TV-kaart

 
TV-kaart on lisaseade arvuti jaoks. Lauaarvutite jaoks kujundati TV-kaardid ühendamiseks emaplaadil PCI pessa. Hiljem on toodetud väliseid, USB-pordi kaudu talitlevaid TV-kaarte. Esimesed on pärast turuletulekut sisu poolest üsna vähe muutunud, lisatud on stereoheli tugi, erinevaid sisendeid, FM-raadio. Pildimüraeemalduse algoritmidega üritatakse parandada pildikvaliteeti ja toetada sisendsignaali riistvaralist pakkimist eri vormingutesse reaalajas. Mõne kiibistikuga õnnestub see paremini, mõnega halvemini.
Tüüpilise TV-kaardi tööpõhimõte on selline: signaal antennist, kaablist või mujalt suunatakse tuunerisse, milles saadakse sagedusest kätte telesignaal. Analoogsignaal liigub seejärel edasi analoog-digitaalmuunduskiipi, mis muudab signaali digitaalseks ja saadab pildi PCI siinile. Tekib pilt, mis väljastatakse vaatajale mõne väljundseadme (enamasti kuvari või projektori) kaudu. Nagu võib kujutleda, tekitab tekkiv värvipilt, mis vahetub näiteks 24 korda sekundis, suure hulga andmeid. Kui need liiguks reaalajas läbi arvuti enda protsessori, paneks see kogu süsteemile hiiglasliku koormuse ja sööks jõudluse lihtsalt ära; millest möödapääsemiseks saadetakse info otse graafikakaardile, kus see läheb kohe näitamisele.
Ühendused ja variandid.
TV-kaartide ühendamisel arvutiga kasutatakse enamasti PCI laienduskaarti või modernsematel kaartidel uuemat PCI Expressi (PCIe) kaarti. Kuid leidub ka seadmeid, mis kasutavad PCMCIA, ExpressCardi või USB-ühendusi. Lisaks tavalistele TV-kaartidele leidub ka videokaarte, millel on kaks televisiooni tuunerit, näiteks ATI "All-In-Wonder" seeria. See videokaart koosneb televisioonituunerist ja analoog-digitaalmuundurist.
Praeguse seisuga võib leida nelja tüüpi TV-kaarte:
Analoog-TV-tuunerid.
Analoog-TV-kaardid edastavad toorest/algelist video ülekannet, mis sobib reaalajas vaatamiseks, kuid parema video kvaliteedi jaoks, mida soovitakse salvestada, on vaja video kokkupakkimist. Täiuslikumad TV-tuunerid kodeerivad vastuvõetud signaali Motion JPEG- või MPEG-vormingusse, vähendades sellega protsessori koormust.
Hübriidtuunerid.
Hübriidtuuneril on üks tuuner, mis võib ümberseadistatult toimida nii analoogtuuneri kui ka digitaaltuunerina. Süsteemide ümberlülitus on küllaltki lihtne, kuid see ei toimu kohe. Kaart toimib digitaal- või analoogtuunerina seni, kuni TV-kaart ümber seadistatakse.
Kombineeritud tuunerid.
Kombineeritud televisioonituunerid sarnanevad hübriidtuuneritega, kuid ainus erinevus on selles, et kombineeritud tuunerkaardil on kaks eraldi tuunerit. See kaart toimib ühteaegu nii analoogtuunerina kui ka digitaaltuunerina. Ühe tuuneriga saab vaadata analoogülekannet samal ajal, kui teine tuuner salvestab digitaalset ülekannet või siis vastupidi. Kahe erineva laienduskaardi ees omab kombineeritud kaart mitmeid eeliseid. Esiteks on kombineeritud kaart odavam, kui osta mitu kaarti ning teiseks kombineeritud laienduskaart ei kasutata arvuti mitut laienduskaardipesa vaid ainult ühte. Ning kolmandaks – sel ajal kui mitmed maailma regioonid lähevad analoogülekannetelt üle digitaalülekannetele, muutuvad kombineeritud televisiooni tuunerid üha populaarsemaks.
Nii nagu analoogkaartidel, võib olla ka hübriid- ja kombineeritud tuuner kaartidel eriline kiip, mis teostab kodeerimise, kuid see ülesanne võidakse jätta ka protsessorile. Selliseid "riistvara kodeerivaid" tuunerkaarte peetakse enamasti kõrgemat kvaliteeti edastavateks kaartideks. Väiksemad USB-tuunerid (kaardid/pulgad) on viimastel aastatel muutunud üha populaarsemaks ning eeldatakse, et need levivad lähiaastatel veelgi laiemalt. Üldiselt puudub nendel väikestel televisioonituuneritel riistvara kodeering, sest need seadmed on liiga väiksed ja neil on soojuspiirangud.
Kui enamikul televisioonituuneritest on piiratud hulk raadiosagedusi ja videovorminguid, mis on sageli määratud riigi poolt, leidub ka TV-tuunereid, mis kasutavad DSP-d (digitaalsignaalitöötlust). See tähendab, et sageli piisab vaid püsivara uuendamisest, et muuta toetatavat videovormingut. Paljudel uutel TV-tuuneritel on poolpüsimälu, mis on piisavalt mahukas, et hoiustada püsivara seadeid. Püsivara seadete hoiustamine on vajalik selleks, et kodeerida mitut videovormingut, mis võimaldab sama videokaarti kasutada mitmes riigis, ilma et oleks vaja muretseda uut videokaarti või pidevalt püsivara uuendada. Kuid probleeme võib siiski esineda, sest sel ajal, kui TV-kaarti on võimalik viia ühest analoogvormingust teise analoogvormingusse nende sarnasuste tõttu, siis üldiselt ei ole võimalik TV-kaarti viia ühest digitaalvormingust teise, sest digitaalvormingu kodeerimiseks on vaja teistsuguseid kodeerimise loogikaid.
Mitmed televisioonituunerid võivad toimida ka FM-raadiotena. Seda suudavad nad teostada seetõttu, et televisiooni ja FM-raadio ülekanded on väga sarnased. FM-raadio kiirgusspekter on väga sarnane (või isegi kattuv) maapealsete televisiooni ülekannete kõrgesagedusliku kiirgusspektriga. Ning paljud televisiooni ülekande süsteemid üle maailma kasutavad FM-helisignaali. Selleks, et kuulata FM-raadiojaama, on vaja oma riistvara lihtsalt ümber seadistada.
Mobiilne televisioon.
Mobiilne televisioon tähendab tavaliselt seda, et televisiooni ülekandeid vaadatakse väiksest käeshoitavast seadmest. Ülekanne võib olla tasuline televisiooniteenus, mis edastatakse läbi mobiiltelefoni internetiühenduse või see võib olla kodeerimata tasuta signaal (Wi-Fi) maapealsetest televisioonijaamadest, mida levitatakse spetsiaalses mobiilse televisiooni ülekande vormingus. Mõned mobiilse televisiooni pakkujad võimaldavad ka telesaadete allalaadimist internetist. Samuti on võimalik salvestatud telesaateid hiljem telefonist vaadata, sest need salvestatakse telefoni enda mäluseadmele.
Esimene taskusuurune mobiilne televisiooniseade müüdi 1977. aastal. Seda kutsuti Microvisioniks, sellel oli kahetolline kineskoopekraan ning see oli esimene seade, mis suutis telesignaali vastu võtta eri riikides.
Tänaseks on võimalik mobiilset televisiooni vaadata iga telefoniga, mis toetab 3G-d ja asub 3G-levialas. Lisaks võib endale soetada ka mobiilse televisioonivastuvõtja. Näiteks pakub Nokia oma klientidele vastuvõtjat Nokia SU-33W, mis ühildub mobiilseadmega ning toob inimeseni telepildi just siis, kui ta seda soovib.
Videotöötluskaardid.
Videotöötluskaardid on eraldi klass videohõivekaarte, mis on disainitud nii, et neid saaks otseselt pista arvuti või serveri laienduskaardi pessa. Leidub palju mudeleid erinevatelt tootjatelt. Need kõik toetavad ühte mitmest populaarsest ühendusliigist, PCI-d, uuemat PCI Expressi (PCIe) või AGP-siini.
Need kaardid sisaldavad tavaliselt üht või mitut tarkvaradraiverit, et paljastada kaarti funktsioone läbi erinevate operatsioonisüsteemide, kuni arvutitarkvara rakendusteni, mis hiljem töötlevad video kindlate eesmärkide jaoks. Kuna tegu on eraldi klassiga, siis kaarte kasutatakse Composite video, S-video ja raadiosagedustega video töötluseks. Mõned kohandatud kaardid toetavad arenenud digitaalvideot, mis tugineb digitaalvideo edastamise standarditele ning sisaldab SDI (Serial Digital Interface) ja ka tärkavat HDMI (High-Definition Multimedia Interface) standardit. Need mudelid toetavad tihti mõlemat kvaliteedi varianti: nii standardkvaliteediga (SD) kui ka kõrglahutusega HD-kvaliteediga televisiooni.
Samal ajal kui enamik PCI- ja PCI Expressiga seadmeid on pühendunud just eelnevale eesmärgile, siis AGP-põhised seadmed on tavaliselt varustatud graafika kohandamisega kaardil kui kõik-ühes pakett. Erinevalt videotöötluskaartidest ei oma need kaardid eririistvara, et töödelda videot väljaspool analoog-digitaalmuundamist. Enamik videokaarte, kuid mitte kõik, toetavad ühte või mitut helikanalit. Uued tehnoloogiad võimaldavad PCI Expressi ja HD-SDId kaartidele rakendada palju madalama hinnaga, kui kunagi varem.
Leidub palju rakendusi videohõivekaartide jaoks: näiteks muuta otseülekandena saadav analoogallikas mõnda sama tüüpi analoog- või digitaalmeediaks (näiteks VHS-kassett DVDks), arhiveerimiseks, videotöötluseks, planeeritud salvestamiseks (nagu DVR), televisiooni tuuninguks või video järelevalveks. Neil kaartidel võib olla oluliselt suur disaini erinevus, et optimaalselt toetada erinevaid funktsioone.
Üks populaarsemaid rakendusi videotöötluskaartidele on võime püüda videot koos heliga, et teha videootseülekandeid Internetti. Otseülekandena saabuvat videot võib samaaegselt arhiveerida ja nõudluse järgi ka vormindada. Sel eesmärgil ostetakse, paigaldatakse ja seadistatakse videohõivekaardid tavaliselt arvutisüsteemide huviliste või süsteemide integreerijate poolt. Tasub meeles pidada, et videotöötluskaardi valimisel peab jälgima süsteemi jõudlust video kodeerimiseks, eriti kõrgkvaliteedi/HD-rakenduste puhul, mis sõltuvad rohkem protsessorite jõudlusest. Samuti tuleb jälgida arvuti tuumade arvu ja kindlaid emaplaadi näitajaid, mis võivad tugevalt mõjutada video hõive ja töötluse võimekust.
Milleks osta?
Parim põhjus arvuti ja teleri kombineerimiseks on ruumi kokkuhoid. Kuna praegu on levinud 19–30-tollised kuvarid, on paljudel raske või vähemalt ebamugav mahutada ühte tuppa näiteks telerit ja kuvarit. Ühikatuba või väike korter on täiuslik näide. Liigsed ekraanid mitte ainult ei võta ruumi, vaid ka tekitavad ruumi – rahakotis. Kui inimesel on juba olemas arvuti, aga telekat mitte, tundub loogiline kasutada arvutit mõlema eest.
Televisiooni vaatamine arvutist annab ka üsna palju võimalusi. Arenenumad lisad nagu "time shifting" (võimalus peatada telekaader nagu videokaader ja hiljem jätkata vaatamist poolelijäänud kohast) ja saadete digitaalne salvestus on kaartide müügiedule muidugi suuresti toeks. Need võimalused teevad telekavaatamise mugavamaks, lisades pisutki interaktiivsust muidu nürisse puldiklõpsimisse.
Loomulikult on ka miinuseid. Arvutikuvarid on enamasti palju suurema resolutsiooni ja sagedusega kui telerid, mistõttu kaabliühenduse hälbed tulevad eriti selgelt esile. Teler neid üles ei võtaks – eriti põhjusel, et seda vaadatakse tavaliselt kaugemalt. Alati saab ju ka kuvarit kaugemalt vaadata, aga resolutsiooni tõstmisel tekivad siiski hälbed ja kaugus ei pehmenda neid piisavalt, sest pilt on parim ikka seal, kuhu see loodud: teleriekraanil.