Еще раз о WiDi и Miracast
Летом прошлого года мы тестировали беспроводной контроллер Intel Centrino Advanced-N 6205 for Desktop и на его примере познакомились с технологией Intel Wireless Display (WiDi). Безусловно, идея беспроводной передачи изображения с мобильных устройств, которые обычно имеют экраны относительно небольшой диагонали, на телевизор или проектор витает в воздухе уже давно. Казалось бы, за прошедший год уже можно было привести стандарты в порядок, обеспечить наличие устройств на рынке и их реальную совместимость, включая простоту настройки и запуска сервиса. Но, к огромному сожалению, этого так и не произошло. В большинстве случаев технологии ограничиваются выставочными демонстрациями, а массового распространения все не видно — хотя мощности процессоров в смартфонах и планшетах уже давно позволяют запускать сложные и красивые игры, не говоря уже о просмотре видео высокого разрешения.
Хорошо документированный и действительно работающий вариант сегодня есть, пожалуй, только у Apple. Протестированный год назад Apple TV поколения 2012 года с поддержкой AirPlay позволяет транслировать и видео, и рабочий стол с различных устройств Apple и даже работать в режиме «двойного экрана».
Но другие производители все-таки не стоят на месте. На примере новой версии приставки Netgear — модели Push2TV PTV3000 — посмотрим, что изменилось за этот год с WiDi, а также попробуем в деле открытую технологию Miracast, поддерживаемую Google, которая уже встречается в некоторых моделях смартфонов и планшетов с Android.
Возможно, некоторые из описанных вопросов и проблем вполне решаемы, если потратить на их изучение определенное время. Однако нам хотелось бы отразить скорее впечатления обычного пользователя, чем инженера, поскольку речь идет о технологиях, рассчитанных на массовое использование.
В тестировании будет участвовать новая версия приемника Netgear — модель Push2TV PTV3000. При определенном везении можно найти на рынке (обычно — не локальном) и совместимые с Miracast модели телевизоров. Однако эта технология используется, как правило, только в дорогих моделях, что явно не способствует росту ее популярности. Кроме того, некоторые производители бытовой техники запутывают пользователя упоминанием похожих функций в описании и спецификациях своих моделей, не предлагая конкретных вариантов использования.
Netgear Push2TV PTV3000
Устройство поставляется в пластиковом блистере и будет хорошо смотреться на витринах магазинов среди аксессуаров для компьютеров и мобильных устройств. Яркие оранжевые тона оформления также будут привлекать внимание. Сам приемник виден через упаковку, а кабели и блок питания спрятаны за ним. На бумажной вставке указаны технические характеристики и некоторые модели совместимых устройств. Также есть QR-код со ссылкой на сайт производителя, посвященный данному классу продуктов. Отметим, что упаковка имеет специальную конструкцию, так что вам не придется использовать ножницы для ее вскрытия.
В комплект поставки входит приемник, блок питания с USB-выходом (5 В 1 А), кабель USB—Mini-USB, руководство по началу работы. Отметим, что сегодня более удобным был бы вариант Micro-USB. Кстати, штатный кабель имеет длину полтора метра, так что проблем с подключением быть не должно.
Сам приемник существенно меньше, чем прошлые модели: его размеры составляют всего 84×51×12 мм. Правда, из-за этого, а также небольшого веса (50 г) разместить его с подключением к хорошему кабелю HDMI может быть непросто. Но поскольку используются беспроводные технологии и нет никакой необходимости держать устройство на виду, этот вопрос вполне решаем, особенное если учесть компактные размеры приемника.
Основной материал корпуса — черный глянцевый пластик. Нижняя часть имеет резиновую вставку. Сзади находится полноразмерный порт HDMI для подключения к ТВ или проектору, Mini-USB для питания и отверстие скрытой кнопки сброса. На правом торце есть многофункциональная служебная кнопка, а спереди разместили миниатюрный белый светодиод статуса. Верхняя крышка может похвастаться логотипом производителя.
В целом дизайн получился удачным, если не считать не всегда уместного глянца. Впрочем, часто трогать приемник не придется.
Каких-либо выделяющихся технических характеристик у данного устройства нет. Максимальное потребление находится на уровне 1 А, что потребует использования блока питания или подключения к двум портам в телевизоре. Хочется надеяться, что новые версии будут более экономны. Практическая проверка показала, что плеер может работать и от одного USB-порта в телевизоре — такой вариант заодно решает и вопрос с выключением устройства. Беспроводной модуль в данном приемнике работает в диапазонах 2,4 и 5 ГГц с максимальной скоростью соединения 300 Мбит/с. Отметим, что никаких возможностей выбора диапазона нет.
Технологии WiDi и Miracast можно считать надстройками над стандартным Wi-Fi 802.11n, что позволяет использовать те же беспроводные адаптеры, что и для обычного подключения к сети. С технической точки зрения, большинство сценариев использования этих стандартов будет работать в режиме без проводов. Однако если мы говорим про работу с телевизорами или проекторами, которые обычно стационарны, было бы интересно иметь возможность и проводного подключения приемника. Это будет сложнее с точки зрения установки связи (клиент должен будет предварительно подключаться к точке доступа), однако гораздо более привлекательно по параметрам дальности, скорости и стабильности соединения.
Как вы уже поняли из описания, набор разъемов и органов управления у модели минимальный. Так что с подключением все просто: приемник по HDMI к телевизору или ресиверу, питание от штатного блока или ТВ к приемнику. Выключателей никаких нет — подразумевается, что устройство в режиме ожидания потребляет очень мало и можно оставлять его включенным. Правда, в этом случае нужно обязательно выключать ТВ, поскольку никаких хранителей экрана приставка не имеет.
Однако встает вопрос о том, как же обновлять прошивки. В текущей ситуации с рассматриваемыми стандартами без этого обойтись просто невозможно. Для данной процедуры предлагается такая последовательность действий: нажать кнопку на корпусе на несколько секунд, подключиться с ПК к открытой беспроводной сети Push2TV, зайти на web-интерфейс приемника по адресу 192.168.3.1 и закачать в него загруженный заранее с сайта производителя образ прошивки. Именно таким способом мы обновились на версию 2.2.16, последнюю доступную на момент тестирования.
Настройки параметров видеовыхода никаких нет. В нашем случае приставка выбирала режим 1080p60 независимо от настроек дисплея на ПК или телефона.
На локальном рынке устройство ожидается в конце июля, ориентировочная стоимость составит 2700 рублей. Если же поискать Netgear Push2TV PTV3000 в иностранных магазинах, то уже сейчас можно найти предложения за $60.
Тестирование WiDi
Проверка в деле новой версии WiDi в этот раз проводилось на настольном ПК следующей конфигурации: процессор Intel Core i7-3770K с графикой Intel HD Graphics 4000, беспроводная сетевая карта Intel Centrino Ultimate-N 6300. Операционная система была представлена 64-битной версией Windows 8. Обратите внимание, что технология имеет достаточно строгие ограничения совместимости. В частности, если говорить про настольные ПК, то допускается использовать только процессоры Core третьего поколения (возможно, про четвертое беспроводное подразделение Intel пока не в курсе, хотя в некоторых других документах оно все-таки упоминается). На ноутбуках и ультрабуках WiDi может работать и через второе поколение процессоров Core.
Далее мы установили последние версии графического драйвера (найти его на сайте Intel оказалось не так-то просто, а без него ничего не работало), драйвера беспроводной сети и программное обеспечение Wireless Display с поддержкой версии стандарта 4.0. Следом выяснилось, что с последней версией драйвера Wi-Fi соединение установить невозможно. Тогда мы попробовали инсталлировать прошлую версию драйвера для Windows 7, указанную в документации приемника. С ней соединение было успешно установлено, хотя и буквально на пару минут. После этого внешний монитор пропал и новые попытки подключения оказались безуспешными. Так что пришлось использовать популярные и нелюбимые в тестовых лабораториях методы установки/удаления/сброса/перезагрузки и тому подобного. В результате мы все-таки смогли провести наши тесты, однако о простоте и удобстве подключения говорить не приходится. По этой причине мы даже не стали проверять заявленный режим 3D.
Интересно, что несмотря на поддержку 5 ГГц, наша пара устройств (беспроводной адаптер и приемник) соединялись в диапазоне 2,4 ГГц. Учитывая отсутствие какой-либо возможности выбора диапазона, это не самая правильная реализация.
С точки зрения расстояния мы проверили варианты полутора и четырех метров (переносить настольный ПК, пусть даже и небольшого размера, все-таки не очень удобно). Разницы между ними замечено не было. Так что для «комнатного» использования технология вполне работоспособна.
После запуска соответствующей утилиты система сканирует эфир и быстро находит совместимые приемники. В нашем случае он ожидаемо было один. После выбора кнопки «Подключить» потребуется ввести в программе на клиенте код, который приставка покажет на экране телевизора.
Этим способом обеспечивается защита от несанкционированных подключений. Правда, надо отметить, что для публичных мест или выступлений этот вариант не очень подходит, поскольку не исключает возможности постороннего вмешательства.
Подключенный по WiDi телевизор был представлен в системе как полноценный второй монитор, в том числе с поддержкой режимов расширения и клонирования рабочего стола. Для его работы утилита должна быть постоянно запущена. Есть также возможность автоматического подключения к удаленному монитору. Для достижения требуемого качества в настройках WiDi мы изменили режим масштабирования картинки, так что она стала отображаться на полный экран. В результате мы добились настоящего разрешения 1080p как для фотографий и рабочего стола, так и для видео. Также в системе есть настройка нового режима с уменьшенными задержками. Правда, в этом случае придется пожертвовать звуком 5.1. Напомним, что в текущей версии WiDi можно передавать на приемник не только стерео, но и многоканальный звук. Мы попробовали реализовать этот вариант через ресивер. На его экране иногда отображался режим LPCM 5.1, но звука не было никакого. Так что пока вычеркиваем этот вариант.
Если говорить о качестве передачи картинки, то для статичных или медленно меняющихся изображений и рабочего стола технология обеспечивает полноценные 1080p. Однако если вы решите поиграть в 3D-игры, то на экране телевизора картинка будет существенно размыта и испорчена кодеком. При просмотре видео этот эффект менее выражен, но тоже присутствует.
С точки зрения задержки мы получили следующие показатели: в «обычном» режиме она составляет около 0,33 секунды, переключение в Low Delay снижает ее до 0,2 секунды. Если считать относительно числа кадров в использованном режиме подключения, то это будет примерно 20 и 12 соответственно.
| Обычный режим |
 |
| Режим «Low Delay» |
 |
Так что заявленные производителем «менее 150 мс» пока подтвердить не удалось. Попытки поиграть в динамичные шутеры ожидаемо провалились. Отметим также, что «ускоренный режим» снижает разрешение до 1280×768 (увы, в графических драйверах Intel более логичного 1280×720 просто нет). А также у нас в нем пропадала трансляция звука.
Детальное исследование равномерности смены частоты кадров с использованием наших тестовых роликов (см. «Методика тестирования устройств воспроизведения и отображения видеосигнала. Версия 1 (для мобильных устройств)») показало, что в стандартном режиме можно рассчитывать на 30 fps (хотя иногда видны и два последовательных кадра с 60 fps), а Low Latency действительно пытается полноценно использовать 60 fps. Равномерность при этом можно оценить от средней до плохой в зависимости от частоты кадров видео и режима.
| Обычный режим | Режим «Low Delay» |
 |  |
| 720p30 | |
 |  |
| 720p60 | |
 |  |
| 1080p30 | |
 |  |
| 1080p60 | |
Резюмируем наши впечатления от новой версии WiDi. Она действительно стала способна транслировать беспроводным способом картинку формата Full HD. А ценой снижения разрешения можно попробовать увеличить частоту кадров до 60 fps. Однако в целом решения остаются очень «сырыми», а сценарии использования ограничиваются просмотром фотографий и видео, а также презентаций. Словом, любого типа контента, не требующего широкой полосы пропускания.
Напомним также, что для WiDi есть вариант использования и без специального приемника. Достаточно иметь в сети DLNA-медиаплеер (хотя тонкостей совместимости никто не отменял). Правда, в этом случае разрешение будет ограничено 720p. Для использования данного режима надо запустить клиента на ПК, подключиться к нему с плеера и подтвердить соединение на компьютере. Загрузка процессора при проигрывании видео на внешнем мониторе в таком режиме не превышает нескольких процентов, а работает он на пониженной в два раза частоте. Отметим, что звук передается только на внешний плеер и только в стереоформате. Задержки при работе с мышкой составляют десятые доли секунды, так что подобный режим имеет смысл использовать только для демонстрационных целей (видео, презентации и т. п.). Кстати, с технической стороны Wi-Fi-адаптер в этом сценарии совсем не нужен, поскольку и ПК, и плеер могут использовать между собой кабельное подключение.
Еще одно замечание касается собственно стандарта WiDi. На сайте Intel указано, что начиная с версии 3.5 он основан и совместим со спецификацией Miracast. Последняя является одним из относительно недавних обновлений и по ней уже проводится сертификация альянсом Wi-Fi. К сожалению, данная информация имеет мало практического смысла и скорее запутывает пользователя. Все-таки название технологии WiDi сегодня более известно, чем Miracast.
Тестирование Miracast
Несмотря на то, что у Intel уже есть вполне интересные платформы для смартфонов и планшетов, с WiDi у них пока все странно и непонятно. Так что тестирование с мобильными устройствами мы проводили с аппаратом LG Optimus G (E975), поддерживающим технологию Miracast.
В списке совместимости приемника Netgear присутствуют модели устройств Google, LG, Samsung и Sony. В момент тестирования у нас под рукой оказался также китайский планшет на четырехъядерном Rockchip, и в его последней версии прошивки даже была программа для подключения беспроводного дисплея. Но, к сожалению, проблемы совместимости не позволили нам попробовать его в деле: согласовать параметры соединения с приемником не удалось, хотя устройства и видели друг друга.
Для подключения к внешнему дисплею на телефоне нужно включить технологию Miracast через панель быстрого доступа или стандартные настройки. После этого будет произведен поиск приемников в ближайшем окружении. Затем вы выбираете нужный из списка и подключаетесь к нему. Весь процесс небыстрый и занимает около 20 секунд.
Странно, что текущая версия не подразумевает никаких дополнительных защит. Получается, любой сосед может вывести картинку со своего телефона на ваш приемник, не спрашивая разрешения. Быть может, если соединение активно, то второе подключение установить не удастся? У нас был только один «передатчик», так что этот сценарий не проверяли.
Дальность работы системы составляет более пяти метров, но качество передачи зависит от чистоты эфира. В случае проблем видны замирания картинки и пропадание звука. При отключении экрана смартфона на телевизоре сохраняется последняя картинка с него. Обратное включение и обновление происходит мгновенно. Исключение составляет просмотр видео — в этом режиме экран телефона может полностью выключиться, а трансляция будет продолжаться.
Сначала нам показалось, что Miracast, как и WiDi, просто сжимает отображаемую на экране устройства картинку и отправляет полученный поток по Wi-Fi на приемник. Об этом говорило в частности то, что на телевизоре полностью дублировалось изображение с телефона. Однако после некоторых манипуляций (перевод плеера в оконный режим и возврат на полный экран) видео с телефона пропадает и показывается только на приемнике в полный размер экрана. Значки управления могут появляться как на встроенном экране, так и на внешнем. Так что, видимо, не все так просто. Кстати, эффект аналогичен работе с внешним дисплеем по MHL. Кроме того, одновременно с трансляцией картинки можно записывать видео со встроенной камеры, поэтому для работы технологии используются четыре ядра Qualcomm Snapdragon S4, установленного в телефоне, или же есть еще какие-то специальные блоки в этой SoC. Отметим, что во время тестирования в некоторых режимах устройство заметно нагревалось и бывало даже запрещало повышать яркость собственного экрана с предупреждением о перегреве.
Из-за того, что разрешение экрана телефона составляет 1280×768, то есть имеет соотношение сторон, отличающееся от 16:9, при работе с внешним дисплеем используется масштабирование картинки. Так что варианта «точка-в-точку» получить с этой моделью не удастся, в любом случае при выводе рабочего стола будут полосы справа и слева. Из-за этого изображение кажется немного размытым, и говорить о Full HD мы бы здесь не стали. Даже с учетом описанного выше переключения вывода видео только на телевизор, увидеть настоящие 1080p нам не удалось. Возможно, что с другими моделями мобильных устройств это получится, но с рассматриваемым смартфоном скорее стоит рассчитывать на 720p. Специальный ролик со статичной картинкой этого формата для проверки разрешения выводился идеально. С фотографиями такого мы не добились. Напомним, что AirPlay через Apple TV может показывать видео 1080p в «родном» разрешении даже с iPhone, которые не имеют Full HD-экранов.
Во время трансляции яркость можно регулировать только на телевизоре, а громкость звука изменяется и с телефона, и на ТВ. В описании Miracast упоминается возможность передачи многокального звука AC3, но нам не удалось реализовать эту опцию: в любом случае на выходе получалось только стерео. Возможно, данная функция зависит от приемника. Также стоит обратить внимание на то, что используется стандартный для видео диапазон яркости 16—235.
Задержка изображения составляет заметные 0,8 секунды, так что об интерактивной работе речь не идет. Мы попробовали поиграть в динамичные проекты, такие как Asphalt 7, NFS: Most Wanted, Riptide GP, и это оказалось практически невозможным: при таком запаздывании управления играть просто нельзя. Да и качество картинки было заметно хуже — сравнимо с игровыми приставками прошлых поколений, которые не поддерживают HD.
С использованием наших тестовых роликов из упомянутой методики мы решили проверить равномерность вывода кадров. Результаты похожи на описанные в статье для выхода MHL: для всех роликов — плохая равномерность и есть выпадения кадров. Причем для файлов с 50 и 60 fps явно видно, что реальная частота в два раза меньше. Учитывая сложный и долгий путь от файла до телевизора, сложно однозначно определить виновника.
| Обычный режим | Режим «Только на ТВ» |
 |  |
| 720p30 | |
 |  |
| 720p60 | |
 |  |
| 1080p30 | |
 |  |
| 1080p60 | |
Интересно, что в случае с данным смартфоном можно было одновременно иметь на нем доступ к сети Интернет и передавать картинку по Miracast на телевизор. В частности, у нас работал двухдиапазонный роутер ASUS RT-N66U, телефон был подключен в диапазоне 5 ГГц, и в нем же работала беспроводная трансляция. Радиомодуль в мобильном устройстве один, так что оба сервиса обязаны использовать один и тот же диапазон и канал. Правда, при удалении телефона от приемника с трех до семи метров качество трансляции существенно падало (наблюдались задержки видео и пропадание звука).
Для мобильных устройств определенный интерес представляет энергопотребление при использовании Miracast. Для изучения этого вопроса мы использовали часть методики тестирования смартфонов и планшетов: видео формата 720p проигрывалось в нескольких режимах — на экране смартфона со встроенной памяти и с домашнего сервера по Wi-Fi, а также на телевизоре по Miracast со встроенной памяти. В последнем случае экран телефона через некоторый промежуток времени автоматически выключался.
| Режим | Время |
| Видео со встроенной памяти на экран телефона | 7:40 |
| Видео по Wi-Fi на экран телефона | 5:30 |
| Видео со встроенной памяти на ТВ | 3:50 |
В режиме трансляции видео на внешнее устройство время работы сокращается ровно в два раза. Причем энергия тратится не только на Wi-Fi, что видно по второму режиму, в котором и экран был включен. Так что рассматривать сценарий «посмотреть дома фильм с телефона на ТВ» сегодня серьезно не стоит (если только пару небольших эпизодов сериала).
Итак, первое практическое знакомство с Miracast показало, что с точки зрения удобства подключения и работы технология выглядит неплохо. В случае использования сертифицированных устройств проблем с соединением у пользователя возникнуть не должно. Качество передаваемой картинки можно оценить как «не хуже, чем 720p30», но этот параметр может зависеть и от смартфона, так что мы обязательно постараемся проверить это с другими устройствами. Варианты использования сегодня совпадают с предложенными для WiDi — фотографии, презентации, видео. Игры в этот список однозначно не входят.
Стоит заметить, что, как и с WiDi, данные сценарии можно реализовать и альтернативным способом, например через тот же DLNA, который часто встречается в современных «умных» телевизорах. В частности, если говорить об используемом в тестировании смартфоне, то в сочетании с современной моделью ТВ того же производителя можно без проблем транслировать видео Full HD с телефона без потери разрешения и даже с 60 fps, что видно по последней иллюстрации.
Заключение
Несмотря на громкие имена и немаленькие размеры участвующих в разработке стандартов компаний, описанные версии технологий беспроводной передачи изображений с компьютеров и мобильных устройство на экраны больших телевизоров все еще находятся в состоянии «для выставок и энтузиастов». Для подавляющего числа пользователей они не представляют практического интереса. Во-первых, даже после стольких месяцев разработки и развития найти в широкой продаже совместимые устройства очень сложно. Во-вторых, с технической точки зрения максимум, что можно ожидать по качеству и удобству — трансляция видеороликов. Однако для этой задачи существует множество других вариантов — от использования распространенного протокола DLNA (хотя и с ним все еще могут быть проблемы совместимости) до недорогих медиаплееров. Ни о каких динамичных играх не может идти речи. Остается еще бизнес-сегмент с презентациями и докладами, но и в нем часто гораздо проще обойтись без WiDi и Miracast.
С другой стороны, потенциал у них конечно есть. Так что вопрос, скорее, в том, когда пользователи получат действительно простое в использовании и распространенное решение. Столь невысокая скорость внедрения выглядит очень странно, если вспомнить о программной основе этих стандартов. Да, конечно, должен быть и приемник, но по большому счету аппаратно он не сильно отличается от самых доступных медиаплееров. Возможно, что с включением Miracast в базовые функции Android 4.2 что-нибудь изменится. Мы будем следить за развитием ситуации, а если никаких существенных сдвигов не заметим, попробуем вернуться к этому вопросу еще через год.
Стоит сказать пару слов и о Netgear Push2TV PTV3000. Новая версия приемника отличается от предшественников уникально компактными размерами, поддержкой Miracast и новой версии WiDi. Она качественно изготовлена и имеет приятный дизайн. С точки зрения программной части к работе с Miracast замечаний у нас не было, а вот WiDi продолжает огорчать не всегда понятным поведением. Впрочем, последнее замечание, скорее, относится к разработчику стандарта, компании Intel, чем к производителю приемника. Так что пока соответствующие модули редко встречаются в телевизорах, подобные приемники вполне могут оказаться полезными.
за предоставленное для проведения тестов устройство
