Personal Cinema - новая ТВ-игрушка от NVIDIA

Введение

Компания NVIDIA уже на протяжении нескольких лет является лидером в индустрии игровых видеокарт. Кому-то это нравится, кому-то - нет, но это так. Порой, из-за отсутствия достойной конкуренции, компании NVIDIA невольно приходилось "конкурировать" даже самой с собой. Производители щеголяли друг перед другом новыми модификациями, привлекали покупателей полезными функциями и невероятными расцветками плат, но то была конкуренция производителей плат, а не чипов - все эти платы сделаны на чипах от NVIDIA.
Не знаю, с чего всё началось: то ли NVIDIA надоело вариться в этом бульоне, то ли компании стало просто тесно на рынке видеочипов, но компания NVIDIA стала разрабатывать новые направления.
Используя опыт разработки передовых 3D-видеочипов, компания разработала nForce - чипсет с интегрированной графикой и мощным звуковым ядром для процессоров AMD. Судя по всему, первый опыт компании на новом поле деятельности оказался очень удачным, и в данный момент этот чипсет находится в стадии окончательной "шлифовки".
Но вернемся видеокартам. Существующее здесь положение вещей, по идее, должно устраивать NVIDIA - по всем направлениям у компании есть достойные предложения. Быстрые дорогие игровые чипы - есть. Недорогие игровые? Для офисных нужд? Есть. С поддержкой двух мониторов? С видеовыходом, видеовходом, поддержкой цифровых мониторов? Пожалуйста!
Для полноты картины NVIDIA не хватало лишь плат типа "всё в одном", со всевозможными входами-выходами и TV-тюнером на борту. Например, у 3dfx была такая плата, у MATROX - есть, у ATI - тоже, естественно. А появление новых Radeon 8500, на базе которых ATI по традиции обязательно должна была выпустить платы с TV-тюнером на борту (и выпустила: ALL-IN-WONDER RADEON 8500DV), наверняка побудило NVIDIA к более срочным действиям.

27 августа 2001 года NVIDIA анонсировала Personal Cinema:

Эта коробочка, содержащяя в себе, помимо всех остальных функций, TV-тюнер, и есть "наш ответ Чемберлену" - ответ NVIDIA в новой для себя области. Компания пошла другим путем, нежели ATI, MATROX и 3dfx, решив не интегрировать тюнер на плате, а оформить в отдельном корпусе. Что из этого получилось - посмотрим.
За возможность протестировать новую "игрушку" от NVIDIA стоит поблагодарить компанию VisionTek, которая первой выпустила на базе NVIDIA Personal Cinema свой комплект - Xtasy 5564 Everything.

NVIDIA Personal Cinema в исполнении VisionTek

Комплект Xtasy 5564 Everything от VisionTek, как и платы Xtasy на базе NVIDIA Titanium, которые я рассматривал в предыдущем обзоре, поставляется в оригинально оформленной коробке:

В комплект входит зеленая коробочка - AV/Tuner Box, который для простоты я буду называть ТВ-тюнером или просто тюнером, пульт дистанционного управления тюнера, плата Xtasy 5564 на базе NVIDIA GeForce2 MX400, комплект кабелей и переходников, компакт-диск с драйверами и программным обеспечением, руководство по установке и батарейки для пульта:

Подробнее о комплекте: видеокарта, входящая в поставку, выполнена на чипе GeForce2 MX400 и оснащена 64 МБ видеопамяти SAMSUNG с временем доступа 6 нс:

Не буду заострять на плате внимание, отмечу лишь, что она оснащена видеовходом и видеовыходом: на ней установлен чип Philips SAA7108E, обеспечивающий кодирование и декодирование TB-сигнала:


Пульт дистанционного управления удобно ложится в ладонь и внешне не вызывает никаких замечаний. Кнопки пульта подписаны так, что с первого раза понятно назначение почти каждой. Единственный замеченный недостаток пульта - если кнопки в нижней части пульта расположены удобно, то для доступа к верхним кнопкам пульт приходится перехватывать. Впрочем, это - недостаток всех длинных пультов:

Тюнер - главная часть комплекта Xtasy 5564 Everything, выглядит замысловато: через полупрозрачный пластиковый корпус с логотипом NVIDIA проглядывают детали внутреннего устройства:

Внутри корпуса находится плата, на которой распаян экранированный высокочастотный модуль, инфракрасный приемник дистанционного управления, цепи коммутации и логики. Для фото я снял экран с ВЧ-модуля:

Управление тюнером осуществляется видеокартой через управляющий кабель по шине, разработанной Philips - I2C. К слову, и ВЧ-модуль, и логика выполнены на чипах от Philips. Да и на видеокарте из комплекта установлен ТВ-чип от Philips. Кругом Philips...
Но вернемся с тюнеру. Модуль имеет следующие разъемы:

Высокочастотный вход для подключения ТВ-антенны или кабеля
S-Video и композитный вход видеосигналов
S-Video и композитный выход видеосигналов
Линейный вход аудио
Линейный выход аудио
Разъем для подключения управляющего кабеля

Назначение всех разъемов модуля понятно, лишь о разъеме для подключения управляющего кабеля и о самом управляющем кабеле стоит рассказать подробнее.
По отдельным экранированным проводникам этого кабеля идут видеосигналы, как от входных разъемов тюнера к видеокарте, так и в обратную сторону. Фактически, когда не осуществляется прием ТВ, модуль "прозрачен" для видеосигналов и представляет собой не более чем своего рода переходник.
Когда же тюнер включен на прием ТВ, выходной видеосигнал с ВЧ-модуля поступает через этот кабель на видеовход карты, и уже там переводится TV-чипом в цифровую форму.
Помимо этого, по отдельным проводникам кабеля обеспечивается управление и питание тюнера.

Судя по всему, модуль разрабатывался с возможностью поддержки функций FM-радио, но компоненты, отвечающие за FM-часть, не распаяны, ВЧ-модуль не имеет разъема для подключения радиоантенны, а место над подписью "FM" пустует:

Нельзя обойти вниманеием то, что тюнер от NVIDIA имеет непривычный разъем ( F-разъем ) для подключения ТВ-антенны, и при её подключении могут возникнуть сложности. Сравните ВЧ-часть и разъем для подключения антенны на AverTV и NVIDIA Personal Cinema:

Впрочем, F-разъем обеспечивает гораздо более надежный контакт, так что в этом плане он имеет преимущество в сравнении с привычным для нас ВЧ-разъемом.
ВЧ-части, кстати, с виду вообще одинаковы, однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что микросхемы в них установлены всё-таки разные, хотя и от одного производителя - PHILIPS.

Драйверы, программное обеспечение

При установке NVIDIA Personal Cinema в системе появляются новые устройства:

Вместе с драйверами устанавливаются программы InterVideo WinDVD, WinDVR и программа для захвата редактирования видео - MGI VideoWave 4.
InterVideo WinDVD - программный проигрыватель DVD, и ничем особенным, кроме симпатичного внешнего вида панели управления, он не выделяется:

InterVideo WinDVR, управляющая панель которого оформлена почти так же, управляет собственно тюнером:

Для комфортного использования он наделен необходимыми функциями, но не все из них работают корректно. Так, функция "timeshifting", или "сдвиг времени", не работает. Суть этой функции заключается в том, что воспроизведение изображения и звука осуществляется с задержкой по времени относительно транслируемого сигнала. Это становится возможным благодаря тому, что включается режим записи в буфер "на лету" и последующего воспроизведения с запаздыванием, то есть сдвигом по времени. Это позволяет, включив эту функцию, отлучиться от экрана на пару минут и не потерять важной информации. На данный момент InterVideo WinDVR, к сожалению, некорректно работает со "сдвигом времени", так что оценить все прелести этой функции мне не удалось.

WinDVR, как и положено программе, управляющей ТВ-тюнером, имеет множество настроек, которые выведены на общую панель.
В закладке "Channels" панели настроек можно запустить сканирование TB-диапазона, выбрать из найденных понравившиеся каналы и назвать их по желанию:

В закладке "Display" можно настроить параметры вывода изображения на экран:

Закладка "TV" отвечает за выбор телевизионных стандартов, здесь достаточно указать страну, и соответствующие параметры будут выбраны автоматически, но можно установить их и вручную:

Параметры захвата и записи видеоряда в файл можно установить в закладке "Record":

В закладке "Storage" можно указать место для складирования записанных файлов:

Что ж, к захвату я вернусь позже, а сейчас уж пора переходить к тестированию.

Условия тестирования

Для сравнения качества изображения при просмотре ТВ использовались:

Видеокарта MATROX Marvel G450 eTV, ВЧ-часть - производства SAMSUNG, видеодекодер - S5D0127X01 также от SAMSUNG.
ТВ-тюнер AVerMedia AVerTV model 103, ВЧ-часть - производства PHILIPS, видеодекодер - Conexant FUSION 878A.
Телевизор SAMSUNG CS-25D4 R

Тестирование проводилось при подключении коллективной антенны.
Качество сигнала при тестировании было далеким от совершенства, поэтому тюнеры работали в условиях, которые не позволили добиться безупречного качества приема. Однако, все тюнеры были протестированы в одинаковых условиях, поэтому такое тестирование вполне объективно.
Для оценки изображения, получающегося на телевизоре, я подключал композитный видеовыход телевизора к композитному входу ТВ-тюнера NVIDIA Personal Cinema. При таком подключении ВЧ-частью служил ВЧ-тракт телевизора, а оцифровку производил чип SAA7102, установленный на видеокарте из комплекта Xtasy 5564 Everything.

Качество приема

Для сравнения качества приема я включал три "контрольных" канала, которые были найдены и устойчиво принимались всеми тюнерами.

Для начала - 4-й канал, на котором во время тестирования, как по заказу, трансляция программ прервалась и появилась настроечная таблица :) Привожу захваченные кадры:

MATROX Marvel G450 eTV:

AVerTV 103:

NVIDIA Personal Cinema:

Телевизор SAMSUNG CS-25D4 R:

Как видно по захваченным кадрам, ВЧ-часть NVIDIA Personal Cinema, возможно, обладает наименьшей чувствительностью, поэтому и качество приема 4-го канала оказалось хуже всех. Другая возможная причина - неточная настройка на частоту канала. К сожалению, возможности вручную подстроить частоту у NVIDIA Personal Cinema нет.
Кадр с AVerTV 103 оказался гораздо качественнее, но картину портят шумы.
G450 eTV обладает хорошей фильтрацией шумов, и, похоже, неким образом сглаживает изображение на этапе оцифровки, так что субъективно изображение выглядит уже намного лучше, однако, мелкие детали при этом теряются: обратите внимание на отсутствие тонких белых диагоналей внутри черных прямоугольников по бокам от центра.
Изображение на телевизоре оказалось наиболее близким к идеалу, но не идеальным: в кадре видны голубоватые шлейфы, тянущиеся за черными полями.

Дальше - хуже. Третий канал, качество сигнала - отвратительное:

MATROX Marvel G450 eTV:

AVerTV 103:

NVIDIA Personal Cinema:

Телевизор SAMSUNG CS-25D4 R:

Чуда не произошло, и ни тюнеры, ни телевизор не смогли выдать приличную картинку. Хорошо видно, что все тюнеры, кроме AVerTV 103, фильтруют изображение, из-за чего шумы выглядят как темные и светлые пятнышки, в отличие от AVerTV 103, у которого изображение при ближайшем рассмотрении оказывается мешаниной горизонтальных штрихов.

Хватит издеваться над тюнерами, пора посмотретть, что будет на экране при благоприятных условиях. Привожу кадры максимального качества, которого удалось добиться на каждом из тюнеров:

MATROX Marvel G450 eTV:

AVerTV 103:

NVIDIA Personal Cinema:

Телевизор SAMSUNG CS-25D4 R:

MATROX Marvel G450 eTV показал отличную картинку, никаких особых замечаний у меня нет.
AVerTV 103 даже при хорошем сигнале исполосовал кадр разноцветными штрихами, и здесь проявилась как низкая чувствительность ВЧ-части, так и недостатки чипа FUSION 878A, производящего оцифровку.
У ВЧ-части NVIDIA Personal Cinema тоже есть проблемы: в кадре видны красные шлейфы и рябь.
Качество изображения телевизора оказалось просто превосходным. Кстати, это - плюс в пользу NVIDIA Personal Cinema, ведь телевизор во всех тестах использовался лишь в качестве ВЧ-части, а оцифровку производило детище NVIDIA и VisionTek. Обратите внимание, бурная жестикуляция героини не привела к появлению "расчески" (interlacing), характерной для ситуации, когда видеопоток с чересстрочной разверткой отображается на устройстве с прогрессивной разверткой. То есть, чип PHILIPS SAA 7108E, примененный в NVIDIA Personal Cinema, превосходно справляется с этой проблемой.

О том, что такое чересстрочная и прогрессивная развертка, "расческа", а также немного о ТВ - в лирическом отступлении.

Пространное лирическое отступление о ТВ

Телевизионное изображение передается в эфир построчно, и телевизоры отображают его строками.
В кинескопе фонтан электронов, бьющий из электронной пушки, фокусируется и разгоняется высоким напряжением (никогда не пробовали возиться во внутренностях включенного телевизора? Ну и слава Богу :) ). Отклоняясь под действием электромагнитов, он обегает экран, "рисуя" на нем строки: слева направо, потом гасится, отклоняется обратно влево и чуть ниже, и "рисует" новую строку - снова слева направо... Закончив отображение нижней строки кадра, луч гасится, возвращается в левый верхний угол и начинает рисовать следующий кадр. И таких кадров - 50 или 60 в секунду... Яркость свечения регулируется интенсивностью, с которой пучок электронов бомбардирует светящееся покрытие на внутренней поверхности кинескопа.
Если на кинескопе выложить зигзагом нить, повторяя путь электронного пучка, и закрасить ее в цвета, которые видны на изображении, то, вытянув эту нить в прямую, можно примерно представить себе "разложение" телевизионного сигнала, описывающего это изображение. Но, разумеется, кроме информации о яркости и цвете, эта нить должна нести информацию о синхронизации, да и длина ее должна быть короче, чем получилось - после отображения строки луч возвращается к началу следующей за гораздо меньшее время, чем то, которое требуется ему для "рисования" строки. Например, по принятому в Европе стандарту, длительность "рисования" строки составляет 52 мкс, а длительность обратного хода луча - 12 мкс.
Кстати, в краткие интервалы, во время которых луч погашен, в телевизионных стандартах предусмотрена возможность втискивать небольшие порции цифровой информации, например, телетекст или субтитры. И от этого не страдает изображение - телевизор просто не в состоянии показать это как часть изображения, потому что луч в эти моменты погашен.

В существующих телевизионных стандартах - PAL, SECAM, NTSC - применяется так называемая чересстрочная развертка. Что это значит?
Из-за нехватки полосы пропускания (вот оно как.. и тут её не хватает :) ) при существовавшем во время бурного развития телевидения уровне технического оснащения никак не удавалось передавать изображение с приемлемой частотой кадров целиком, поэтому было принято решение применить чересстрочную развертку.
При чересстрочной развертке электронным лучом "рисуются" не все строки изображения, а только четные или нечетные, и этот выбор чередуется: за один проход луча по экрану отображаются четные строки, в следующем - нечетные. Такие проходы называются полями или полукадрами.
Инерция человеческого зрения вкупе с применением в кинескопах веществ, относительно долго светящихся после бомбардировки электронным пучком, позволяет почти не замечать недостатков, связанных с применением чересстрочной развертки. Лишь на мелких деталях и особенно тексте бывает заметно мерцание (flickering).

Компьютерные мониторы уже давно не используют чересстрочную развертку, в них луч "рисует" последовательно все строки каждого кадра, и такая развертка называется прогрессивной.
Отображать на экране монитора, обладающего прогрессивной разверткой кадры записанного видеоряда или изображение с ТВ-тюнера с чересстрочной разверткой, не теряя в качестве, можно, складывая в один кадр друг за другом четные и нечетные строки из каждых двух полукадров исходного изображения (метод деинтерлейсинга Weave). Но при этом, помимо снижения частоты смены кадров в 2 раза, может возникнуть неприятный эффект, который часто называют "расческой":

Возникает он из-за того, что движущийся объект в процессе съемки в одном полукадре находится в одном месте, а к моменту съемки второго полукадра он уже успевает немного переместиться, а мы, складывая в один кадр строки из двух полукадров, разделенных между собой 1/50 долей секунды, получаем такую вот печальную картину.
Другой способ отображения разделенных на поля кадров на экран монитора - просто продублировать строки в каждом из полей (метод BOB). При этом частота смены кадров будет такой же, как и у источника, "расчески" не будет, но четкость изображения по вертикали уменьшится в 2 раза:

Разумеется, разработчики чипов, осуществляющих декодирование и оцифровку видеосигнала, знают об этих проблемах, и cовременные чипы обрабатывают изображение более сложным образом, да так, что оно уже мало чем отличается от картинки на экране телевизора, которая в нашем случае должна быть примерно такой:

Чип PHILIPS SAA 7108, установленный на видеокарте из комплекта NVIDIA Personal Cinema от VisionTek, судя по картинке, легко справляется с отображением движущихся объектов, обеспечивая прекрасное качество изображения:

Захват кадров и видеоряда

InterVideo WinDVR позволяет захватывать кадры и видеоряд и записывать их на жесткий диск.
Захват кадров осуществляется прямо с панели WinDVR и происходит мгновенно. Захваченные кадры складываются на отдельную панель, где можно их просмотреть и сохранить понравившиеся:

Кадры сохраняются в формате BMP - 24 бита.
Видеоряд записывается в формате MPEG1 или MPEG2. Для записи видеоряда можно использовать как стандартные схемы, так и созданные по своему желанию:

Создание собственной схемы:

Настройки формата записи:

Настройки параметров компресии видеопотока:

Настройки аудио:

Захват видео я пробовал производить на достаточно мощной машине, поэтому никаких трудностей при этом не возникло, единственное неудобство - постоянно приходится следить за объемом свободного места на жестком диске. Но и для тех, кто хочет записывать с максимальным качеством, и для тех, кому важен объем получаемых файлов, есть возможность настроить параметры захвата и компресии по своему усмотрению.

Дополнительные функции, телетекст

Из дополнительных функций больше всего мне понравился планировщик задач. Можно настроить тюнер на любое количество действий, в любое время, единожды или каждый день. Например, можно заставить его записать футбольный матч, каждый день записывать утренний выпуск новостей и т.д.:

Насколько я смог разобраться, декодирование цифровые вкраплений в видеосигнал, таких, как телетекст и Closed Caption (субтитры), NVIDIA Personal Cinema, к сожалению, пока не поддерживает, хотя чип PHILIPS SAA7108 судя по информации на сайте PHILIPS, способен распознавать подобные данные.

Заключение

NVIDIA Personal Cinema вполне можно назвать удачным продуктом, тем более, что это - первый опыт NVIDIA в создании ТВ-тюнера. Он обладает и достоинствами, и недостатками, cвойственными всем ТВ-тюнерам, но, в силу необычной реализации, имеет и собственные плюсы и минусы.
Например, то, что изображение от TB-тюнера передается по управляющему кабелю в аналоговом виде, исключает риск возникновения аппаратных конфликтов с другими компонентами компьютера по сравнению с тем случаем, когда используется тюнер на плате PCI, но, с другой стороны, требует от видеокарты должной поддержки - функций VIVO, питания и управления тюнера. Видимо, поэтому, в комплект сразу входит и видеокарта.
F-разъем обеспечивает более надежное соединение, но может вызвать трудности при подключении - нужно переделывать разъем на антенном кабеле или искать переходник.
Миниатюрность - с одной стороны, есть хорошо, а с другой - плохо: будучи подключена всевозможными кабелями к другим устройствам, эта маленькая и легкая коробочка постоянно норовит соскользнуть с положенного места.
Пульт дистанционного управления - здорово, но если тюнер со связкой кабелей кому-нибудь захочется убрать с глаз подальше, то не факт, что пульт дистанционного управления будет нормально с ним работать...
Короче, плюсы NVIDIA Personal Cinema:

Стильный дизайн;
Хорошая функциональность;
Наличие видеовхода и видеовыхода;
Наличие пульта дистанционного управления;
Отличное качество оцифровки изображения;
Сопровождение качественным программным обеспечением;

Минусы:

Низкая чувствительность ВЧ-части
Отсутствие ручной подстройки частоты каналов
Нестандартный разъем для подключения антенны
Некорректная работа timeshifting
Отсутствие поддержки телетекста, Clоsed Caption
Некоторые неудобства, связанные с миниатюрностью и "легковесностью" тюнера
Отсутствие FM-тюнера