Blu-ray

Blu-ray Disc (BD), genellikle basitçe Blu-ray olarak bilinen, bir sayısal optik disk depolama biçimidir. DVD formatının yerini alması için birkaç saatlik yüksek çözünürlüklü (HDTV 720p ve 1080p) ve ultra yüksek çözünürlüklü (2160p) videoyu depolayabilecek şekilde tasarlanmıştır. Uzun metrajlı filmler gibi video materyaller ve PlayStation ve Xbox gibi oyun konsolları için hazırlanan video oyunlarının fiziksel dağıtımları Blu-ray'in ana uygulama alanlarındandır ve ayrıca üzerinde her türlü sayısal veri güvenli bir şekilde saklanabilir. "Blu-ray" adı, diski okumak için kullanılan mavi lazere (aslında mor bir lazerdir) atıfta bulunur ve bu, bilgilerin DVD'ler için kullanılan daha uzun dalga boylu kırmızı lazerle mümkün olandan daha yüksek bir yoğunlukta saklanmasına olanak tanır.

Polikarbonat disk 120 milimetre (4.7 inç) çapında ve 1.2 milimetre (0.047 inç) kalınlığındadır, DVD ve CD'lerle aynı boyuttadır. Geleneksel veya BD-XL öncesi Blu-ray diskler, katman başına 25 GB boyut içermekteydi ve çift katmanlı diskler (50 GB), uzun metrajlı video diskleri için endüstri standardı olmaktadır. BD-XL olarak tanımlanan yeniden yazabilir sürücüler için üç katmanlı diskler (100 GB) ve dört katmanlı diskler (128 GB) bulunmaktadır.

Yüksek çözünürlüklü (HD) videolar, 1920×1080 piksel çözünürlüğe sahip Blu-ray disklerde, 24 aşamalı (progressive) veya 50/60 geçmeli (interlaced) saniye başına kare hızında (FPS, Frames per second) saklanabilir. DVD-Video diskleri en çok 480i (NTSC, 720×480 piksel) veya 576i (PAL, 720×576 piksel) çözünürlükle sınırlandırılmıştı. Bu donanım özelliklerinin yanı sıra, Blu-ray bir dizi çoklu ortam biçimi ile ilişkilidir.

Blu-ray disk biçimi, tüketici elektroniği, bilgisayar donanımı ve hareketli görüntü üreticilerini temsil eden bir grup olan Blu-ray Disk Birliği (BDA, Blu-ray Disc Association) tarafından geliştirilmiştir. Sony, Ekim 2000'de ilk Blu-ray disk öntürlerini tanıtmış ve ilk prototip oynatıcı Nisan 2003'te Japonya'da piyasaya sürülmüştü. Daha sonra, Blu-ray diskin HD DVD formatı ile rekabet ettiği yüksek çözünürlüklü optik disk biçimi savaşına girişilerek, 20 Haziran 2006'da dünya çapında resmî sürümüne kadar geliştirilmeye devam edildi. HD DVD'yi destekleyen ana şirket olan Toshiba, Şubat 2008'de Blu-ray diskin üstünlüğünü kabul etti ve daha sonra 2009'un sonlarında kendi Blu-ray disk oynatıcısını piyasaya sürdü. Media Research'e göre, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yüksek çözünürlüklü yazılım satışları ilk iki yılda DVD yazılım satışlarından daha yavaştı. Blu-ray, talep üzerine video (VOD, Video on demand) ve DVD'lerin sürekli satışından kaynaklanan rekabetle karşı karşıyadır. Ocak 2016'da ABD'deki geniş bant hanelerin %44'ünde Blu-ray oynatıcı vardı. 4K içeriğin oynatılması için BDA, Ultra HD Blu-ray adlı bir Blu-ray çeşidi tanıtmıştır.

DVD biçiminin bilgi yoğunluğu, kullanılan lazer diyotlarının dalga boyu ile sınırlıydı. Uzun süren geliştirmenin ardından, 405 nanometrede çalışan mavi lazer diyotları, Ekim 1998'de 407 nanometrelik biraz daha uzun bir dalga boyunda diyotlarla yapılan öntür disklerle daha yüksek çözünürlüklü ortamları tutabilen daha yoğun bir depolama biçiminin geliştirilmesine izin vererek üretim bazında kullanıma sunuldu. Sony, Panasonic, Philips ve TDK ile işbirliği içinde yeni diyotları uygulayarak iki projeye başladı: UDO (Ultra Density Optical; Ultra Yoğunluklu Optik) ve DVR Blue (Pioneer ile birlikte) ve sonunda Blu-ray Disc (daha spesifik olarak BD-RE) olacak yeniden yazılabilir disklerin bir biçimini geliştirmekteydi. Bu depolama biçimlerinin temel teknolojileri benzerdir. İlk DVR Blue prototipleri Sony tarafından Ekim 2000'de CEATEC fuarında tanıtıldı. "Blue Disc" logosu için bir ticari marka 9 Şubat 2001'de kayda geçmişti. 19 Şubat 2002'de proje resmi olarak "Blu-ray Disc" olarak ilan edildi ve Blu-ray Disc Founders ilk dokuz üye tarafından kuruldu.

İlk tüketici aygıtı 10 Nisan 2003'te mağazalara geldi: Sony BDZ-S77, yalnızca Japonya'da satışa sunulan 3.800 ABD doları değerinde bir BD-RE kayıt cihazıydı. Ancak, önceden kaydedilmiş video için bir standart yoktu ve bu oynatıcı için hiçbir film yayınlanmadı. Hollywood stüdyoları, yeni biçim için bir film yayınlamadan önce oynatıcıların dijital haklar yönetimi ile donatılmasında ısrar ettiler ve DVD'lerde kullanılan başarısız İçerik Karıştırma Sisteminden (CSS, Content Scramble System) daha güvenli olacak yeni bir DRM sistemi istediler. 4 Ekim 2004'te "Blu-ray Disc Founders" adı resmî olarak Blu-ray Disc Association (BDA) olarak değiştirildi ve 20th Century Fox BDA'nın Yönetim Kurulu'na katıldı. Blu-ray disk fiziksel özellikleri 2004 yılında tamamlandı.

Ocak 2005'te TDK, Blu-ray diskler için aşırı sert ancak çok ince bir polimer kaplama ("Durabis") geliştirdiğini duyurdu; bu önemli bir teknik ilerlemeydi çünkü tüketici pazarında çıplak diskleri DVD'ye kıyasla çizilmeye ve hasara karşı korumak için çok daha sert bir koruma istenirken, teknik olarak Blu-ray disk daha yoğun ve daha yüksek frekanslı mavi lazer için çok daha ince bir katman gerektiriyordu. Başlangıçta çizilmelere karşı korumak için kullanılan kartuşlar (cartridge) artık gerekli değildi ve hurdaya çıkarıldı. BD-ROM ayrıntıları 2006 yılının başlarında tamamlanmıştır.

2004 yılında kurulan bir konsorsiyum olan Gelişmiş Erişim İçerik Sistemi Lisanslama Yöneticisi (AACS LA, Advanced Access Content System Licensing Administrator), filmleri tüketicilere güvenli bir şekilde dağıtmak için kullanılabilecek DRM platformunu geliştiriyordu. Bununla birlikte, AACS standardı bir kez ertelenmişti ve Blu-ray Disc grubunun önemli bir üyesi endişelerini dile getirdiğinde tekrar ertelendi. Toshiba, Pioneer ve Samsung gibi ilk donanım üreticilerinin talebi üzerine, yönetilen kopya gibi bazı özellikleri içermeyen bir geçici standart yayınlandı.

İlk BD-ROM oynatıcılar (Samsung BD-P1000) Haziran 2006'nın ortalarında piyasaya sürüldü, ancak HD DVD oynatıcılar onları birkaç ay geride bırakmıştı. İlk Blu-ray disk filmler 20 Haziran 2006'da piyasaya sürüldü: 50 İlk Öpücük, Beşinci Element, Aşk Doktoru, Uçan Hançerler Evi, Karanlıklar Ülkesi: Evrim, Yeni Nesil Ajan (tümü Sony'den) ve MGM'den Terminatör filmleriydi. En eski sürümler, standart DVD'lerde kullanılan yöntemin aynısı olan MPEG-2 video sıkıştırmasını kullanıyordu. Daha yeni VC-1 ve AVC biçimlerini kullanan ilk sürümler Eylül 2006'da tanıtıldı. 50 GB çift katmanlı disk kullanan ilk filmler Ekim 2006'da sunuldu. İlk sesli albümler Mayıs 2008'de piyasaya sürüldü.

Haziran 2008'e gelindiğinde, Avustralya ve Birleşik Krallık'ta 2.500'den fazla satın alınabilir Blu-ray disk içerik ve Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'da 3.500'den fazla Blu-ray disk içerik mevcuttu. Japonya'da, Temmuz 2010 itibarıyla 3.300'den fazla satın alınabilir içerik yayınlandı.

Toshiba başkanlığındaki DVD Forumu, daha pahalı mavi lazer teknolojisinin geliştirilip geliştirilmeyeceği konusunda bölünmüştü. Mart 2002'de Forum, Warner Bros. ve diğer film stüdyoları tarafından uygun görülen bir teklifi onaylıyordu. Teklif, yüksek çözünürlüklü videoyu çift katmanlı standart DVD-9 disklerine sıkıştırmayı içeriyordu. Ancak bu karara rağmen, DVD Forum'un Yönlendirme Komitesi Nisan ayında kendi mavi lazer yüksek çözünürlüklü video çözümünü takip ettiğini duyurdu. Ağustos ayında Toshiba ve NEC, rakip standartları olan Advanced Optical Disc'i duyurdular. Sonunda DVD Forumu tarafından kabul edildi ve Blu-ray Disc Association üyeleri olan DVD Forum üyeleri tarafından iki kez oylandıktan sonra -ABD Adalet Bakanlığı tarafından ön soruşturmaya neden olan bir durum- ilerleyen yıl HD DVD olarak yeniden adlandırıldı.

Blu-ray Disk satışlarının pazar payı kazanmak için yavaş olması nedeniyle HD DVD, yüksek tanımlı video pazarında bir adım önde başladı. İlk Blu-ray disk oynatıcı pahalı ve hatalı olarak algılandı ve kullanıma hazır çok az içerik mevcuttu.

Birincil depolama için bir Blu-ray Disk oynatıcı içeren Sony PlayStation 3, Blu-ray'in desteklenmesine yardımcı oldu. Sony ayrıca biçim için daha kapsamlı ve etkili bir pazarlama kampanyası yürüttü. AVCHD video kameralar da 2006 yılında tanıtıldı. Bu kayıtlar yeniden kodlama olmadan birçok Blu-ray Disk oynatıcıda oynatılabilir, ancak HD DVD oynatıcılarla uyumlu değildir. Ocak 2007'ye kadar, Blu-ray diskler HD DVD'lerden daha fazla satmıştı ve 2007'nin ilk üç çeyreğinde BD, satışlarda HD DVD'yi yaklaşık ikiye katladı. CES 2007'de Warner, bir tarafta Blu—ray ve diğer tarafta HD DVD içeren bir melez disk olan Total Hi Def'i önerdi, ancak hiçbir zaman piyasaya sürülmedi.

28 Haziran 2007'de 20th Century Fox, Blu-ray Disc biçimini destekleme kararlarının anahtarı olarak Blu-ray Disc'in BD+ kopyalanmaya karşı koruma sistemini benimsemesini gösterdi. 4 Ocak 2008'de, CES 2008'den bir gün önce, Warner Bros. (bir dönem hem HD DVD hem de Blu-ray Disk formatında film yayınlayan tek büyük stüdyo idi), Mayıs 2008'den sonra filmlerinin sadece Blu-ray Disk'te yayınlanacağını açıkladı. Bu, New Line Cinema ve HBO gibi Warner şemsiyesi altına giren diğer stüdyoları etkili bir şekilde içeriyordu - Avrupa'da, HBO'nun dağıtım ortağı BBC, piyasa güçlerini göz önünde bulundurarak her iki biçimde de ürün yayınlamaya devam edeceğini duyurdu. Bu, Best Buy, Walmart ve Circuit City gibi büyük Amerikan perakendecileri ve Future Shop gibi Kanadalı zincirlerin mağazalarında HD DVD satışlarının durdurulması ile sektörde bir zincirleme reaksiyona yol açtı. Daha sonra büyük bir Avrupalı perakendeci olan Woolworths, HD DVD'yi envanterinden çıkardı. Büyük DVD kiralama şirketleri Netflix ve Blockbuster, artık HD DVD bulundurmayacaklarını söyledi.

Bu yeni gelişmelerin ardından, 19 Şubat 2008'de Toshiba, HD DVD aygıtlarının üretimini sonlandıracağını ve Blu-ray Disc'in yüksek yoğunluklu optik diskler için bir endüstri standardı haline gelmesini sağlayacağını açıkladı. Başlangıcından bu yana HD DVD'yi destekleyen tek büyük stüdyo olan Universal Studios, Toshiba'nın duyurusundan kısa bir süre sonra şunları söyledi: "Universal, Toshiba ile paylaştığımız yakın ortaklığa değer verirken, Blu-ray Disc'te yeni ve katalog içerikleri yayınlamaya odaklanmanın zamanı geldi." 2007'nin sonlarında filmleri yalnızca HD DVD formatında yayınlamaya başlayan Paramount Pictures, Blu-ray Disc'te de yayınlamaya başlayacağını söyledi. Her iki stüdyo da Mayıs 2008'de ilk Blu-ray serilerini duyurdu. Bununla birlikte, tüm büyük Hollywood stüdyoları Blu-ray'ı desteklemiştir.

Media Research'e göre, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yüksek çözünürlüklü yazılım satışları ilk iki yılda DVD yazılım satışlarından daha yavaştı. İlk iki yılda (1997-1998) 8.3 milyon yüksek tanımlı yazılım birimine (2006-2007) kıyasla 16.3 milyon DVD yazılım birimi satıldı. Bu farkın bir nedeni daha küçük pazardı (2007'de 26.5 milyon HDTV, 1998'deki 100 milyon SDTV'ye kıyasla). Eski HD DVD destekçisi Microsoft, Xbox 360 için bir Blu-ray disk sürücüsü yapmadı. 360'ın ardılı Xbox One, PS4 gibi bir Blu-ray sürücüsüne sahipti ve her ikisi de daha sonraki yazılım güncellemelerinden sonra 3D Blu-ray'ı destekler hale gelmişti.

"Format savaşı" sona erdikten kısa bir süre sonra Blu-ray Disk satışları artmaya başladı. NPD Group tarafından yapılan bir araştırma, Blu-ray Disk farkındalığının Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hanelerin %60'ına ulaştığını bulguladı. Nielsen VideoScan satış rakamları, 20th Century Fox'un Hitman'ı gibi bazı oyunlar için, toplam disk satışlarının %14'üne kadar Blu-ray'den geldiğini, ancak yılın ilk yarısı için ortalama Blu-ray satışlarının sadece %5 civarında olduğunu gösterdi. Aralık 2008'de Warner Bros. yapımı Kara Şövalye'nin Blu-ray Disk versiyonu, piyasaya çıktığı ilk gün Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve Birleşik Krallık'ta 600.000 kopya sattı. Tanıtımından bir hafta sonra, The Dark Knight BD dünya çapında 1.7 milyonun üzerinde kopya satarak, piyasaya sürüldüğü ilk hafta bir milyondan fazla kopya satan ilk Blu-ray Disk satın alınabilir içerik oldu.

Singulus Technologies'ye göre, Blu-ray, DVD formatının geliştirilmesinde benzer bir dönemde olduğundan daha hızlı benimsendi. Bu sonuç, Singulus Technologies'in 2008'in ilk çeyreğinde 21 Blu-ray çift katman çoğaltma makinesi için sipariş aldığı, bu tip 17 DVD çoğaltma makinesinin ise 1997'de aynı dönemde yapıldığı gerçeğine dayanıyordu. GfK Retail and Technology'ye göre, Kasım 2008'in ilk haftasında Japonya'daki Blu-ray kayıt aygıtlarının satışları DVD kayıt aygıtlarını geçti. Digital Entertainment Group'a göre, ABD'de satılan Blu-ray disk oynatma aygıtlarının sayısı (hem set üstü kutu hem de oyun konsolu) 2010 yılı sonuna kadar 28.5 milyona ulaştı.

Blu-ray, talep üzerine video (VOD) ve dijital eğlence içeriği ekosistemi veya Disney'in Keychest'i gibi herhangi bir format veya aygıttaki filmlere erişime izin veren yeni teknolojilerden gelen rekabetle karşı karşıyadır. Bazı yorumcular, Blu-ray kiralamanın teknolojiyi uygun fiyatlı tutmada hayati bir rol oynayacağını ve ilerlemesine izin vereceğini öne sürdü. Stüdyolar, satışları artırmak amacıyla bilgisayarlarda ve mobil cihazlarda oynatılabilen dijital kopyaların yanı sıra, Blu-ray diskler ve DVD'ler içeren birleşik paketler halinde filmler yayınlamaya başladı. Bazıları, bir tarafında Blu-ray ve diğer tarafında DVD bulunan "flipper" disklerde yayınlanır. Diğer stratejiler, ayrıcalıklı özelliklere sahip filmleri yalnızca Blu-ray Disklerde yayınlamak ve hiçbirini DVD'lerde yayınlamamaktır.

Blu-ray disklerin üretilmesi DVD disklerinden daha pahalı değildir. Bununla birlikte, okuma ve yazma mekanizmaları daha karmaşıktır ve bu durum Blu-ray kaydedicileri, sürücüleri ve oynatıcıları DVD benzerlerinden daha pahalı hale getirir. Akış ortamının yaygın kullanımı nedeniyle benimsenme de sınırlıdır. Blu-ray diskler PlayStation 3, 4 ve 5, Xbox One ve Xbox Series X oyunlarının dağıtımı için kullanılır ve bu belirtilen oyun konsolları standart bir kullanıma hazır içerik barındıran Blu-ray disklerini oynatabilir.

ECMA-377 standardında açıklanan Holographic Versatile Disc (HVD), yeşil bir yazma/okuma lazeri (532 nm) ve kırmızı bir konumlandırma/adresleme lazeri (650 nm) kullanacak şekilde Holografi Sistem Geliştirme (HSD) Forumu tarafından geliştirilmektedir. En yüksek 6 TB depolama kapasitesini destekleyen MPEG-2, MPEG-4 AVC (H.264), HEVC (H.265) ve VC-1 kodlaması sunmaktır. Ecma International HVD standardına uygun hiçbir sistem piyasaya sürülmemiştir. Blu-ray disk formatı yükseltilebilir olduğundan, HVD formatının benimsenmesinde zorluklar doğurmaktadır.

Blu-ray Disk şartnamesi kesinleşmiş olsa da, mühendisler teknolojiyi ilerletmek için çalışmaya devam etmektedirler. 2005 yılına gelindiğinde, dört katmanlı (100 GB) diskler, değiştirilmiş optiklerin yanı sıra standart değiştirilmemiş optiklere sahip bir sürücüde gösterildi. Hitachi, böyle bir diskin 7 saatlik 32 Mbit/s video (HDTV) veya 3 saat 30 dakikalık 64 Mbit/s videoyu (ultra yüksek çözünürlüklü televizyon) depolamak için kullanılabileceğini belirtmiştir. Nisan 2006'da TDK, 8 katmanlı 200GB Blu-ray diskler üretme planlarını iptal etti. 2007 yılında Hitachi'nin 2009 yılına kadar 200 GB disk üretmeyi planladığı bildirildi.

CES 2007'de kapalı kapılar ardında Ritek, disk kapasitesini on katmana genişleten ve disklerin kapasitesini 250 GB'a çıkaran yüksek çözünürlüklü bir optik disk işlemi geliştirdiğini belirtti. Bununla birlikte, en büyük engelin mevcut okuma/yazma teknolojisinin ek katmanlara izin vermemesi olduğunu belirtti. JVC, hem standart tanımlı DVD verilerini hem de HD verilerini bir BD/(standart) DVD kombinasyonuna koymaya izin veren üç katmanlı bir teknoloji geliştirdi. Bu, tüketicinin DVD oynatıcılarda oynatılabilen ve bir BD oynatıcıda oynatıldığında HD sürümünü de gösterebilen bir disk satın almasını sağlayacaktı. Japon optik disk üreticisi Infinity, 18 Şubat 2009'da piyasaya sürülecek ilk "melez" Blu-ray Disk/(standart) DVD kombinasyonu olan medyayı duyurdu. "Code Blue" adlı TV dizisinin bu disk seti, diskin aynı tarafında tek bir Blu-ray Disk katmanı (25 GB) ve iki DVD katmanı (9 GB) içeren dört melez disk içeriyordu.

Ocak 2007'de Hitachi, her biri 25 GB içeren dört katmandan oluşan 100 GB'lık bir Blu-ray Disk sergiledi. TDK ve Panasonic'in 100 GB disklerinden farklı olarak, bu diskin şu anda dolaşımda olan standart Blu-ray Disk sürücülerinde okunabilir olacağı iddia edildi ve o sırada mevcut oynatıcılar ve sürücüler tarafından okunabilir hale getirmek için tek gerekliliğin bir üretici yazılımı güncellemesi olduğuna inanılıyordu. Hitachi, Ekim 2007'de 100 GB'lık bir Blu-ray disk sürücüsü ortaya çıkardı. Aralık 2008'de Pioneer, bir ürün yazılımı güncellemesinden sonra mevcut oynatıcılarla uyumlu 400 GB'lık bir Blu-ray diski (her biri 25 GB'lık 16 veri katmanı içeren) tanıttı. Planlanan lansmanı, ROM türü için 2009-2010 ve yeniden yazılabilir diskler için 2010-2013 zaman dilimindeydi. 1 TB Blu-ray disk oluşturmak için devam eden geliştirme çalışmaları sürüyordu.

CES 2009'da, Panasonic ilk taşınabilir Blu-ray Disk oynatıcı olan DMP-B15'i modelini tanıttı ve Sharp, entegre Blu-ray Disk oynatıcılara sahip ilk LCD HDTV'ler olan LC-BD60U ve LC-BD80U serisini tanıttı. Sharp ayrıca, 2009 yılı sonuna kadar Amerika Birleşik Devletleri'nde, bütünleşik Blu-ray Disk kaydedicilere sahip HDTV'leri satacağını duyurdu. Set üstü kutu kaydediciler yetkisiz kopyalama korkusuyla ABD'de satılmıyordu. Ancak, Blu-ray kaydedici sürücüleri olan kişisel bilgisayarlar mevcuttu. Ekim 2009'da TDK, 10 katmanlı 320GB kapasiteli bir Blu-ray Disk gösteriminde bulundu. 1 Ocak 2010'da Sony, Panasonic ile birlikte, Blu-ray Disklerindeki depolama kapasitesini i-MLSE (Maximum likelihood Sequence Estimation; En yüksek olabilirlik dizisi tahmini) adı verilen bir teknoloji ile 25 GB'den 33.4 GB'ye çıkarmayı planladığını açıkladı. Sony'ye göre daha yüksek kapasiteli diskler, ürün yazılımı güncellemesi ile var olan Blu-ray Disk oynatıcılarda okunabilirdi. Bu teknoloji daha sonra BDXL türü disklerde kullanıldı.

20 Temmuz 2010'da, Sony ve Japon Tohoku Üniversitesi Araştırma Ekibi, sadece iki katman (ve olası olarak ek katmanlama ile 1 TB'den fazla) kullanarak 1 TB kapasiteli Blu-ray diskler oluşturmaya yardımcı olmak için mavi-mor bir lazerin ortak gelişimini duyurdu. Karşılaştırmak gerekirse, ilk mavi lazer 1996'da icat edilmiş ve ilk öntür diskler dört yıl sonra gelmişti.

7 Ocak 2013'te Sony, 4K kaynaklı ve 1080p'te kodlanmış "Mastered in 4K" adlı Blu-ray Disk içeriklerini yayınlayacağını duyurdu. "Mastered in 4K" Blu-ray Disk içerikleri, halihazırda Blu-ray Disk oynatıcılarda oynatılabilir ve xvYCC kullanılarak daha büyük bir renk uzayına sahip olabilirdi. 14 Ocak 2013'te Blu-ray Disc Association Başkanı Andy Parsons, Blu-ray Disk şartnamesinin genişletilmesiyle ilgili bir çalışma yürütmek için üç ay önce bir görev gücünün oluşturulduğunu ve bunun da 4K Ultra HD video içerme yeteneğini ekleyeceğini belirtti.

5 Ağustos 2015'te Blu-ray Disk Birliği (BDA), 24 Ağustos 2015'ten itibaren Ultra HD Blu-ray formatını lisanslamaya başlayacağını açıkladı. Ultra HD Blu-ray formatı, en parlak ve en karanlık öğeler arasındaki aralığı önemli ölçüde genişleten yüksek dinamik aralık içeriği, genişletilmiş renk aralığı, yüksek kare hızı (60 fps'ye kadar) ve 3840×2160 piksel çözünürlüğe kadar, nesne tabanlı ses formatları ve isteğe bağlı bir "sayısal köprü" özelliği barındırmaktadır. Hem DVD'leri hem de geleneksel Blu-ray'leri ve bu yeni formatı oynatmak için yeni oynatıcılar gerekiyordu. Yeni Ultra HD Blu-ray diskler, sırasıyla çift ve üç katmanlı disklerde 66 GB ve 100 GB'a kadar veri tutabilecektir.

Bir DVD 650 nm kırmızı lazer kullanırken, Blu-ray Disc 405 nm "mavi" diyot lazer kullanır. Lazer "mavi" olarak adlandırılsa da, rengi aslında mor renk tayfındadır. Daha kısa dalga boyu daha küçük bir alana odaklanabilir, böylece bir DVD'deki boyutların yarısından daha az olan çukurlara kaydedilen bilgileri okumasına izin verir ve bu nedenle daha yakın bir şekilde yerleştirilebilir, bu da daha kısa bir parça aralığına neden olur ve nihayetinde tüm bu özellikler Blu-ray diskin DVD'de saklanabilecek bilgi miktarının yaklaşık beş katını tutmasına olanak verir. Lazerler, frekans katlama veya diğer doğrusal olmayan optik mekanizmalar olmadan doğrudan 405 nm ışık üreten GaN (galyum nitrür) lazer diyotlarıdır. CD'ler 780 nm tayfta yakın kızılötesi lazerler kullanır.

Bir lazerin odaklanabileceği en düşük "nokta boyutu" kırınım ile sınırlıdır ve ışığın dalga boyuna ve onu odaklamak için kullanılan merceğin sayısal açıklığına (NA, numerical aperture) bağlıdır. Tasarımcılar, dalga boyunu azaltıp, sayısal açıklığı 0.60'tan 0.85'e yükselterek ve istenmeyen optik etkilerden kaçınmak için örtü tabakasını daha ince yaparak, lazer ışınının daha küçük bir noktaya odaklanmasını sağlayabilir, bu da etkin bir şekilde daha fazla bilginin aynı yüzey alanı üzerinde depolanmasına izin verir. Bir Blu-ray Disk için nokta boyutu 580 nm'dir (lazerin katman üzerinde bıraktığı iz). Bu, çukur boyutunun DVD'deki 400 nm'den Blu-ray Disk için 150 nm'ye ve iz aralığının yine DVD'deki 740 nm'den Blu-ray'de 320 nm'ye düşürülmesine izin verir. Optik disklerin fiziksel yapısı hakkında bilgi için bakınız: Compact Disc. Optik iyileştirmelere ek olarak, Blu-ray diskler, saklanabilecek içerik miktarını daha da artıran veri kodlamasında iyileştirmelere sahiptir.

Blu-ray disk veri katmanının DVD standardına kıyasla diskin yüzeyine daha yakın olduğu göz önüne alındığında, erken tasarımlarında çizilmelere karşı daha savunmasız olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, ilk diskler, 2003 yılında Sony tarafından tanıtılan profesyonel disklere benzeyen koruma kartuşlarına (cartridge) yerleştirildi. Bir kartuş kullanmak, zaten pahalı bir ortamın fiyatını ve Blu-ray Disk sürücülerinin boyutunu artıracaktı, bu nedenle tasarımcılar bunun yerine alıcı yüzeyinin sert malzemeyle kaplanmasını seçtiler. TDK, Blu-ray diskler için çalışan bir çizilmeye karşı koruma kaplaması geliştiren ilk şirketti ve bunu Durabis olarak adlandırdı. Ek olarak, hem Sony'nin hem de Panasonic'in çoğaltma yöntemleri tescilli sert kaplama teknolojilerini içermektedir. Sony'nin yeniden yazılabilir medyası, çizilmeye karşı dayanıklı akrilik ve antistatik kaplama kullanılarak dönüşlü kaplanmıştır. Verbatim'in kaydedilebilir ve yeniden yazılabilir Blu-ray diskleri, Hard Coat adı verilen kendi tescilli teknolojisini kullanır. Blu-ray Disk Birliği'ne göre, çizilme direnci, optik özellikler ve verimlilik arasında en iyi uzlaşmayı sundukları göz önüne alındığında, sert kaplama için koloidal dağınık-silika UV ile iyileştirilebilir reçineler kullanılır.

Blu-ray Disk tanımlaması, mekanik aşınma ile çizilmelere karşı direncin test edilmesini gerektirir. Buna karşılık, DVD ortamının çizilmeye karşı dayanıklı olması gerekmez, ancak teknolojinin gelişmesinden bu yana Verbatim gibi bazı şirketler, daha pahalı kaydedilebilir DVD hatları için sert kaplamalar uygulamıştır.

Çizelge mevcut hızları gösterir. En düşük hız (1×) bile 1080p gerçek zamanlı video oynatmak ve kaydetmek için yeterlidir; daha yüksek hızlar genel veri depolama ve daha karmaşık video işleme ile ilgilidir. BD diskler en az 5.000 rpm dönüş hızıyla başa çıkmak üzere tasarlanmıştır.

Blu-ray disk sürücüsünün kullanılabilir veri hızı, sürücünün veri arabiriminin kapasitesi ile sınırlandırılabilir. Bir USB 2.0 arabirimiyle, en yüksek yararlanılabilir sürücü hızı 288 Mbit/s veya 36 MB/s'tir (8× hız olarak da adlandırılır). Bir USB 3.0 arayüzü (uygun kablolama ile) bu sınırlamaya sahip değildir, ne Seri ATA'nın en eski sürümü (SATA, 150 MB/sn) ne de en son Paralel ATA (133 MB/sn) standartları bile bu sınırlamaya sahip değildir. Bir bilgisayara bütünleştirilmiş dahili Blu-ray sürücüleri (fiziksel olarak ayrı ve bir kabloyla bağlı olanın aksine) tipik olarak bir SATA arayüzüne sahiptir.

Daha yeni yarım boy (masaüstü bilgisayar kasaları için olan) Blu-Ray yazıcılar, tek katmanlı BD-R ortamında 16×'e (sabit açısal hız) kadar yazma hızlarına ulaşırken, en yüksek okuma hızları muhtemelen disk üzerinde tekrarlanan fiziksel baskıyı önlemek için 12×'tir. İnce tip sürücüler (dizüstü bilgisayarlar için olan modeller), uzamsal ve güç sınırlamaları nedeniyle 6× hızlarla (sabit açısal hız) sınırlıdır.

Optik medyanın kalitesi ve veri bütünlüğü, daha yüksek oranların bozulan medya, düşük kaliteli medya, çizik, toz ve/veya arızalı bir optik sürücü kullanılarak yazılan medya gibi fiziksel hasarlar için bir gösterge olabileceği hata oranının ölçülmesiyle belirlenebilir.

Blu-Ray ortamındaki hatalar, sırasıyla 13 ve 15'in altındaki oranların sağlıklı kabul edilebileceği LDC (Long Distance Codes) ve BIS (Burst Indication Subcodes) hata parametreleri kullanılarak ölçülür.

Veri yapısı, tüm BD çeşitleri için aynıdır. En küçük veri birimi, 2048 bayt kullanıcı verisinden ve dört baytlık hata algılama kodundan (EDC) oluşan bir çerçevedir. Çerçevedeki veriler, sabit, önceden belirlenmiş bir desene göre karıştırılır.

Önceden kaydedilmiş Blu-ray disk kutuları genellikle standart bir DVD saklama kutusuna benzer ancak biraz daha küçük (18,5 mm daha kısa ve 2 mm daha ince: 135 mm × 171.5 mm × 13 mm) ve ayrıca standart bir DVD saklama kutusundan daha yuvarlak hatlı paketler halinde gelir ve genellikle format kutunun üst kısmında yatay bir şerit halinde belirgin bir şekilde belirtilmiştir. Blu-ray kutuları DVD kutularından daha küçük olduğundan, bir rafa DVD'lerden daha fazla Blu-ray sığabilir.

"Mini Blu-ray Disc" (ayrıca, "Mini-BD" ve "Mini Blu-ray"), tek katmanlı yapılandırmasında 7.8 GB veri depolayabilen Blu-ray diskin 8 santimetre çapında (3.1 inç) kompakt bir çeşididir ve çift katmanlı bir Mini Blu-ray disk 15.6 GB veri depolama kapasitesine sahiptir. Şekil olarak MiniDVD ve Mini CD'ye benzer. Mini Blu-ray Disk'in kaydedilebilir (BD-R) ve yeniden yazılabilir (BD-RE) sürümleri, özellikle kompakt video kameralar ve diğer kompakt kayıt cihazları için geliştirilmiştir.

"Kaydedilebilir Blu-ray Disk" (BD-R, Blu-ray Disc recordable), bir optik disk yazıcısıyla kaydedilebilen iki optik disk biçimini ifade eder. BD-R'ler bir kez yazılabilirken Kaydedilebilir Silinebilir Blu-ray Disk (BD-RE'ler) birden çok kez silinebilir ve yeniden kaydedilebilir. Blu-ray diskler için mevcut pratik maksimum hız yaklaşık 12×'dir (54 MB/sn). Standart DVD ve CD'lerin sırasıyla 24× (33,2 MB/sn) ve 56× (8,2 MB/sn, 11,200 rpm) maksimum hızlarında olduğu gibi, daha yüksek dönüş hızları (5,000+ rpm) disklerin düzgün yazılması için çok fazla yalpalamaya neden olur. Eylül 2007'den bu yana BD-RE, daha küçük 8 cm Mini Blu-ray Disk boyutunda da mevcuttur.

18 Eylül 2007'de Pioneer ve Mitsubishi, mevcut CD-R ve DVD-R üretim ekipmanlarını değiştirerek üretilebilen ve üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltan organik bir boya kayıt katmanına sahip BD-R LTH'Yİ (oluk kaydında "Düşükten Yükseğe") geliştirdi. Şubat 2008'de Taiyo Yuden, Mitsubishi ve Maxell ilk BD-R LTH disklerini piyasaya sürdü ve Mart 2008'de Sony'nin PlayStation 3'ü resmen 2.20 firmware güncellemesi ile BD-R LTH disklerini kullanma yeteneğini kazandı. Mayıs 2009'da Mitsubishi/Verbatim, endüstrinin ilk 6x BD-R LTH ortamını duyurdu ve bu da yaklaşık 16 dakika içinde 25 GB'lık bir disk kaydetmeyi mümkün kıldı. 120 mm optik disklerin (yani CD'ler ve standart DVD'ler) önceki sürümlerinden farklı olarak, Blu-ray yazıcılar Blu-ray'ın ilk çıkışıyla neredeyse aynı anda piyasaya çıktı.

BD9 formatı, Warner Home Video tarafından Blu-ray Disk Birliği'ne 25/50 GB BD-ROM disklerine uygun maliyetli bir alternatif olarak önerildi. Formatın Blu-ray Disc video ile aynı kodek bileşenlerini ve program yapısını kullanması gerekiyordu, ancak daha ucuz 8.5 GB çift katmanlı DVD'ye kaydedildi. Bu kırmızı lazer medya, 25/50 GB Blu-ray medyadan daha düşük üretim maliyetleri ile mevcut DVD üretim hatlarında üretilebilir.

"Basılı" disklerde içerik yayınlamak için BD9 kullanımı asla tutulmadı. Format savaşının sona ermesiyle birlikte, üreticiler Blu-ray disklerin üretimini artırdı ve DVD'lerle rekabet etmek için fiyatları düşürdü. Öte yandan, ucuz DVD medyası kullanma düşüncesi bireysel kullanıcılar arasında popüler hale geldi. Tek katmanlı 4.7 GB DVD'leri kullanan bu formatın daha düşük kapasiteli bir sürümü gayrıresmi olarak BD5 olarak adlandırılmıştır. Her iki biçim de kullanıcılar tarafından Blu-ray formatında yüksek çözünürlüklü içeriği kaydedilebilir DVD ortamına kaydetmek için kullanılmaktadır. BD9 formatı BD-ROM temel formatının bir parçası olarak kabul edilmesine rağmen, mevcut Blu-ray oynatıcı modellerinin hiçbiri onu okuyabildiğini açıkça iddia etmemektedir. Sonuç olarak, BD9 ve BD5 formatlarında kaydedilen disklerin standart Blu-ray disk oynatıcılarında oynatılması garanti edilmez. AVCHD ve AVCREC ayrıca DVD'ler gibi ucuz medya kullanır, ancak BD9 ve BD5'ten farklı olarak bu formatlar sınırlı etkileşime, kodek türlerine ve veri hızlarına sahiptir. Mart 2011 itibarıyla, BD9 resmi bir BD-ROM diski olmaktan çıkarıldı.

BDXL formatı, ticari uygulamalar için bir kez yazılabilir 100 GB ve 128 GB disklere ve yeniden yazılabilir 100 GB disklere izin vermektedir. BDXL şartnamesi Haziran 2010'da tamamlandı, ancak ilk 128 GB dört katmanlı diskler Kasım 2018'e kadar piyasaya sürülmedi ve bu diskler şu anda yalnızca Japonya'da satılmaktadır. BD-R 3.0 Format Şartnamesi (BDXL), BDAV biçiminde 2× ve 4× hızında, 100/128 GB ve UDF2.5/2.6 kullanımı ile kaydedilebilen çok katmanlı bir disk tanımladı. BD-RE 4.0 Format Şartnamesi (BDXL) ise, BDAV'da 2× ve 4× hızında yeniden yazılabilir, 100 GB kapasiteli ve dosya sistemi olarak UDF2.5'i kullanan çok katmanlı bir disk tanımladı. Ultra HD Blu-ray için kullanılan 66 GB ve 100 GB BD-ROM diskleri BDXL ile aynı doğrusal yoğunluğu kullanmasına rağmen, iki format birbiriyle uyumlu değildir, bu nedenle Ultra HD Blu-ray oynatıcıda oynatılabilen bir Ultra HD Blu-ray diski yazmak için üç katmanlı bir BDXL diski kullanmak mümkün değildir.

IH-BD (Intra-Hybrid Blu-ray) formatı, mevcut Blu-ray disklerle çalışmak üzere tasarlanmış bir 25 GB yeniden yazılabilir katman (BD-RE) ve 25 GB bir kez yazılabilir katman (BD-ROM) içerir.

Blu-ray Disc, Universal Disk Format (UDF) 2.50'nin hem PC hem de tüketici elektroniği ortamları için yakınsak dostu bir biçim olarak kullanılmasını destekler. BD-ROM, BD-RE ve BD-R'nin en son teknik özelliklerinde kullanılır. İlk BD-RE şartnamesinde (2002'de tanımlanmıştır), BDFS (Blu-ray Disk Dosya Sistemi) kullanılmıştır. BD-RE 1.0 özelliği esas olarak yüksek çözünürlüklü televizyon (HDTV) yayınının sayısal kaydı için tanımlanmıştır. Tüketici elektroniği Blu-ray kaydedicileri ve kişisel bilgisayar sistemleri arasında birlikte çalışabilirliği sağlamak için BDFS, 2005 yılında ikinci BD-RE şartnamesinde UDF 2.50 ile değiştirildi. Bu optik disk kayıt teknolojileri, BD-RE'nin PC kaydını ve oynatılmasını sağladı. BD-R, UDF 2.50/2.60'ı destekler.

Sayısal yayın kaydı için Blu-ray Disk uygulaması, Blu-ray Yeniden Yazılabilir Disk Biçimi Sistem Açıklaması Bölüm 3 Görsel İşitsel Temel Özellikler (BDAV) olarak geliştirilmiştir. Bilgisayar dosya sistemiyle ilgili gereksinimler, Blu-ray Yeniden Yazılabilir Disk Biçimi Sistem Açıklaması Bölüm 2 Dosya Sistemi Özellikleri Sürüm 1.0'''da (BDFS) belirtilmiştir. Başlangıçta, BD-RE sürüm 1.0 (BDFS), Blu-ray Disk uygulaması (BDAV uygulaması) kullanılarak sayısal yayınların kaydedilmesi için özel olarak geliştirilmiştir. Ancak bu gereksinimlerin yerini, Blu-ray Yeniden Yazılabilir Disk Dosya Sistemi Özellikleri sürüm 2.0 (UDF) (diğer adıyla RE 2.0) ve Blu-ray Kaydedilebilir Disk Dosya Sistemi Özellikleri sürüm 1.0 (UDF) (diğer adıyla R 1.0) alır. Ayrıca, BD-ROM'da yüksek tanımlı içerik dağıtımı için yeni bir uygulama biçimi olan BDMV (Blu-ray Disk Önceden Kaydedilmiş Biçim Sistem Açıklaması bölüm 3 Görsel İşitsel Temel Özellikler) geliştirilmiştir. BDMV için geliştirilen tek dosya sistemi, Blu-ray Salt Okunur Disk Biçimi Sistem Açıklaması bölüm 2 Dosya Sistemi Özellikleri sürüm 1.0 (UDF), UDF 2.50 gereksinimlerini tanımlar.

xxxxx.mpls dosyaları: Film Oynatma Listelerine karşılık gelen bilgileri saklar. Her Film Oynatma Listesi için bir dosya oluşturulur. Bu dosyaların dosya adları "xxxxx.mpls" biçimindedir; burada "xxxxx", Film Oynatma Listesine karşılık gelen 5 basamaklı bir sayıdır.

zzzzzz.clpi dosyaları: bir Clip AV akış dosyasıyla ilişkili CLIP bilgilerini saklar. Bu dosyaların dosya adları "zzzzz.clpi" biçimindedir, burada "zzzzz", CLIP'e karşılık gelen 5 basamaklı bir sayıdır.

zzzzzz.m2ts dosyası: bir BDAV MPEG-2 aktarım akışı içerir. Bu dosyaların adları "zzzzz.m2ts" biçimindedir, burada "zzzzz", CLIP'e karşılık gelen 5 basamaklı bir sayıdır. Aynı 5 basamaklı "zzzzz" sayısı, bir AV akış dosyası ve bununla ilişkili CLIP bilgi dosyası için kullanılır.

zzzzzz.ssif dosyası: iki BDAV MPEG-2 aktarım akışından oluşan bir Stereoscopic Interleaved dosyasıdır. Her iki akış da sırasıyla sol göz veya sağ göz için bir MPEG-4 MVC görüntülü video akışı içerir. Bu dosya yalnızca 3D video oynatıldığında kullanılır. 5 basamaklı "zzzzz" sayısı, MPEG-4 MVC görüntülü video akışını içeren "zzzzz.m2ts" AV akış dosyası için kullanılan sayı ile aynıdır.

sound.bdmv dosyası: HDMV Etkileşimli Grafik akış uygulamalarıyla ilişkili bir veya daha fazla sese ilişkin verileri depolar. Bu dosya AUXDATA dizini altında bulunabilir veya bulunmayabilir. Eğer varsa, yalnızca bir sound.bdmv dosyası olacaktır.

aaaaa.otf dosyası: metin altyazı uygulamalarıyla ilişkili yazı tipi bilgilerini depolar. Bu dosyaların adları "aaaaa.otf" biçimindedir; burada "aaaaa", Yazı Tipine karşılık gelen 5 basamaklı bir sayıdır.

Ses, video ve diğer akışlar çoğullanır ve MPEG aktarım akışına dayalı bir içerik biçiminde Blu-ray disklerde saklanır. BDAV MPEG-2 aktarım akışı olarak da bilinir ve .m2ts dosya adı uzantısını kullanabilir. Menülerle yazılan Blu-ray Disk içerikleri BDMV (Blu-ray Disk Filmi) biçimindedir ve BDAV kapsayıcısı içinde ses, video ve diğer akışları içerir. Film yayınları için kullanılan BDMV biçimine tüketici odaklı bir rakip olan BDAV (Blu-ray Disc Audio/Visual) biçimi de vardır. BDAV biçimi, ses/video kaydı için BD-RE'lerde ve BD-R'lerde kullanılır. BDMV formatı daha sonra BD-RE ve BD-R için de tanımlandı (Eylül 2006'da BD-RE şartnamesinin üçüncü gözden geçirmesinde ve BD-R şartnamesinin ikinci gözden geçirmesinde).

Blu-ray Disk, MPEG aktarım akışı (transport stream) kayıt yöntemini kullanır. Bu, sayısal (digital) yayınların aktarım akışlarının, biçim (format) değiştirilmeden yayınlanırken kaydedilmesini sağlar. Ayrıca, olduğu gibi kaydedilen ve verilerin yalnızca oynatma akışını yeniden yazarak düzenlenebileceği bir sayısal yayının esnek bir şekilde düzenlenmesini sağlar. Oldukça doğal olmasına rağmen, yüksek hızlı ve kullanımı kolay bir erişim işlevi yerleşiktir. Blu-ray Disk Video, DVD'nin MPEG program akışlarına kıyasla MPEG aktarım akışlarını kullanır. Bir MPEG aktarım akışı bir veya daha fazla MPEG program akışını içerir, bu nedenle birden fazla video programının aynı dosyada saklanmasına izin verir, böylece aynı anda oynatılabilirler (örneğin, "resim içinde resim" efekti ile).

BD-ROM belirtimi, hem donanım kod çözücüleri (oynatıcılar) hem de film yazılımı (içerik) için belirli kodek uyumluluklarını zorunlu kılar. Windows Media Player, Blu-ray diskleri oynatmak için gerekli kodek bileşenleri ile birlikte gelmez.

Başlangıçta, BD-ROM'lar saniyede 60 (59.94) alan ve 1920×1080 piksel çözünürlüğe kadar video depolamaktaydı. Şu anda, UHD BD-ROM ile videolar, aşamalı olarak taranabilir ve saniyede 60 (59.94) kareye kadar en yüksek 3840×2160 piksel çözünürlükte saklanabilir. En güncel Blu-ray oynatıcılar ve kaydediciler 1920×1080 videoyu tam 59.94p ve 50p aşamalı formatta okuyabilir ve yazabilirken, UHD belirtimleri için yeni oynatıcılar 3840×2160 videoyu 59,94p ve 50p formatlarında okuyabilecektir.

Video için, tüm oynatıcıların H.262/MPEG-2 Bölüm 2, H.264/MPEG-4 Bölüm 10: AVC ve SMPTE VC-1'i işlemesi gerekir. Video içeriği barındıran BD-ROM'lar, videoyu üç zorunlu formattan birini kullanarak saklamalıdır; tek bir başlıkta birden çok biçime izin verilir. Blu-ray Disk, 4:2:0 renk alt örneklemesi (chroma subsampling) ile renk başına 8 bit YCbCr derinliğinde videoya izin verir. Biçimlerin seçimi, sıkıştırma verimliliğindeki farklılıklar nedeniyle üreticinin lisanslama/telif hakkı maliyetlerini ve başlığın en yüksek çalışma süresini etkiler. MPEG-2 videoda kodlanmış diskler genellikle içerik üreticilerini tek katmanlı (25 GB) BD-ROM'da yaklaşık iki saatlik yüksek çözünürlüklü içerikle sınırlar. Daha gelişmiş video biçimleri (VC-1 ve MPEG-4 AVC) tipik olarak karşılaştırılabilir kalitede MPEG-2'nin iki katı bir video çalışma süresi sağlar.

MPEG - 2, 2006 boyunca piyasaya sürülen ilk Blu-ray Disk serisi için birçok stüdyo (başlangıçta HD DVD sürümleri için VC-1 biçimini kullanan Paramount Pictures dahil) tarafından kullanıldı. Modern sürümler artık MPEG-4 AVC veya VC-1'de kodlanıyor ve film stüdyolarının tüm içeriği tek bir diske yerleştirmesine, maliyetleri düşürmesine ve kullanım kolaylığını artırmasına olanak veriyor. Bu biçimlerin kullanılması, çoğu başlık için tipik olarak kullanılan SD'nin (480i/p) aksine, bonus içeriğin HD (1080i/p) olarak depolanması için çok fazla alan açar. Warner Bros. gibi bazı stüdyolar, ana özellik başlığından farklı bir biçimde kodlanmış disklerde bonus içeriği yayınlamıştır. Örneğin, Superman Dönüyor filminin Blu-ray Disk sürümü, uzun metrajlı film için VC-1 ve bonus içeriğinin bir kısmı için MPEG-2 kullanır. Günümüzde, Warner ve diğer stüdyolar tipik olarak, özellikle eşleşen video formatında bonus içerik sağlamaktadırlar.

Ses için BD-ROM oynatıcıların Dolby Digital (AC3), DTS ve doğrusal PCM'yi uygulaması gerekir. Oynatıcılar isteğe bağlı olarak Dolby Digital Plus ve DTS-HD High Resolution Audio'nun yanı sıra kayıpsız Dolby TrueHD ve DTS-HD Master Audio formatlarını da uygulayabilir.

Sayısal televizyon programlarını kaydeden kullanıcılar için kaydedilebilir Blu-ray Disk standardının 36 Mbit/s'lik başlangıç veri hızı, herhangi bir kaynaktan (IPTV, kablo/uydu veya karasal) yüksek tanımlı yayınları kaydetmek için fazlasıyla yeterlidir. BD video filmleri en yüksek 54 Mbit/s veri aktarım hızına, en yüksek 48 Mbit/s AV bit hızına (hem ses hem de görüntü verileri için) ve en yüksek 40 Mbit/s video bit hızına sahiptir. Bu, 36 Mbit/s olan en yüksek veri aktarım hızı, 30.24 Mbit/s olan en yüksek AV bit hızı ve 29.4 Mbit/s olan en yüksek video bit hızı, HD DVD filmleriyle karşılaştırılır.

2005 JavaOne fuarında Sun Microsystems'in Java çapraz platform yazılım ortamının, standardın zorunlu bir parçası olarak tüm Blu-ray Disk oynatıcılarına dahil edileceği açıklandı. Java, DVD-video disklerinde kullanılan yöntemin aksine Blu-ray disklerde etkileşimli menüler uygulamak için kullanılır. DVD'ler önceden oluşturulmuş MPEG bölümlerini ve seçilebilir altyazı resimlerini kullanır; bunlar çok daha ilkeldir ve nadiren sorunsuzdur. Konferansta, Java yaratıcısı James Gosling, bazı BD aygıtlarında ağ bağlantısının yanı sıra bir Java sanal makinesinin dahil edilmesinin, Blu-ray disklere internet üzerinden güncelleme yapılmasına olanak tanıyacağını ve baskı anında diske dahil olmayan ek altyazı dilleri ve tanıtım özellikleri gibi içerikler eklenebileceğini öne sürdü. Bu Java Sürümü BD-J olarak adlandırılır ve Globally Executable MHP (GEM) standardının bir profili üzerine kurulmuştur; GEM, Çoklu Ortam Ev Platformu standardının dünya çapındaki versiyonudur.

BD-ROM şartnamesi, video kod çözme veya BD-J gerektirmeyen yalnızca sesli oynatıcı profili (BD-Audio) dahil olmak üzere dört Blu-ray Disk oynatıcı profilini tanımlar. Tüm video tabanlı oynatıcı profillerinin (BD-Video) BD-J'nin tam bir uygulamasına sahip olması gerekir.

a Bu, ses/video ve başlık güncellemelerini depolamak için kullanılır. Yerleşik bellek veya bellek kartı veya USB bellek aygıtı gibi çıkarılabilir ortam olabilir.

c Profil 3.0, ayrı bir salt sesli oyuncu profilidir. Piyasaya sürülen ilk Blu-ray Disc albümü Lindberg Lyd plak şirketine ait Divertimenti idi ve PS3 üzerinde çalıştığı doğrulandı.d İlk Standart profil olarak da bilinir.

2 Kasım 2007'de Grace Period (Profil 1.0 veya Yetkisiz Kullanım Süresi Profili), piyasaya sunulan yeni BD-Video oynatıcılar için en düşük profil olarak Bonus View (Profil 1.1 veya Bonus Görüntüleme) ile değiştirildi. Bonus View veya BD-Live donanım özelliklerine bağlı etkileşimli özelliklere sahip olmayan Blu-ray Disk yazılımı Profil 1.0 oynatıcılarda oynatıldığında, diskin ana özelliğini oynatabilir, ancak bazı ek özellikler kullanılamayabilir veya sınırlı yeterliğe sahip olabilir.

Bonus View ve BD-Live arasındaki en büyük fark, BD-Live'ın Blu-ray Disk oynatıcının İnternet tabanlı içeriğe erişmek için İnternet bağlantısına sahip olmasını gerektirmesidir. BD-Live özellikleri arasında internet sohbetleri, yönetmenle planlanmış sohbetler, internet oyunları, indirilebilir özellikler, indirilebilir testler ve indirilebilir film fragmanları yer almaktadır. Bazı Bonus View oynatıcılarda bir Ethernet bağlantı noktası bulunsa da, bu, donanım yazılımı güncellemeleri için kullanılır ve İnternet tabanlı içerik için kullanılmaz. Buna ek olarak, Profil 2.0 ayrıca bu içeriği işlemek için daha fazla yerel depolama alanı gerektirir.

Profil 1.0 oynatıcıları Bonus View veya BD-Live uyumlu yükseltmeler için uygun değildir ve en yeni oynatıcılar ve PlayStation 3 dışında, bu yükseltmelere erişme işlevi veya yeteneği yoktur. İnternet kullanmak için gereklidir.

DVD'ler için bölge kodlarının uygulanmasında olduğu gibi, belirli bir coğrafi bölgede satılan Blu-ray Disk oynatıcılar yalnızca o bölge için içerik sağlayıcı tarafından yetkilendirilmiş diskleri oynatmak üzere tasarlanmıştır. Bu, içerik sağlayıcıların (sinema stüdyoları, televizyon prodüksiyon şirketleri vb.) bölgesel fiyat ayrımcılığı ve/veya özel içerik lisansı uygulamasına izin vermeyi amaçlamaktadır. Blu-ray Disk Birliği'ne göre, tüm Blu-ray Disk oynatıcılar ve Blu-ray Disk donanımlı bilgisayar sistemleri bölgesel kodlamayı uygulamak için gereklidir. Ancak, içerik sağlayıcıların bölge oynatma kodlarını kullanmasına gerek yoktur. Bazı güncel tahminler, büyük stüdyolardaki halihazırda film Blu-ray disklerinin %70'inin bölge kodu içermediğini ve bu nedenle herhangi bir bölgedeki herhangi bir Blu-ray Disk oynatıcıda oynatılabileceğini öne sürmektedir.

Film dağıtıcılarının farklı bölge kodlama politikaları vardır. Büyük ABD stüdyoları arasında Walt Disney Pictures, Warner Bros., Paramount Pictures, Universal Studios ve Sony Pictures, içeriklerinin çoğunu bölge kodlaması olmadan yayınladılar.

MGM ve Lions Gate Entertainment, bölge kodu içeren ve içermeyen içeriklerin bir karışımını yayınladı. 20th Century Fox, Disney birleşmesinden önce bölge kodlu olarak içeriklerinin çoğunu yayınlamıştı. Bununla birlikte, Disney birleşmesi sonrası içeriklerinin çoğu bölge kodsuzdur. Nostaljik film restorasyon ve dağıtım şirketi The Criterion Collection, tüm Blu-ray sürümlerinde ABD bölge kodlamasını kullanıyor ve İngiltere pazarındaki sürümleri İngiltere bölge kodlamasını kullanıyor.

Yeni bir Blu-ray bölge kodlama biçimi yalnızca oynatıcı/oynatıcı yazılımının bölgesini değil, ülke kodunu da sınayarak yerelleştirme amaçlı bir kullanıcı ayarını (PSR19) yeni bir bölgesel kilitleme biçimi olarak yeniden tasarlar. Bu, örneğin, hem ABD hem de Japonya Bölge A iken, bazı Amerikan disklerinin Japonya için yapılandırılmış aygıtlarda/yazılımlarda oynatılmayacağı veya bunun tersi anlamına gelir, çünkü iki ülkenin farklı ülke kodları vardır (Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri "ABD" (21843 veya onaltılı 0x5553), Japonya "JP" (19024 veya onaltılı 0x4a50) ve Kanada "CA" (17217 veya onaltılı 0x4341)). Yalnızca üç Blu-ray bölgesi olmasına rağmen, ülke kodu, Blu-ray Disklerin bölgesel dağıtımının altı (veya sekiz) DVD bölgesinden çok daha hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Blu-ray Disklerde DVD'ler için geçerli 7. ve 8. bölgeler gibi "özel bölgeler" yoktur.

Bölge kodlama kısıtlamalarının aşılmasında, bağımsız Blu-ray Disk oynatıcılar bazen üçüncü taraflarca Blu-ray Disklerin (ve DVD'lerin) herhangi bir bölge koduyla oynatılmasına izin verecek şekilde değiştirilir. Bilgisayar oynatıcı uygulamalarının Blu-ray bölge sayacının süresiz olarak çok bölgeli hale getirilmesi için nasıl sıfırlanacağını açıklayan talimatlar ("hileler") ayrıca düzenli olarak video meraklısı web sitelerine ve forumlara gönderilir. DVD bölge kodlarının aksine, Blu-ray bölge kodları optik sürücünün bellenimi (firmware) tarafından değil, yalnızca oynatıcı yazılımı tarafından doğrulanır.

UltraHD içeriğe uygun en yeni Blu-ray oynatıcı türleri bölgeden bağımsız değildir; yine de, tasarlandıkları UHD diskler herhangi bir bölgeye kilitlenecek şekilde kodlanmamıştır ve dünya çapında çalışacaktır.

Blu-ray Disk formatı, disklerin kullanımını kısıtlayan birkaç dijital hak yönetimi (DRM) katmanı kullanır. Bu, Özgür Yazılım Vakfı gibi DRM'ye karşı çıkan kuruluşlar ve tüketiciler tarafından formatın kapsamlı bir şekilde eleştirilmesine neden oldu, çünkü yeni sürümler disk oynatmaya izin vermek için oynatıcı ürün yazılımı güncellemeleri gerektiriyordu.

Oynatıcılar tarafından fiziksel bağlantılar aracılığıyla işlemleme aygıtlarına gönderilen verileri şifrelemek için Yüksek Bant Genişlikli Dijital İçerik Koruması (HDCP, High-bandwidth Digital Content Protection) sistemini uygulamada Blu-ray donanımı gereklidir. Bu, kablolar arasında dolaşırken telif hakkıyla korunan içeriğin kopyalanmasını önlemeyi amaçlamaktadır. Görüntü Kısıtlama Belirteci (ICT) adı verilen içerik akışındaki bir protokol bayrağı aracılığıyla, bir Blu-ray Disk, tam HDCP uyumlu bir bağlantı kullanılmadan çoğaltılırsa, daha düşük çözünürlükte bir çıktı ile sonuçlanır. Yüksek tanımlı formatlara geçişi kolaylaştırmak için bu koruma yönteminin benimsenmesi 2011 yılına ertelenmişti.

Gelişmiş Erişim İçerik Sistemi (AACS, Advanced Access Content System''), içerik dağıtımı ve dijital haklar yönetimi için bir standarttır. Disney, Intel, Microsoft, Panasonic, Warner Bros., IBM, Toshiba ve Sony'yi içeren bir konsorsiyum olan AS Licensing Administrator, LLC (AACS LA) tarafından geliştirilmiştir. Formatın 2006'daki cihazlarda ortaya çıkmasından bu yana, üzerinde birkaç başarılı saldırı yapıldı. Bilinen ilk saldırı güvenilir istemci sorununa dayanıyordu. Ek olarak, şifre çözme anahtarları zayıf korumalı bir oynatıcıdan (WinDVD) elde edilmiştir. Anahtarlar daha yeni sürümlerde iptal edilebildiğinden, bu yalnızca geçici bir saldırı olarak kalmıştır ve en son disklerin şifresini çözmek için sürekli olarak yeni anahtarlar keşfedilmelidir.

Oynatıcının kurcalanıp kurcalanmadığını görmek için ana bilgisayar ortamını inceleyebilme. Her lisanslı kayıttan yürütme aygıtı üreticisi BD+ lisans yetkilisine aygıtlarını tanımlayan bellek ayak izleri sağlamalıdır.

Bir oynatma aygıtı üreticisi aygıtlarının saldırıya uğradığını tespit ederse, güvenlik açığını algılayan ve atlatan BD+ kodunu potansiyel olarak serbest bırakabilir. Bu programlar daha sonra tüm yeni içerik sürümlerine dahil edilebilir. BD+ sanal makinesinin teknik özellikleri yalnızca lisanslı aygıt üreticileri tarafından kullanılabilir. Lisanslı ticari benimseyenlerin bir listesi BD+ web sitesinde mevcuttur.

BD+ kullanan ilk içerikler Ekim 2007'de yayımlandı. Kasım 2007'den bu yana BD+ korumasının sürümleri, AnyDVD HD programının çeşitli sürümleri tarafından aşılmıştır. BD+ korumasını atlatabildiği bilinen diğer programlar DumpHD (bazı destekleyici yazılımlarla birlikte 0.6 ve üzeri sürümler), MakeMKV ve DVDFab'den iki uygulama (Passkey ve HD Decrypter) dır.

ROM Mark, disklerin çoğaltılmasını önlemeyi amaçlayan normal Blu-ray Disk verilerinden ayrı olarak depolanan az miktarda şifreli veridir. AACS aracılığıyla telif hakkıyla korunan disk içeriğinin şifresini çözmek için şifreleme verileri gereklidir. Kalıplama sırasında ROM İşaretini ortama eklemek için özel lisanslı bir donanım parçası gerekir. Çoğaltma sırasında, bu ROM İşareti (ROM Mark) kaydedilen verilerle birlikte diske aktarılır. Sonuç olarak, normal bir kayıt aygıtıyla üretilen bir diskin tüm kopyaları ROM İşareti verisinden yoksun olacak ve standart oynatıcılarda okunamayacak hale gelecektir.

Blu-ray Disk Birliği, Blu-ray Disk sürücülerinin geriye dönük uyumluluk için standart DVD ve CD'leri okuyabilmelerini önerir ancak okuyabilmeyi zorunlu tutmaz. Çoğu Blu-ray Disk oynatıcı hem CD'leri hem de DVD'leri okuyabilir; ancak Sony BDP-S1 gibi 2006 yılında piyasaya sürülen ilk Blu-ray Disk oynatıcılardan birkaçı DVD'leri oynatabilir ancak CD'leri oynatamaz. Ayrıca LG ve Samsung'un bazı ilk modelleri dışında Blu-ray oynatıcılar HD DVD oynatamaz ve HD DVD oynatıcılar da Blu-ray Diskleri oynatamaz. Bazı Blu-ray oynatıcılar ayrıca Video CD'leri, Super Audio CD'leri ve/veya DVD-Audio disklerini de oynatabilir. Tüm Ultra HD Blu-ray oynatıcılar normal Blu-ray Diskleri ve yanı sıra çoğu DVD ve CD'leri oynatabilir. PlayStation 4 ve PlayStation 5, CD'leri desteklememektedir.

High Fidelity Pure Audio (HFPA), Universal Music tarafından yalnızca Blu-ray optik ses diskleri için yönetilen bir pazarlama girişimidir. 2013 yılında CD'nin olası bir halefi olarak piyasaya sürülen bu ürün, benzer amaçları olan DVD-A ve SACD ile karşılaştırılmıştır.

AVCHD esas olarak tüketicilere yönelik kayıt disksiz video kameralar için yüksek çözünürlüklü bir biçim olarak geliştirilmiştir. Blu-ray Disk tanımlamasından türetilen AVCHD, benzer bir rastgele erişim dizin yapısını paylaşır, ancak daha düşük ses ve video bit hızları, daha basit etkileşim ve AVC-video ve Dolby AC-3 (veya doğrusal PCM) ses kullanımıyla sınırlıdır. Öncelikle bir satın alma biçimi olan AVCHD kayıttan yürütme, Blu-ray Diskleri oynatan aygıtlar arasında evrensel olarak tanınmaz. Bununla birlikte, bu tür birçok aygıt AVCHD kayıtlarını DVD'ler, SD/SDHC bellek kartları, "Memory Stick" kartları ve sabit disk sürücüleri gibi çıkarılabilir ortamlar üzerinden oynatabilir.

AVCREC, geleneksel DVD'lere yüksek tanımlı içerik kaydetmek için bir BDAV kapsayıcısı (container) kullanır. Şu anda AVCREC, Japon ISDB yayın standardıyla sıkı bir şekilde bütünleşiktir ve Japonya dışında pazarlanmamaktadır. AVCREC öncelikle set üstü dijital video kayıt aygıtlarında kullanılır ve bu bakımdan HD REC ile karşılaştırılabilir.

Blu-ray Disk Birliği (BDA), bir Blu-ray Diske 3D film ve 3D televizyon içeriği koyma standartlarını tanımlamaya yardımcı olmak amacıyla film endüstrisi, tüketici elektroniği ve BT sektörleri yöneticilerinden oluşan bir görev gücü oluşturmuştur. 17 Aralık 2009'da BDA, Blu-ray Disk için 3D özelliklerini resmi olarak duyurdu ve uyumluluk, daha uzun 3D disklerin normal oynatıcıların okuyamadığı üç katmanlı olmasıyla sınırlı olsa da, mevcut 2D Blu-ray oynatıcılarla geriye dönük uyumluluğa izin verdi. BDA şunları söyledi: "Blu-ray 3D tanımlaması, şu anda tüm Blu-ray Disk oynatıcılar tarafından uygulanan ITU-T H.264 Gelişmiş Video Kodlama (AVC; Advanced Video Coding) kodek bileşeninin bir uzantısı olan Çoklu Görüntü Kodlama (MVC; Multiview Video Coding) tarafından tanımlanan "Stereo High" profilini kullanarak 3D videoyu kodlamayı gerektirmektedir. MPEG4-MVC, eşdeğer 2D içeriğe kıyasla tipik %50 ek yük ile hem sol hem de sağ göz görünümlerini sıkıştırır ve mevcut 2D Blu-ray Disk oynatıcılarla tam 1080p çözünürlük ile geriye dönük uyumluluk sağlayabilir." Bu, MVC (3D) akışının H.264/AVC (2D) akışıyla geriye dönük uyumlu olduğu anlamına gelir ve eski 2D aygıtların ve yazılımların stereoskopik video akışlarının kodunu çözmesine izin vererek ikinci görünüm için ek bilgileri yok sayar. Bununla birlikte, bazı 3D disklerin diskin 2D olarak görüntülenmesini engelleyen bir kullanıcı sınırlaması kümesi vardır (2D disk genellikle pakete dahil olsa da).

Sony, PlayStation 3 konsoluna 21 Eylül 2010'da bir ürün yazılımı yükseltmesiyle Blu-ray 3D desteği ekledi. Konsol daha önce 21 Nisan 2010 tarihinde yapılan bir güncelleme ile 3D oyun yeteneği kazanmıştı. PlayStation 3, 9 Ağustos 2011'deki 3.70 sürüm yazılım güncellemesinden bu yana 3D Blu-ray oynatırken DTS-HD Master Audio ve DTS-HD Yüksek Çözünürlüklü Ses çalabilmektedir. Dolby TrueHD, Blu-ray 3D sürümlerinin küçük bir azınlığında kullanılır ve bit akışı yalnızca ince PlayStation 3 modellerinde uygulanır (orijinal "tombul" PS3 modelleri dahili olarak kod çözer ve sesi LPCM olarak gönderir). PlayStation VR, bu filmleri bir PlayStation 4'te 3D olarak izlemek için de kullanılabilir. 2018 itibarıyla Walt Disney Studios, Sony Pictures, MGM ve Universal Pictures gibi büyük ev eğlence içeriği de üreten stüdyoların çoğu Kuzey Amerika'da Blu-ray 3D formatını durdurmuş, ancak Güney Amerika, Avrupa, Asya ve Avustralya gibi diğer bölgelerde üretmeye ve satmaya devam etmiştir. Paramount Pictures, tüm dünyada 3D Blu-ray disklerin satışını ve üretimini durdurdu, son 3D sürümleri Ghost in the Shell ve Transformers: The Last Knight olurken, Warner Bros. hâlâ 3D Blu-ray diskleri satmaya ve üretmeye devam etmektedir; bugüne kadar tüm bölgelerde, aralarında Wonder Woman, Blade Runner 2049, Justice League, Tomb Raider, Rampage, Aquaman, The Lego Movie 2: The Second Part, Shazam! ve Godzilla: King of the Monsters'ın da bulunduğu dikkate değer filmler bulunmaktadır.

Ultra HD Blu-ray diskler mevcut standart Blu-ray oynatıcılarla uyumlu değildir. Yüksek Verimli Video Kodlaması (HEVC, High Efficiency Video Coding) kullanılarak kodlanmış, saniyede 60 aşamalı kareye kadar hızlarda 4K UHD (3840 × 2160 piksel çözünürlük) videoyu desteklerler. Diskler, Rec. 2020 (ITU-R Recommendation BT.2020) renk uzayını kullanarak renk derinliğini renk başına 10 bit'e çıkararak hem yüksek dinamik aralığı hem de geleneksel Blu-ray video tarafından desteklenenden daha büyük bir renk gamını destekler.