evoluzione dei supporti ottici digitali

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POLITECNICO DI TORINO III Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Monografia di Laurea Evoluzione dei supporti ottici digitali Gli standard HD DVD e Blu-Ray a confronto Relatore Prof. Gianfranco Barbieri Candidato Vittorio Giovara Anno accademico 2006-2007

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Page 1: Evoluzione dei supporti ottici digitali

POLITECNICO DI TORINO

III Facoltà di IngegneriaCorso di Laurea in Ingegneria Informatica

Monografia di Laurea

Evoluzione dei supportiottici digitali

Gli standard HD DVD e Blu-Ray a confronto

RelatoreProf. Gianfranco Barbieri

CandidatoVittorio Giovara

Anno accademico 2006-2007

Page 2: Evoluzione dei supporti ottici digitali

Sommario

Grazie all’avanzamento tecnologico degli ultimi anni e a causa della necessità di immagazzinare dati in quantità sempre maggiore, sono stati introdotti numerosi nuovi formati ottici, prendendo come base il DVD e ampliandone notevolmente capacità, prestazioni e qualità.

Attualmente sono due i formati principali che si apprestano a sostituire in toto il DVD: il Blu-Ray (sostenuto principalmente dalla Sony Corporation) e l’HD DVD (introdotto e supportato dal DVD Forum).

I

Page 3: Evoluzione dei supporti ottici digitali

Indice

Sommario IIndice IIElenco Tabelle IIIElenco Figure IV

Parte Prima

1. Introduzione1.1.La rivoluzione del Compact Disc.......................................................................... 21.2.Il successo del DVD................................................................................................. 31.3.I nuovi formati HD................................................................................................... 4

Parte Seconda

2. Il supporto ottico Blu-Ray2.1.Aspetti generali........................................................................................................ 62.2.Specifiche tecniche.................................................................................................. 72.3.Codec e Software Compatibili............................................................................... 9

3. Il supporto ottico HD DVD3.1.Aspetti generali........................................................................................................ 103.2.Specifiche tecniche.................................................................................................. 113.3.Codec e Software Compatibili............................................................................... 13

4. Altri formati4.1.Ultra Density Disc.................................................................................................... 144.2.Digital Multilayer Disk............................................................................................ 164.3.Formati minori: EVD e FVD.................................................................................... 174.4.Oltre il Terabyte: Proteine e Olografia................................................................. 18

Parte Terza

5. Standard a confronto5.1.Elementi comuni e differenze sostanziali.......................................................... 205.2.Il Digital Rights Management................................................................................ 225.3.Conclusioni............................................................................................................... 23

Appendice A – Codec audio e video................................................................................. 25Appendice B – La storia si ripete: Betamax e VHS......................................................... 29Bibliografia............................................................................................................................ 32

II

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Elenco Tabelle

2.1 Riepilogo rapporto capacità/dimensione dei supporti BD................... 7

2.2 Specifiche tecniche dei supporti Blu-Ray.................................................. 8

2.3 Codice regionale Blu-Ray.............................................................................. 9

3.1 Riepilogo rapporto capacità/dimensione dei supporti HD DVD .......

a lato singolo e a lato doppio................................................................... 11

3.2 Specifiche tecniche dei supporti HD DVD................................................ 12

4.1 Caratteristiche del supporto Ultra Density Optical................................ 14

4.2 Confronto fra un supporto magneto-ottico standard e quello

ad alta densità............................................................................................. 15

5.1 Confronto specifiche tecniche dei maggiori supporti ottici trattati... 21

5.2 Principali sistema anticopia dei supporti ad alta definizione.............. 22

III

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Elenco Figure

1.1 Logo del Compact Disc Digital Audio........................................................ 2

1.2 Logo del Digital Versatile Disc.................................................................... 3

2.1 Logo del Blu-Ray Disc................................................................................... 5

2.2 Codice regionale del Blu-Ray....................................................................... 9

3.1 Logo dell’HD DVD.......................................................................................... 10

4.1 Logo dell’Ultra Density Optical................................................................... 14

4.2 Logo del Digital Multilayer Disk................................................................. 16

4.3 Logo dell’Enhanced Versatile Disc............................................................. 17

4.4 Logo del Versatile Multilayer Disc.............................................................. 17

4.5 Schema di funzionamento e struttura dell’HVC..................................... 18

IV

Page 6: Evoluzione dei supporti ottici digitali

Parte Prima

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Capitolo 1

Introduzione

1.1 La rivoluzione del Compact Disc

Sebbene alla fine degli anni ’70 fosse prassi relativamente comune digitalizzare un segnale audio su nastro magnetico, tuttavia questa pratica rimaneva solitamente una esclusiva del campo professionale e preclusa al mercato consumer.

Fu solo agli inizi degli anni ’80 che si trovò un supporto adatto alla memorizzazione e riproduzione di contenuto multimediale audio: il Compact Disc, frutto di ricerche dei laboratori Philips e Sony, in grado di contenere una o più tracce stereo con una codifica 16 bit PCM a 44100 Hz.

Figura 1.1 – Logo del Compact Disc Digital Audio

L’alta qualità di riproduzione audio permise una rapida diffusione di questo supporto (e del relativo CD Player) non solo nel campo professionale, ma anche nel campo consumer; in breve tempo infatti il CD audio divenne lo standard de facto per la distribuzione di musica nel mercato mondiale, a livelli tali che ancora oggi è il supporto più utilizzato a tale scopo, nonostante siano stati introdotti numerosi supporti tecnologicamente più avanzati, come il DVD-Audio.

Successivamente si introdussero alcune varianti del Compact Disc: solo il CD-ROM guadagnò una popolarità confrontabile con quella del CD musicale grazie alla allora enorme capienza disponibile di 750 MB.

In seguito, negli anni ’90 con il CD si effettuarono i primi esperimenti di codifica digitale su supporto ottico di segnale video con le prime codifiche MPEG; tuttavia, a causa di una serie di fattori, tra cui la scarsa qualità disponibile e l’acerrima concorrenza del più diffuso e semplice VHS, i formati video su CD non riuscirono ad avere un impatto notevole sul mercato. Sarà solo con l’avvento del DVD e della codifica MPEG-2 che si potrà contenere un segnale video di qualità elevata su un supporto ottico.

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1.2 Il successo del DVD

Nei primi anni ’90 alcune fra le maggiori aziende nel campo della ricerca e dell'elettronica fondarono il DVD Forum, con l’intento di redigere le specifiche di un nuovo supporto per la memorizzazione di grandi quantità di dati (inizialmente solo audio e video, ma in seguito anche dati grezzi). Nel 1995 le aziende fondatrici Philips, Sony, Matsushita, Hitachi, Warner, Toshiba, JVC, Thomson e Pioneer annunciarono l’introduzione del nuovo supporto, chiamato DVD, che allora stava per Digital Video Disc, mentre oggi, visto il largo impiego in usi anche non multimediali, sta per Digital Versatile Disc.

Figura 1.2 – Logo del Digital Versatile Disc

L’idea di creare un formato di memorizzazione che fosse accettato senza riserve da tutti i maggiori produttori, evitando quindi tutti i problemi di incertezza del mercato dovuti alla concorrenza fra formati che si erano presentati al tempo dell'introduzione delle videocassette per uso domestico, si rivelò la carta vincente per il successo del prodotto.

Infatti il pubblico accolse favorevolmente il nuovo supporto, sia per le sue ottime prestazioni (era il primo supporto in grado di riprodurre video codificato in MPEG-2 e audio in PCM o Dolby Digital AC3 a sei canali), sia per le dimensioni estremamente ridotte, soprattutto in confronto con le VHS. Anche le aziende furono entusiaste del nuovo supporto non solo per le caratteristiche che permettevano svariate applicazioni e sviluppi, ma anche per i nuovi sistemi di protezione anticopia dei dati, che apparivano per la prima volta sul mercato.

Lo standard DVD prevede numerosi tipi di formato:• DVD-Video, adatto a contenere film, in sostituzione della videocassetta;• DVD-Audio, pensato per sostituire il CD Audio grazie ad una maggiore fedeltà

di incisione;• DVD-ROM, destinato a sostituire il CD-ROM;• DVD±R. implementazione del DVD-ROM da parte di alcune industrie;• DVD±RW, ideato per la riscrittura dei dati;• DVD-RAM, completamente diverso dai precedenti, adotta una tecnica di

accesso ai dati casuale.

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Le dimensioni dei DVD di produzione industriale sono di quattro tipi:• DVD-5: 4.7 GB Lato unico e singolo strato• DVD-9: 8.5 GB Lato unico e doppio strato• DVD-10: 9.4 GB Due lati e singolo strato• DVD-18: 17 GB Due lati e doppio strato

La memorizzazione delle informazioni avviene sullo "strato di incisione", tramite un laser, focalizzato su esso, che ne modifica la riflettività, riproducendo la sequenza 0, 1. Ogni strato è suddiviso in tracce circolari e concentriche di 0,74μ.

In lettura la luce laser viene riflessa dallo strato di memorizzazione in modo diverso a seconda dell'indice di riflessione e conoscendo la velocità di rotazione del disco e la traccia su cui si sta leggendo, si può risalire alla sequenza binaria di 0 e1.

La minima velocità di trasmissione dati da un DVD è nove volte maggiore di quella di un CD, cosicché un lettore DVD da 1x è quasi equivalente ad un lettore CD da 8x. Più precisamente, 1x per un lettore DVD equivale a 1350 KBps, mentre 1x per un lettore CD equivale a 150KBps.

Il file system più usato nei DVD Rom è l'UDF (Universal Disk Format) già utilizzato con successo nel Compact Disc, quando il precedente file system (l’ISO 9660) divenne obsoleto a causa delle sue limitazioni intrinseche.

1.3 I nuovi formati HD

Sebbene l'industria abbia decretato che il DVD sia tecnologicamente morto, è altamente probabile che il suo utilizzo non terminerà a breve, come è accaduto per il Compact Disc che continua ad essere usato ancora oggi.

Ad ogni modo è già in corso una feroce battaglia commerciale per decretare il legittimo successore del DVD: gli standard favoriti sono il Blu-Ray (BD) e il DVD ad alta definizione (HD DVD), purtroppo tra loro incompatibili a causa di un mancato accordo fra le diverse aziende.

Il Blu-Ray e l’HD DVD utilizzano entrambi il laser a luce blu, con lunghezza d’onda inferiore a quella del laser a luce rossa (usato per i DVD normali e per i CD), permettendo un notevole ampliamento della dimensione dei dati memorizzabili. La capienza di tali supporti è l’unica in grado di contenere in quantità apprezzabile materiale video in alta definizione.

Le società che si occupano di standardizzare i formati di nuova generazione sono la Blu-Ray Disc Association per il Blu-Ray e il DVD-Forum per l’HD DVD.

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Parte Seconda

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Capitolo 2

Il supporto ottico Blu-Ray

2.1 Aspetti generali

Il Blu-Ray Disc (abbreviato BD) è il supporto ottico proposto dalla Sony agli inizi del 2002 come evoluzione del DVD per la televisione ad alta definizione. Grazie all'utilizzo di un laser a luce blu, riesce a contenere fino a 54 GB di dati, quasi 12 volte di più rispetto a un DVD Single Layer - Single Side (4,7 GB). Anche se questa capacità sembra enorme un disco da 25 GB può contenere a malapena 2 ore di filmato ad alta definizione utilizzando il tradizionale codec MPEG-2. Per questo motivo, oltre all'utilizzo dei dischi a doppio strato (oltre 50 GB), è stato previsto l'impiego di codec più sofisticati come l'MPEG-4 o il Windows Media Video 9 (standardizzato come VC-1) che permettono in teoria di raddoppiare il fattore di compressione rispetto all'MPEG-2 (quindi dimezzando la richiesta di spazio) senza introdurre apprezzabili artefatti sulla qualità video.

Figura 2.1 – Logo del Blu-Ray Disc

Si decise di utilizzare il termine Blu al posto del corretto Blue, in quanto quest'ultima è una parola di uso comune e non sarebbe stato possibile registrare il marchio. La presentazione ufficiale del nuovo supporto disponibile per il cinema ad alta definizione è avvenuta il 23 maggio 2006 negli Stati Uniti.

Il Blu-Ray attualmente offre tre differenti capacità di archiviazione, 23.3 GB, 25 GB e 27 GB, solo leggermente differenti in quanto utilizzano i medesimi supporti ma variano la quantità di dati immagazzinati grazie all'utilizzo di tre differenti lunghezze dei bit. È anche possibile diminuire ancora di più la lunghezza dei bit, e incrementare la capacità di archiviazione per strato (tecnicamente detto layer).

Con i dischi Blu-Ray da 25 GB già sul mercato, e con quelli da 50 GB sulla linea di partenza, Sony era già al lavoro sui supporti da 200 GB: una capacità che

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sarebbe stata raggiunta con l'adozione di otto strati. Tale capacità è stata poi raggiunta e presentata il 26 maggio 2005 da parte della Blu-Ray Disc Association.

Si stanno compiendo numerosi studi e sperimentazioni per portare il numero degli strati a quattro, raggiungendo così una dimensione di 100 GB, oppure di utilizzare un maggior numero di layer ma di capienza inferiore, come lo sperimentale 200 GB da sei layer ciascuno 33 GB.

La Blu-Ray Disc Association è l’associazione che si occupa della formalizzazione e della stesura delle specifiche per i supporti BD. Essa è stata fondata nel 2002 da nove aziende leader nel settore di elettronica di consumo, Matsushita, Pioneer, Philips, Thomson, LG Electronics, Hitachi, Sharp, Samsung e Sony, per contrastare le decisioni prese dal DVD Forum.

2.2 Specifiche tecniche

Grazie all’utilizzo dei nuovi laser a luce blu con lunghezza d’onda pari a 405 nm, la dimensione dei dati memorizzabili aumenta notevolmente.

Su un disco da 50 GB (doppio strato) possono essere incise• 9 ore (stimate) di contenuto in Alta-Definizione (HD)• 23 ore (stimate) di contenuto a Definizione Standard (SD)

Dimensioni Fisiche Capacità a strato singolo Capacità a doppio strato12 cm 25 GB (23,3 GiB1) 50 GB (46,6 GiB)8 cm 7,8 GB (7,3 GiB) 15,6 GB (14,6 GiB)

Tabella 2.1 – Riepilogo rapporto capacità/dimensioni dei supporti BD

Le specifiche per il formato BD-ROM definiscono quattro tipi di player Blu-Ray.Il profilo 1.0 è il profilo di base ed è supportato da tutti i player; tuttavia entro

giugno 2007 tutti i player di questa categoria saranno considerati obsoleti per rendere effettivo il profilo 1.1 poiché questi player non possono decodificare tutti i contenuti multimediali che il disco contiene. Retrocompatibilità per le funzioni standard, come la semplice riproduzione del video, verrà mantenuta.

Il profilo 1.1 permette l’utilizzo di un decoder video secondario opzionale, ad esempio per effetti Picture-in-Picture (PiP), traccia audio secondaria, ad esempio per commento, e una memoria locale di 256MB. Come poc'anzi detto, il profilo 1.1 dopo giugno 2007 sarà il profilo ufficiale a cui tutti i produttori dovranno adeguasi.

1 Le unità di misura del Sistema Internazionale e quelle binarie differiscono leggermente: le prime usano multipli come potenze di 10, mentre le seconde i multipli come potenze di 2) e per evitare ambiguità si è introdotto il simbolo i da inserire dopo il simbolo del multiplo.Ad esempio in questo caso il gigabyte (GB) vale 109 byte ossia 1.000.000.000 byte = 10003 = 109 byte = 1 miliardo di byte, invece il gigabyte informatico, propriamente chiamato gibibyte (simbolo GiB), ha valore 230 byte ossia 1.073.741.824 byte = 10243 = 230 byte = 1 gibibyte.

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Il profilo 2.0 (chiamato anche BD-Live) aggiunge connettività di rete alla lista di funzioni obbligatorie ed aumenta lo spazio di memoria locale a 1GB. Attualmente non esistono in commercio player che supportino il profilo 2.0.

Il profilo 3 (detto Audio-Only) è per la riproduzione soltanto di audio e non richiede decodifica video.

Particolare attenzione è stata rivolta alla superficie di protezione dei dischi. Infatti poiché gli strati di incisione sono molto vicini alla superficie del disco non era insolito che graffi o contaminazioni rendessero il disco illeggibile. Per ovviare a questo problema la Blu-Ray Disc Association introdusse un ulteriore strato di protezione fatto, per lo più, di polimeri policarbonati termoplastici che non inficiano la lettura del disco.

Di seguito è presente una tabella delle specifiche nel dettaglio

Lunghezza d’onda del laser 405 nmSpessore della traccia 0,35 μmApertura Numerica1 0.85Dimensione minima del pit2 149 nmPotenza assorbita in lettura 0,35 mWCapacità massima single layer 25 GBCapacità massima dual layer 50 GBPlayback di video a Definizione Standard (MPEG-2 – 5 Mbits/s) 22,2 ore

Playback di video ad Alta Definizione (AVC o VC-1 – 13 Mbits/s) 8,5 ore

Playback di video ad Alta Definizione (MPEG-2 – 20 Mbits/s) 5,5 ore

Codec video disponibili MPEG-4 AVC (H.264) / VC-1 / MPEG-2Codec audio lossless (obbl.) Linear PCMCodec audio lossless (opz.) Dolby TrueHD / DTS-HD Master AudioCodec audio lossy (obbl.) Dolby Digital (AC3) / DTS / MPEG AudioCodec audio lossy (opz.) Dolby Digital PlusVelocità di trasferimento massima 54,0 Mbit/sVelocità di trasferimento video 40,0 Mbit/sDecodificatore video secondario OpzionaleMassima risoluzione video 1920×1080 24p o 50/60i HDTV

Sistema di protezione dei contenuti Advanced Access Content System (AACS-128bit) / BD dynamic crypto (BD+)

Strato protettivo ObbligatorioSpessore strato protettivo 0,1 mm

Tabella 2.2 – Specifiche tecniche del supporto Blu-Ray

1 L'apertura numerica in ottica è un parametro dell'obiettivo, che confronta il diametro dell'apertura della lente alla distanza focale. Solitamente è indicata da AN ed è definita come

dove I è l'indice di rifrazione del mezzo in cui opera la lente ed a è l'apertura angolare della lente.

2 Un pit è parte delle indentazioni sullo strato di incisione che memorizzano il dato binario; il “pit“, o pozzo, corrispondente ad un solco, le aree lisce invece si dicono “land”, o altopiano.

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2.3 Codec e Software compatibili

Il BD-Video utilizza una gran varietà di codec, come i nuovi H.264/AVC, SMPTE VC-1 e l'oramai collaudato MPEG-2, inizialmente l’unico supportato. A differenza della precedente generazione di supporti, la decodifica avviene sia tramite un decodificatore software, sia tramite un decodificatore hardware presente nel player. La scelta dei codec effettuata incise notevolmente sul costo finale del disco a causa di licenze e royalties alle diverse aziende poiché l’MPEG-4 ha diverse implementazioni, molte delle quali proprietarie. Lo standard Blu-Ray supporta facilmente la registrazione di video televisivo ad alta definizione, grazie ad una velocità di 54 Mbit/s, velocità più che adeguata per un broadcast televisivo HD.

Per quanto riguarda l’audio, i BD-ROM devono supportare obbligatoriamente i formati loseless Dolby Digital AC3, il DTS e il linear PCM, ciascuno da 7.1 canali, e opzionali alcuni formati lossy. La prima traccia audio deve essere codificata con uno qualsiasi dei formati loseless, mentre la seconda traccia può usare indifferentemente formati loseless e formati lossy. La codifica audio avviene ad un bitrate di 24 bit e ad un sample rate variabile a seconda del numero di canali: per sei canali (5.1) è di 192 kHz, mentre per otto canali (7.1) è 96 kHz.

Per aumentare la multimedialità con l’utente, è stata implementata la Java Virtual Machine della Sun Microsystems come specifica obbligatoria dello standard; questa versione di Java è denominata BD-J. Alcuni utilizzi immediati sono i menù interattivi che non richiedano segmenti MPEG prerenderizzati (come avveniva nel DVD) oppure sottotitoli ad immagini selezionabile; tuttavia effettive innovazioni si aspettano non appena verrà implementata la connettività di rete (in rispetto al profilo 2.0 dello standard) con la quale si potrebbe permettere il download di materiale bonus o lingue aggiuntive.

Oltre al classico codice regionale di protezione, già presenti nel DVD, il Blu-Ray implementa numerose tecniche anticopia avanzate e protezione dei dati, come l’Advance Access Control System (AACS), e tecniche di Watermark. Questo argomento è trattato dettaglio nel capito 5.2 a cui si rimanda l’approfondimento.

Codice AreaA/1 America del Nord e del Sud, Corea, Giappone Taiwan, Hong Kong e IndonesiaB/2 Europa, Groenlandia, Africa, Arabia, Australia e Nuova ZelandaC/3 India, Nepal, Cina, Russia

Immagine 2.2 e Tabella 2.3 – Codice regionale Blu-Ray

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Capitolo 3

Il supporto ottico HD DVD

3.1 Aspetti generali

Il disco HD DVD (acronimo di High Density Digital Versatile Disc) è un nuovo formato ottico digitale che è stato sviluppato al fine di diventare uno standard per i DVD di nuova generazione adatti ai contenuti ad alta definizione, promosso e supportato da Toshiba, NEC, Sanyo, Intel e Microsoft e supportato da quattro case di produzione di Hollywood. Il 19 novembre 2003, il DVD Forum ha deliberato per 8 voti contro 6, che l'HD DVD sarà il successore del DVD per l'alta definizione. È stato proprio durante questo incontro che è stato coniato il nome di HD DVD, che in precedenza veniva chiamato "Advanced Optical Disc" dagli addetti ai lavori. Il Blu-Ray invece non è mai stato sottoposto al DVD Forum per l'approvazione.

Immagine 3.1 – Logo dell'HD DVD

Il supporto HD DVD è stato studiato per essere completamente retrocompatibile con il DVD della precedente generazione, pur utilizzando tipi di laser differenti. Come nel rivale Blu-Ray, l’HD DVD utilizza il laser a luce blu (dunque con lunghezza d’onda pari a 405 nm), ma necessita di solchi più spessi rispetto al BD, riducendo la capacità massima per layer a 15 GB. Al momento esistono tre versioni differenti: 15 GB (1 layer), 30 GB (2 layer) e 45 GB (3 layer).

Attualmente le specifiche ammettono i formati HD DVD-ROM (versione 1,9) e HD DVD-RW (versione 1,0) ed altri formati in via di sperimentazione (come l’HD DVD-R, arrivato alla versione 0,9).

L'HD DVD e il Blu-Ray impiegano entrambi le stesse tecniche di compressione video e in modo particolare lo MPEG-2, Video Codec 1 (VC1, che è basato sul formato Windows Media 9) e H.264/MPEG-4 AVC. Inoltre se con il codec MPEG-2 si può memorizzare circa 3 ore di video HD, invece grazie alla compressione MPEG-4/AVC le tre taglie (15, 30 e 45 GB) potranno contenere rispettivamente 4, 8 e 12 ore di filmato ad alta definizione.

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2.2 Specifiche tecniche

Il supporto HD DVD ha una capacità di 15 GB o 30 GB a seconda di dischi single-layer o dischi dual-layer; entrambi, come nel caso del DVD, hanno lo strato di memorizzazione 0,6 mm al di sotto della superficie, in modo da proteggere l’integrità dei dati. L’apertura numerica è simile a quella del DVD (0,65 contro 0,6) per garantire la massima retrocompatibilità con i lettori DVD e CD.

Dimensioni Fisiche Capacità a Strato Singolo Capacità a Doppio Strato 12 cm, lato singolo 15 GB (13,9 GiB) 30 GB (27,9 GiB)12 cm, lato doppio1 30 GB (27,9 GiB) 60 GB (55,8 GiB) 8 cm, lato singolo 4.7 GB (4,37 GiB) 9.4 GB (8,75 GiB) 8 cm, lato doppio 9.4 GB (8,75 GiB) 18.8 GB (17,5 GiB)

Tabella 3.1 – Riepilogo rapporto capacità/dimensioni dei supporti HD DVD a lato singolo e lato doppio

L’HD DVD riutilizza anche tutta la struttura dei dati già esistente (frames, settori, ECC blocks2), gli algoritmi di correzione di errori e gli schemi di modulazione dello standard DVD. L'unica vera differenza rispetto ad un DVD tradizionale è che un blocco HD DVD ECC corrisponde a due blocchi DVD ECC concatenati. Tutti questi fattori, messi insieme, determinano un minor costo di produzione dei supporti HD DVD anche se proprio il maggiore spessore dello strato protettivo dei dischi HD DVD ne causa la minore capacità di memorizzazione

Per poter realizzare un disco HD DVD double layer è necessario ridurre lo spessore dello strato di argento situato in prossimità della testina ottica, in modo che il raggio laser possa raggiungere più facilmente il secondo strato (Layer 0). Lo strato di argento, oltre a riflettere il raggio laser, ha anche la funzione di dissipare il calore generato dal laser stesso. Più lo strato di argento si assottiglia però, più debole diventa l'effetto di dissipazione del calore e, per tale motivo, aumentano le interferenze di calore tra le tracce attigue registrate. Toshiba è riuscita a risolvere questo problema inserendo un colorante organico ad elevata conducibilità termica. Si tratta di un colorante con una polarità che aumenta man mano che si passa dallo strato inferiore a quello superiore e in grado di incrementare la riflessione del raggio laser. Un processo produttivo 2P (fotopolimero) è impiegato per la realizzazione dello strato intermedio. Nei supporti double layer DVD-R degli stampi usa e getta di poliolefina sono utilizzati per trascrivere le concavità e le convessità dello strato di registrazione sul fotopolimero. Toshiba impiega uno stampo di spessore 0,6 millimetri di policarbonato modellato per iniezione. Il risultato è che il policarbonato, una volta utilizzato per gli stampi, può essere riutilizzato come substrato alternativo di ricambio.

1 Come nel caso del DVD, è possibile avere uno o più layer di memorizzazione su entrambe le facce del disco (raddoppiando la capacità totale permessa).2 Gli ECC blocks (Error-Correction Code blocks) sono blocchi fisici sul disco contenenti codice di controllo dell’errore attraverso cui si può verificare e correggere un eventuale errore nello stream di bit.

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Di seguito è presente una tabella delle specifiche nel dettaglio

Lunghezza d’onda del laser 405 nmSpessore della traccia 40 μmApertura Numerica 0,65Dimensione minima del pit 204 nmPotenza assorbita in lettura 0,5 mWCapacità massima single layer 15 GBCapacità massima dual layer 30 GBPlayback di video a Definizione Standard (MPEG-2 – 5 Mbits/s) 13,3 ore

Playback di video ad Alta Definizione (AVC o VC-1 – 13 Mbits/s) 5,1 ore

Playback di video ad Alta Definizione (MPEG-2 – 20 Mbits/s) 3,3 ore

Codec video disponibili MPEG-4 AVC (H.264) / VC-1 / MPEG-2Codec audio lossless (obbl.) Linear PCM / Dolby TrueHDCodec audio lossless (opz.) DTS-HD Master Audio

Codec audio lossy (obbl.) Dolby Digital Plus / Dolby Digital (AC3) / DTS / MPEG Audio

Codec audio lossy (opz.) N/AVelocità di trasferimento massima 36,55 Mbit/sVelocità di trasferimento video 29,4 Mbit/sDecodificatore video secondario ObbligatorioMassima risoluzione video 1920×1080 24p o 50/60i HDTVSistema di protezione dei contenuti Advanced Access Content System (AACS-128bit)Strato protettivo OpzionaleSpessore strato protettivo 0,6 mm

Tabella 3.2 – Specifiche tecniche del supporto HD DVD

Unico nel suo genere, l’HD DVD a lato doppio permette un formato ibrido, studiato per contenere sia materiale DVD-Video, riproducibile sugli attuali DVD player, sia materiale HD DVD-Video per i nuovi lettori HD DVD; una faccia per il contenuto DVD standard, l’altra per il contenuto ad alta definizione. Il mercato sembra accogliere favorevolmente questo formato durante l’attuale periodo di transizione in quanto, prendendo come esempio l’acquisto di un film, l’utente avrà a sua disposizione il film sia a definizione standard, in modo da poter continuare ad utilizzare un normale DVD player, sia ad alta definizione, in modo da non dovrà riacquistare nuovamente il medesimo film all’acquisto di un player HD DVD. Nell’attuale periodo di transizione da definizione standard ad alta definizione, un formato del genere potrebbe rivelarsi vincente.

Un altro tipo di formato ibrido è il cosiddetto 3x DVD: in questo caso si utilizzano i codec ad alta definizione dell’HD DVD, ma su un supporto DVD standard di 5, 9, 15 o 18 GB. I 3x DVD sono identici al DVD, offrendo però una banda di trasferimento tre volte maggiore (di qui il nome “3x”); tuttavia non si prevedono molti utilizzi poiché vi sono alcuni problemi di durata massima del video legati alla capacità limitata. Ad esempio su un DVD da 8,5 GB è memorizzabile un

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massimo di 85 minuti di video a 1080p compresso in MPEG-4 (VC-1 o AVC) ad un bitrate di 13 Mbit/s.

Anche se le specifiche per l’HD DVD sono ormai state finalizzate, il DVD Forum continua lo sviluppo su tale supporto. Ad esempio è in fase di approvazione la realizzazione di un HD DVD con layer di 17 GB e di un disco a tre strati di 51 GB oppure di un disco a 10 strati portando la capacità massima a 150 GB.

Come i suoi predecessori, l’HD DVD permette l’utilizzo di diversi file system, come l’ISO 9660 e l’Universal Disk Format (UDF). Al momento tutti i dischi HD DVD hanno installato di default il file system UDF alla versione 2,5.

3.3 Codec e Software Compatibili

L'HD DVD e il Blu-Ray impiegano entrambi le stesse tecniche di compressione video e tra i codec normalmente utilizzati si trovano sempre lo MPEG-2, il Video Codec 1 (VC-1, basato sul formato Windows Media 9) e l’H.264/MPEG-4 AVC; sono presenti anche codec a bassa risoluzione come il CIF (Common Intermediate Format, a 352x288) e lo SDTV (Standard Definition Television, a 704x408). I codec ad alta definizione permettono diverse risoluzioni per la codifica, in particolare i più usati sono il 720p, il 1080i e il 1080p.

Per quanto riguarda l’audio l’HD DVD supporta il digital surround fino a 7.1 canali e numerosi codec loseless e lossy. Fra i codec loseless, oltre all’onnipresente linear PCM, si trova il Dolby TrueHD e il DTS-HD Master Audio, mentre fra i codec lossy si ha il Dolby Digital AC3 (già presente nel DVD standard), il Dolby Digital Plus e il DTS-HD High Resolution Audio. Tra le specifiche è stato definito l’utilizzo obbligatorio di almeno uno dei codec fra DTS, Dolby e PCM in modo che la traccia audio possa essere utilizzata anche come traccia unica, in quanto tutti i lettori HD DVD sono in grado di decodificare questi bitstream. Infine i codec audio loseless (linear PCM, Dolby TrueHD e DTS-HD Master Audio) permettono una codifica fino a 24-bit/192 kHz per due canali e una codifica fino a 24-bit/96 kHz per otto canali, esattamente come avviene nel caso di supporti Blu-Ray.

L’HD DVD utilizza un sistema di interattività con l’utente chiamato HDi (Interactive High Definition) che utilizza formati normalmente usati sul Web, quali HTML, XML, CSS e JavaScript per offrire menu contestuali e contenuti aggiuntivi effettivamente in modo interattivo, senza basarsi su video MPEG prerenderizzati come avveniva nel DVD.

Pur non presentando attualmente nessun codice regionale presente sia nel DVD standard sia nel Blu-Ray, l’HD DVD offre numerosi sistemi anticopia, come il sistema AACS (Advanced Access Control System) e HDCP (High-bandwidth Digital Control Protecion) che non permette nemmeno lo stream di dati video se l’hardware non viene riconosciuto come “approved”. Per approfondire ulteriormente l’argomento, si rimanda nuovamente la trattazione al capitolo 5.2 dove sarà dettagliatamente affrontato.

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Capitolo 4

Altri Formati

4.1 Ultra Density Disc

Racchiuso in un contenitore protettivo, questo supporto è in grado di memorizzare fino a 30 GB, utilizzando un supporto magneto-ottico a luce blu (ossia con laser a lunghezza d’onda di 405 nm).

Inizialmente sviluppato da Sony agli inizi del 2000, attualmente la ricerca e produzione sono in mano ad un’azienda inglese, Plasmon, e ad altre aziende del settore informatico come la Hewlett-Packard o la Mitsubishi-Chemical.

Immagine 4.1 – Logo dell’Ultra Density Optical

Per scrivere sul disco si adotta un cambiamento di fase in modo da modificare la struttura fisica delle molecole sulla superficie. Tale alterazione avviene grazie al calore del laser blu che incide la sequenza di bit variando il contenuto del materiale riflettente presente sulla superficie; lo stato può essere cristallino oppure amorfo. Gli UDO Write Once hanno un’ottima durabilità del dato nel tempo grazie alla cartuccia protettiva e alla particolare struttura fisica che li rende insensibili a campi elettromagnetici anche di elevata intensità. Il formato UDO permette anche un supporto riscrivibile.

Tempo di caricamento 5 sTempo di posizionamento medio (seek time) 35 msMemoria del buffer 32 MBMassima velocità di trasferimento (lettura) 8 MB/sMassima velocità di trasferimento (scrittura) 4 MB/s (con verifica dei dati)Tempo medio fra errori (MTBF1) 100000 ore

Tabella 4.1 – Caratteristiche dei supporti UDO

1 Mean Time Between Failure, ossia il tempo stimato che intercorre fra due failure (errori) presenti sul disco che inficiano la lettura o scrittura del dato.

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Oltre alle normali applicazioni indicate solitamente per i supporti magneto-ottici quali la creazione di archivi di notevoli dimensioni o sistemi di backup frequenti, i supporti UDO permettono anche la memorizzazione di materiale video ad alta definizione senza alcuna perdita di qualità; inoltre forniscono sistemi di “Secure video” in grado di permettere la visione (o eventualmente la modifica) del video solo a persone autorizzate.

Fra le altre caratteristiche del supporto si hanno:• integrità ed autenticità dei dati – gli archivi rimangono totalmente invariati,

rendendo ideale l’applicazione dei supporti UDO in applicazioni di sicurezza (ad esempio in banche e istituzioni legali);

• durabilità dei dati a lungo termine – la struttura dei supporti garantisce una non variazione dei dati per 50 anni (teoricamente):

• ampia capienza – grazie all’utilizzo del laser a luce blu si aumenta notevolmente la capacità rispetto ai supporti magneto-ottici standard;

• ottima performance – i tempi di accesso al file sono più veloci del 33% grazie all’alta velocità di trasferimento;

• bassi costi di licenza – i supporti UDO sono i supporti magneto-ottici meno cari sul mercato, con un risparmio dell’84% per gigabyte

Di seguito viene presentato a titolo riepilogativo una tabella dettagliata sulle specifiche tecniche dei diversi supporti magneto-ottici (abbreviato in MO) a densità normale e ad alta densità.

5,25’’ UDO Write Once 5,25’’ MO systemDiametro 130 mm 130 mmSpessore 2.4 mm 2.4 mmDimensione cartuccia ISO 130 mm (135 x 153 x 11 ) ISO 130 mm (135 x 153 x 11 )Numero di tracce fisiche 96,964 49,728Dimensione per settore 8 kB 4 kBNumero di settori 2,504,407 1,118,880Dimensione 30 GB 9,1 GBLunghezza d’onda del laser 405 nm 660 nm

Apertura numerica 0.85 0.575Strato di memorizzazione

Cambiamento di fase Magneto-ottico

Lati disponibili Entrambi i lati Entrambi i latiProfondità della traccia 0.33 µm 0.65 µmMinima lunghezza di bit 0.13 µm 0.3 µmVelocità di trasferimento 4-8 MB/s 3-6 MB/sCorrezione errori LDC LDC

Tabella 4.2 – Confronto fra un supporto magneto-ottico standard e quello ad alta densità

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4.2 Digital Multilayer Disk

Il Digital Multilayer Disk (abbreviato in DMD) è un supporto ottico sviluppato da D Data Inc. sulla base della tecnologia usata per il Fluorescent Multilayer Disc (FMD) sviluppata in passato dalla Constellation 3D.

D DATA INCD M D

Immagine 4.2 – Logo del Digital Multilayer Disk

Sia il DMD sia lo FMD utilizzano materiali fluorescenti piuttosto che riflettenti per archiviare i dati in modo da superare il limite pratico dei dischi con tecnologia riflettiva di soli 2 strati; teoricamente un supporto FMD può avere fino a 100 strati, per una dimensione massima di circa 1 TB, mantenendo sempre la taglia dei tradizionali supporti ottici.

Per quanto riguarda il funzionamento, l’incisione dei dati avviene in questo modo: quando la luce coerente del laser, in questo caso ancora a luce rossa (650 nm di lunghezza d’onda) colpisce un pit, riempito di una sostanza fluorescente, il materiale brilla, dando una luce incoerente a una differente lunghezza d'onda. Quando il DMD è illuminato, la luce è in grado di viaggiare attraverso molti strati senza interferenze. I dischi illuminati, combinati con l'abilità di filtrare fuori la luce laser (basata sulla lunghezza d'onda e la coerenza), raccoglie un più grande rapporto segnale-rumore dei dischi riflettivi. In questo modo i supporti DMD possono avere un gran numero di strati e conseguentemente un capienza davvero molto grande; l’unica limitazione è la grande densità del disco dovuta alle quantità notevoli di materiale fluorescente presente nel disco.

Per i DMD standard vi sono supporti di dimensione variabile tra 22 e 32 GB, mentre il nuovo formato proposto, l'HD DMD, come disco ottico per la visione di film ad alta definizione con tecnologia HD ha tagli da 20 GB, 50GB e 100 GB.

Grazie all’utilizzo del laser a luce rossa che abbassa notevolmente i costi di produzione, l’HD DMD può rivelarsi un valido avversario nella competizione fra HD DVD e Blu-Ray; infatti il supporto non solo fornisce uno spazio sufficiente per un film ad alta definizione, ma esso per i bassi costi del laser rosso permette anche un abbassamento del prezzo del player, poiché quest'ultimo è sostanzialmente un DVD player leggermente modificato.

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4.3 Formati minori: EVD e VMD

Sul mercato sono presenti alcuni formati che non offrono particolari novità nel campo dei supporti ottici, ma sono stati creati ex novo ancora con tecnologie a laser rosso per una particolare distribuzione in Cina, Russia e altri territori dell’Asia.

Nel caso dell’EVD, stante per Enhanced Versatile Disc, si ha un supporto simile al DVD sviluppato in Cina (e destinato esclusivamente a quel territorio) in grado di riprodurre materiale video ad alta definizione. Il governo cinese ha dato il via alla produzione di questo formato in relazione alle eccessive (in termini pecuniari) licenze che si trovano sui normali DVD (come quelle sugli algoritmi di protezione CSS o sul codec utilizzato MPEG-2). L’imposizione del nuovo formato in Cina avverrà entro la fine del 2008.

Immagine 4.3 – Logo dell’Enhanced Versatile Disc

Come già detto, il formato non è dissimile dal un DVD standard, se non per il fatto di poter riprodurre video ad alta definizione. I codec utilizzati sono stati forniti dalla On2 Technologies: per il video si usano il VP5 e il VP6, una particolare implementazione dello standard MPEG-4, che però permette sia video a definizione standard sia video ad alta definizione, invece per l’audio si utilizza il codec EAC (Enhanced Audio Codec), che offre tracce audio mono, stereo e surround 5.1.

Un altro caso di formato simile al DVD ma capace di alta definizione è il Versatile Multilayer Disc (VMD). Sebbene utilizzi la luce rossa del laser è in grado di memorizzare da 20 a 50 GB di dati, distribuiti su un numero di strati variabile; secondo le specifiche il disco contiene 5 GB su ciascun layer e, a differenza del DVD che ne poteva avere al massimo due, il VMD può avere fino a dieci strati.

Anche in questo caso sembra che la distribuzione avverrà maggiormente in Asia e solo parzialmente nel resto del mondo. Sembra che il VMD e l’EVD siano tra di loro compatibili.

Immagine 4.4 – Logo del Versatile Multilayer Disc

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4.4 Oltre il Terabyte: Proteine e Olografia

La trattazione dell’argomento non sarebbe completa senza citare due futuri formati molto promettenti, in grado di immagazzinare enormi quantità di dati, circa 100 volte superiore agli standard di nuova generazione.

Nel primo caso si ha il Protein-coated Disc (PCD), sviluppato dalla Harvard Medical School e dalla NEC Corporation, un supporto ottico simile al DVD ma ricoperto da uno strato di molecole organiche sensibili alla luce del laser. Queste proteine assorbono la luce del laser e la trasformano in energia chimica che dà luogo alla modifica della molecola stessa; ciascuna molecola assume una forma e un colore univoco in base al valore binario. La durabilità del dato è garantita grazie ad una lieve variazione del DNA del microrganismo che produce la proteina utilizzata. A livello teorico si possono raggiungere i 50 TB.

Nel secondo caso, invece, si ha lo Holographic Versatile Disc (HVC), al momento in fase di standardizzazione ISO e sviluppato dalla HVA (Holographic Versatile Alliance, un consorzio di aziende al pari del DVD Forum); questo supporto è totalmente diverso da qualunque altro supporto ottico poiché utilizza la tecnica dell’olografia, impiegando due laser per decifrare il dato.

Legenda

1. Laser verde lettura/scrittura (532nm)2. Laser rosso per la posizione (650nm)3. Dati olografici4. Strato in policarbonato5. Stato in polimeri (contenente i dati)6. Strato distanziale7. Stato riflettente del laser verde8. Strato di allumino, riflette il laser rosso9. Base trasparenteP. PIT

Immagine 4.5 – Schema di funzionamento e struttura dell’HVC

La tecnica olografica prevede (semplificando) l’utilizzo congiunto dei due laser, un laser blu-verde a 532 nm e un laser rosso a 650 nm, per creare delle figure di interferenza rielaborate dal laser stesso ed usate per posizionare e codificare bit (corrispondente ad un impulso). Grazie ad uno specchio dicroico fra i vari strati si evita la rifrazione della luce dei laser e dunque si annullano eventuali interferenze. La memorizzazione del dato sul supporto avviene sullo strato di polimeri. L’unico possibile difetto del formato è la potenza consumata dal laser, pari ad 1 W, una potenza molto alta per un supporto destinato al mercato consumer; tuttavia è già in fase di ricerca un polimero che richieda meno potenza per essere impresso.

E’ già in produzione un disco capace di contenere 300 GB ed è in fase di sviluppo un disco da 800 GB; la velocità di trasferimento di 20 MB/s rende possibile il supporto valido in una vastissima serie di utilizzi. In linea teoria la capacità massima raggiungibile dell’HVD è di circa 3,9 TB, 6000 volte più capace di un CD, 830 volte di un DVD, 150 di un Blu-Ray.

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Parte Terza

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Capitolo 5

Standard a confronto

5.1 Elementi comuni e differenze sostanziali

Anche se il Blu-Ray Disc ha a disposizione più gigabyte per layer rispetto all’HD DVD (25 GB contro 15 GB), la dimensione massima non è l’unico fattore da tenere in considerazione per quanto riguarda la qualità video e l’esperienza visiva: infatti la qualità dipende soprattutto dalla codifica e dall’algoritmo di compressione utilizzati. Ad esempio l’MPEG-2, utilizzato dalla maggior parte dei titoli per Blu-Ray, offre sì una bitrate maggiore, ma richiede anche molto più spazio e tempo di codifica, mentre l’attuale tendenza è usare i nuovi codec più performanti come l’AVC e il VC-1, utilizzati da sempre per i titoli in HD DVD. Attualmente però entrambi i formati permettono indiscriminatamente l’utilizzo dei codec citati per cui questa l’effettiva qualità video oramai dipendono dalle singole scelte effettuate dalle case cinematografiche.

Sia l’HD DVD sia il Blu-Ray Disc permettono un framerate nativo pari a quello cinematografico (24p), ma l’implementazione tecnica è effettuata in modo diverso: il Blu-Ray Disc supporta il 24p con sincronismo nativo, mentre l’HD DVD utilizza i sincronismi propri del 60i, inserendo i fotogrammi mancanti con dei “repeat field flags”, ossia dei frame duplicati riconoscibili (ed eventualmente non riproducibili). Tuttavia in questo caso l’impatto sulla risoluzione video o sullo spazio occupato non differisce di molto dal caso del Blu-Ray, in quanto l’HD DVD utilizza sempre le stesse informazioni video ed aggiunge semplicemente delle informazioni aggiuntive formali (“overhead”).

Per quanto riguarda i materiali utilizzati, il Blu-Ray adopera nuovi polimeri e necessita di uno strato di protezione in quanto memorizza i dati molto vicino alla superficie (a meno di 0,1 mm di profondità). L’HD DVD invece utilizza materiali più tradizionali, che gli permettono di avere anche entrambe le facce del disco disponibili alla memorizzazione, e deposita i dati alla medesima profondità di un DVD (0,6 mm) in modo da minimizzare eventuali danni superficiali.

Le case di produzione cinematografica al momento sembrano preferire il Blu-Ray per via della maggior capacità disponibile e degli avanzati sistemi di sicurezza offerti; molti studio che a prima vista sembravano aver scelto l’HD DVD hanno iniziato a utilizzare anche il Blu-Ray, mentre nessuno studio ha fatto il contrario. Al momento le uniche case cinematografiche che supportano l’HD DVD sono la Universal Studios e i Weinsten Co., mentre le case che utilizzano il Blu-Ray sono la Sony Pictures (includendo la MGM e la Columbia) , la 20th Century Fox, la Disney e la Lions Gate; infine le case che adoperano entrambi i formati sono la Warner Home

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Video (comprente la Warner Bros., la New Line e la HBO) e la Paramount (e dunque Dreamworks).

Di seguito viene presentata una tabella riepilogativa delle specifiche tecniche dei maggiori supporti ottici trattati (Blu-Ray, HD DVD e DVD), in modo da poter confrontare i tre diversi formati.

Blu-Ray Disc HD DVD DVDLunghezza d’onda del laser 405 nm 405 nm 605nmSpessore della traccia 0,35 μm 0,40 μm 0,40 μmApertura Numerica 0.85 0,65 0,6Dimensione minima del pit 149 nm 204 nm 740 nmPotenza assorbita in lettura 0,35 mW 0,5 mW 0,5 mWCapacità massima single layer

25 GB 15 GB 4,7 GB

Capacità massima dual layer 50 GB 30 GB 8,5 GBPlayback di video a Definizione Standard (MPEG-2 – 5 Mbits/s)

22,2 ore 13,3 ore 3,8 ore

Playback di video ad Alta Definizione (AVC o VC-1 – 13 Mbits/s)

8,5 ore 5,1 ore N/A

Playback di video ad Alta Definizione (MPEG-2 – 20 Mbits/s)

5,5 ore 3,3 ore N/A

Codec video disponibiliMPEG-4 AVC (H.264) / VC-1 / MPEG-2

MPEG-4 AVC (H.264) / VC-1 / MPEG-2

MPEG-2

Codec audio lossless (obbl.) Linear PCM Linear PCM / Dolby TrueHD Linear PCM (2 ch)

Codec audio lossless (opz.) Dolby TrueHD / DTS-HD Master Audio

DTS-HD Master Audio N/A

Codec audio lossy (obbl.) Dolby Digital (AC3) / DTS / MPEG Audio

Dolby Digital Plus / Dolby Digital (AC3) / DTS / MPEG Audio

Dolby Digital (AC3) / DTS / MPEG Audio (2 canali)

Codec audio lossy (opz.) Dolby Digital Plus N/A N/AVelocità di trasferimento massima 54,0 Mbit/s 36,55 Mbit/s 10,8 Mbit/s

Velocità di trasferimento video 40,0 Mbit/s 29,4 Mbit/s 9,8 Mbit/s

Decodificatore video secondario Opzionale Obbligatorio N/A

Massima risoluzione video 1920×1080 24p o 50/60i HDTV

1920×1080 24p o 50/60i HDTV

720x576 (PAL) e 720x480 (NTSC) 50/60i SDTV

Sistema di protezione dei contenuti

AACS-128bit / BD+ AACS-128bit CSS-40bit

Strato protettivo Obbligatorio Opzionale OpzionaleSpessore strato protettivo 0,1 mm 0,6 mm 0,6 mm

Tabella 5.1 – Confronto specifiche tecniche dei maggiori supporti ottici trattati

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Page 27: Evoluzione dei supporti ottici digitali

5.2 Il Digital Rights Management

Entrambi i supporti utilizzano avanzati sistemi di protezione dei contenuti che, oltre ad impedirne la copia, ne impediscono anche la riproduzione su lettori o televisori non classificati come “adeguati”. Questi sistemi implementano in ogni sua parte il protocollo del DRM o Digital Rights Management.

Blu-Ray HD DVD

• Mandatory HDCP encrypted output• ROM-Mark watermarking technology• BD dynamic crypto (strato fisico)• Advanced Access Content System (AACS)

• Mandatory HDCP encrypted output (per HD)• Volume identifier (strato fisico)• Advanced Access Content System (AACS)

Tabella 5.2 – Principali sistemi anticopia dei supporti ottici ad alta definizione

Se l’HD DVD utilizza semplicemente la tecnica di protezione offerta dall’AACS (ed è in fase di studio l’attuazione del Watermark) in congiunzione con il protocollo HDPC, il Blu-Ray invece utilizza tre meccanismi di protezione dei dati (sempre in cooperazione con il protocollo HDCP per impedire la riproduzione a dispositivi non abilitati): il primo è l'AACS, evoluzione del CSS utilizzato per i DVD, il secondo è il cosiddetto Digital Watermarking, mentre il terzo è il BD+ che si basa su una Virtual Machine che può girare nel riproduttore di Blu-Ray.L'AACS cripta i dati veri e propri e può essere decodificato solamente conoscendo le apposite chiavi rilasciate ai produttori di player. Infatti L’AACS fornisce al dispositivo di riproduzione una chiave a 128 bit e le varie "Device Key" sono uniche per ogni dispositivo o condivise tra dispositivi diversi. Dopodiché si adotta un Media Key Block (o MKB) ossia un set di chiavi creati dalla AACS License Association le quali permettono a ogni dispositivo di sbloccare e visualizzare i contenuti. Qualora un set di Device Keys venga compromesso, questo viene dichiarato “non autorizzato” e i vari player con quel set di chiavi non sono più in grado di riprodurre più alcun supporto; l’unica soluzione è la creazione un nuovo MBK “legittimo” e di un aggiornamento del firmware del player (in quanto lo standard AACS comprende una connessione di rete).

Per quanto riguarda la tecnica di Watermark, che tradotto letteralmente significa "filigrana", altro non sarebbe che un classico segno di riconoscimento che verrà incluso nei contenuti digitali; sarà la traccia audio ad ospitare quelle piccole variazioni, non udibili dall’orecchio umano, che solo un lettore studiato appositamente sarà in grado di riconoscere. Il lettore dunque analizzerà in fase di riproduzione la forma d'onda di una o più tracce audio, riconoscendo l'autenticità della copia e iniziandone la riproduzione; in presenza di materiale contraffatto, il lettore si spegnerà, rendendo impossibile la riproduzione dei contenuti.

Infine il sistema presente solamente nel Blu-Ray, detto BD+, si basa su una Virtual Machine ospitata nel riproduttore di Blu-Ray Disc utilizzando un codice sorgente installato direttamente nei supporti pre-registrati. Al momento del

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caricamento del disco, il codice viene estratto e portato nella memoria del player, dove viene fatto girare. Il codice permette di decodificare il materiale registrato sul disco che è stato modificato applicando un secondo livello di protezione, aggiuntivo rispetto all'AACS, che prevede la sostituzione di porzioni di dati utili con porzioni di dati non significative; se tali porzioni non vengono ripristinate, il materiale risulta corrotto e quindi non leggibile. Il programma che gira nella Virtual Machine del BD player, si occupa appunto di ricostruire il flusso corretto di bit, permettendo la lettura del disco. Il BD+ offre due meccanismi molto potenti di protezione: innanzitutto il codice non risiede mai permanentemente nel player, in quanto non appena viene estratto il disco la memoria della Virtual Machine viene azzerata (e poiché il codice non è direttamente accessibile dal player questo non può essere "violato”). In secondo luogo, poiché il codice risiede solo nel supporto, è possibile modificarlo ogni qual volta esso risulti violato, rendendo così il sistema aggiornabile anche in assenza di una connessione di rete.

Sebbene questi sistemi di protezione dei contenuti digitali siano molto graditi alle aziende che hanno deciso di investire sui nuovi supporti ottici, gli stessi non sono per niente accettati da buona parte del mercato mondiale: infatti è stato ormai riprovato più e più volte che questi sistemi anticopia sono totalmente inutili, in quanto esiste sempre un modo per violare una codifica matematica, e spesso causano un danno all’utente legittimo, ad esempio perché non può permettersi l’acquisto di tutto il materiale (televisore, cavo, player, home theatre) approvato dalle varie aziende. Inoltre un’implementazione ferrea dei DRM potrebbe risultare illegale in molte nazioni, come ad esempio l’Italia, dove la durata massima del diritto d’autore è di 70 anni (mentre l’applicazione del DRM è eterna) e dove la copia di sicurezza ad uso privato è legale.

Pochi mesi dopo le prime uscite di film ad alta definizione, il 26 dicembre 2006 è stato riportato che le chiavi AACS sono già state violate e che l’intero contenuto del supporto è stato decriptato e copiato sull’hard disk; sembra che difetto di implementazione sia stato trovato non tanto nel codice, bensì in un player HD DVD mal programmato. Ad ogni modo, entrambi i nuovi supporti sono stati violati e sono già stati rilasciati programmi come AnyDVD HD che oltre alla copia di un Blu-Ray o HD DVD su hard disk permettono anche la riproduzione dei contenuti su un computer non aderente al protocollo HDCP.

5.3 Conclusioni

Se grazie all’unico standard il successo del DVD era facilmente prevedibile, è difficile invece poter decretare a priori quale formato tra Blu-Ray e HD DVD sarà il vincitore. Non sarà un unico fattore a determinare il supporto del futuro, ma un insieme fra supporto delle case discografiche, supporto delle aziende investitrici e supporto degli utenti.

Ad esempio Microsoft e Sony per cercare di imporre il proprio formato hanno incluso nelle loro popolari consolle per videogiochi, la Xbox360 e la PlayStation3, il

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rispettivo standard, HD DVD, in un modulo acquistabile a parte, e Blu-Ray, integrata nel sistema. Un altro esempio è il supporto nativo ai lettori HD DVD nel sistema operativo Microsoft Windows Vista e non è esclusa la possibilità che per il riconoscimento dei dispostivi Blu-Ray in tale sistema operativo sia necessario un apposito programma sviluppato da terze parti (con tutti i costi e abbassamento di prestazioni che ciò comporterebbe).

Dall’altra parte invece sembra che l’utenza, già disorientata dalla presenza di due formati sostanzialmente equivalenti, non sembra necessitare di una nuova rivoluzione nel campo dell’home cinema nonostante i benefici dell’alta definizione: infatti se il passaggio da VHS a DVD dava dei vantaggi tangibili come la dimensione inferiore, l’assenza di tempo di riavvolgimento e la qualità dei video, l’unica novità presentata in questa generazione è l’aumento della risoluzione audio e video. Inoltre per poter apprezzare appieno l’alta definizione, è assolutamente necessario un televisore HD, la cui distribuzione è ancora notevolmente limitata.

Fatte queste premesse dunque è tuttavia azzardabile un’ipotesi: visto che le case discografiche preferiscono il Blu-Ray per la maggiore capienza e sicurezza del dato, non è escluso che il Blu-Ray si imponga nel campo professionale, come è già avvenuto per altri prodotti Sony, mentre, grazie alla retrocompatibilità con il DVD ed al minor costo di produzione, l’HD DVD è candidato ad essere lo standard de facto per l’home video nel mercato consumer

Concludendo però bisogna sempre ricordare che il passaggio da un formato ad un altro, sia nel capo professional che in quello consumer, avviene con estrema lentezza, nell’ordine della decina d’anni. A causa dei lunghi tempi necessari ad una distribuzione adeguata di materiale in HD, tale da motivare l’acquisto di nuovi apparati, è impossibile prevedere la data precisa in cui il DVD verrà dismesso dai nuovi standard ad alta definizione, ma si può affermare con sicurezza che il definitivo passaggio da standard ad alta definizione avverrà solamente fra molti anni.

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Appendici

Appendice A – Codec Audio e Video

Un codec è un programma o un dispositivo che si occupa di codificare e/o decodificare digitalmente un segnale (tipicamente audio o video) perché possa essere salvato su un supporto di memorizzazione o richiamato per la sua lettura.

Tale programma può essere installabile/aggiornabile (su personal computer o apparecchiature multimediali predisposte) oppure essere integrato in un componente hardware dedicato (ad es. nei lettori CD o DVD casalinghi o in alcune schede video/audio per PC).

Oltre alla digitalizzazione del segnale, i codec effettuano anche una compressione (e/o decompressione in lettura) dei dati ad esso relativi, in modo da poter ridurre lo spazio di memorizzazione occupato a vantaggio della portabilità o della trasmissività del flusso codificato.

I codec si dividono in base alla modalità in cui effettuano la compressione:• con perdita di informazione (lossy)• senza perdita di informazione (lossless)

Per realizzare tale compressione si fa ricorso alla riduzione della precisione dei colori dei singoli pixel (codec video) o delle frequenze da riprodurre (in alcuni codec audio vengono soppresse le frequenze non udibili dall'orecchio umano), alla eliminazione delle ridondanze o alla scrittura delle sole differenze (codec video) rispetto ad una immagine di riferimento.

Esistono vari tipi di codec, differenti tra loro per il tipo di segnale su cui devono operare e per l'algoritmo di codifica/compressione in essi implementato.

MPEG-2

MPEG-2 è uno standard introdotto nel 1994 dalla MPEG (Moving Pictures Experts Group). MPEG-2 è un sistema di codifica digitale di immagini in movimento, che permette di comprimere i dati mantenendo una buona qualità.

MPEG-2 è stato destinato al broadcast televisivo, fin dalla sua introduzione nel 1994. Una efficiente codifica per il video interlacciato e la scalabilità sono state le caratteristiche che hanno permesso di digitalizzare efficacemente i segnali televisivi. Grazie all'MPEG-2 si ottengono immagini televisive di buona qualità con bitrate compresi tra 4 e 9 Mbit/s

L’MPEG-2 è costituito da "profili" e "livelli". I profili definiscono la modalità di compressione utilizzata e stabiliscono di fatto il compromesso tra tasso di compressione e costo del decodificatore. I livelli definiscono la risoluzione di immagine ed il bitrate massimo da associare ad ogni profilo. Ci sono complessivamente 4 livelli e 5 profili le cui caratteristiche sono descritte in seguito.

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MPEG-4

L'MPEG-4 è uno standard utilizzato principalmente per applicazioni come la videotelefonia e la televisione digitale, per la trasmissione di filmati via Web, e per la memorizzazione su supporti CD-ROM.

L’MPEG-4 supporta tutte le caratteristiche degli altri standard MPEG oltre a tutta una serie di nuove caratteristiche come la gestione tridimensionale degli oggetti (tramite un estensione del VRML). I flussi audio e video vengono trattati dallo standard MPEG-4 come oggetti che possono essere manipolati e modificati in tempo reale. Lo standard supporta caratteristiche specificate da terze parti come una particolare gestione dei DRM o una gestione interattiva dei contenuti.La maggior parte delle caratteristiche dell'MPEG-4 sono opzionali e quindi la loro implementazione è lasciata alla discrezione dello sviluppatore. Questo implica che la maggior parte dei lettori di file MPEG-4 non saranno in grado di gestire tutte le caratteristiche del formato. Per permettere un'elevata interoperabilità, nel formato sono stati inclusi i concetti di profilo e di livello, quindi i vari lettori MPEG-4 potranno essere suddivisi a seconda dei profili e livelli supportati.

VC-1

VC-1 è il nome di uno standard per la compressione dei filmati video in alta definizione sviluppato principalmente da Microsoft derivato da MPEG-4. Ne esistono tre versioni, semplice, principale e avanzata, che differiscono per la complessità dei calcoli necessari alla codifica/decodifica. La massima implementazione supporta una risoluzione di 2048x1536@24Hz, con 135Mbit al secondo di bitrate massimo. Gli sforzi profusi nel miglioramento delle compressione hanno come conseguenza un consistente impiego di risorse hardware per la decodifica, per questo i normali lettori da tavolo DivX, sebbene abbiano il firmware aggiornabile, non sono in nessun caso in grado di supportare questo formato.

H.264/AVC

L'H.264/AVC (Advanced Video Coding), noto anche con il nome di MPEG-4 Parte 10, è una tecnologia di compressione video sviluppata dal consorzio MPEG.

Questo codec video è stato sviluppato per video ad alta qualità anche a frequenze di trasmissione dei dati inferiori rispetto alle soluzioni attuali, ed è utilizzata per qualunque tipo di periferica: dai televisori ad alta definizione HDTV e DVD, ai telefoni cellulari. I servizi di broadcast basati sullo standard H.264 occupano una banda inferiore rispetto al diffuso schema di codifica MPEG-2, a una frequenza di trasmissione dei bit decisamente inferiore. Gli operatori di broadcasting possono quindi trasmettere in modo economico un numero maggiore di programmi ad alta definizione. L'efficienza della compressione è migliorata di oltre il 50% rispetto al precedente MPEG-2.

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Linear PCM

Pulse-code modulation (o PCM) è una rappresentazione digitale di un segnale analogico, generalmente audio, dove la grandezza del segnale è provata regolarmente a intervalli definiti e quantizzata in una serie di simboli in codice digitale (di solito binario).

La quantizzazione può essere lineare, quando tutti gli intervalli sono uguali, oppure non lineare quando gli intervalli sono diversi in relazione all'ampiezza. In questi casi ogni quantizzazione viene conservata, indipendentemente dai valori precedenti o successivi, pertanto la dimensione dello stream digitale è dato semplicemente il prodotto della frequenza alla quale avviene la quantizzazione (o campionamento) per la dimensione in bit della parola.

Dolby Digital AC3

Il sistema Dolby Digital prende in input segnali audio digitali PCM, codificati a 48.000 Hz di frequenza di campionamento e 16 bit di risoluzione, li trasforma analizzandoli nel dominio della frequenza, per poi scartare parte dei dati riducendone la risoluzione effettiva ed innalzando il livello del rumore digitale. Tutta l'operazione viene eseguita cercando il più possibile di mantenere la soglia del rumore (di quantizzazione) al di sotto del livello udibile, utilizzando metodi di analisi di tipo "psicoacustico". L'idea è che la risoluzione effettiva con cui l'apparato uditivo umano è in grado di percepire uno o più suoni, varia dinamicamente con il contenuto del segnale (musicale) composto. Un tono perfettamente udibile come tono puro, può essere completamente "non udibile" se mascherato da un tono vicino magari di intensità superiore.

Il sistema di compressione psicoacustica utilizzando dal Dolby Digital si chiama AC3. Un segnale audio stereo PCM lineare (quindi non compresso) a 48 kHz/16 bit, richiede 768 kbps per essere codificato, pertanto un segnale stereo di questo tipo necessiterebbe di 1536 kbps, ed un segnale a 5 canali di 3840 kbps. L'AC3 permette di ridurre questi valori anche di un fattore superiore a 10, richiedendo circa 400 kbps per codificare audio 5.1, e meno di 200 kbps per codificare audio stereo. Tanto maggiore è il fattore di compressione, ovviamente, tanto maggiore è la probabilità che il livello di rumore introdotto a causa della perdita di informazioni diventi udibile, causando artefatti di varia natura. Per questo motivo, tanto maggiore è il bitrate utilizzato per la codifica tanto migliore sarà l'aderenza alla qualità dell'audio originale non compresso che ci si può aspettare.

Il Dolby Digital 5.1 è stato uno dei primi sistemi di codifica digitali multicanali di tipo "discreto", in cui i 5 + 1 canali sono codificati in modo del tutto indipendente fra loro, come flussi digitali separati. Questo lo differenzia da altri sistemi, detti "matriciali", in cui più canali audio vengono mescolati fra loro e codificati con un numero inferiore di tracce indipendenti.

Una evoluzione del Dolby Digital è il Dolby Digital Plus, che verrà utilizzato nei supporti per l'alta definizione e nelle tramissioni digitali HDTV. Alcune caratteristiche del Dolby Digital Plus sono: una maggiore efficienza di codifica,

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l'estensione del bitrate fino a 6.144 Mbps (verrà tipicamente utilizzato a 640 kbps) e l'aumento del numero di canali discreti a 7.1, tutto mantenendo una buona compatibilità con il Dolby Digital convenzionale (il Dolby Digital Plus è "riducibile" semplicemente ad un segnale Dolby Digital a 640 kbps compatibile con tutti i decoder attuali).

DTS

Il DTS, o Digital Theater System, è un sistema di codifica audio di tipo lossy, ovvero con perdita di informazione, ma con possibilità di essere utilizzato in modalità lossless, ovvero trasparente - senza perdita di informazione, possibilità che sarà implementata nella versione del DTS chiamata DTS-HD Master Audio.

Il DTS ad oggi diffuso nelle sale cinematografiche e nei supporti per l'home-video usa la compressione psicoacustica, analogamente a quanto avviene con il Dolby Digital. Il sistema di compressione del DTS cinematografico è derivato dall'apt-X, mentre quello per il DTS consumer prende il nome di DTS CAC (Coherent Audio Coding). I due sistemi, benché raggruppati sotto lo stesso nome, sono in realtà molto differenti. Come nel caso del Dolby Digital, anche per il DTS la versione consumer è chiaramente più avanzata e perfezionata di quella cinematografica.

Nel DTS cinematografico, utilizzando circa 1,4 Mbit/s per la codifica anziché 320 kbps come il Dolby Digital, assicura una migliore fedeltà e dinamica. I dati, inoltre, sono memorizzati separatamente su CD, e le tracce impresse sulla pellicola servono alla sincronia. IL DTS ad oggi è meno diffuso del Dolby Digital nelle sale, ma gode di molta popolarità e sono numerosissime le uscite con doppio audio (Dolby/DTS).

Il DTS CAC, la variante consumer, è stato disegnato per essere molto più flessibile del concorrente Dolby Digital, ed è stato fin dalla nascita posizionato come in grado di offrire una qualità potenzialmente superiore. Il DTS CAC, normalmente chiamato DTS, codifica audio a 5.1 canali con una frequenza di campionamento di 48 kHz e risoluzione massima di 24 bit per canale. Il bitrate standard è pari a 1536 kbit/s, ovvero 4 volte superiore al bitrate tipicamente utilizzato dal Dolby Digital 5.1. La minore compressione apportata dovrebbe essere alla fonte di una superiore qualità audio, soprattutto nella resa dei dettagli con contenuti musicali molto complessi.

Il DTS-ES, una variante a 6.1 canali, è del tutto compatibile con i decoder DTS tradizionali, che ovviamente ne estraggono solamente la porzione a 5.1 canali con campionamento a 48 kHz. Questo è possibile grazie alla speciale codifica utilizzata dall'encoder del DTS-ES che divide i dati in due parti: un core contenente la colonna sonora DTS 5.1 compatibile con tutti i decoder, ed una Extension contenente i dati aggiuntivi necessari ai decoder compatibili per ricostruire l'audio 6.1 (nel caso del DTS-ES 6.1) oppure estendere la risposta in frequenza fino a 48 kHz (nel caso del DTS-ES 96/24). In modo del tutto analogo è possibile aumentare il numero di canali (ad esempio fino a 7.1) o migliorare ulteriormente le prestazioni utilizzando ad esempio la codifica lossless.

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Questo è quanto avviene nel DTS-HD Master Audio, nuova versione del formato pensata per l'impiego opzionale negli HD-DVD e nei Blu-Ray ed in prospettiva per l'utilizzo in studio. Il DTS-HD Master Audio, oltre ad offrire fino ad 8 canali discreti e permettere di estendere la frequenza di campionamento fino a 192 kHz (quindi la risposta in frequenza fino a circa 100 kHz), permette a codifica trasparente/lossless, ovvero senza perdita di informazioni e con perfetta ricostruzione del segnale PCM non compresso originale. Anche in questo caso il DTS-HD Master Audio rimarrà compatibile con i decoder DTS tradizionali che ne leggeranno la parte 5.1 compressa, mentre i nuovi decoder, magari integrati nei lettori HD-DVD o Blu-Ray, potranno decodificare l'intero flusso offrendo una superiore qualità audio.

Appendice B –La storia si ripete: Betamax e VHSLo scontro che sta avendo luogo fra Blu-Ray di Sony e HD DVD del DVD Forum sembra ricordare quanto avvenuto negli anni ‘80 fra il Betemax (nuovamente) di Sony e la VHS di JVC. Anche in questo caso non è stato un solo fattore a determinare la supremazia di un formato sull’altro, bensì è stato l’insieme congiunto delle scelte del mondo cinematografico, aziendale e consumer a scegliere.

Finché la videoregistrazione serviva solo agli operatori del settore, la priorità era stata la velocità di riavvolgimento; quindi nastri brevi che potessero essere riavvolti e trasmessi nel più breve tempo possibile. Basti pensare alle esigenze dei telegiornali, che per poter trasmettere un servizio, che in genere dura pochi minuti, devono poterne individuare velocemente l'inizio.

La videoregistrazione domestica invece avrebbe richiesto che i nastri durassero almeno un'ora e mezza o due ore, per poter registrare tranquillamente un film. Questo è stato uno degli ostacoli più difficili da superare.

Fino a quel momento, solo i nastri magnetici per l'audio erano sufficientemente lunghi per poter registrare per un'ora e mezza. Per quanto il principio sia lo stesso, il segnale video è molto più "ingombrante" del solo audio data la maggior quantità di informazioni da decodificare nell'unità di tempo, e quindi per poter ottenere la stessa durata le uniche alternative erano quelle di "allargare" il nastro, realizzando cassette molto ingombranti, o renderlo molto lungo, facendolo scorrere più velocemente sotto la testina. Quest'ultima soluzione però comporta diversi "effetti collaterali" tra cui il maggior rischio di rotture.

Dopo circa una decina d'anni di studi la Sony ebbe l'idea rivoluzionaria: inclinare la testina rispetto all'asse di scorrimento e scrivere le informazioni in obliquo sul nastro, in modo da poter avere a disposizione una "striscia" più lunga. In questo modo pur senza aumentare la velocità possono essere letti/scritti più dati nell'unità di tempo.

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Il 1 giugno 1975 la Sony lanciò sul mercato giapponese i primi due modelli di Betamax, il lettore SL-6300 e la consolle LV-1801. Negli USA invece, per evitare le possibile "ire" delle case cinematografiche, venne presentato il modello SL-7200 senza ingressi video. Dopo un anno però e 30000 prodotti venduti, arrivò il VHS del JVC, apparentemente simile, ma in realtà molto diverso dal Betamax. Era inferiore in tutto, nella dimensione delle cassette, nella qualità, tranne che per la durata della registrazione che risultava superiore arrivando fino a 4 ore. A differenza di Sony, JVC cercò altri alleati, sia tra i produttori, sia tra le case cinematografiche e questo contribuì a mantenere i prezzi dei prodotti VHS più bassi rispetto al concorrente. Dato che ai quei tempi i negozi di videonoleggio noleggiavano anche i lettori, questi si orientarono verso lo standard di JVC che consentiva di acquistare interi stock di prodotti ad un prezzo ridotto, aumentandone i margini di profitto, e questo ha innescato una spirale: i negozianti acquistavano i lettori VHS, di conseguenza richiedevano film in VHS e le case cinematografiche producevano film in VHS. Chi doveva comprarsi un videoregistratore era quindi spinto all'acquisto della seconda tecnologia che, seppur inferiore, garantiva una maggiore compatibilità con i prodotti in commercio.

A complicare ulteriormente le cose arrivò anche una causa intentata dalla Disney e dagli Universal Studios contro Sony, che avrebbe "istigato" con i propri prodotti, i consumatori alla pirateria. Il caso ha voluto che nel 1976, anno in cui iniziò il processo, il VHS non fosse ancora sul mercato, tenendolo quindi fuori dalla disputa. Nel 1984 la Sony vinse l'ultimo grado di giudizio, ma ormai i danni d'immagine subiti erano quasi irreparabili; già alla fine del 1978 la quota di mercato della Sony era scesa al 19% mentre quella del concorrente era al 36%. Nel 1988 la Sony prese un’importante decisione: produrre anche prodotti VHS. Gli ultimi prodotti Betamax furono prodotti nel 2002, anno in cui Sony decise di terminare la produzione di tale supporto.

Il VHS utilizzava un nastro da 1/2 pollice, registrato con la tecnica della scansione elicoidale-azimutale, con sfasamento della sottoportante colore convertita. Nel sistema originale, l'audio monofonico veniva registrato da una testina fissa su una traccia longitudinale, ma, data la ridotta velocità del nastro, era di qualità scadente. Successivamente il sistema venne migliorato con l'aggiunta di altre due testine ma l'audio monofonico sulla traccia longitudinale veniva comunque scritto e letto da tutti i videoregistratori per mantenere la compatibilità.

Il VHS in origine permetteva un maggior tempo di registrazione rispetto al Betamax ed offriva il vantaggio di un meccanismo di trascinamento del nastro più semplice. I primi sistemi VHS potevano effettuare l'avanzamento veloce ed il riavvolgimento in maniera molto più rapida rispetto ai videoregistratori Betamax, poiché sfilavano il nastro dalle testine di riproduzione prima di cominciare il riavvolgimento veloce (la maggior parte dei videoregistratori moderni non effettuano più questa operazione in quanto il contatto fra testina e nastro non è più un impedimento per il riavvolgimento veloce).

Il sistema venne perfezionato negli anni, soprattutto riprendendo idee sviluppate da Sony per il Betamax. In sostanza la Sony sviluppava una tecnologia e poco dopo anche il VHS ne offriva una simile. Tra le tante le principali sono state

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l’aggiunta di un sintonizzatore in grado di registrare da un canale mentre il televisore era sintonizzato su un altro, la ricerca dell'immagine in modo da poter mostrare il video mentre il nastro scorreva ad alta velocità e l’introduzione dei primi videoregistratori denominati Hi-Fi che utilizzano una coppia in più di testine rotanti, montate sul tamburo di scansione, per registrare un audio stereofonico di migliore qualità insieme alle tracce video, sfruttando l'altissima velocità relativa nastro/testine.

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Bibliografia

[1] Wikipedia – L’enciclopedia libera, http://www.wikipedia.org

[2] DVD Forum, http://www.dvdforum.org

[3] Blu-Ray Disc Association, http://www.blu-raydisc.com/

[4] Plasmon UDO, http://www.plasmon.com/udo

[5] D Data Inc, http://www.ddatainc.com/

[6] Hitachi Maxell, http://www.maxell.com/

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