Цифровое телевидение в автомобиле

C цифрой по жизни

Все уже давно привыкли к телевидению: дом не дом без телевизора! Нашим детям уже не так просто представить себе, что когда-то существовал мир без телевизоров, да и нам вспомнить те давние времена становится все трудней и трудней.
Но оставалось до сих пор одно место, куда телевидение все еще не проникло. И это место — наш автомобиль! Когда человек садился в автомобиль (не важно, на место водителя или пассажира), он оказывался напрочь отрезанным от средств телевизионного вешания, что для многих было сопряжено с некоторым дискомфортом.
Теперь маниакальные почитатели «говорящего ящика» могут вздохнуть облегченно: телевидение, наконец, начало проникновение и в российские автомобили (к слову сказать, аналогичный процесс в Западной Европе, США и Японии начался, как положено, несколькими годами раньше). Отныне автолюбитель сможет оснастить своего «железного коня» телевизионным приемником и наслаждаться всеми благами, которые только способно предоставить информационное и развлекательное телевидение своим благодарным зрителям.
При этом, как и принято в сфере информационных технологий, получить доступ к «благам» не очень просто и совсем не так дешево, как хотелось бы… но обо всем по порядку.
Для начала разберемся, какое-такое телевидение можно «наловить» в свой автомобиль.

Особенности автомобильного телевидения

Конечно же, когда речь заходит о приеме телевизионного сигнала в автомобиле, о традиционном телевидении следует забыть. Традиционные телевизионные системы являются аналоговыми и «заточены» изначально под стационарные телевизионные приемники, а значит, несут целый букет несовместимостей с автомобилем. Здесь и проблемы с электромагнитными шумами (ведь телевизионный сигнал — аналоговый), которых автомобиль может породить немало (чего стоит одна система зажигания!).
Другая проблема, которая делает просмотр телепередач на движущемся приемнике если не выполнимой, то по крайней мере нетривиальной задачей, — это изменение фазы принимаемого сигнала вместе со скоростью приемника. А это уже проблема.
Именно поэтому в современном мобильном телевидении прочно обосновалась «цифра».

Несколько слов о цифровом телевидении

Исторически так сложилось, что телевидение началось с аналогового вещания. Долгое время всех все устраивало, ведь плюсов у аналогового телевидения немало. Один из главных — простота реализации как передающей, так и принимающей стороны. Но к исходу 80-х годов прошлого века телевещатели столкнулись с рядом проблем, обусловленных аналоговой природой телевизионного сигнала. Главная из них — плохая шумозащищенность, а это напрямую влияет на качество итоговой «картинки». Другая проблема связана с «неэкономностью» аналогового вещания по отношению к частотному диапазону. Иными словами, под телевидение выделен ограниченный диапазон частот. Желающих вещать в этом диапазоне становится все больше и больше, а аналоговое телевидение «потребляет» под каждый канал строго фиксированную и немаленькую по современным меркам полосу частот.
В 1993 году 200 организаций из 30 стран мира пришли к единому стандарту цифрового вещания видеосигнала — DVB (Digital Video Broadcasting).
На сегодняшний момент на территории Европы и Азии наибольшее распространение получил именно формат DVB, что значит «Цифровое вещание видео». Распространению стандарта DVB способствовала, помимо прочих достоинств, его универсальность. Дело в том, что в рамках общего стандарта DVB существует ряд «диалектов», предназначенных для охвата разных сфер цифрового телевизионного вещания.
Во-первых, существует формат DVB-S (Digital Video Broadcast Satellite) для цифрового спутникового вещания, DVB-T (Digital Video Broadcast Terrestrial) для наземного эфирного вещания, DVB-C (Digital Video Broadcast Cable) для кабельных сетей и, наконец, DVB-H (Digital Video Broadcast Handheld) для портативных устройств (телефонов, карманных компьютеров и т.д.).
При этом прелесть стандарта DVB заключается в том, что в нем разнесены физическая часть (модулятор-сеть-демодулятор) и логическая часть, отвечающая за контент. Благодаря этому существенно упрощаются и удешевляются разработка и развертывание как передающих, так и приемных сетей как наземного, так и спутникового и кабельного вещания. Телевидение для портативных устройств по вполне понятным причинам имеет свои особенности. В частности, карманные компьютеры и мобильные телефоны имеют небольшой размер экрана, поэтому высокое разрешение им не нужно, кроме того, все мобильные аппараты имеют ограниченный ресурс автономной работы, поэтому нуждаются в относительно простых алгоритмах кодирования изображения.

А что же у нас?

К сожалению, на данный момент вещательная инфраструктура цифрового телевидения в России развита крайне слабо. Наземное вещание ведется в Москве (вещатели — компания «Цифровое телерадиовещание» и «Каскод»), Санкт-Петербурге («Телемедиум») и Новосибирске. Помимо этого тестовое вещание ведется компанией «ЦТВ» в Нижнем Новгороде, некоторое время назад была выдана лицензия на цифровое вещание во Владивостоке. В целом это все. Да! Весьма амбициозные планы по развертыванию федеральной сети цифрового наземного вещания имеют власти Мордовии. Посмотрим, что из этого получится.
С российским спутниковым вещанием также, честно говоря, негусто. Имеется широко известный в России вещатель НТВ+. Есть «Национальная спутниковая компания» с пакетом спутниковых каналов «Триколор ТВ», транслирующая через спутник ряд общероссийских телеканалов. При этом оба названных вещателя используют арендованные транспондеры на европейском спутнике W4, принадлежащем компании EUTELSAT. Единственной на данный момент компанией, обладающей собственной группировкой спутников, является «Газком» (дочерняя компания небезызвестного газового гиганта) со спутниками «Ямал». При этом спутник W4 предназначен для вещания на центральную часть России, а спутники «Ямал» ориентированы в основном на вещание в Сибири.
Итак, что нужно для приема сигналов цифрового телевидения в автомобиле? Начнем, пожалуй, со спутникового телевидения.
Дополнительную надежду внушит то обстоятельство, что российское правительство, похоже, всерьез взялось за развитие цифрового телевидения. Недавно был представлен на рассмотрение правительства РФ план развития цифрового телевещания на территории Российской Федерации. Согласно этому плану уже к 2008 году средствами цифрового спутникового вещания должна быть полностью покрыта вся территория России. А к 2015 году цифровое телевидение должно полностью заменить собой аналоговое.

Спутник вашего автомобиля

Наиболее специфичной (и дорогостоящей) частью автомобильной системы приема спутниковых программ является, естественно, антенна.
В то время как для стационарной «тарелки» габариты и вес обычно не критичны (в разумных пределах), а о ее аэродинамике задумываются крайне редко (как правило, только разработчики систем крепления «тарелок» — чтобы не сдуло), требования к автомобильной антенне иные. Она должна быть легкой, компактной, по возможности прочной. И все это без потери качества приема! Ничего удивительного, что современная спутниковая антенна — настоящее чудо инженерного искусства.
Наибольшее распространение в России получили антенны американской компании KVH Industries. К слову сказать, компания KVH является крупнейшим в мире производителем мобильных спутниковых антенн и основным поставщиком мобильного спутникового оборудования для Пентагона. А из всего спектра продукции KVH для автомобилей лучше всего подходит антенна TracVision A5. Благодаря своему ультранизкому профилю антенна создает минимальное аэродинамическое сопротивление, незначительно увеличивает габариты автомобиля и, будучи заключенной в прочный обтекаемый пластиковый корпус, является стойкой к повреждениям и имеет изящный и строгий внешний вид. Размеры антенны позволяют установить ее практически на любой современный автомобиль за исключением, быть может, самых компактных.
Встроенная система управления позволяет антенне постоянно отслеживать положение телевизионных спутников даже во время движения. Высокая автоматизированность TracVision A5 делает ее очень простой в использовании.
Другой неотъемлемой частью телеприемной системы является спутниковый ресивер. Среди российских инсталляторов большой популярностью пользуется ресивер DSB-707 производства компании EchoStar.
Отличительными особенностями этого ресивера являются его компактность и высокая функциональность. В частности, невзирая на небольшие габариты (26х22х5 см), разработчики смогли внедрить в ресивер систему авторизации с CI-слотом на базе карт доступа VIAACCESS. Это позволяет принимать как открытые, так и кодированные цифровые спутниковые каналы.
Помимо этого ресивер имеет память на 4000 телевизионных и радиоканалов. Он поддерживает протокол DiSEqC (версии 1.0 и 1.2). Этот протокол (Digital Satellite Equipment Control — цифровое управление спутниковым оборудованием) отвечает за взаимодействие компонент спутникового оборудования между собой. В итоге ресивер самостоятельно «договаривается» с антенной, какой спутник будет приниматься, на какую точку небесной сферы нужно настроиться, в каком частотном диапазоне будет сигнал и т.д. И все это без участия человека. Пользователю достаточно просто выбрать желаемый канал, все остальное будет сделано автоматически.
Естественно, настройка каналов может происходить в автоматическом и ручном режимах. (Именно в момент настройки и задаются необходимые данные, которые впоследствии используются системой DiSEqC.)
Разработчики ресивера EchoStar DSB-707 прекрасно понимали, что в современном мире все меняется довольно быстро и тех возможностей, которые были заложены в нем изначально, со временем может оказаться недостаточно. Поэтому была предусмотрена возможность обновления программного обеспечения со спутника.
Таким образом, прекрасное сочетание высокой функциональности и компактного исполнения ресивера EchoStar DSB-707 позволяют построить на его базе законченную систему, прекрасно вписывающуюся в интерьер автомобиля. Недаром целый ряд московских инсталляторов автомобильных спутниковых систем выбрали именно комбинацию ресивера EchoStar DSB-707 и антенны TracVision A5.
Эта связка позволяет осуществлять уверенный прием сигналов более 300 телевизионных и радиоканалов на большей части европейской территории России.

DVB-T

Итак, с делами небесными разобрались, вернемся на землю. Прием сигналов наземного цифрового телевидения в формате DVB-T с технической точки зрения много проще спутникового. Именно поэтому и предложений со стороны фирм-производителей гораздо больше. Больше и ассортимент предлагаемых приемных устройств.
В этом месте следует еще раз остановиться на особенностях современного российского DVB-T вещания. В первую очередь это касается Москвы. На территории Москвы и Московской области вещание в формате DVB-T осуществляют компании «Каскод» (открытые каналы) и «Цифровое телерадиовещание» (закрытые каналы).
Соответственно, для приема открытых каналов подойдет любой из доступных на рынке DVB-T приемников. В частности, во врезке описаны тюнеры Phantom. Один из них — модель Phantom DTV-700B — является вполне законченным портативным ЖК-телевизором с аналоговым и цифровым тюнером. А модель DVB-TRA BOX — это внешний DVB-T тюнер, подключаемый к DVD-плеерам Phantom серии NextBase моделей SDV17 и SDV185.
Закрытые каналы требуют к себе особого отношения: во-первых, необходим тюнер с декодером (а это резко сокращает выбор аппаратов), а во-вторых, необходима карта доступа, что подразумевает официальную регистрацию в качестве клиента и, естественно, абонентскую плату (которая, к слову сказать, составляет на конец 2006 года $200). Установку необходимой аппаратуры компания «ЦТВ» рекомендует производить у своих официальных партнеров. При этом инсталляция обычно не ограничивается тюнером и монитором. Поскольку удовольствие это не дешевое, люди, решившиеся на соответствующие траты, как правило, стараются «нашпиговать» машину по максимуму. В итоге типичная конфигурация представляет собой интегрированную систему с единым блоком управления, который коммутирует аудиовидеосигналы от нескольких источников (одним из которых выступает DVB-T тюнер), а также навигационной системы и, быть может, даже компьютера.
Характерный пример подобной инсталляции — демо-кар компании Tria Intrnational, построенный на базе автомобиля Chrysler 300C Touring, в котором установлена целая медиа-система, способная посрамить иной домашний кинотеатр.
Еще один представленный на российском рынке цифровой тюнер — детище компании Pioneer — GEX-500. Так же как и тюнер Alpine TUE-T200DVB, он оснащен слотом CI и декодером VIAACCESS, что позволяет использовать его для построения телевизионных систем с доступом к кодированным каналам.

Краткая история цифрового телевидения

Впервые цифровое телевидение «обрушилось» на человечество из космоса. Впервые человечество вкусило благ цифрового телевидения со спутников.
Кстати, первый телевизионный спутник серии «Молния» был запущен в СССР еще в апреле 1965 года! Естественно, вещание было аналоговым, о «цифре» в те далекие времена речи не шло. Основной задачей этого аппарата было обеспечение телевизионного вещания, а также дальней телефонной и телеграфной связи. Именно с этого спутника началось широкое применение спутников для широкого телевещания.
Первое в мире наземное вещание официально началось в Великобритании в ноябре 1998 года. Вещание велось в формате DVB-T. Несколькими днями позже в США началась трансляция цифровых телепрограмм в формате ATSC.
Впервые цифровое телевизионное вещание на территории России осуществилось в 2003 году в Нижнем Новгороде. Им были охвачены Москва, Санкт-Петербург и Владивосток.

Форматы цифрового телевидения

После того как на широкий европейский и североамериканский рынок вышли первые цифровые видеодиски, широкие потребительские массы не покидает идея цифрового видео. На волне этого интереса поднялись и развились необходимые для этого форматы сжатия и хранения видео — форматы группы MPEG (Motion Picture Experts Group).
Наибольшей популярностью на сегодняшний день пользуется формат MPEG-2. Именно он лег в основу формата видеодисков следующего поколения — DVD. Фильмы на DVD, что называется, подняли планку качества видеоконтента, доступного простым пользователям (те возможности, которыми пользуются профессионалы, — тема отдельной статьи).
Ничего удивительного, что, разрабатывая форматы телевизионного вещания, эксперты приняли за основу именно MPEG-2, для которого уже имелись многочисленные аппаратные и программные наработки.
В области спутникового вещания планета Земля оказалась четко поделенной на три зоны вещания. Их основу составляют два стандарта спутникового цифрового вещания — DBS/DSS и DVB, не совместимые между собой. О формате DVB мы в данной статье говорим достаточно подробно, а DBS/DSS нашел применение только в Северной и Южной Америке и для нашего рассмотрения интереса не представляет хотя бы по чисто географическим причинам.
Как всегда своим путем пошла Япония. В Стране восходящего солнца была разработана собственная система телевещания ISBD-S (Integrated Services Digital Broadcasting), которая, однако, является модификацией европейского стандарта DVB.
При разработке форматов наземного вещания эксперты опирались на сходные принципы, а потому и результаты получились похожие: в Европе и большей части Азии, а также Австралии и части Южной Америки принят формат DVB-T, в США, Канаде, части Азии и Южной Америки — ATSC (Advanced Television Systems Committee), а в Японии — ISBD (наземный вариант).
Что же касается России, то еще 25 мая 2004 года Правительством Российской Федерации было принято постановление, на основании которого официальным стандартом для цифрового телевизионного вещания на территории России стал формат DVB, соответственно DVB-T для наземного вещания и DVB-S для спутникого.

Спутниковый комплект

Система работает в зоне с уровнем сигнала 50-52 dBW: (Москва, Санкт-Петербург).
Северная граница приема ограничена широтой 66 градусов с.ш., южная граница — 44 градусов с.ш., западная граница — граница стран СНГ со странами Восточной Европы, восточная граница — до Уральских гор и границы с Казахстаном.

KVH TracVision A5

Спутниковая антенна
ВЫСОТА/ДИАМЕТР АНТЕННЫ: 16,5 х 77,5 см.
ВЕС АНТЕННЫ: 13,6 кг.
РАЗМЕРЫ ПРИЕМНИКА: 29,7 х 29 х 7,6 см.
ВЕС ПРИЕМНИКА: 2 кг.
ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ: 30 Вт.
НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ: 12 В пост. тока (автомобильный аккумулятор) (9–16 В).
ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР: от –25оС до +55оС.
ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР ХРАНЕНИЯ: от –29оС до +60оС.
СКОРОСТЬ ПОВОРОТА/СЛЕЖЕНИЯ: 30 градусов в секунду.
СИЛА ВЕТРА (ЕМЕ): 160 км/ч.
СТАБИЛИЗАЦИЯ: 2-осевая активная гироскопическая стабилизация.

EchoStar DSB-707

Спутниковый ресивер
ВСТРОЕННЫЕ ДЕКОДЕРЫ: Viaccess.
УРОВЕНЬ DiSEQc: 1.2.
SCPC/MCPC: есть.
EPG (электронный гид программ): есть.
ПОРТ RS 232: есть.
ВЫХОД SPDIF: есть.
РАЗЪЕМЫ SCART: 2.
РАЗЪЕМЫ RCA: 3.
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЗВУК: AC3 DolbyDigital.
ГАБАРИТЫ: 260х220х50 мм.

Pioneer GEX-500

Цифровой ресивер
ВЫХОДЫ RCA: 3 (PAL/SECAM/Video & стерео) для тыловых дисплеев
ВСТРОЕННЫЕ ДЕКОДЕРЫ: Viaccess.
АВТОПОИСК ПРОГРАММ: есть.
ТЮНЕР И ДЕКОДЕР: есть.
ДЕКОДЕР ТЕЛЕТЕКСТА: да.
EPG (электронный гид программ): есть.
АНТЕННА: опционально.
СКРЫТАЯ УСТАНОВКА: всегда.
ПУЛЬТ ДУ: есть.
СТОП-КАДР: есть.
ЗАГЛУШЕНИЕ ЗВУКА ПРИ ОШИБКАХ ПРИЕМА (audio error mute): есть.
ГАБАРИТЫ: 220 x 36 x 165 мм.

Chrysler 300C Touring

ИСТОЧНИКИ: Alpine DVI-9990R, NVE-N099P, TUE-T200DVB, DVE-5207, Apple IPod U2, Mac mini.
МОНИТОРЫ: Alpine PKG-1000P, TMI-M990, TME-M770S.
ПРОЦЕССОР: Alpine PXI-H990.
УСИЛИТЕЛИ: Alpine MRV-F990.
АКУСТИКА: Alpine SPX-Z18T, SPX-137R.
САБВУФЕР Alpine SWR-1022D.

Alpine TUE-T200DVB

Цифровой тюнер
ВЫХОДЫ RCA: 3 (PAL/SECAM/Video & Стерео).
ВХОДЫ RCA: 2.
ВСТРОЕННЫЕ ДЕКОДЕРЫ: Viaccess.
АВТОПОИСК ПРОГРАММ: есть.
ТЮНЕР И ДЕКОДЕР: есть.
ДЕКОДЕР ТЕЛЕТЕКСТА: да.
EPG (электронный гид программ): есть.
АНТЕННА: опционально.
СКРЫТАЯ УСТАНОВКА: всегда.
МНОГОЯЗЫЧНОЕ ЭКРАННОЕ МЕНЮ: да.
ПУЛЬТ ДУ: есть.
ЗАГЛУШЕНИЕ ЗВУКА ПРИ ОШИБКАХ ПРИЕМА (audio error mute): есть.
ГАБАРИТЫ: 220 x 36 x 165 мм.

Pantom DTV-700B

Портативный ЖК-телевизор
ЭКРАН: 7 дюймов формата 16:9.
ТЮНЕРЫ: аналоговый PAL/SECAM, цифровой DVB-T.
ВЫХОДЫ: 3 mini-jack 3,5мм (PAL/SECAM видео + стерео + наушники).
ВСТРОЕННЫЕ ДЕКОДЕРЫ: нет.
АВТОПОИСК ПРОГРАММ: есть.
ВСТРОЕННЫЙ ТЮНЕР: DVB-T.
ДЕКОДЕР ТЕЛЕТЕКСТА: нет.
АНТЕННА: есть.
МНОГОЯЗЫЧНОЕ ЭКРАННОЕ МЕНЮ: 14 языков, включая русский.
ПУЛЬТ ДУ: есть.
ГАБАРИТЫ: 191 x 26 x 143 мм, вес 780 г.

Pantom NEXTBASE DVB-TRA BOX

Цифровой тюнер
ТЮНЕРЫ: цифровой DVB-T.
ВЫХОДЫ: 2 mini-jack 3,5мм father (PAL/SECAM видео + стерео).
ВСТРОЕННЫЕ ДЕКОДЕРЫ: нет.
EPG (электронный гид программ): есть.
АВТОПОИСК ПРОГРАММ: есть.
ДЕКОДЕР ТЕЛЕТЕКСТА: нет.
АНТЕННА: есть.
МНОГОЯЗЫЧНОЕ ЭКРАННОЕ МЕНЮ: 14 языков, включая русский.
ПУЛЬТ ДУ: есть.
ГАБАРИТЫ: 136 x20,8x84 мм, вес 780 г.

Андрей САМКОВ.