Este trabalho foi realizado no âmbito da disciplina de Comunicação Áudio e Vídeo e pretende-se com ele aprofundar os conhecimentos sobre a indústria Blu-ray. São assim explorados diversos aspectos desta indústria e pode-se, após a sua conclusão, discutir o futuro desta indústria no que toca ao entretenimento dos consumidores.
Com este trabalho pretende-se explorar as várias características do disco Blu-ray, nomeadamente, a tecnologia utilizada e os conteúdos suportados, como também os aspectos relacionados com o seu modelo de negócios.
O disco Blu-ray é um dispositivo óptico de armazenamento de dados multimédia. Este dispositivo chama-se Blu-ray devido ao laser azulado utilizado na leitura e na escrita dos dados do disco e foi desenvolvido pela Blu-ray Disc Association (BDA).
Em 1985 surgiu o CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory), o primeiro dispositivo de armazenamento óptico, com uma capacidade de armazenamento de 700 MB. A principal função deste dispositivo é a gravação de músicas ou dados. Alguns anos mais tarde surgiram o CD-R (Compact Disc- Recordable) e o CD-RW (Compact Disc ReWritable), que, como o seu nome indica, podem ser regraváveis.
Em 1997 surgiram os DVDs (Digital Versatile Disc) com uma capacidade de 4.7 GB. Este dispositivo é mais versátil que o CD, uma vez que permite a gravação de todo o tipo de dados multimédia, como por exemplo, vídeos.
Cerca de dez anos mais tarde apareceu o HD DVD (High Definition Digital Versatile Disc) com uma capacidade de 15 GB, cerca de três vezes superior à do DVD, cujo objectivo foi a gravação de vídeos de alta definição. No entanto, devido ao aparecimento do disco Blu-ray este formato de disco foi descontinuado.
Em 2006 surgiram os primeiros discos Blu-ray com uma capacidade de 25 GB em cada camada, cerca de 5 vezes superior à do DVD. Este formato de disco é utilizado no armazenamento de conteúdos multimédia (filmes, jogos, etc.), incluindo vídeos de alta definição, e dados.
Com o aparecimento do CD surgiu a necessidade de armazenar vídeos de uma forma digital. Para isso, criaram-se os codecs vídeo, que são circuitos electrónicos ou softwares que têm como função comprimir ou descomprimir um vídeo, de forma a possibilitar a sua gravação em formato digital.
Os codecs de vídeo mais utilizados pertencem à família MPEG e o primeiro, MPEG-1, surgiu em 1988, de forma a ser possível codificar um vídeo e respectivo áudio com um débito binário de cerca de 1.5 Mbit/s. Este formato de vídeo foi aplicado aos CDs e aos computadores.
Em 1990 foi criado o formato de compressão de vídeo MPEG-2, cujo principal objectivo foi a codificação de vídeo e áudio para transmissões de alta qualidade. As principais aplicações deste codec são a televisão digital, a televisão de alta definição, o DVD e o Video-on-Demand.
Em 1994 surgiu o MPEG-4 Parte 2, onde a codificação de vídeo e respectivo áudio é realizada com base nos objectos e nas tramas do vídeo. Em 2003 foi criada a parte 10 deste codec, o MPEG-4 Parte 10: AVC (Advanced Video Coding), conhecido por H.264/AVC, em conjunto com ISO/IEC e ITU-T. A sua principal função é a codificação de vídeo baseada em tramas de forma mais eficiente. Este codec tem várias aplicações, como por exemplo, serviços de streaming, DVD, televisão, etc.
Por fim, em 2012 surgiu o codec MPEG-H. A parte 2 deste codec é conhecida por HEVC (High Efficiency Video Coding) e foi desenvolvida em conjunto com ITU-T (H.265). Esta norma tem como principal aplicação os conteúdos UHD (Ultra High Definition).
Os codecs de áudio mais utilizados actualmente são o MP3 e o AAC (Advanced Audio Coding). O primeiro corresponde à camada 3 do codec MPEG-1 Áudio e surgiu em 1988. Tal como o MPEG-1 Video, esta norma tem como objectivo a codificação de áudio com um débito binário de cerca de 1.5 MB. As suas principais aplicações são a gravação de áudio de forma digital e a produção de áudio.
Por sua vez, o codec AAC corresponde à parte 7 do codec MPEG-2 Áudio e surgiu em 1997. Este codec difere do MP3 na medida em que para o mesmo débito binário possui uma codificação mais eficiente, o que se traduz numa melhor qualidade subjectiva.
Os discos ópticos são dispositivos de armazenamento de dados, em que a leitura e escrita dos mesmos é realizada através de um laser.
Os discos ópticos mais conhecidos são o CD, o DVD, o HD DVD e o disco Blu-ray. As principais diferenças entre estes dispositivos prendem-se com a capacidade de armazenamento, o comprimento de onda utilizado no laser, a distância entre faixas (p) e o comprimento (l) e a largura (w) de cada faixa. Estas diferenças podem ser observadas na figura 3.
Os principais codecs de vídeo utilizados no disco Blu-ray são o MPEG-2, o MPEG-4: AVC, também conhecido por H.264, onde são utilizados os perfis High e Main e o SMPTE VC-1, que é uma norma baseada na tecnologia da Microsoft Windows Media Video (WMV).
Para o áudio são usados os seguintes codecs: Linear PCM (LPCM), Dolby Digital (DD), Dolby Digital Plus (DD+), Dolby TrueHD, DTS Digital Surround, DTS-HD High Resolution Audio e DTS-HD Master Audio. Os codecs LPCM, Dolby True HD e DTS-HD Master Audio são normas de codificação sem perdas.
A arquitectura dos sistemas MPEG-2/MPEG-4 consiste, numa primeira fase, na multiplexagem e sincronização dos sinais de vídeo, áudio e metadados codificados num stream de transporte BDAV MPEG-2. Em seguida, este stream vai ser armazenado no disco Blu-ray. Posteriormente realiza-se a descodificação síncrona do stream programa e, por fim, a descodificação, também síncrona, dos sinais de vídeo e áudio, obtendo-se, assim, o vídeo e o áudio descodificados.
Esta arquitectura está ilustrada na figura 4.
O disco Blu-ray tradicional suporta conteúdos multimédia de alta definição (resolução 1920×1080) com um ritmo de transmissão de vídeo/áudio de 54 Mbit/s. Estes conteúdos são codificados através das normas MPEG-2, MPEG-4 AVC e SMPTE VC-1.
No entanto, devido ao aparecimento de televisões 3D, surgiu o disco Blu-ray 3D que, como o seu nome indica, suporta conteúdos 3D com resoluções de 1920×1080. Os conteúdos presentes neste tipo de disco são codificados através da norma MPEG-4 MVC (Multiview Video Coding), utilizando o perfil “Stereo High”.
Por sua vez, com a chegada das televisões 4K, criou-se a necessidade de introduzir no mercado discos Blu-ray Ultra HD, que suportam vídeos 4K UHD (resolução 3840×2160), vídeos 3D HD e vídeos HDR (High Dynamic Range). Estes vídeos são codificados através da norma HEVC (High Efficiency Video Coding).
Os discos Blu-ray Ultra HD podem ter três formatos: um com uma capacidade de armazenamento de 50 GB e um ritmo de transmissão de vídeo/áudio de 82 Mbit/s, outro com uma capacidade de armazenamento de 66 GB e um ritmo de transmissão de vídeo/áudio de 108 Mbit/s e, por fim, outro com uma capacidade de 100 GB e um ritmo de transmissão de 128 Mbit/s.
A norma Blu-Ray estabelece que todos os discos gravados têm de ser protegidos contra cópias feitas pelos consumidores. Esta protecção pode ser atingida a vários níveis, surgindo assim os seguintes mecanismos:
Encriptação AACS (Advanced Access Content System) é o primeiro nível de proteção dos discos Blu-ray. Neste sistema, o conteúdo do disco é encriptado, sendo um conjunto de chaves criptográficas conhecidas pelos leitores Blu-ray. Estas chaves são efémeras na medida em que quando uma chave é comprometida esta pode ser revogada nos seguintes discos Blu-ray.
Proteção BD+ é um segundo nível de protecção, usado sobre a encriptação AACS. Este sistema permite aos fornecedores de conteúdo incluir nos discos Blu-ray executáveis que são utilizados pelos leitores de Blu-ray para executar diversas funções, tais como reordenar conteúdo previamente desordenado, ou verificar se o leitor não se encontra comprometido.
Cinavia é um novo método de protecção que envolve a utilização de um sinal encriptado escondido num canal de áudio. Este método, ao contrário dos outros já existentes danifica o canal de áudio onde se encontra, apesar de este dano não ser detectável auditivamente.
Embora existam outros métodos focados na protecção de conteúdos, os métodos anteriormente discutidos são normativos (a nível do descodificador/leitor).
Quando o disco Blu-ray surgiu, anunciado pela Sony e outras empresas de electrónica, aparece o disco HD DVD, anunciado pela Toshiba. Esta “guerra” começou no início dos anos 2000 e durou até ao início de 2008, altura em que a Toshiba decide deixar de desenvolver o formato HD DVD.
A tecnologia HD DVD, apesar de ser mais barata, não conseguia oferecer tanto espaço de armazenamento quanto a tecnologia Blu-ray, apesar de utilizar a mesma tecnologia óptica (laser violeta), nem conseguia oferecer tantas medidas de segurança (protecção à cópia). Estes factores levaram a que, lentamente, as empresas de distribuição de conteúdos multimédia começassem a apoiar exclusivamente a tecnologia Blu-ray.
Além dos formatos físicos, existem ainda outros tipos de concorrência, tais como Video-on-Demand (VoD). Apesar da tecnologia VoD já existir desde os anos 90, só recentemente, com a tecnologia de distribuição Over the Top, tecnologia essa que permite aos criadores de conteúdo distribuir o conteúdo directamente para os utilizadores. Estes dois factores contribuem, assim, para um aumento de comodidade para os consumidores, na medida em que apenas necessitam de pagar uma mensalidade (ou ver publicidade, depende dos modelos de negócio) para poderem aceder a uma gama bastante elevada de conteúdos multimédia.
Apesar do aumento de comodidade, a qualidade destes serviços não é, ainda, comparável à qualidade obtida na visualização de conteúdos Blu-ray. Isto deve-se maioritariamente à grande procura de certo tipo de conteúdos, o que acaba por saturar o canal de transporte, que neste tipo de conteúdos é a Internet.
Contudo, e como se pode observar pela figura 5, a visualização de conteúdo online tem vindo a aumentar, enquanto que a visualização de conteúdo armazenado fisicamente (não só de Blu-ray) tem vindo a diminuir lentamente.
No vídeo abaixo podemos comparar a diferença de qualidade entre a tecnologia Blu-ray e uma das grandes empresas concorrentes de VoD over OTT, a Netflix.
A diferença entre os promenores é facilmente observada.
A influência da tecnologia Blu-ray no mercado dos discos de armazenamento óptico foi crescendo entre 2008 e 2014, tendo atingido um máximo de aproximadamente 45% das vendas totais de discos em 2012, tal como se pode verificar na figura 6. Esta figura relaciona a percentagem de discos Blu-ray vendidos, face à venda total de discos. Graficamente pode-se observar que a tendência é a substituição gradual dos DVD’s pela tecnologia Blu-ray. O que não é visível nesta figura, mas é possível verificar na fonte, é que a venda global de discos tem vindo a diminuir, dando lugar a conteúdos adquiridos virtualmente. Ainda na mesma fonte é possível adquirir as últimas estatísticas, referentes a Novembro de 2015. Na semana de 28 de Novembro de 2015, os discos Blu-ray “ocupam” 34.55% (101.20 milhões de dólares) das vendas totais de discos. Fazendo uma comparação entre 2014 e 2015 (mesma fonte), é possível verificar que as vendas totais produziram menos 37 milhões de dólares, das quais os discos Blu-ray fizeram menos 2.38 milhões.
Quanto aos leitores de discos Blu-ray, o primeiro leitor a aparecer no mercado foi o Samsung BD-P1000. Este leitor saiu para o mercado com o preço de retalho de 999.99 dólares. No final deste ano apareceu também a PlayStation 3 que conseguia ler conteúdos Blu-ray e custava apenas 300 dólares. Neste ano a indústria Blu-ray ainda estava a “competir” com a tecnologia HD-DVD e até 2008 foram surgindo novos leitores de várias marcas electrónicas diferentes, o que levou a uma diminuição do preço dos mesmos. No início de 2008 os preços das diferentes marcas rondavam uma média de 353 dólares, mas foi neste ano que a Toshiba descontinuou a tecnologia HD DVD. Nesta altura a competição entre as várias marcas que produziam os leitores Blu-ray tornou-se mais ‘renhida’ e os preços dispararam para uma média de 424 dólares.
Com o decorrer dos anos e com o aparecimento de um novo tipo de concorrência, os preços desceram para uns valores mais acessíveis para os consumidores. Em 2015, já é possível comprar um leitor Blu-ray Sony BDP-S3500 que, apesar de não apresentar compatibilidades com formatos 3D ou 4K, já custa aproximadamente 70 dólares, o que representa uma descida de 83.5% no preço dos leitores básicos.
Mais uma vez, a Samsung é pioneira no lançamento do novo leitor Blu-ray UHD, o UBD-K8500. Este leitor ainda não está à venda, mas prevê-se que seja lançado na Europa e nos Estados Unidos da América no início do próximo ano. Este novo leitor custará menos de 500 dólares e irá suportar os novos discos Blu-ray UHD, que irão custar cerca de 30 dólares, no entanto, este preço varia conforme o filme pretendido.
Desta forma, a Samsung espera parar o declinio das vendas provocado pelos serviços de streaming.
Ao longo do trabalho compreendeu-se o avanço tecnológico que foi a tecnologia Blu-ray para a indústria dos dispositivos de armazenamento óptico e para a Qualidade da Experiência (QoE) dos consumidores, que poderiam agora ver conteúdos multimédia numa resolução muito acima do normal.
Também foi possível confirmar que apesar desta evolução, os consumidores estão a abandonar este tipo de experiências em favor de uma maior comodidade (Video on Demand).
[1] http://www.blu-ray.com/faq/
[2] http://www.miraizon.com/support/info_copyprotection.html
[3] https://uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/3718/Thesis_Jiayuan.pdf?sequence=1&isAllowed=y
[4] http://www.dailytech.com/Bluray+Disc+Protection+BD+Cracked/article11182.htm
[5] http://www.engadget.com/2008/02/20/two-years-of-battle-between-hd-dvd-and-blu-ray-a-retrospective/
[6] http://www.diffen.com/difference/Blu-ray_vs_HD_DVD
[8] http://hometheaterreview.com/why-blu-ray-is-still-better-than-streaming-today/
[11] http://www.nscreenmedia.com/2015-svod-streaming-bigger-market-disc-sales/
[13] http://www.digital-digest.com/blog/DVDGuy/2014/12/19/blu-ray-the-state-of-play-december-2014/
[14] http://thewirecutter.com/reviews/best-blu-ray-player/
[15] http://www.pcmag.com/article2/0,2817,1977327,00.asp
[16] http://www.tomshardware.com/news/blu-ray-player-prices-hit-2008-highs-competition-dwindles,5010.html
[17] http://www.cnet.com/news/samsung-debuts-worlds-first-ultra-high-definition-blu-ray-player/
[19] Slides da cadeira
Ana Sofia C. Nunes nasceu em Angra do Heroísmo a 16 de Outubro de 1993. Está a tirar o Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores no Instituto Superior Técnico em Lisboa, Portugal.
No verão de 2015, a Ana realizou um estágio na empresa Electricidade dos Açores.
Tiago J. Santos é um aluno de Lisboa que nasceu a 30 de Agosto de 1993. Estudou nos Salesianos do Estoril antes de começar o ensino superior no Instituto Superior Técnico no ano lectivo 2011/2012. Actualmente encontra-se a estudar MEEC com área principal de mestrado de computadores.
Actualmente ele está a trabalhar como administrador de sistemas numa sala no estabelecimento de ensino que frequenta, tendo anteriormente feito trabalho de monitor na mesma sala.