Повсеместное распространение цифрового телевидения и плоских телевизионных панелей – безусловное благо для потребителей. Но не исключено, что гораздо большую выгоду от этого получат спецслужбы – две эти технологии дают возможность наблюдать за каждым. Прямо у него дома!
В конце 1990-х телевидение стало понемногу сдавать позиции перед агрессивно наступающим интернетом. Телекомпании были озадачены будущей потерей доходов от рекламы и задумались над вопросом, какую альтернативу предложить своим абонентам. Но противопоставить всемирной сети им было особо нечего. Популярные веб-сайты могли оперировать таким козырем, как контекстная тематическая реклама, гибкая и автоматически подстраиваемая под интересы пользователя, исходя из истории его поисковых запросов, в то время как при показе рекламы телеканалы могли ориентироваться только на «усредненного» абонента, сведения о котором получены из социологических исследований.
Конечно, можно было провести дополнительные исследования телевизионной аудитории, выяснив предпочтения по каналам, тематике, времени суток и т. п. Обычно для таких исследований случайным образом выбирают определенное количество людей, согласных быть «подопытными кроликами», и к ним в дом ставят аппаратуру, отслеживающую нужные данные. С появлением цифрового телевидения (в частности, IPTV) эта задача стала еще проще — данные стало возможным отслеживать на соответствующих серверах провайдеров. Однако для показа контекстной тематической рекламы телекомпаниям требовались крайне необычные сведения — в частности, что именно люди делают в тот самый момент, когда смотрят телевизор. Готовят ли они при этом завтрак? Смотрят ли передачу перед сном, лежа в постели? Одеваются ли утром перед зеркалом, проглядывая новости на экране краем глаза? Причем требовались не просто «усредненные» данные (пусть даже на базе исследований сотен тысяч человек), а о каждом — да, именно о каждом! — абоненте.
Неразрешимая проблема
С этой на первый взгляд неразрешимой проблемой представители телевещательной компании NeoBroad обратились в американскую научно-исследовательскую корпорацию FICTUM (Factual Integrated Collection and Trends Unification Methods, «Фактический сбор (данных) и методы унификации тенденций»), которая как раз специализировалась на подобных задачах. Исследовательский отдел корпорации (Department of Advanced Concepts, DAC) в то время возглавлял легендарный канадец с французскими корнями — доктор Николя Панье, долгое время проработавший в недрах американского ВПК.
Первоначальная идея инженеров FICTUM была очень простой — она состояла в том, чтобы установить во все телевизоры видеокамеры. Однако от такого «лобового» решения задачи почти сразу же отказались (в то время камеры были еще достаточно дороги и не слишком компактны, а речь шла о том, чтобы встроить камеру в каждый телевизор, то есть о сотнях тысяч или даже миллионах штук!). И тогда Николя Панье, который много лет занимался разработкой самолетов-невидимок и фазированных радаров в американских оборонных компаниях, выдвинул гениальную идею. Он предложил использовать для сбора данных... сам экран телевизора.
Технология Omniscience работает подобно фазированной антенной решетке радара, только в оптическом диапазоне. Каждый транзистор матрицы может работать и как управляющий подсветкой элемент, и как фоточувствительный сенсор. К управляющим сигналам, подаваемым на транзисторы матрицы, примешивается специальный сигнал. В результате к изображению на экране добавляется невидимый человеческому глазу зондирующий сигнал (разработчики называют его зондирующим полем). Этот динамический сиганл, подаваемый на часть транзисторов, определенным образом модулирует подсветку экрана, при этом другие транзисторы улавливают отраженное от предметов в комнате излучение. Собранные данные сжимаются и передаются на центральный сервер, а там специальное программное обеспечение восстанавливает по ним картинку. И у ЖК, и у плазменных панелей она получается цветной (в ЖК — за счет использования встроенных в экран цветных фильтров, в «плазме» — за счет модуляции цветовых пикселей). Правда, у ЖК-панелей цвета получаются частично искаженными: за счет поляризации глянцевые предметы в комнате окрашиваются в «фальшивые цвета». Разрешение такой системы — миллиметры.
По ту сторону экрана
«Известно, что практически любой динамик может работать в качестве микрофона, — вспоминает Николя. — Вот я и подумал: а почему нельзя заставить экран работать как сенсор камеры? Ведь под слоем жидких кристаллов уже расположены светочувствительные полупроводниковые элементы — транзисторы, управляющие матрицей. При попадании на них света снаружи получите отклик». Именно в этом направлении и начала работать группа Панье — ученые занимались регистрацией изменения управляющего сигнала, подаваемого на транзисторы активной матрицы, в зависимости от распределения освещения экрана снаружи.
Исследования заняли полгода. После этого группа Панье столкнулась с очередной почти нерешаемой задачей — требовалось расшифровать полученные данные. Экран телевизора не оснащен никакими оптическими системами, поэтому ни о каком «изображении» не могло быть и речи. Тут Панье помог его прошлый опыт: ведь у фазированной антенной решетки (ФАР) радара тоже нет фокусирующих систем. Взяв за основу алгоритмы восстановления радарного сигнала, Панье уже к 2000 году построил прототип системы, способной «подглядывать» за тем, что происходит перед экраном телевизора. Причем для этого не требовалось никакого аппаратного вмешательства в схему телевизора — решение работало на уровне «прошивок» (микропрограмм) STB-приставки (Set Top Box, декодер кабельного телевидения) и телевизора, которые можно было обновить удаленно через сеть по команде оператора (данные о модели телевизора для выбора соответствующей прошивки провайдер получал от STB).
После этого оператор мог видеть довольно размытое изображение того, что творилось в домах абонентов, — лишь бы телевизор был включен. С плазменными панелями все оказалось проще: в целях экономии ресурса экрана производители оснащали их датчиками освещенности для автоматической регулировки яркости и контрастности. При модификации изображения (невидимой для человеческого глаза), снимая сигнал с датчика освещенности, можно было восстановить картину обстановки в комнате с достаточно высоким разрешением.