Коммутация без ошибок
Те, кто рассматривает проблемы «одомашнивания» кинотеатра всерьез, при покупке AV-аппарата уделяют больше внимания не передней, а задней панели, то есть коммутационным возможностям. При этом упор делается на способность устройства передать или принять видеосигнал, поскольку его разновидностей (и способов передачи) больше, чем у аудиосигнала. Например, современный телевизор может быть оснащен гнездами видеосигнала ни много ни мало семи типов, а DVD-проигрыватель — пяти. Что предпочесть? Об этом и поговорим. Основой наших рассуждений послужит тот факт, что картинку формирует совокупность сигналов трех основных цветов — красного (R — red), синего (В — blue) и зеленого (G — green) плюс сигналов вертикальной (V) и горизонтальной (H) развертки, и чем ближе к ней по структуре информация, поступающая с видеоисточника, то есть чем проще превратить ее в RGB+HV, тем выше качество получающегося изображения.
Антенна или композит?
К какому входу телевизор подключается в первую очередь? Разумеется, к антенному. Строго говоря, это не видеовход; вернее, не только видеовход. Сигнал, принимаемый с эфира, — полный, в нем зашифровано и изображение, и звук.
Первые полвека телевизионной эры никаких источников AV-сигнала, кроме эфирного, не было, и телевизоры оснащались только антенным входом. Вот почему, когда в 1970-х гг. появились бытовые видеомагнитофоны, их пришлось оборудовать крошечным телепередатчиком (радиочастотным модулятором). Особенно не повезло в этом смысле первому серийному российскому видеомагнитофону «Электроника–ВМ12»: его передатчик работал в метровом, а не более «качественном» дециметровом, как у зарубежных аналогов, диапазоне (тюнера ДМВ у большинства российских телевизоров не было), и картинка искажалась по вертикали.
Вообще, недостатков соединения телевизора с видеомагнитофоном по радиочастоте — множество по-прежнему, хотя модулятор современного видеомагнитофона работает не на шестом, как у «Электроники», и не на 36-м, как у «фирменных» аппаратов прошлого десятилетия, а на 50–55 каналах, что повышает общую устойчивость картинки. Эти недостатки связаны с множеством избыточных преобразований сигнала в видеомагнитофоне и телевизоре. На кассету звук и изображение записываются раздельно, но для передачи по радиочастоте «сливаются» вместе и модулируются, а телевизору приходится восстанавливать из AV-смеси искомое. Поскольку сигналы аналоговые, провести эту процедуру без потерь невозможно. Мало того, стремясь удешевить модулятор, его делают монофоническим. Даже если ваши телевизор и видеомагнитофон оборудованы стереотрактом, а на кассете значится «Dolby Surround», при подключении по радиочастоте вы услышите звук моно. Итак, если хотите получить с видеомагнитофона картинку и звук наилучшего качества, соединяйте его с телевизором не только по радиочастотному (антенному), но и по низкочастотному сигналу. Такой сигнал называют композитным (от англ. composite — совокупный, смешанный), что указывает на его главную особенность — составляющие яркости и цветности передаются по одному проводу (чтобы понять, насколько далеко отстоит этот сигнал от RGB+HV, см. врезку «Этапы большого пути»). Соответствующий выход есть у любого видеомагнитофона, а вход — у любого телевизора, выпущенного после 1990 г. Это соединение может быть реализовано посредством гнезда RCA, обозначенного на видеомагнитофоне как Video Out, а на телевизоре — Video In (сердцевина гнезда в обоих случаях желтая), или гнезда SCART (см. врезку «Объять необъятное»).
Композитный сигнал поистине универсален: его выдает любой AV-источник — от простейшего видеоплейера до цифрового камкордера. Основной недостаток сигнала — в том, что разделить составляющие яркости и цветности без потерь не способен даже самый совершенный гребенчатый фильтр телевизора, поэтому на картинке, полученной из композита, видны разводы и сетка на крупных участках изображения, имеющих один цвет (наиболее уязвим красный). Горизонтальное разрешение в канале яркости не превышает 400 линий, а в канале цветности — 60 линий. Впрочем, низкие параметры стандарта VHS (260 линий и 40 линий соответственно) запросто укладываются в вышеупомянутые пределы, так что соединение видеомагнитофона и телевизора по композиту можно считать оптимальным.
S не значит Super
Цветовая четкость для VHS не превосходит 30 линий (справа), для S-video (с DVD) выше 80 линий
Среди множества причин того, что формат видеозаписи Super VHS так и не сумел завоевать мир, есть одна довольно прозаическая: при соединении S-VHS-видеомагнитофона с телевизором по композитному сигналу едва ли не все преимущества Super-записи нивелируются. Изобретатели формата эту проблему, разумеется, решили, но — радикальным способом, который для перехода на новый формат видеозаписи требовал если не замены всего парка телевизоров, то коренной их модернизации. Они разработали новый способ подключения видеомагнитофона к телевизору — по сигналу S-video. В данном случае S означает не Super, а Separate, то есть «раздельный»: в Super VHS яркостная и цветностная составляющие видеосигнала при записи не смешиваются, так что принудительно разделять их в телевизоре посредством гребенчатого фильтра не нужно. Это позволяет увеличить четкость до 400 линий против 260 на VHS.
За основу для коннектора S-video был взят девятиштырьковый разъем miniDIN, использовавшийся в то время (1987 г.) для подключения принтера к компьютеру Macintosh. В разъеме осталось четыре штырька, по два для передачи каждого сигнала — яркости (Y) и цветности (С). Отсюда и второе название разъема — Y/C.
Принимать сигнал S-video может большинство телевизоров с диагональю экрана более 25 дюймов. Сегодня это — основной вариант подключения к телеприемнику цифровых камкордеров и видеокамер «высоких» (Hi8, S-VHS-C) форматов. А когда появились DVD-проигрыватели, многим казалось, что и для них он подходит как нельзя лучше…
Красный, синий, зеленый...
разрешение по яркости для VHS не превосходит 250 линий (слева), для S-video (с DVD) выше 450 линий
Высококачественный кабель SCART—SCART. Обратите внимание на металлизированные корпуса штекеров.
Внизу — кабели для передачи компонентного сигнала: сo штекерами RCA и BNC
Шесть лет назад в России на ура прошли первые презентации DVD-плейеров. И впрямь картинка с DVD превосходила все виденное ранее (в частности, записи с LD, считавшиеся эталоном качества). Однако даже эксперты не отдавали себе отчет в том, что на очередном витке AV-эволюции повторяется история «Super VHS против композитного сигнала». Характеристики нового формата опять не вписывались в коммутационные возможности аппаратуры. Ведь то, что удавалось получить по шине S-video — горизонтальное разрешение 450 линий (по яркости) и 90 линий (по цветности) — отнюдь не исчерпывает потенциал формата DVD, поскольку на диск записывается не S-video, а компонентный сигнал (разумеется, оцифрованный), который состоит из сигнала яркости (в принципе, тот же, что в S-video, однако полоса пропускания канала шире) и двух цветоразностных (снова см. врезку «Этапы большого пути»), которые при передаче по шине S-video проигрыватель принудительно смешивает, а телевизор разделяет вновь (налицо избыточное преобразование сигнала!). Значит, наиболее рационально передавать видеоинформацию от DVD-проигрывателя к телевизору именно в компонентном виде (проигрыватель просто превращает цифру в аналог, остальное — за телевизором). С таким расчетом и конструируются высококачественные источники и приемники видеосигнала, рассчитанные на американский и азиатский рынок. DVD-проигрыватели оснащаются выходом аналогового компонентного сигнала, телевизоры или проекторы — его входом. И вход, и выход в данном случае реализуется на трех гнездах RCA, а у самых дорогих аппаратов — на гнездах BNC (bayonet connector — байонетный разъем, используемый в измерительной аппаратуре, напр. осциллографах, и гарантированно имеющий волновое сопротивление 75 Ом). В зависимости от амплитуды и некоторых других особенностей цветоразностные сигналы обозначают Cr/Cb или Pr/Pb (Сr = 0,98 В; Cb = 1,24 В, при этом Y = 0,7 В. Pr = 1,4 В; Pb = 1,77 В, при этом Y = 1,0 В). Иными словами, литера Р не означает, что это сигнал с прогрессивной разверткой, хотя чаще всего он действительно имеет характеристики Pr/Pb.
Вернемся к основной теме. Европейская аппаратура оказалась заложницей SCART’a — в его спецификацию возможность передачи цветоразностных сигналов не входит. Пришлось приводить DVD-проигрыватели с телевизорами к другому общему знаменателю — сигналу RGB, а сигналы V и Н смешивать и передавать по жиле, которая обычно используется для композитного видеосигнала. Такой способ передачи сигнала с DVD теоретически не уступает соединению по компонентному сигналу (избыточных трансформаций нет и в этом случае). Просто функции между телевизором и DVD-плейером распределяются иначе: проигрыватель выполняет два преобразования — превращает сначала цифру в аналог, а затем — яркостный и цветоразностные сигналы в сигналы трех основных цветов. Иными словами, в азиатско-американском варианте основная ответственность за преобразования ложится на телевизор, то есть к DVD-проигрывателю предъявляются не столь суровые требования; в европейском варианте для получения картинки высшего сорта приемник и источник видеосигнала (DVD-проигрыватель) по качеству изготовления должны быть приблизительно одинаковыми. Кроме того, европейская «видеодвойка» оказывается избыточной, поскольку и DVD-плейер, и телевизор оснащаются преобразователем «компонентный—RGB» (для телевизора это стандартный блок, без него телеприемник не сможет работать). Вопрос в том, чей преобразователь лучше. Поначалу DVD-проигрыватели оснащались простейшим преобразователем — пассивной матрицей стоимостью около доллара, поэтому было распространено мнение, что плейер целесообразней подключать по S-входу, а не RGB, так как превращение компонентного сигнала в S-video не затрагивает яркостную составляющую. Однако со временем положение изменилось — на последних моделях DVD-проигрывателей стоят качественные преобразователи, поэтому RGB-сигнал практически сравнялся по основным параметрам с компонентным. Если и есть незначительные расхождения, то на экране диагональю до 40 дюймов они не видны. При подключении проигрывателя к проектору, то есть тогда, когда картинка достигает трех метров в диагонали, становятся заметны огрехи видеокомпрессии, поэтому иногда полезно искусственно ухудшить разрешение картинки, перейдя с компонентного сигнала на S-video.
Цифровые хитрости
Наше заявление о том, что при соединении DVD-проигрывателя с приемником видеосигнала по «компоненте» или RGB нет избыточных преобразований, верно только в отношении телевизора классической конструкции, то есть на электронно-лучевой трубке. В устройствах другого типа (плазменные панели, ЖК-панели, DLP- или ЖК-проекторы) изображение получается принципиально иным способом, в основе которого лежит цифровой доступ (адресация) к каждому элементу изображения. Значит, превращать цифровой сигнал с DVD в аналоговый ни к чему — видеоустройство рано или поздно преобразует его в цифровую форму. То есть подключать DVD-проигрыватель к аппаратам, не имеющим кинескопа, лучше всего по цифровому видеосигналу. Однако ни один DVD-проигрыватель соответствующим выходом не оснащен — не потому, что такой выход сложно реализовать технически, а из опасений, что цифровой видеосигнал позволит копировать фильмы с DVD без потери качества, что приведет к нарушению авторских прав. Аналогичный казус был с возможностью получения сигнала с прогрессивной разверткой в PAL’e — «политические» вопросы удалось урегулировать совсем недавно, и теперь проигрыватели, оснащенные «прогрессивным» выходом, будут выдавать на него сигнал и с европейских дисков. Однако далеко не всякий телевизор с прогрессивной разверткой захочет такой сигнал воспроизводить — опять же по «политическим» соображениям. Впрочем, прямые проекторы излишней лояльностью не страдают, воспроизводя «прогрессивный» сигнал любого формата.
Распайка SCART’а
SCART-штекер (кабельная часть)
SCART-гнездо (аппаратная часть)
1. Выход правого канала звукового стереосигнала (или моносигнала)
2. Вход правого канала звукового стереосигнала (или моносигнала)
3. Выход левого канала звукового стереосигнала
4. Масса для звуковых сигналов
5. Масса сигнала Blue (RGB)
6. Вход левого канала звукового стереосигнала
7. Вход/выход сигнала Blue (RGB)
8. Сигнал переключения телевизора на видеовход
9. Масса сигнала Green (RGB)
10. Линия D2B информационного сигнала (инвертированный вариант)
11. Вход/выход сигнала Green (RGB)
12. Линия D2B информационного сигнала
13. Масса для сигнала Red (RGB)
14. Отключение видеосигналов, масса для D2B
15. Вход/выход сигнала Red (RGB)/вход-выход составляющей цветности сигнала S-Video
16. Сигнал переключения входа на RGB
17. Масса для композитного сигнала
18. Масса для сигнала переключения входа на RGB
19. Выход композитного видеосигнала/выход составляющей яркости сигнала S-Video/выход сигнала синхронизации для RGB
20. Вход композитного видеосигнала/вход составляющей яркости сигнала S-Video/вход сигнала синхронизации для RGB
Объять необъятное
SCART-кабель для передачи только стереофонического аудиосигнала и композитного видеосигнала
«Полный» SCART-кабель
Композитный сигнал
Попробуйте-ка, не сломав язык, произнести французское название Syndicat des Constructeurs Appareits Radio Resepteurs et Televiseurs. Не получается? Потому-то столь пышно названный разъем известен в Европе под аббревиатурой SCART, а в России еще и под уничижительным прозвищем «гребенка». Он рассчитывался на все случаи жизни, но универсальность подобна бумерангу — может поразить и охотника. SCART разработали на Philips’e в попытке создать единую информационную шину для соединения любых AV-устройств. И хотя разновидностей таких устройств 20 лет назад было всего две — телевизор и видеомагнитофон, а связывались они только по композитному сигналу, специалисты Philips смотрели далеко вперед. Они ввели в SCART возможность передачи сигналов S-video и RGB, а также управляющих (чтобы при включении источника видеосигнала телевизор переключился на соответствующий AV-вход) и информационных — по шине Domestic Data Bus (D2B). Первоначально с ее помощью хотели создать систему управления бытовой техникой (сейчас нечто подобное используется в системах «интеллектуальный дом»). Увы, другие производители не проявили к ней интереса, и она довольно долго оставалась в тени. Лишь в середине 1990-х D2B обрела новую жизнь в образе интерфейса EasyLink от Philips, позволяющего, например, загружать координаты телевизионных каналов из памяти телевизора в память видеомагнитофона, то есть свести первоначальную настройку последнего к нажатию одной кнопки. Другие возможности EasyLink: при включении видеомагнитофона автоматически включается телевизор. Если во время просмотра телепрограммы вам захотелось ее записать — нажмите кнопку Record, и видеомагнитофон запишет именно эту программу, а по окончании записи выключит не только сам себя, но и телевизор. И наоборот — при отключении телевизора отключится видеомагнитофон. С появлением DVD-проигрывателей D2B стала выполнять и другую полезную функцию — переключать широкоэкранный телевизор в нужный режим растяжки изображения в зависимости от способа записи широкоэкранного фильма на DVD (наличия анаморфирования).
Итак, что за зверь этот SCART или, как его еще называют, Euroconnector? Он представляет собой штекер с 20 контактами, окруженными неправильным пятиугольником металлического экрана, который соединен с общей экранирующей оплеткой кабеля. Недостатков у столь сложного интерфейса не меньше, чем достоинств. Качественные кабели с распайкой всех контактов стоят не меньше полусотни долларов, они тяжелые, поэтому подвергают гнезда большой механической нагрузке. Кожух разъема делается обычно несимметричным — кабель выходит сбоку, и при «неблагоприятном» расположении аппаратов его приходится изгибать полукольцом, он начинает пружинить, и штекер стремится выскочить из гнезда. Расстояние между контактами очень мало, поэтому велика опасность замыкания и взаимных наводок (частота передаваемых видеосигналов достигает 6 МГц). Волновое сопротивление в месте контакта отличается от стандартных 75 Ом, что также снижает качество соединения.
Подводя итоги
Сигналы S-video
Вывод из наших рассуждений прост: подключать VHS-видеомагнитофон нужно по композиту, S-VHS-видеомагнитофон или камкордер высокого формата — по S-video. Между тем DVD-проигрыватель допускает одно из двух (или оба) равноценных подключений — по компонентному и RGB-сигналу. Однако подавляющее большинство телевизоров на российском рынке принимает только RGB (через SCART). На это и нужно ориентироваться, если модернизацию домашнего кинотеатра вы решили начать с DVD-проигрывателя. А если телевизор заменять вы не планируете, еще раз внимательно прочтите его инструкцию перед покупкой DVD-машины: выясните, какой из высококачественных видеосигналов он принимает — компонентный или RGB, и выбирайте проигрыватель, исходя из этой информации. И последнее: при подключении по SCART’y Hi-Fi-видеомагнитофона или DVD-проигрывателя к телевизору с монозвуком стереосигнал с линейного выхода этих источников может превратиться в монофонический — если в гнезде SCART телевизора контакты 2 и 6 замкнуты.
Этапы большого пути
Компонентный сигнал
Сигналы RGB
Путь, который проходит видеосигнал от телестудии до экрана телевизора, долог и тернист. Телекамера превращает зрительные образы в сигналы трех основных цветов: красного (R), зеленого (G) и синего (В) плюс сигналы горизонтальной (Н) и вертикальной (V) синхронизации. Теоретически можно передавать его прямо в эфир, однако он, во-первых, окажется непонятен черно-белому телевизору, во-вторых, потребует телеканала шириной 18 МГц, что неприемлемо, поскольку обычный телеканал имеет полосу пропускания втрое меньшую — 6 МГц. В связи с этим сигналы синхронизации смешивают и вводят в канал зеленого, а сам RGB-сигнал разделяют на яркостный (черно-белый) сигнал Y (равен 0,299R + 0,587G + 0,114B) и цветоразностные U (равен R — Y) и V (равен B — Y), которые, как уже упоминалось, при подаче на соответствующий выход могут быть представлены в стандарте Cr/Cb или Pr/Pb. Затем цветоразностные компоненты смешивают и кодируют в PAL, SECAM или NTSC (получается аналог S-video), после чего составляющую цветности подмешивают в сигнал яркости, получая аналог композитного сигнала. Последний модулируется радиочастотой и выпускается в эфир.
На приемном конце сигнал улавливается антенной и поступает на соответствующий вход телевизора, превращается в композитный (демодулируется), затем в S-video (яркость отделяется от цветности), компонентный и, наконец, в RGB + HV, который и подается на управляющие электроды кинескопа или блок адресации плазменной панели (ЖК/DLP-проектора). Отсюда ясно, что чем ближе исходник к сигналу RGB + HV, тем меньше преобразований он требует и тем выше может быть его качество.