Exposé Spé SPC

Pourquoi peut-on stocker plus d’informations sur un Blu-Ray que sur un DVD ?

Introduction :

En 2006 , l'émergence de nouveaux formats de stockage était destinés à accueillir des médias à la norme d'affichage HD ( Haute Définition ), les détails de sont fonctionnement demande une précision de la nouvelle technologie employée. Nous vous présentons ici le Blu-Ray, un remplaçant de l'actuel DVD.Comment peut-on stocker plus d’informations sur un blue-ray que sur un DVD ?Dans cette guerre « technologico-marketing » qui oppose deux formats ( le Blu-Ray et le HD-DVD ), nous traiterons dans cette première partie le fonctionnement du Blu-Ray, norme d’une promesse d’une capacité de stockage en l’état des choses inégalée. Puis , nous étudierons par la suite quels sont les grandes différences entre ces 2 formats. Enfin, nous finirons par vous décrire les avantages et inconvénients du disque Blu-ray.

I) Fonctionnement d’un Blu-Ray et d’un DVD

1) Comment stocke t-on de l’information sur un DVD ou Blu-Ray

Tout d’abord, il faut s’intéresser à la formation d’un DVD et d’un Blu-Ray, qui sont tous deux composés de 5 zones :

-Une zone transparente sans information, en bord du disque.

-Une zone « Lead-Out », qui informe de la fin du contenu du disque.

-Une zone « Program Area », c'est la zone qui contient toutes les informations logiques du disque (Images, sons…).

-Une zone « Lead-In », qui permet de synchroniser le DVD et de le démarrer.

-Zone centrale transparente qui n’apporte pas d’information utile.

Dans la zone « Program Area », qui est la piste physique, il y a un un très grand nombre d’alvéoles, qui sont de petits creux (de tailles différentes en fonction de s’il s’agit d’un DVD ou d’un Blu-ray) gravés. Chaque gravure est de différente taille, et permet de coder différents informations qui pourront ensuite être lues par un lecteur.

Ci-dessus une image de la zone Program Area d’un CD, où l’on peut distinguer les alvéoles.

Ci-dessus une image au microscope de la zone Program Area d’un DVD.

2) Comment les lecteurs déchiffrent t-ils l’information

Chaque lecteur est équipé d’un laser d’une longueur d’onde différente qui va donc lire chaque alvéole sur laquelle il passe. Pour la lire, il émet donc un rayon lumineux, qui, grâce à la profondeur de l’alvéole, permet d’être réfléchi de manière à créer une interférence destructive (lorsqu’il passe dans l’alvéole seulement). Le passage de l’alvéole à une surface plate créé donc une chute de signal, qui va représenter un bit. La longueur de l’alvéole permet de définir le type d’information.

Pour un DVD, le faisceau laser a une longueur d’onde d’environ 650nm.Pour un Blu-Ray, le faisceau laser a une longueur d’onde de 435,8nm, ce qui correspond à une lumière bleue/violette. La différence de taille entre ces deux longueurs d’onde permet au Blu-Ray (car sa longueur d’onde est plus petite) de lire plus d’informations que le DVD.

II) Les différences

1) La taille du stockage par rapport à la taille du support

Les deux supports du CD et du DVD sont des disques en plastique de 12 cm de diamètre et de 1.2 mm d’épaisseur. Leur lecture repose tout deux sur l’utilisation de laser. Malgré ses dimensions qui sont identiques à celles du CD, le DVD offre une capacité de stockage sept fois supérieur au minimum. Il existe plusieur variétés de DVD avec des données différentes qui peuvent varier entre 4,7 Go jusqu’à 17 Go. Un DVD de 17 Go peut stocker jusqu’à 35 heures de musiques par exemple.

Le successeur du DVD est le Blu-ray Disc. Les disques des Blu-ray ont la même taille que ceux des DVD. Cependant le diamètre peut varier de 8 à 12 cm. L'épaisseur reste la même. Ce dernier a une capacité de stockage supérieur à 25 Go en simple couche et de 50 Go en double couche. Sa capacité maximale peut atteindre jusqu’à 128 Go de données dans sa version associant quatre couches. Ils peuvent contenir jusqu’à quatres heures de vidéos HD. Les blu-ray “4K” sont capable de stocker un film en Ultra HD. Ainsi par rapport aux autres supports optiques, le Blu-ray se distingue par l’intégration de systèmes de protection des données.

2) La conception ( fabrication )

La conception d’un disque s'effectue en plusieurs étapes. Ainsi lorsqu’un éditeur de films ou de jeux vidéos désire commercialiser un disque en format Blu-ray, il doit d’abord procéder par réaliser un ”master” logiciel. Ce logiciel une fois créé est transféré par des lignes sécurisées et à très haut débit au centre de fabrication de Sony DADC. Il va être stocké sur des serveurs. Ensuite, il y a la fabrication d’un disque de verre ou matrice, cette phase est la plus cruciale et la plus compliqué de la réplication d’un DVD. La fabrication d’un disque de verre comprend plusieurs étapes pour créer un disque métallisé.Puis les disques sont réalisés dans une “salle blanche”. Une tenue spéciale est exigée pour pouvoir pénétrer dans cette salle afin d’éviter le maximum de poussière. Il devra porter une combinaison et un masque de protection. La réalisation d’un disque de verre de 20 cm de diamètre et de 6 mm d’épaisseur commence en débarrassant la surface du disque de l’ancienne couche photosensible. Puis il y a un nettoyage et rinçage final avec de l’eau. Le disque est ensuite séché.Ensuite, la surface du disque de verre nettoyé est recouverte d’une couche photosensible de 150 microns d’épaisseur. Le disque de verre recouvert de la résine photosensible est ensuite cuit à 80° pendant 30 minutes. Ceci fait durcir la couche photosensible qui est prête à être exposée à la lumière laser. La couche photosensible est exposée là où des creux doivent être pressés dans le disque final. La surface photosensible est alors développée pour retirer la pellicule photosensible exposée au laser et pour former ainsi des creux sur la surface. Le disque final doit être parfaitement uniforme et équilibré pour pouvoir fonctionner sans le moindre défaut.

D’un autre côté, chaque disque Blu-ray est conçu avec des petits granules de polycarbonate. Tout comme le DVD, l’endroit où sont conservés les granules doit être le plus sain possible, pour que les disques sont réalisés dans un salle blanche avec une tenue adaptée. Les granules sont transportés par des tuyaux dans l’usine, ils sont transférés par dans une machine à moulage après les avoir fondus. Cette dernière comprime les granules fondus en disque et inscrit ainsi la toute première couche de données. Le disque est enduit d’une fine couche d’argent? le disque est ensuite recouvert d’une couche de résine UV, qui sera fixée avec une forte lumière.Pour finir, une dernière couche de résine UV et une couche de protection sont posées. Une machine va vérifier qu’il ne reste aucune bulle d’air. Le Blu-ray a été développé par Sony, ainsi les techniciens sont chargés de l’entretien des machines. Une production quotidienne est d’environ 16 000 disques. Les Blu-ray lors du

contrôle de qualité sont chargés dans l’imprimante qui va poser l’artwork sur le disque. L’artwork est séparé en noir, cyan, magenta et jaune qui sont appliqués séparément. L’encre est fixé au disque par une lumière ultra-brillante. L’étape finale est l’emballage.

III) Les avantages et inconvénients du blu-ray par rapport au DVD

1) Avantages:

Un disque Blu-ray dispose d’une qualité vidéo et audio quatre fois supérieure à celle du DVD. À cela s’ajoute des contenues en ligne et des espaces de stockage bien plus important, car les images en haute définition contiennent plus de pixels et donc sont plus lourdes. Sachant que le Blu-ray permet de lire les vidéos en hautes définitions (1920X1080) comparé au DVD (720X576) et permet un niveau sonore très bon (7.1 DTS HD ou Dolby True HD) et très proche du « son cinéma » que l’on obtient en installant 7 enceintes dans une installation particulière. Pour placer dans un Blu-ray une vidéo de plus de 2 heures, ou même juste pour intégrer une vidéo dans un dvd simplement, il faut un codec MPEG-2 minimum (une compression). Pour stocker par exemple 4 heures de film il faut un codec H.264/AVC qui est une évolution du MPEG-4. La capacité de stockage des données qui sont d'environ 25 Go par couche est due justement aux nombre de couches de ce Blu-ray. En moyenne un DVD peut en stocker 5 Go par couche. Le Blu-ray peut être décliné en plusieurs formats de disque, comme les Blu-ray réenregistrable (les données peuvent être effacées et réenregistrer), les Blu-ray double couche ou même quadri couche (enregistre 2 fois ou 4 fois plus qu’un Blu-ray 1 couche) et les Blu-ray 3D (optimisation maximales des conditions de visionnages). D’un point de vue physique les Blu-ray sont lus par un laser bleu (405 nm) différent des DVD (laser orange: 604 nm) car il est plus fin ce qui permet de graver plus serré et donc d’avoir une meilleure capacité. En outre, les lecteurs Blu-ray permettent la lecture d’un DVD, mais la qualité ne sera pas autant au rendez-vous qu’avec un disque Blu-ray.

2) Inconvénients:

Profiter des avantages du Blu-ray nécessite d’être équipé. Pour profiter un maximum de la qualité de ce format, il faut pouvoir se munir d’un écran Full HD doté d’une définition d’au moins 1080 pixels. Car sinon votre format ne pourra être exploité au maximum. De plus, si l’on peut il faut aussi se procurer un grand écran et un home cinéma. Tout ce matériel est bien sûr optionnel, mais il est cependant nécessaire pour une meilleure optimisation du Blu-ray. Si votre téléviseur n’est pas récent, il n’est évidemment pas conseillé d’acheter un lecteur Blu-ray et des disques Blu-ray. De plus l’achat d’un lecteur Blu-ray et disque est supérieur à celui d’un lecteur DVD et disque. La vitesse de gravure d’un DVD est plus courte que celle d’un Blu-ray. Il y a différentes vitesses de gravure: de X1 à X12. Pour une couche simple, avec une gravure de vitesse X1 qui équivaut à un débit de 4,5Mo/s (le temps le plus long), il faudrait 45 min. Alors que pour un DVD (gravure que pour une couche, pour deux couches n’existe pas) il faudrait 10min (1385Ko/s = 1,385Mo/s).

Conclusion :

Pour conclure, le CD Blu-ray est l’avenir des CD par sa grande capacité de stockage et sa petite taille du disque . Aujourd’hui il enterre de plus en plus sont ancêtres et concurrent le DVD. Sa capacité de stockage est tel par rapport à la qualité visuels rendu (1920X1080) qu’on peut prévoir dans les années future de n’avoir plus que des disques de ce format sur le marché. Actuellement, les technologies ont énormément évolué est font place à présent a d'énorme capacité de stockage pouvant réaliser des résultats tels des téléviseurs 4K , cette nouvelle technologie s’appelle “Le Blu-Ray 4K”.

Thomas BlancVictor BiarratLouane Di GiovanniGuillaume Perrin