Макет северного дома. Пили, пила...Цифровое телевидение... ("Сделай сам" №1∙2010)

Цифровое телевидение

В.Н. Сарафанников

Вопрос:

Ответ:

В.Н. Сарафанников, Московская обл.

Уже не в одном номере журнала повторяется эта просьба, а ответа пока нет. Между тем со временем вопрос приобретает всё большую актуальность, но ясности в проблеме не становится больше. Об этом свидетельствует и имеющаяся эклектика понятий, которую усугубляет специфика терминологии. Да, проблема есть. Попробуем, используя материалы СМИ, её обозначить, а заодно оценить нашу готовность к такой технической новации, как цифровое телевидение. Возможно, что текст перегружен техницизмами и транскрипцией некоторых понятий на английском языке, но это неизбежно, учитывая специфику вопроса.

Эпоха аналогового телевидения неуклонно близится к концу. Недаром Еврокомиссия обязала все страны, входящие в Европейский Союз, закончить полный переход к цифровому телевещанию уже к 2015 году. Цифровое телевещание базируется на Глобальной Модели Системы Цифрового Телевизионного Вещания (global model of digital broadcasting; global model) — модели, созданной Международным союзом электросвязи совместно с Международной организацией по стандартизации и предусматривающей использование цифрового телевизионного вещания для массового многоцелевого информационного обслуживания потребителей.

Россия шагает в ногу с прогрессом. Правительством РФ было принято распоряжение № 706-р от 25 мая 2004 года «О внедрении в РФ европейской системы цифрового телевизионного вещания DVB», и реализуется соответствующая концепция Федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие телерадиовещания в РФ (2007–2015 годы)». В соответствии с этими документами предусматривается дальнейшее комплексное развитие телерадиовещания в России с переходом на цифровую систему до 2015 года в три этапа: 2007–2009 гг.; 2010–2012 гг., 2013–2015 гг.

Причин такой тотальной, практически общемировой тенденции перехода на цифровое телевидение много, но все они связаны с «нелюбовью» к аналоговому вещанию. Прежде всего напомним суть этих понятий.

Аналоговое вещательное телевидение— вещательное телевидение, в котором используют технические средства для формирования, передачи и приема аналоговых телевизионных сигналов. В этом случае изображение при помощи телекамеры преобразуется в аналоговый (то есть непрерывный во времени) видеосигнал, который с помощью модулятора воздействует на один из параметров высокочастотного (несущего) электромагнитного излучения и через передающую антенну телецентра излучается в эфир. На приёмной части процесс идёт в обратном порядке: приемная антенна — телеприёмник, в котором осуществляется демодуляция, выделение (разделение) каналов изображения и звука — воспроизведение изображения и звука. Основная характеристика аналогового сигнала — ширина спектра частот. Измеряется в «Герцах» (Гц; Hz,), а также в производных от этой величины (kHz, MHz, GHz).

Цифровое вещательное телевидение (digital broadcast television) — вещательное телевидение, в котором используют технические средства для формирования, передачи и приема цифровых телевизионных сигналов. В этом случае несущая частота модулируется последовательностью кодовых (цифровых) комбинаций электрических импульсов. Цифровая комбинация представляет собой последовательность нулей и единиц (двоичный код), определяющую значение параметра в данный момент времени (дискретно). Для передачи как нуля, так и единицы используется один бит информации. Основная характеристика цифрового сигнала — скорость передачи информации. Измеряется в бит/сек, а также в производных от этой величины (кбит/сек; Мбит/сек; или kbps; Mbps — в английской транскрипции).

На сегодняшний день наибольшее распространение получили три стандарта аналогового ТВ: NTSC, PAL и SECAM.

NTSC (National Television Standards Committee). Эта система была разработана в США и принята для вещания в 1953 г. Стандарт обеспечивает разрешение в 525 строк, обновляется с частотой 30 кадров в секунду — вернее, 60 полукадров (полей) с учетом чересстрочной развертки. Основной недостаток NTSC — высокая чувствительность к искажениям сигнала на уровне канала передачи. В настоящее время этот стандарт используется в большинстве стран Северной и Южной Америки и некоторых азиатских государствах.

PAL (Phase Alternation Line) — используемый практически во всем мире стандарт, принятый в 1967 г. Его главное преимущество перед американской разработкой — высокая стабильность информации об оттенке. Сигнал имеет разрешение 625 строк при 25 кадрах в секунду (50 полей).

SECAM (Systeme en Couleur aver Memoire — во французской транскрипции) начали использовать в некоторых странах с 1969 г. Этот стандарт, как и PAL, имеет большое вертикальное разрешение (625 строк). При этом передача двух цветоразностных сигналов производится последовательно, а сигнал яркости — непрерывно, что позволяет получать устойчивый оттенок, стабильную насыщенность изображения.

Очевидно, что стандарты несовместимы, то есть получить цветное изображение на телевизоре другого стандарта практически невозможно. Таким образом, распространение одного канала, пусть даже самого интересного, ограничено территориальными границами. Не стоит также забывать, что частоты, выделяемые для телеканалов, ограничены. На каждой полосе можно разместить только один аналоговый канал. Самая большая беда аналогового телевидения — его, мягко говоря, неудовлетворительное качество. Принцип частотного разделения видеосоставляющей сигнала не позволяет идеально разграничить компоненты цвета и яркости в пересекающихся областях спектра. А уж обеспечить устойчивый прием при использовании телевизионной техники в автомобиле, да еще и на значительном расстоянии от передатчика, оно точно не в состоянии.

Телевизионный стандарт SECAM принят и в России. Поэтому напомним его основные характеристики: число строк—625; формат кадра 4/3; развертка — чересстрочная — 25 Гц; частота строк — 15625 Гц; разность несущих частот изображения и звука — 6,5 МГц. В метровом диапазоне транслируется 12 каналов; в диапазоне 48,5-100 МГц — 5 каналов; в диапазоне 174–230 МГц — 7 каналов, а также в диапазоне дециметровых волн (470-1 ООО МГц) — 66 телевизионных каналов шириной 8 МГц каждый.

Стандарт способен обеспечить разрешение 720 X 576 пикселей (pxl) — элементарных точек на экране телевизора.

В настоящее время в России телевидение (ТВ) вещает в основном в аналоговом виде. Телевидение сегодня — это, в большинстве своём, передача эфирного сигнала с ретрансляционных телевизионных пунктов, позволяющих транслировать несколько ТВ-каналов, на ограниченной территории. Все они завязаны между собой в единую телерадиосеть, которая охватывает большую часть территории России.

Аналоговый сигнал передается (ретранслируется) и в сетях кабельного телевидения (КТВ). Режим ретрансляции — это основной режим работы сети КТВ, который обеспечивает приём сигналов телевизионных программ, радиопрограмм и других сообщений электросвязи, распространяемых наземными, спутниковыми или другими средствами связи, а также их последующее преобразование и передачу абонентам (пользователям) в полном объёме, без изменения содержания программ. К сожалению, получаемого в сети КТВ лучше, чем в случае приёма от индивидуальных телевизионных антенн. Но и в КТВ сигнал может ухудшиться из-за длины кабеля (естественное затухание сигнала), а также из-за воздействия помех от сети электропитания 220В, телефонных линий, используемых конечными потребителями делителей сигнала на несколько телевизоров, окисления контактов и даже из-за наличия параллельно проложенного кабеля другого кабельного оператора.

Чем же цифровое телевидение лучше? Во-первых, высокое качество картинки и звукового сопровождения, более высокая помехозащищенность трансляции по сравнению с аналоговым вещанием. Во-вторых, увеличение числа передаваемых каналов в том же частотном диапазоне, так как появляется возможность передавать от 4 до 8 каналов на одной частоте. При этом каждый цифровой канал позволяет единовременно транслировать до десятка телевизионных и четырех радиопрограмм.

Третья особенность цифрового телевидения — частотный диапазон не настолько широк и не позволяет передавать более 60 каналов в сети кабельного телевидения. Конечно, качество изображения — это наличие сопутствующих сервисов (возможность покупки телеканалов по выбору, интерактивность видео по запросу, телегид и прочее). Кроме того, цифровое телевидение может обеспечить доступ к Интернету и справочной информации с помощью дополнительного канала (естественно, за отдельную плату). Немаловажно, что качество звука (стереозвука) радиоканалов, транслируемых в общем с телевизионным вещанием потоке, сопоставимо с качеством звукового формата mp3, то есть воспроизводимого с CD или DVD. Концептуально развитие современных систем телевидения связано с повышением четкости изображения (цифровое телевидение), увеличением помехоустойчивости (кабельное телевидение) и дальности действия (спутниковое телевидение).

Цифровое телевидение базируется на технологии с использованием стандарта сжатия информации MPEG-2, разработанного в 1992 г. группой экспертов (Moving Pictures Expert Group) по движущимся изображениям в реальном времени по каналам связи, традиционно используемым для аналогового телевидения. Она изначально задумывалась как универсальный транспорт, в принципе позволяющий передавать любые цифровые данные по любому каналу связи. Технология обеспечивает мультиплексирование (объединение) нескольких программных цифровых потоков MPEG в один транспортный поток. Кроме того, в мультиплексор загружается статическая служебная информация, которая периодически вводится в транспортный поток. Таким способом параллельно с программами телевидения и радио передаются многоязыковые субтитры, электронная программа передач (EPG — Electronic Program Guide), телетекст, названия программ, которые автоматически загружаются в приемник, признаки этих программ (возрастной уровень, категория), сигналы точного времени и другая сервисная информация. Количество программ, объединяемых в поток, выбирается таким образом, чтобы после канального кодирования и модуляции радиочастотный сигнал цифрового телевидения занимал бы полосу частот не большую, чем сигнал одной аналоговой телевизионной программы.

На основе этого алгоритма разработаны и получили активное распространение три стандарта цифрового телевидения:

DVB (Digital Video Broadcasting) — европейский;

ATSC (Advanced Television Systems Committee) — американский;

ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) — японский (также планируется использование этого стандарта в Бразилии).

Американский и японский стандарты — сугубо наземные и не подразделяются на виды.

В зависимости от среды распространения телевизионного сигнала европейский стандарт DVB имеет несколько модификаций: DVB-C (Cable — кабель) — распространение цифрового ТВ-сигнала по кабелю; DVB-H (Handheld — «наладонник», то есть для портативных устройств) — наземное вещание ТВ на мобильные терминалы (телефоны); DVB-T (Terrestrial — наземная антенна) — распространение цифрового ТВ-сигнала в эфире; DVB-S (Satellite — спутник) — распространение цифрового ТВ-сигнала через ИСЗ (искусственные спутники Земли).

В каждой спецификации DVB используется свой вид канального кодирования и модуляции, при которых радиочастотные параметры цифрового сигнала наилучшим образом соответствуют специфике данной физической среды. Например, в спутниковом телевидении сигнал плохо защищен от помех, зато используемые частотные диапазоны (4000 МГц и 12000 МГц) позволяют занять сигналом относительно широкую полосу частот (до 36 МГц). Поэтому применяются одновременно два помехозащитных кода и четырехпозиционная фазовая манипуляция (QPSK) — малоинформативная (2 бита на символ), но хорошо защищенная от помех. В кабельном цифровом телевидении влияние помех существенно меньше, зато сигнал должен занимать полосу не более 8 МГц. Поэтому в кабельной версии DVB-С используется только один вид кода, но многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция 64QAM (6 битов на символ) или 256QAM (8 битов на символ). Таким образом, цифровые телевизионные программы DVB могут передаваться вместе с аналоговыми программами в одних и тех же традиционных распределительных телевизионных сетях.

Разработчики стандарта DVB-Т уделили особое внимание устойчивости приема сигнала и его невосприимчивости к переотраженным сигналам. Еще из школьного курса физики известно, что радиоволны метрового и дециметрового диапазонов очень негативно относятся к каким-либо препятствиям на своем пути — они способны только отражаться от них, но никак не огибать. Поэтому, даже если из вашего окна открывается чудный вид на Останкино, никто не сможет гарантировать вам идеального приема канала. Стоит только пройтись по комнате, как сразу же на экране телевизора появятся помехи. Это связано с тем, что телевизор начинает принимать не только основной сигнал от телебашни, но и волны, отраженные от человеческого тела. Для борьбы с этим эффектом в DVB-Т используется специальный алгоритм — информация посылается с передатчика не непрерывным потоком, а разбивается на небольшие пакеты и передается с перерывами. В этом случае эффект эха помогает не только четко передать основной сигнал, но и многократно усилить его благодаря повторению отраженными волнами. Кроме того, стандарт DVB-Т хорошо «прячется» от помех, создаваемых аналоговым телевидением, что делает его особенно ценным для стран с большой территорией (в особенности для России). Нет необходимости, выбиваясь из последних сил, единовременно переводить всю огромную страну на цифровое вещание — можно делать это постепенно, комбинируя аналоговое и цифровое телевидение.

По сравнению с другими стандартами цифрового телевидения, DVB-Т достаточно лоялен к используемому оборудованию. Для того чтобы обеспечить прием цифрового ТВ (кабельного или эфирного), владельцам телевизоров потребуется специальная приставка, которая будет декодировать цифровой сигнал в аналоговый. Ведь чтобы просмотреть на обычном (аналоговом) телевизоре цифровую телевизионную программу DVB, необходимо демодулировать радиочастотный сигнал до транспортного цифрового потока, выделить из транспортного потока данные изображения и звука нужной программы и декодировать

их до аналоговых сигналов видео (изображение) и аудио (звук). По сути, это специализированный компьютер со встроенным приемником DVB информации, с параметрами, соответствующими вышеупомянутым модификациям DVB. Они носят также название как абонентские приемники DVB, цифровые абонентские терминалы, интегрированные приемники-декодеры (IRD — Integrated Receiver Decoder) или «сет-топ-боксы» (STB — Set Top Box). В обиходе их иногда называют просто «цифровой ресивер» (ресивер) или даже «цифровой тюнер» (тюнер). Названий много, но суть одна — ресивер преобразует кодированный сигнал MPEG2 в «аналог», то есть в сигнал, «понятный» обыкновенному телевизору. Кроме того, цифровая приставка обычно располагает слогом (разъёмом) для установки специальной карты доступа. Карта доступа (карта условного доступа) позволяет регулировать возможность просмотра кодированных (платных) каналов. Карта условного доступа (КУД) выдается фирмой-оператором в пользование при заключении договора на оказание услуг ЦТВ. Некоторые фирмы предоставляют возможность просмотра в «цифре» без КУД каналов, находящихся в режиме «открытые» (http://www.ufaman.ru/digital_tv/digital_tv_faq.shtml), а также радиоканалов.

Приставка (ресивер) подключается к телевизору наподобие видеомагнитофона специальными кабелями в соответствии с прилагаемой инструкцией. Настройку и переключение телеканалов на приемнике ЦТВ производят при помощи пульта ДУ (дистанционного управления). Функциональные возможности существующих приёмников цифрового ТВ весьма разнообразны (и постоянно наращиваются): поддержка электронного гида на русском языке; поддержка телетекста; поддержка субтитров; несколько игр; календарь; таймер; демонстрационный режим; обзор каналов; калькулятор; стоп-кадр; увеличение изображения (zoom); мультикартинка; сортировка каналов; создание фаворитных (приоритетных) списков каналов (от 2 до 20 и более); возможность передачи данных с ресивера на ресивер аналогичной модели; возможность записи; число встроенных тюнеров; разрешение видео (сейчас 720 X 576); поддерживаемая модуляция (32, 64, 128, 256 QAM). Они могут иметь входы/выходы: RCA; S-video; SCART; S-pdif; модулятор; RS-232; USB. Размеры их от 245/ 180/40 см до 340/260/65 см, а вес от 1,2 кг до 4,2 кг (с очевидной тенденцией к уменьшению). Всё это многообразие управляется при помощи клавиш на корпусе (от 3 до 8) или пультом ДУ.

Подключение цифрового приемника (тюнера) возможно, если в телевизоре присутствует один из следующих видеовходов: RCA (в просторечии «тюльпан»), RGB, S-video, SCART. Наиболее распространенный и наименее качественный способ подключения — с помощью разъёма RCA, для этого потребуется кабель RCA-RCA или кабель-переходник RCA — SCART, если телевизор оборудован разъёмом SCART и не имеет разъёма RCA. Естественно, при таком соединении передается композитный видеосигнал, что не лучшим образом сказывается на качестве картинки. Однако для большинства телевизоров это несущественно, поскольку характеристики телевизора заведомо хуже, чем канала передачи. Если требуется обеспечить более качественную картинку, предпочтительным является RGB, потом S-video, а потом RCA.

Принципиальной разницы в типе ТВ-приемника для просмотра цифрового ТВ нет: хоть жидкокристаллические (ЖК, они же LCD), хоть плазменные или ЭЛТ (CRT). Об особенностях этих типов телевизоров — ниже.

Кабельное ЦТВ можно просматривать и через персональный компьютер (PC) при наличии в его составе видеокарты с видеовходом (TV-in). Просмотр сигнала ЦТВ на мониторе компьютера возможен подачей видеосигнала от абонентского приемника ЦТВ (ресивера) на видеовход видеокарты PC. Звук необходимо пропустить через звуковую карту или через музыкальный центр. Но переключать каналы с PC при таком подключении невозможно, так как каналы настраиваются и управляются на абонентском приемнике ЦТВ.

В случаях, если в квартире несколько телевизоров, возможны следующие варианты организации их работы. Можно приобрести один приемник ЦТВ и на нём смотреть «цифру», а на остальных телеприёмниках оставить аналоговый сигнал. Если на базе одного приемника ЦТВ организовать внутриквартирную сеть, то на всех телевизорах просматривается один канал, выбранный на приемнике ЦТВ. На всех телеприемниках можно просматривать разные телеканалы при покупке нескольких приемников ЦТВ. При этом можно заблокировать некоторые программы цифровых пакетов от просмотра детьми, выставив настройки абонентского приемника (приёмников) и защитив их «родительским кодом» в соответствии с инструкцией. Обратите внимание на тот момент, что сейчас часто на демонстрационном канале кабельного ТВ предоставляется возможность посмотреть передачи цифрового ТВ. Очевидно, что большой разницы в качестве показа, даже на телеприемниках последних моделей, в данном случае выявить невозможно. Но это естественно, так как в этом случае сигнал идёт в аналоговом формате, а не цифровом. Цель демонстрации телеканалов ЦТВ на демонстрационном канале — предоставить возможность потенциальным пользователям ознакомиться с содержанием телеканалов ЦТВ.

Стоимость вопроса на примере одной из региональной сетей кабельного ЦТВ. Цены — докризисные. Возможности сети — до 124 телеканалов и до 55 радиоканалов в цифровом формате. Стоимость абонентского приемника цифрового ТВ — от 2350–2950 рублей до 10 000 рублей в зависимости от курса и наличия льгот (скидок). В комплекте одна инициализированная карта условного доступа. Инициализация услуги ЦТВ для дополнительной карты — 300 рублей. Оплачивается один раз. Стоимость подключения к кабельному ТВ (при одновременном подключении к ЦТВ) — 0 рублей. Вызов специалиста на дом — 50 рублей. Диагностика неисправностей приемника ЦТВ (послегарантийная) — 50 рублей. Производство ремонта приемника ЦТВ средней сложности (замена 1–4 деталей) — 150 рублей. Абонентская плата по услуге ЦТВ — в зависимости от абонентской подписки на пакеты ЦТВ: от 3 рублей до 510 рублей в месяц. Есть система скидок. Но на некоторые пакеты она не распространяется. При изменении технических характеристик приема цифровых телеканалов, а также при добавлении новых телеканалов производится настройка (перенастройка) цифрового абонентского приёмника. Для этого необходимо произвести пересканирование частот транспондеров (несущих частот) на абонентском приемнике цифрового телевидения согласно инструкции или подать заявку в службу технической поддержки фирмы-оператора. Процедура осуществляется бесплатно. В достоверности счета при необходимости можно убедиться при просмотре статистики. Пароль для просмотра статистики указывается в договоре.

В рамках данной темы целесообразно коснуться и цифрового спутникового ТВ как составного элемента ФЦП «Развитие телерадиовещания в РФ (2007–2015 годы)». В Московском регионе в настоящее время доступно несколько сотен цифровых ТВ-каналов, но только с различных связных искусственных спутников Земли. Вещание спутниковых программ «НТВ+» ознаменовало начало эры непосредственного телевизионного цифрового вещания в России. Теперь любой владелец технических средств приёма сигнала спутниковой системы может смотреть русскоязычные программы, передаваемые из Москвы. Все каналы проекта «НТВ+» с 1 февраля 1997 года закодированы. А это значит, что желающий смотреть эти программы должен вносить ежемесячную плату, а в дополнение к имеющемуся для приёма оборудованию приобрести декодер. Набирает популярность цифровой спутниковый пакет «Триколор ТВ», где транслируются федеральные и наиболее популярные зарубежные каналы, причём последние — с русским переводом. В настоящее время за 8–9 тысяч рублей (включая стоимость монтажа) можно стать счастливым пользователем этого пакета. А значительно меньшая цена оборудования типа цифрового спутникового пакета «Globo» способствует его популярности. Между этими пакетами можно найти ещё, в частности, такие интересные цифровые спутниковые пакеты, как: «Радуга-ТВ», «Орион-Экспресс» (VIVA-TV) и другие.

В целом же аппаратура для индивидуального приема каналов спутникового телевидения хотя и получает все большее распространение в нашей стране, но сдерживается следующими факторами:

1. Отсутствуют бесплатные русскоязычные спутниковые каналы для индивидуального приема антеннами малых размеров.

2. Относительно невелик пакет существующих русскоязычных каналов.

3. Весьма недружелюбна и непредсказуема политика оплаты представляемых услуг.

4. Широкое внедрение цифрового метода передачи телевизионного сигнала существенно удорожает стоимость индивидуального приемного устройства на нынешнем рынке.

Но увеличение количества индивидуальных «тарелок» спутникового ТВ на южной стороне зданий наглядно свидетельствует о его растущей перспективности.

Очевидно, что аналоговое телевидение уже отжило свой век. Переход на цифровое телевещание так же неизбежен, как в свое время замена черно-белого телевидения цветным! Ведь даже сейчас, в XXI веке, в России более 56 % населения имеют возможность смотреть не более 4-х телевизионных каналов, а около 2 млн. человек вообще лишены возможности приема телевизионного сигнала. Переход на цифровые потребительские технологии начался уже довольно давно, но сегодня он как раз набирает наибольшие темпы. В качестве примера можно привести компакт-диски: прошло достаточно много времени, прежде чем Audio CD заменили грампластинки. То же самое можно сказать и про DVD, которые пришли на смену кассетам VHS.

Реализация ФЦП «Развитие телерадиовещания в РФ (2007–2015 годы)» при условии реализации мероприятий, предусмотренных на всех её трёх этапах, способна «телецифровизировать» россиян на всех просторах страны. Необходимо взаимосвязанное развитие всех DVB-компонент, то есть кабельного (DVB-С), эфирного (DVB-Т) и спутникового (DVB-S). Портативные мобильные устройства с (DVB-H), видимо, еще долгое время будут дорогостоящей экзотикой.

Сама услуга меняется не только количественно (число каналов), но и качественно. Цифровое ТВ предлагает намного больший спектр услуг, нежели просто приём дополнительных телевизионных каналов, улучшенное качество картинки и звука. Оно позволяет передавать и другие цифровые данные (конечно, если у вас используется подходящий ресивер). Скажем, в ходе трансляции чемпионата мира по футболу можно получить дополнительную информацию, например, о команде и игроках, детальную статистику, позволяющую лучше анализировать ход матча, список медалей последних Олимпийских игр. А каково во время трансляции «Формулы-1» иметь возможность выбирать несколько ракурсов (скажем, общий вид гонки, вид из кабины и т. д.)! Актуальна информация, поступающая от аварийных информационных систем (предупреждение о штормах или бедствиях).

Но…

Очевидно, что реальная возможность разработки и введения в мировом масштабе единого стандарта цифрового ТВ в очередной раз упущена. Более того, к трём аналоговым ТВ-стандартам (ведь NTSC, PAL и SECAM с переходом на «цифру» не отменяются!) добавляются цифровые: европейский (DVB), американский (ATSC), японский (ISDB). Стандарт DVB в свою очередь имеет четыре своих модификации (DVB-C, DVB-T, DVB-S, DVB-H). Очевидна тенденция дальнейшего «дробления» и этих модификаций. То есть вероятность возникновения конфликтных ситуаций при сопряжении (стыковке) аппаратуры производителей разных стран и фирм значительно возрастает.

У некоторых специалистов в России есть определенные сомнения в правильности базирования цифрового ТВ в России на стандарте DVB. Особенно учитывая появление телевидения высокого разрешения (HDTV). В США эволюция цифрового ТВ пришла вместе с телевидением высокого разрешения (HDTV). Оно было представлено публике еще в 1981 году. Но прошло более 18 лет, прежде чем Федеральная комиссия по связи (FCC) определила стандарт ATSC для цифрового телевидения (DTV). Он сочетает 18 форматов ТВ, из которых 6 относятся к HDTV. Во время разработки стандарта ATSC был учтён и такой важный фактор, как обратная совместимость с аналоговыми приёмниками. Это сделано для того, чтобы предотвратить потерю аудитории во время перехода с «аналога» на «цифру». В квартирах сохраняется возможность принимать телевидение обычным способом — через антенну или кабель. Стандарт ATSC определён таким образом, что вместе с традиционным аналоговым сигналом NTSC передаётся и новый цифровой сигнал. Кроме того, FCC обязала крупнейшие телевизионные сети США — ABC, CBS, NBC и Fox — не меньше 80 % своего содержания вещать в цифровых форматах HD, чтобы обеспечить успешное распространение цифрового ТВ и HDTV.

Очевидный факт, что США первыми вошли и на рынок цифрового спутникового вещания, когда в июне 1994 года DirecTV и USSB открыли свои услуги на 150 и 25 каналов соответственно. Хотя индустрия цифрового кабельного телевидения также зародилась в США, спутниковые компании цифрового ТВ всё же вышли вперёд, предложив высокое разрешение и большое количество каналов, что позволило занять 57 % рынка цифрового телевещания.

Кроме того, все эти технические новации успешно реализованы (или реализуются) с учетом территории государства, по площади нам гораздо более близкого, чем европейские «лоскутные» государства. Возможно, все эти очевидные технические плюсы перечеркнули какие-то политические мотивы.

Как скажется финансовый кризис на реализации одного из трех возможных вариантов обеспечения граждан приставками для приема цифрового ТВ: полное дотирование государством стоимости приставок, дотирование 30 % их стоимости или приобретение приставок гражданами за свой счет? По результатам 1-го этапа ФЦП (2009 год, а он уже прошел) обеспеченность населения цифровыми приставками должна составлять 25–30 %. Посмотрите на календарь и постарайтесь вспомнить, кто из ваших знакомых уже вкусил в полном объёме все блага цифрового ТВ. Неужто уже каждый третий или четвёртый?

Как скажется промышленный спад на выпуске приставок (тюнеров)? Ведь при переходе на цифровое ТВ обещано в первую очередь заботиться об интересах отечественных производителей. Но так как основная масса комплектующих электронных элементов идёт с Запада, то на малобюджетные цены отечественных абонентских приёмников навряд ли можно рассчитывать. На надёжность (качество) подобных приёмников, если судить по аналогии с качеством продукции отвёрточной сборки так называемого «отечественного автопрома», тоже навряд ли стоит надеяться.

Очевидно, что вольница со свободным доступом к интересным эфирным каналам, которая сейчас ограничена только электромагнитной доступностью (зоной уверенного приёма телевизионного сигнала) с переходом на «цифру» завершится. С «цифрой» можно делать что угодно. Статистика — наглядное тому подтверждение. (Шутка!) А с двоичной «цифрой» можно вообще творить чудеса. Кодирование информации получается как естественный попутный технический продукт. Элементарно получение и стойкого закрытия (шифрования). Так что ограничить (исключить) возможность бесплатного доступа к интересной информации — раз плюнуть! (Но, правда, и таланты российских хакеров в рекламе не нуждаются.)

Увы, в настоящее время все российское телевидение стандарта DVB-Т является платным. Конечно, есть надежда, что в будущем новые цифровые каналы будут бесплатно транслировать федеральные — так сказать, «отрабатывая» выданные государственные частоты. Кроме того, гарантированный бесплатный «социальный пакет» должно обеспечивать само государство согласно концепции ФЦП «Развитие телерадиовещания в РФ (2007–2015 годы)». Однако очевидно, что административно ограничить (закрыть) доступ к цифровым каналам проще простого. А тенденция сокращения (минимизации) числа доступных населению бесплатных (незакрытых) каналов кабельного цифрового ТВ очевидна уже сейчас.

Многие из вышеупомянутых дополнительные услуг, предоставляемых цифровым ТВ, можно также реализовать с помощью обычного подключения к Интернету и специальных web-сайтов. Такое решение, возможно, будет ещё лучше, поскольку потребитель сможет не только принимать, но и отсылать информацию. Всё, что потребуется, — мультимедийный ПК, подключённый к телевизору. Это новый шанс для индустрии ПК и Интернета, но он не слишком приятен для телевизионной индустрии. Действительно, система с web-технологиями означает для неё потерю контроля и соответствующих эксклюзивных прибылей. Но актуальной проблемой системы с Интернетом является безопасность. Эта проблема уже сегодня довлеет над ПК: вирусы, «троянские кони», дыры в безопасности, спам и хакеры. Представьте, что будет, если все они проникнут и в ваш «электронный» дом. В общем, ситуация для потребителя видится далеко не райской.

Даже после полного выполнения ФЦП в наших домах появятся не цифровые телевизоры (digital TV set), то есть функционально законченные устройства, предназначенные для приема и воспроизведения на экране программ цифрового вещательного телевидения во всех его вариантах (эфирное, кабельное, спутниковое) и адаптированные к изменениям используемых стандартов, а в подавляющем большинстве случаев симбиозы из цифровых ТВ-приставок (set top box; STB) к имеющимся привычным аналоговым телевизорам. Рассчитывать на очевидное революционное улучшение качества изображения не следует, так как характеристики этого симбиоза в основном определяются (ограничиваются) параметрами цифровых ТВ-приставок. То есть технический потенциал, заложенный в ТВ-приёмник (и оплаченный потребителем), не будет в полной мере реализован. Стоимость зарубежных универсальных цифровых приставок на порядок выше стоимости приставки, работающей в формате DVB.

Неоднозначна существующая ситуация с телевидением высокого разрешения (HDTV). На прилавках российских магазинов можно увидеть массу «крутых» телевизоров с параметрами экрана «FULL HD» и «HD ready», а также оснащенных разъёмом HDMI. Стоят такие модели намного дороже, чем без поддержки HDTV. Кроме того, HDMI (High-Definition Multimedia Interface) — мультимедийный интерфейс высокого разрешения, позволяет передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы — функционален только для стандарта DVB-S2, то есть для спутникового диапазона и эфирного телевидения высокой четкости, а в кабельных сетях (DVB-С), где цифровое ТВ наиболее активно, идёт картинка стандартного качества, и в этом случае использование разъёма для видеосигнала высокого качества не принесет качественного прироста в изображении. То есть он бесполезен. Пустая трата денег.

А как выбрать современный телевизор, чтобы «не было мучительно больно за бесцельно потраченные» деньги?

Все бытовые телевизоры по принципу их действия на настоящий момент можно разделить на телевизоры на электроннолучевой трубке, жидкокристаллические телевизоры, плазменные телевизоры.

Принцип работы телевизора на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ или CRT в английской транскрипции) достаточно прост: электроны внутри электронно-лучевой трубки выбивают фотоны из люминофора, в результате чего каждая точка на экране окрашивается в определенный цвет, полученный смешиванием красного, синего и зеленого. В итоге мы видим изображение, которое прорисовывается по строкам со скоростью, достаточной для отображения 25 кадров в секунду (чересстрочная развёртка, в английской кодировке — «I»). Лучшие показатели даёт прогрессивная развёртка, которая подразумевает такое формирование видеоизображения, при котором каждая строка передается одна за другой. То есть прогрессивная развёртка (в английской кодировке — «Р») предполагает передачу с частотой 50 кадров в секунду. Данный метод позволяет избежать эффекта гребенки, который возникает при горизонтальном перемещении объектов, а также наблюдаемого на экране дрожания тонких горизонтальных линий. На прилавках магазинов можно найти модели и с развёрткой 100 Гц и даже 400 Гц. Однако выпуск ЭЛТ-телевизоров сокращается и им на замену идут ЖК-телевизоры (TFT) и так называемая «плазма». Причина тому — очевидные недостатки ЭЛТ-технологии. Самый очевидный из них — негативное воздействие на здоровье человека. Ведь мерцающее изображение далеко не безобидно для глаз. Это касается также магнитного поля (да и жесткого излучения), возникающих при работе ЭЛТ-телевизора. Кроме того, явный минус ЭЛТ-телевизоров — необъятные габаритные размеры, которые растут прямо пропорционально увеличению площади экрана, и его вес. Так, ЭЛТ-телевизор с размером экрана в 1 м будет весить 120–150 кг, а масса плазменной панели толщиной 9-12 см составляет всего 28–30 кг. По этим причинам максимальный размер кинескопа не превышает 46". Да и геометрические искажения, которые неизбежны у кинескопных телевизоров, весьма заметны, несмотря на всевозможные технические и дизайнерские ухищрения.

Однако, несмотря на все достижения микроэлектроники, «побить» старый добрый ЭЛТ-телевизор по двум параметрам (яркость/контрастность и время реакции) еще не удалось. Слой люминофора, который бомбардируют электроны, даёт наилучший результат. Да и по своей стоимости ЭЛТ-телевизоры пока намного доступнее, чем их «плоские» собратья.

Жидкокристаллические телевизоры (в русской транскрипции — ЖК-телевизоры; в английской транскрипции — LCD (Liquid Crystal Display) — дословно: дисплей на жидких кристаллах). Принцип действия ЖК-дисплеев основан на эффекте линейной поляризации света. В школе демонстрируют простой опыт — берут два поляризующих фильтра и складывают их вместе. Прозрачность полученного «сэндвича» варьирует в очень широких пределах — он может быть почти прозрачным, не очень прозрачным и даже почти черным, в зависимости от того, насколько развернуты фильтры друг относительно друга. Почему так происходит? Естественный свет не поляризован. Через первый фильтр проходит только линейно поляризованный свет (плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля которого совпадает с плоскостью поляризации фильтра). Если направление поляризации второго фильтра совпадает с направлением поляризации первого фильтра, свет проходит с минимальными потерями. Если же эти направления перпендикулярны друг другу, почти весь свет поглощается. Невооруженный человеческий глаз не различает поляризации (в отличие, скажем, от глаза пчелы), поэтому такие фокусы со светом, если они не затрагивают интенсивности, для нас незаметны.

Теперь вернемся к телевизорам. Если вместо второго фильтра взять жидкокристаллический полимер, то под воздействием электрического поля (то есть напряжения) его молекулы будут менять свою ориентацию (поворачиваться), в результате чего изменятся поляризующие свойства материала. Количество попадающего на ЖК-ячейку света, таким образом, определяется величиной заряда, а также углом, на который «повернут» свет перед прохождением второго поляризационного фильтра. Теперь достаточно сделать вместо одной ячейки три, каждая из которых имеет свою цветовую маску: красную, зеленую, синюю, — и у нас образуется пиксел (элементарная цветная точка). Объединяем их в панель — готов цветной ЖК-дисплей.

Модификацией этого семейства телевизоров являются модели TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) — дословно: жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах (или просто TFT). Качество картинки жидкокристаллических телевизоров напрямую зависит от используемой матрицы. ЖК-телевизоры обладают более правильной геометрией изображения и менее вредны для здоровья, чем телеприёмники с электронно-лучевой трубкой. Одним из недостатков является сравнительно небольшой угол обзора и относительно невысокая контрастность.

Вначале разделим понятия «плазменный телевизор» и «плазменная панель». Технология одна. Разница лишь в наличии или отсутствии ТВ-тюнера, то есть встроенного (или выносного) устройства для приема телевизионного сигнала. Если плазменный телевизор призван заменить прежний домашний кинескопный, наличие ТВ-тюнера обязательно.

Принцип работы плазменного телевизора основан на свечении специальных люминофоров при воздействии на них ультрафиолетового излучения. Максимально упрощая, его конструкцию можно описать следующим образом: между двумя стеклами размещена сетка из электрических проводов, при этом все свободное пространство заполнено газом. Проходя через сетку проводов, ток превращает газ в плазму, которая и вызывает свечение флюоресцирующих элементов. Из сотен тысяч таких элементов, окрашенных в разные цвета, создается изображение. Их яркость определяется временем свечения соответствующей ячейки плазменной панели. Светлые участки излучают ровный свет, вследствие чего картинка абсолютно не мерцает. Плазменные телевизоры не подвержены воздействию магнитных полей и не имеют внешних излучений, сказывающихся на здоровье человека. Впрочем, безопасность — далеко не единственное преимущество «плазмы». Пожалуй, первое, на что обращает внимание потребитель, — исключительно компактные размеры плазменных панелей. Для них и 63?? не предел. Высокая четкость изображения и отсутствие геометрических искажений, которые неминуемо возникают у кинескопных телевизоров. Угол обзора у «плазмы» составляет 160° по всем направлениям, что обеспечивает комфортный просмотр изображения. Плазменные панели — лучший вариант для создания домашних кинотеатров. В расчете на подобное применение большинство плазменных панелей выпускают с размером экрана 16:9, это наиболее распространенный формат кадра для DVD-фильмов. Наконец, данные телевизоры исключительно универсальны и могут использоваться не только по своему прямому назначению, но и в качестве дисплея персонального компьютера. Для чего все модели, помимо видеовхода, оборудуются еще и VGA-входом. В настоящий момент заявленный ресурс службы плазменных экранов составляет 30 тыс. часов (против 20–25 тыс. часов у кинескопных телевизоров).

Разумеется, плазменные панели не лишены и недостатков. Самый очевидный из них — цена. Плазменный телевизор — по-прежнему недешевое удовольствие. Не менее существенный недостаток «плазмы» — высокое энергопотребление. Например, экрану в 42" необходимо 350 Вт.

Что лучше? На что ещё обратить внимание при выборе (покупке) нового телевизора? Помимо типа и размера телевизора, полезно обратить внимание на следующие характеристики: яркость, контрастность, поддерживаемое разрешение, количество воспроизводимых цветов, наличие фильтров и специальных систем, улучшающих изображение. Достоинство «плазмы» — «черный гораздо чернее», то есть черный цвет на плазменных дисплеях гораздо ближе, чем на ЖК, к тому, что мы в повседневной жизни называем черным. Объясняется этот эффект тем, что у ЖК сзади находится лампа подсветки, которая работает «на просвет» сквозь поляризатор и слой жидких кристаллов. Даже при полностью «закрытых» ЖК-ячейках часть света через них все равно проходит. В то же время у ЖК «белый гораздо белее», то есть яркость выше. Особенно это заметно, когда два телевизора ставят рядом и показывают картинку с небом — у ЖК небо гораздо более однородное, нет зерна. Несомненное достоинство плазмы — размер дисплея. Плазменные экраны бывают до 80 дюймов (200 см) по диагонали. ЖК до такого еще далеко: самый большой ЖК-телевизор, который можно купить сегодня, — 46 дюймов (120 см). Правда, и тут не все гладко — на 80-дюймовом экране вы не получите больше стандартных 1920х1080 точек. И если такого разрешения вполне достаточно для экрана размером 30 дюймов, на 80 это уже явно мало. А больше не сделать — ограничения плазменной технологии. Кстати, технология ограничивает и нижний размер экрана — не менее 22 дюймов (иначе не уместить нужного количества ячеек). В то же время ЖК может похвастать количеством точек 3840х2400 (что дает разрешение 200 dpi на 22-дюймовом мониторе). Остается вопрос контрастности. Изготовители плазмы обманывают клиентов, заявляя значения вроде 3000:1. Даже в темноте вы столько не получите. Изготовители хитрят с методиками, меряя, например, по отдельным парам соседних пикселей, в то время как более правдоподобным является интегральное измерение по «шахматной доске». Независимые тесты показывают, что реальная контрастность «плазмы» редко бывает лучше 1000:1 (но чаще ближе к 200:1), в то время как у LCD это значение варьируется от 500:1 до 800:1. Изображение на плазменном дисплее (экране) видно лучше только в том случае, если вы готовы выключить свет в помещении. В нормально освещенной комнате ЖК-экран дает картинку гораздо более высокого качества.

Технологически плазменные дисплеи уже достигли всего, чего могли. Они практически не дешевеют. А у ЖК есть еще некоторое время, пока им на смену не придут более совершенные технологии. В ближайшие годы производители перестанут выпускать плазменные и ЖК-панели, не способные принимать и отображать телевидение высокой четкости (HDTV — High Definition TV). Если вы не собираетесь создавать домашний кинотеатр, необходимо поинтересоваться, предусмотрена ли в данной модели телевизора встроенная акустика. Наконец, не менее важный момент — наличие видеорежимов, то есть способность телевизора адаптироваться к различным режимам просмотра. Выше мы уже говорили о формате изображения. Для большинства плазменных панелей соотношение сторон составляет 16:9, что соответствует формату DVD, однако для телевидения программы и передачи в упомянутом формате пока редкость. Гораздо чаще встречается 4:3. Для того чтобы на экране плазменного телевизора по бокам такой картинки не появились широкие полосы, большинство моделей имеют режим Zoom. Благодаря данному режиму картинка равномерно увеличивается до тех пор, пока не заполнит весь экран по горизонтали. Однако небольшим недостатком является то, что пропадает часть изображения сверху и снизу. Устранить подобный изъян помогает другой режим, название которого у большинства производителей звучит как Stadium. Это нелинейный режим, в котором центральная часть изображения соответствует оригинальному, а края растягиваются до полного заполнения экрана.

Если плазменная панель приобретается не только в качестве большого телевизора, но и как своеобразный «центр развлечений», то на первое место выходят возможность подключения максимального количества аппаратуры и наличие дополнительных функций. Способность панели воспроизводить максимальное число сигналов обычно обозначается термином Connectivity. Набор дополнительных функций помимо стандартных: «картинка-в-картинке», таймер включения-выключения, меню на русском языке, — может включать цифровой усилитель звука, авторегулятор громкости, различные варианты форматов изображения и т. п.

Наконец, если панель приобретается, что называется, в офис, то здесь критерии выбора совершенно иные. Все зависит от того, какую информацию предполагается на нее выводить. Если простую, то есть немультимедийную, то не стоит гнаться за качеством картинки и звука. Пустая трата денег, учитывая что приоритетными в данном случае являются такие характеристики, как ресурс работы, широта угла обзора и размер диагонали. Совсем другое дело, если панель планируется использовать для проведения мультимедийных презентаций. В подобной ситуации качество изображения играет не последнюю роль. Кроме того, панель должна иметь разъёмы для подключения к компьютеру. Желательно наличие встроенных динамиков и дополнительных функций: «картинка-в-картинке», режим multi picture (для отображения нескольких картинок одновременно), качественное цифровое увеличение (zoom).

Так как сейчас у многих имеются DVD-плейеры, а требования к подключению DVD-плейера и приемника ЦТВ аналогичны, то соответственно RGB-вход должен быть не один, то есть при выборе телевизора необходимо учесть не только наличие входа RGB, но и их количество на телевизоре.

Победит ли цифровое ТВ в 2015 году — покажет будущее, которое в России столь же непредсказуемо, как и прошлое. Но известное изречение Черномырдина «Хотели как лучше — получилось как всегда!» пока ещё актуально.

Из бревна — брус и доски при помощи бензо- и электропилы

Вопрос:

Ответ:

Коновалов А.А., Пермская обл.

Бревно укладывают между легонькими рельсами, по которым вручную перемещают тележку с закрепленной в ней стандартной бензопилой, предпочтительнее шведской «Jonsered 2095 Tuzbo» (рис. 1).

Рис. 1

Ею же было свалено дерево до этого, срублены сучья и произведена раскряжовка. Для получения досок опускают пилу на заданную толщину доски с учетом ширины пропила. Брус получают поворачиванием бревна на 90° при снятии горбыля с 4-х сторон. Производительность до 0,5 м³ в час при длине бревен 1,2 м и больше, при диаметре до 60 см и массе 250 кг.

Если привезти бревно к источнику электроэнергии, то вместо бензопилы подойдет электрическая ленточная пила, которой распиливают бревна диаметром до 91 см, длиной до 6,4 м, а с дополнительной платформой — до 10,1 м (выпускается фирмой «Wood-Mizez»). Распиловку производят по этой же схеме, когда бревно или брус не перемещается, а контрольно расположенная ленточная пила движется вдоль бревна по направляющим.

Печь со щитком на втором этаже

Вопрос:

Ответ:

Рязанкин А.И., г. Москва

Подчас хозяева двухэтажных дач и домов желают иметь печь на первом этаже, а обогревательные каналы (щиток) печи — на втором. За счет этого щитка будет производиться обогрев второго этажа. Такую печь (а, рис. 1–6) можно топить каменным углем, для этого ее топку нужно класть из огнеупорного шамотного кирпича. На таком кирпиче плохо держится штукатурка из глинопесчаного раствора, приготовленного из красной глины, поэтому лучше применить для раствора огнеупорную глину.

В основе своей это кухонная печь, которая подсоединяется к газоходу в капитальной стене или к отдельно стоящей трубе, но в последнем случае большая часть тепла будет уходить на улицу.

Лучше всего сделать печь вплотную к капитальной внутренней стене дома (б). Если толщина капитальной стены 1 полтора кирпича, то газоход от печи 2 выкладывается заподлицо со стенкой.

Помня о возможной в будущем перекладке печи, газоходы лучше класть в середине стены, без перевязки друг с другом, на слабом сложном (т. е. с добавлением извести) цементном растворе. На таком же растворе делают и капитальную стенку.

При толщине стенки в один кирпич газоход 3 будет выступать на половину кирпича внутрь комнаты. Но надо учесть то, что на втором этаже будет обогревательный щиток (в), которому нужна опора-поддержка. Тогда вверху первого ряда в том месте, где будет обогревательный щиток, нужно расширить капитальную стенку 4 с двух сторон за счет напуска, состоящего из трех рядов, до толщины в полтора кирпича.

Для чистки газоходов делаются окна чистки 5, куда вставляются плотно закрывающиеся дверки, которые хорошо видно в третьем и четвертом рядах. Для чистки отопительного щитка на втором этаже окна чистки закладываются в щитке с любой его стороны. Лучшее место окон чистки показано пунктиром в щитке (в).

Если потолочное перекрытие деревянное, то нужно в местах, где проходят газоходы, с помощью напусков кирпича сделать разделку (расширение стенки) в один кирпич от внутренней стенки газохода. У перекрытия еще кладется в один слой листовой асбест. Пол второго этажа также должен быть обезопасен от пожара, как и потолок, — для этого на втором этаже можно положить керамическую плитку или затереть зажелезненным раствором.

При железнении сырой гладковыровненный раствор припудривается (покрывается) тонким слоем сухого цемента. После того как цемент намокнет, его слегка заглаживают мастерком. Получится гладкая блестящая поверхность.

Обогрев второго этажа происходит так. В печи а готовится пища. Газы идут вокруг духового шкафа 6 и попадают в большой газоход. Если этот газоход сразу соединить с трубой, то из нее будут вылетать искры, так как в газоходе высокая температура. Для того чтобы в газоходе было меньше сажи, канал 7 сделан больше других каналов.

Газы из канала 7 попадают в два спаренных канала-щитка 8, которые идут к полу, после чего поднимаются вверх и через две задвижки 9 уходят в трубу.

На рис. 1 — общий вид печи на первом этаже, на рис. 2 — вертикальный разрез этой печи по А-А, на рис. 3 — вертикальный разрез этой печи по Б-Б, на рис. 4 — вертикальный разрез по А-А (второй этаж), на рис. 5 — щиток на втором этаже, на рис. 6 — горизонтальные разрезы каждого ряда (порядовки).

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

На печь (а) нужно: