ТВ-тюнеры Beholder с аппаратным сжатием MPEG 2 - Behold TV M6 и Behold TV M6 Extra

Введение

Сегодня ТВ-тюнер с аппаратным сжатием становится столь же актуальным, как несколько лет назад. Тогда, аппаратный кодировщик в MPEG 2 на плате ТВ-тюнера устанавливался для экономии ресурсов процессора и для предотвращения рассинхронизации аудио и видео потоков при записи. Позднее, когда производительность даже самых дешёвых процессоров позволяла уже не задумываться об экономии ресурсов, необходимость в аппаратном кодеке стала отпадать. Но аппаратный кодировщик в MPEG 2 - обязательное требование для ТВ-тюнера, работающего под управлением Windows XP Media Center Edition. А значит, если вы захотите и под Windows Vista пользоваться оригинальной мультимедийной оболочкой от Microsoft, вам потребуется аппаратный MPEG 2 кодировщик на ТВ-тюнере. А совместное использование двух ТВ-тюнеров для одновременной записи и просмотра двух разных телепрограмм делает MPEG 2 кодер уже практической необходимостью. Поэтому для компании Beholder было важно выпустить новые ТВ-тюнеры серии M6 с аппаратным MPEG 2 кодированием под занавес 2006 года, до релиза Windows Vista. И им это удалось.

Почему пришлось отказаться от Conexant-а

На сегодняшний день самое распространённое решение ТВ-тюнеров с аппаратным кодированием в MPEG 2 - это использование чипов Conexant. Как правило, подобные тюнеры используют "силиконовые" ВЧ-блоки от компании Xceive. И хотя сегодня эти ВЧ-блоки уже почти не уступают традиционным аналоговым "банкам" по качеству, всё же этот тандем нельзя назвать идеальным. Дело в том, что чипы Conexant используют собственные форматы кадра, и для того, чтобы вывести их на экран в режиме просмотра приходится подключать программный конвертор цветовых форматов или выводить на просмотр декодированный MPEG-поток. Грубо говоря, в режиме просмотра телепередач ТВ-тюнер сначала аппаратно кодирует картинку в MPEG, а процессор потом декодирует её обратно. Такая двойная работа приводит к тому, что компьютер тратит ресурсы процессора на преобразование или декодирование видео, и при просмотре загрузка процессора может быть больше, чем при записи. При этом резко повышаются минимальные требования к компьютеру и работа с тюнером становится менее комфортна. Естественно, что для полноценного медиа-центра это вовсе не годится - зачем нам экономить ресурсы при записи, если мы потеряем их при просмотре?

Другой неприятный момент - это потеря чисто аналоговой картинки. Ведь кодировка в MPEG и приводит к появлению артефактов изображения, избавиться от которых можно только искуственно увеличив битрейт. Но даже в этом случае придирчивый пользователь сможет обнаружить характерные "квадратики" на экране.

По этим причинам специалисты компании Beholder не пошли по пути, предложенному Conexant. Ведь качество изображения - конёк их продукции. Учитывая то, что Beholder уже разработал очень сбалансированную плату ТВ-тюнера для элементной базы Philips, обладающую раздельным экранированием аналоговой и цифровой частей, было бы глупо отказываться от неё в пользу сомнительных плюсов решений от Conexant. Решение было найдено в новом MPEG 2 кодировщике Philips SAA6752HS (Empress), который отлично стыковался с уже зарекомендовавшим себя SAA7135HL и позволял сохранить все преимущества последнего.

Характеристики Philips SAA6752HS

Кодирование чересстрочного видео 50/60 Гц в соответствии со стандартом MPEG-2 MP@ML;
Постоянный битрейт до 15 Мбит/сек;
Пиковый битрейт до 16 Мбит/сек;
Программируемая структура GOP;
Оптимизированный алгоритм расчёта векторов движения с широким диапазоном поиска;
Адаптивное квантование;
Программируемые матрицы квантования;
Уменьшение шума с помощью адаптивного медиан-фильтра;
Метод уменьшения шума на базе анализа векторов движения;
Кодирование звука MPEG-1 layer 2
Кодирование звука AC-3 в версии чипа SAA6752HS/103
Поддержка звукового потока LPCM;
Мультиплексирование видео- и аудиопотоков в соответствии со стандартом MPEG-2 (ISO 13818-1);
DVD-совместимый MPEG-2 Program Streams;
D-VHS-совместимый MPEG-2 Transport Streams;
Audio/Video Elementary Streams;
Аппаратная пауза при записи.

Компания Philips поставляет несколько версий чипа SAA6752HS. В версии с индексом 103 поддерживается кодирование звука в формате AC-3. Для чего это может понадобиться, если у нас в России и стереозвук-то вещает не везде и не на всех каналах, а на ТВ-тюнер не подать более двух каналов аудио одновременно? В общем-то, это функция будет полезна тем, кто хочет заниматься видеозахватом с помощью ТВ-тюнера и последующей обработкой записей. AC-3 - это стандарт компрессии аудиопотока в MPEG2 с высокой экономией битрейта. Он позволяет обрабатывать компрессировать от 1 до 6 каналов с битрейтом от 32 до 640 Кбит/с. Формат AC-3 поддерживается большинством DVD-плееров и программных пакетов по обработке видео и аудио. И хотя на смену ему уже приходит формат AAC, формат AC-3 ещё долго будет использоваться производителями программ и железа. Для чего AC-3 в ТВ-тюнере? Для обеспечения лучшей совместимости с профессиональными пакетами редактирования видео и различными медиа-плеерами.

Что же получается, Beholder создал плату, которая выглядит вполне логично: ВЧ-блок Philips MK5, в высоком качестве приёма которого мы уже неоднократно убеждались, чип Philips SAA7135HL с поддержкой стереозвука и эффектов улучшения аудиопотока и аппаратного MPEG кодировщика Philips SAA6752HS. Возможно, чем-то такая конструкция выглядит консервативной, поскольку и ВЧ-блок, и АЦП используется Beholder-ом уже на нескольких поколениях ТВ-тюнеров, но есть ли смысл менять проверенное временем и тысячами пользователей решение в угоду миниатюризации? Думаю, что нет.

Behold TV M6 и M6 Extra

Итак, тюнеры с аппаратным кодировщиком MPEG 2 - это топовые продукты в модельном ряду Beholder. Всего представлены две модели: Behold TV M6 и Behold TV M6 Extra. Отличия "экстра-модели" от обычной - поддержка RDS в режиме приёма FM-радио и поддержка формата AC3 при кодировании звука. Behold TV M6 рекомендуется для покупки теми пользователями, кто планирует использовать ТВ-тюнер под оболочкой Windows Media Center / Vista. И хотя обе модели будут превосходно там себя чувствовать, MCE не поддерживает RDS, так что нет смысла за него переплачивать. Ну а так как даже под этими операционными системами у вас останется возможность использовать родной софт от Beholder, то можно и переплатить за RDS и AC3 и за то, чтобы обладать "экстра-тюнером".

Оба ТВ-тюнера поставляются в тёмных коробках, оформленных в общем стиле продукции Beholder. Единственное, на что обратят внимание знатоки продукции этой компании - это на то, что красивые земные пейзажи уступили место фотографии Лунной поверхности на M6 и Марса на M6 Extra. Ну, в общем, космические технологии :)

Комплектация ТВ-тюнеров не изменилась по сравнению с моделями шестого поколения. Внутри каждой коробочки вы найдёте:

Плату TV-тюнера
Пульт ДУ
Две батарейки к пульту ДУ
ИК-датчик пульта ДУ
Внешний аудиокабель
Внутренний аудиокабель
A/V-кабель
Кабель включения питания
Радиоантенна (только для моделей с FM-тюнером)
Установочный компакт-диск
Компакт-диск InterVideo WinDVD Creator
Руководство по установке

То есть, всё необходимое, чтобы начать работу и даже управлять питанием компьютера с пульта ДУ, включать его по расписанию и, в общем-то, превратить в эдакий самостоятельный видеорекордер.

Как уже было сказано, отличия моделей минимальны. На Behold TV M6 установлен кодировщик SAA6752HS/104, не имеющий поддержки кодировки в AC3 и нет чипа, отвечающего за приём RDS.

На Behold TV M6 Extra есть чип, отвечающий за RDS, а полное обозначение энкодера - Philips SAA6752HS/103, поддерживающий AC3.

На обоих платах монтаж выполнен только на лицевой стороне PCB. Если сравнить M6 с шестисотым семейством ТВ-тюнеров Beholder, то видно, что новая плата стала примерно на 10 мм длиннее. Ведь потребовалось место для установки довольно большого MPEG2 кодировщика и чипа памяти SDRAM объёмом 8 Мб.

Однако, в остальном изменений не так уж и много - все разъёмы, включая внутренние штекеры для подключения кнопки Power компьютера, находятся на месте.

Внешнюю панельку M6 так же унаследовала от "шестисотых". На ней располагаются гнёзда для подключения FM и ТВ антенн, 2.5 мм гнездо ИК-датчика, 3.5 мм гнездо аудио выхода для подключения к звуковой карте и комбинированное гнездо A/V входа. Подключение внешней видеоаппаратуры производится через кабель-разветвитель, поставляемый в комплекте. Он имеет два RCA разъёма для левого и правого звуковых каналов, RCA видеовход и S-Video вход. Удобство такого решения неоспоримо, ведь на панельку платы тюнера все эти разъёмы никак не уместишь!

Тестирование

Одновременно с анонсом серии M6, компания Beholder выпустила новую версию программного обеспечения Behold TV 4.90 и обновлённый набор драйверов. Установка занимает буквально пару минут, после чего запускаем программу. Всё уже знакомо.

Внешне никаких отличий от предыдущих версий не видно, и пока что ничего не говорит о том, что у нас тут тюнер с аппаратным MPEG кодировщиком. Производим сканирование и настраиваем каналы. Традиционно, ТВ-тюнер Beholder находит все доступные каналы, настраиваясь на наилучшее качество. Подстройка и удаление "каналов-призраков" не требуется. Закрываем программу и приступаем к замерам загрузки CPU ТВ-тюнером. Отключаем все дополнительные плагины Behold TV, делаем оверлейную поверхность и аппаратную обработку изображения при просмотре.

Тестовая система:

Pentium D 2.8 ГГц (2x1Mb L2)
1024 Mb DDR2
Windows XP SP2

В спокойном состоянии диспетчер задач Windows говорит о 1% загрузке процессора. Нажимаем на иконку Behold TV - и мгновенно получаем картинку перед глазами. Загрузка прыгает до 15% и тут же опускается до 7%. При просмотре загрузка колеблется от 5 до 7 процентов. Неплохо.

Чтобы увидеть отличия тюнера с Hardware MPEG 2 от обычного, нам надо зайти в панель таймшифта, сдвига во времени.

Здесь мы видим, что по умолчанию для режима сдвига во времени (когда ТВ-тюнер делает видеозапись, а компьютер одновременно - её воспроизводит) уже по умолчанию используется аппаратный MPEG-2 кодировщик. Обычно, использование таймшифта загружает процессор на 40-50% в зависимости от качества, но аппаратный MPEG 2 кодировщик позволяет снизить эту нагрузку до 15%. И что интересно, если мы нажмём на паузу и в этот момент программа BeholdTV будет только записывать трансляцию на жёсткий диск, но не воспроизводить её, то загрузка упадёт до 2-3%. Феноменально!

Посмотрим на панель записи видео. Многие ТВ-тюнеры с аппаратным MPEG 2 энкодером от Conexant и Nec умеют записывать только в "родные" форматы - MPEG 1/2, а запись со сторонними кодеками если и поддерживается, то в малом разрешении. Как вы думаете, у ТВ-тюнеров Behold TV M6 всё точно так же? Конечно нет, ведь кодировщик Philips SAA6752HS может не использоваться при записи, и не накладывает никаких ограничений.

Как видно на скриншоте, вы можете выбрать любой формат и запись с любым кодеком, установленным в системе, с любым битрейтом и любым разрешением. Правда, в этом случае, как уже было сказано, MPEG кодировщик не будет задействован и экономии ресурсов не будет, загрузка процессора может достигать 50%, в зависимости от выбранного кодировщика и его настроек. Чтобы задействовать аппаратный кодер, в "способе видеозаписи" выбираем "Hardware MPEG2 DVD".

Установки по умолчанию позволяют добиваться лучшего соотношения качества и объёма файла, как на DVD. При записи с этими параметрами нагрузка на процессор увеличивается с 5-7 до 8-9 процентов. То есть, запись нам даётся практически бесплатно.

Для тех пользователей, которые предъявляют какие-то особенные требования к качеству записи, существует панель расширенных настроек. Все параметры здесь заданы на английском языке, но даже если перевести их на русский, неподготовленному человеку легче не станет.

Вы можете настраивать битрейт (постоянный, переменный с установкой среднего значения и с настройкой пикового значения), настройку фильтрации шумов и даже задавать параметры матрицы квантизера.

В общем, останутся довольны и любители поковыряться с низкоуровневыми настройками записи, и пользователи, которым "надо чтоб работало", не желающие вникать в тонкости MPEG кодировки.

Качество изображения традиционно не вызывает нареканий и оценивается на отлично.

Выводы

Очень часто ТВ-тюнеры с аппаратыми MPEG 2 кодировщиками вызывают много вопросов. Чем-то приходится платить за установку дополнительного процессора на плату, и речь не только о деньгах. Где-то отсутствует радио, где-то необоснованно завышена нагрузка на процессор при просмотре, а где-то нет возможности делать запись с посторонним кодеком. Компания Beholder создала ту самую модель аппаратного ТВ-тюнера, когда вы ничем не жертвуете при его покупке, наоборот - вы получаете определённые преимущества его кодировщика. Все результаты разработок компании Beholder, все технологии и программные функции реализованы и в серии M6, поэтому на сегодняшний день это - лучшие ТВ-тюнеры от компании Beholder.