Elméleti bevezető

Manapság szédületes sebességgel terjednek a hardverek, melyek tévéadás vételére teszik képessé számítógépünket. Ha már egyszer kábeltévés vezetéken jön az internet, miért ne ötvöznénk a tévét is a PC-vel? Ha már tévézünk a gépen, akkor miért ne vennénk fel az érdekesebb műsorokat? Ha már felvettük, akkor miért ne tömörítsük kisebb helyet foglaló formába? Miért ne csináljuk ezt a tömörítést menet közben? Miért ne?! Éppen erre valók a PVR (personal video recorder) kártyák, melyekkel gombnyomásra rögzíthetjük a tévéadást akár tömörített videoformátumba (többnyire MPEG-2-be) is.

Az ATI szeptemberben jelentette be legújabb videofeldolgozó chipét, a Theater 550 Prót, a köréje épülő tévévevő kártyáját, a TV Wonder Elite-et pedig január közepétől árusítja, tesztlaborunkban nemrég landolt egy tesztpéldány. A kártya fergeteges funkciólistájára már több ízben rácsodálkozhattunk, most a közelebbi ismerkedés előtt tegyük meg újra:

Lássuk, mint jelentenek ezek a tételek. A tuner felelős a rádiójelek (RF) formájában érkező tévéadás emészthető formára (IF) átalakításért. Eddig javarészt analóg alkatrészek (ellenállások, kondenzátorok stb.) sorozatából álló vagy digitális megoldásokkal találkoztunk. Az előbbi hátránya, hogy nagy helyet foglal, az utóbbit a fogyasztása miatt nem szerettük. Az ATI új üdvöskéjén Microtune MT2050 szilíciumtunert találunk, mely kicsi és kevesebbet is fogyaszt elődeinél. Korábban az AVerMedia tévévevőjén már találkoztunk hasonló megoldással, ott még a burkolóházat is lehagyták a Philips lapkájáról.

De haladjunk tovább! Az igazi előrelépés a Theater 550 Pro chip, mely a RageTheater és a Theater 200 chipek utódja. A tunerből érkező jelet 12 bites átalakítóval digitalizálja, ezzel sokkal jobb kiindulási képminőséget produkál, mint 8-10 bites konkurensei. A képminőség további javítását szolgálják a továbbfejlesztett fésűszűrők (comb filter). Mire is való ez a fésülködés?

Leegyszerűsítve: a formát és a színt kell szétfésülni. Az analóg televíziós műsorszórás rádiófrekvencián történik, minden TV-adónak megvan a maga hullámhossza, amin sugározhat. A hullámhosszhoz egy nagyjából 6 MHz szélességű sáv tartozik (utána már a következő adó jön), ebbe kell belesűríteni az adást.

Ahogyan a számítógépes képekre, úgy a tévéadásra is jellemző, hogy minél nagyobb felbontású vagy részletesebb egy kép, annál több információra van szükség, hogy leírjuk, mi látható rajta. A tévéadásnál a képméret fix, de értelemszerűen sokkal több adatot kell továbbítani egy csoportképnél, mint egy naplementénél. A megfelelő felbontású, részletgazdag fekete-fehér kép világosságának (intenzitás, luminance – Y) továbbítása szinte teljesen fölemészti a sávszélességet, alig marad hely a színi információnak (chrominance, color – C), melyből ugye háromféle van (piros, zöld, kék).

A félképes vonalankénti közvetítési technológiának és szemünk színérzékelési sajátosságainak köszönhetően jelentősen redukálható a továbbítandó színi információ, de így sem fér el a fekete fehér jel mellett, egymásra kell tolni őket. Szerencsére az esetek többségében a kép nagy része az alacsonyabb frekvenciákon kódolható, a színi információval keveredő része elenyésző.

Az egymásra tolt világosság (luminance) és szín (color), valamint a hang (sound) jelek

Azokban az esetekben, amikor mégis jelentős mennyiségű képi információt kényszerülünk közvetíteni magas frekvenciatartományban, vagyis jelentős intenzitásbeli változások vannak a képen (mondjuk egy kockás zakó), bizony oda nem illő részletek jelennek meg. A tévé megzavarodik, a magas frekvenciás jeleket színeknek gondolja, és oda nem illő elszíneződést tapasztalunk. Hasonló a helyzet, ha sok a színi információ (például rajzfilmeknél két homogén színű felület találkozásánál), ilyenkor készülékünk képi információnak érzékelheti a színeket, és a felületek határán pixeleződés jön létre.

Ha a világosság és a szín összekeveredik

Ezeknek a jelenségeknek a kiküszöbölésére szűrőket alkalmaznak. A korábbi szűrők egyszerűen levágták a veszélyes tartományt, ezzel a képi részletességet csökkentették – homályosabb és fakóbb képet kaptunk. Később fésűszűrőket fejlesztettek ki, melyek a szomszédos sorok összemosásával védekeznek a zavarok ellen, így több részletet meg lehetett menteni az enyészettől.

A következő lépést 2D fésűszűrők jelentették, melyek nem csak szolgai módon átlagolták a sorokat (első dimenzió), hanem össze is hasonlították őket. A legegyszerűbb verziók is három sort figyeltek (a megelőzőt, az aktuálisat és a következőt). Ha csak két sor egyezett az adott helyen, akkor csak azok kerültek bele az átlagolásba, így még élesebb átmeneteket lehetett elérni. Az ATI Theater 200 chip is ilyen 2D fésűszűrőt használt, de a Theater 550 Pro már öt sorral operál, eggyel előbbre és eggyel hátrébb is „lát”, így szinte tökéletesen kiküszöböli az éles színváltások határán kialakuló pixelesedést, de a vékony vonalak mentén az átlagolás miatt szellemkép marad.

Persze sohasem árt egy kis tökéletesítés, a Theater 550 Pro egy dimenzióval tovább lépett; ez az első 3D fésűszűrőt alkalmazó PC-hardver. Információink szerint a Sony tévékben használatos ATI megoldásokat vették át. Már nem csak két-két sorral lát előbbre és hátrébb, de figyelembe veszi az előző képkocka ugyanott elhelyezkedő képpontját is. A módszer leszámol a szellemképekkel is. A sematikus ábránál sokkal többet mutat egy demó videó (a képre kattintva tölthető le).

3D fésűszűrő demó – forrás: ATI

A kép- és színinformáció szétfésülésével küzdelmünk a kiváló képminőségért még nem ért véget. Az éteren vagy kábelen keresztül hozzánk érkező jel zajossága komoly problémát jelent, amit zajcsökkentő algoritmusokkal lehet mérsékelni. Sajnos nincs általánosan jó recept, gyakran nehéz elválasztani a zajt a tényleges képtől – gondoljunk csak egy hóeséses jelenetre. Ha izmos algoritmust használunk, akár a teljes hózáport kiszűrhetjük, de ha gyenge fokozatra állítjuk a zajcsökkentőt, akkor a homogén felületeink (például a kék ég vagy egy rajzfilm) foltosak lesznek. A Theater 550 Pro chip hardveresen szűri a zajokat, az algoritmus finomságát, megfelelő szoftvertámogatással, állítani is lehet majd. A szűrés másik fontos tulajdonsága, hogy alkalmazásával kisebb méretben raktározható el ugyanaz a kép, hátránya viszont, hogy finom részletek veszhetnek el.

Prohardver zajosan és zajmentesítve – tessék megfigyelni a fájlméretet is!

És megérkeztünk a kártya legfontosabb tulajdonságához, a hardveres MPEG-2 videótömörítéshez. Az egyszerűbb TV-vevő kártyák felvételkor hatalmas tömörítetlen adattömeget produkálnak, egy az egyben felveszik, ami a tévéből jön. Egy átlagos film rögzítéséhez vagy húsz gigabájtnyi helyre van szükség, ami még a mai kétrétegű DVD-k kapacitását is messze túlszárnyalja. A felvétel természetesen megoldható tömörített formában is; szoftveres esetben a központi processzort terheli a számolás, hardveres esetben maga a tévévevő intézi a kompressziót. Ha a CPU-t terheljük, a többletmunka jelentős erőforrásokat von el a párhuzamosan futó alkalmazásoktól; felvétel közben nem tanácsos számolásigényes műveleteket végezni, ugyanis videónk minősége bánhatja. Hardveres tömörítésnél a processzorhasználat legfeljebb néhány százalékkal emelkedik a szokásos szint fölé, nyugodtan lőhetjük az a ellent fontos klánmeccsünkön, míg a háttérben kedvenc filmünk tömörítése folyik. MPEG-2 tömörítést használnak a DVD-filmeknél is; egy hardveres MPEG-2 felvevővel készített anyagunkat fáradságos (és processzorigényes) utómunkálatok nélkül menthetjük egyenesen DVD-re, mellyel asztali lejátszónk is boldogul majd.

A digitális hangfelvétel is érdemel némi magyarázatot. Régebbi TV-kártyák a hangot egy külső – esetleg belső –, de mindenképpen analóg kábeles összeköttetéssel juttatták a hangkártya bemenetére. Az ATI új tunerchipje digitálisan kezeli a hangot, és a PCI (vagy PCI Express) buszt használja továbbításra, így megmenekülünk a gyakori hang- és képcsúszástól is.

Nem elhanyagolható az a tény sem, hogy a kártya félmagas nyomtatott áramkört (nyák) kapott, így vékony, multimédiaközpontként üzemelő gépekbe is kényelmesen beszerelhető.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!