨어 버전 3.50부터.} 이후 발매된 플레이스테이션 4, 엑스박스 원 시리즈도 대응하고 있다.

2017년, 판매 부진으로 인해 각 제조사들은 3D 모니터 및 3D TV 신규 제조를 중단했다.[294][295] 따라서 2018년 현재 판매되고 있는 3D 대응 기종은 대부분 4K 대응 TV이며, 20만 엔부터 100만 엔이라는 실제 판매 가격으로 인해 새롭게 블루레이 3D 시청 환경을 갖추는 것이 어려워지고 있다.

8. 2. Ultra HD Blu-ray

'''Ultra HD Blu-ray'''(UHD BD)는 4K를 지원하는 BD의 상위 규격이다. 2015년에 발표되었으며, BD-ROM과 디스크 외관은 완전히 같지만, 기록 규격이 변경된 데다 보안이 더욱 강화되어 기존의 BD 플레이어와는 '''호환되지 않는다'''.[251] R/RE 규격은 존재하지 않으며, 최대 100GB 용량을 지원한다.

초고선명 블루레이 디스크는 최대 초당 60프레임의 프로그레시브 방식으로 4K UHD( 픽셀 해상도) 비디오를 지원하며,[251] 고효율 비디오 코딩 방식으로 인코딩된다.[251] 이 디스크는 색심도를 색상당 10비트로 높이고 기존 블루레이 비디오보다 더 넓은 색 영역을 지원하는 하이 다이내믹 레인지(HDR)를 지원하며, Rec. 2020 색 공간을 사용한다.[252]

블루레이 디스크 협회는 일본에서 사용할 8K 블루레이 포맷 사양도 완료했다. BDXL 디스크에 2시간 이상의 8K 콘텐츠를 기록할 수 있다.[8]

9. 환경 문제

2004년, 소니와 토판인쇄는 재료의 51% 이상이 종이인 광디스크를 공동 개발했다.[273][274] 곧 종이의 비율을 70% 이상으로 높일 것이라고 발표했는데, 많은 지자체에서 태우는 쓰레기로 버리는 것이 가능해진다. 일본 빅터(현: JVC켄우드)와 파이오니아는 옥수수 전분으로 합성된 바이오플라스틱으로 만든 디스크를 개발했다.[275] 두 회사의 기술과 원료는 같지만, 제조법이 약간 다르다.

10. 기타

블루레이 디스크는 DVD보다 디스크의 오류 수정 능력에 특화되어 있다. DVD에서는 디스크에 읽을 수 없을 정도의 흠집 등이 있으면 그 부분에서 영상이나 플레이어 자체가 정지하는 경우가 많지만, BD는 흐트러진 영상이 재생되면서 어느 정도 범위 내라면 영상 재생을 계속할 수 있는 사양이다.

대부분의 영화에서 표준 규격인 24fps(23.98fps) 영상을 그대로 투영할 수 있다. DVD에서는 30fps(NTSC)・25fps(PAL)로 고정되어 있지만, 일부 블루레이 디스크용 플레이어(엑스박스 원(Xbox One) 등)와 대응 TV를 준비함으로써 1080p 24p 출력이 가능하다.

참조

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[2] 웹사이트 Data https://sutlib2.sut.[...] 2014-02-17
[3] 웹사이트 Blu-ray FAQ https://www.blu-ray.[...] Blu-ray.com 2014-02-17
[4] 웹사이트 Blu-ray FAQ https://web.archive.[...] 2010-12-22
[5] 웹사이트 6JSC/ALA/16/LC response https://www.rda-jsc.[...] rda-jsc.org 2012-09-13
[6] 웹사이트 Pioneer BDXL BDR-206MBK Review https://www.bit-tech[...] bit-tech.net 2011-02-23
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[8] 웹사이트 Blu-ray Disc Association Settles on 8K Format https://displaydaily[...] 2018-01-22
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