Howto der MJPEGTOOLS. Authoren: siehe Kontakt und Danksagung

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1 Howto der MJPEGTOOLS Authoren: iehe Kontakt und Dankagung 21. November 2004

2 Inhaltverzeichni 1 Einführung Bücher Begriffklärungen 7 3 Bezugquellen 10 4 Wiedergabe der erzeugten Video 12 5 Aufnehmen mit lavrec Generelle Bedienung Programmaufruf Augabe während der Aufnahme Beipiele Beipiel Beipiel Beipiel Beipiel Beipiel Fehler, Fehlererkennung und Fehlerbehebung Die wichtigten Fehler Fehlererkennung Fehlerbehebung Videofilme von einzelnen Bildern erzeugen 20 7 Abpielen de aufgenommenen Film 22 8 Bearbeitung de Video Bearbeiten mit glav Mehrere Video zu einem vereinen Ton aukoppeln Einzelbilder au dem Video aukoppeln Überblendungen erzeugen

3 9 Einen Film in MPEG- oder DIVx Video umwandeln Allgemeine Grundätzliche zur Tonkomprimierung Grunätzliche zur Videokomprimierung Skalieren Grundätzliche zum Zuammenführen von komprimiertem Ton und Bild Videofilme im mpeg1-format erzeugen Beipiele für eine Audiodatei im mpeg1-format Beipiele für eine Videodatei im mpeg1-format Beipiele für da Zuammenführen der Dateien (multiplexen) im mpeg1- Format Videofilme im mpeg2-format erzeugen Beipiel für eine Audiodatei im mpeg2-format Beipiele für eine Videodatei im mpeg2-format Werte der Option -q bei Filmen mit variabler Bitrate (VBR) Kompreion für da Wiedergabeziel Fernehen (interlaced) oder Monitor (progreive) Beipiel für da Zuammenfhren der Dateien (multiplexen) im mpeg2- Format Video-CD (VCD) erzeugen Beipiel für die Tonkomprimierung für eine VCD Beipiel für die Videokomprimierung fr eine VCD Beipiel für da Zuammenführen von Ton und Bild für eine VCD Erzeugung der VCD MPEG-Filme peichern Super Video CD (SVCD) erzeugen Beipiel für die Tonkomprimierung für eine SVCD Beipiel für die Videokomprimierung für eine SVCD Beipiel für da Zuammenführen von Ton und Bild für eine SVCD Erzeugung der SVCD Erzeugung einer DVD Beipiel für die Tonkomprimierung für eine DVD Beipiel für die Videokomprimierung für eine DVD Beipiel für da Zuammenführen von Ton und Bild für eine DVD Erzeugung der DVD DIVX-Video erzeugen Filmoptimierung Einatz von Filterprogrammen Skalierung und Offet-Korrektur Konverion der Bildfolgefrequenz Dekomprimierung von mpg-filmen Dekomprimierung mit MPlayer Dekomprimierung mit mpeg2dec Weitere Formatwandlungmöglichkeiten von mpeg2-filmen Abwägung Qualität gegen Gechwindigkeit Filme für Software-player und Dik Playback erzeugen

4 13 SMP und verteilte Komprimieren Kontakt und Dankagung 65 3

5 1 Einführung Die mjpegtool ind ein Programmpaket, da e erlaubt, bei untertüzter Video (v4l und v4l2) Karte Filme aufzunehmen, abzupielen, zu bearbeiten, zu komprimieren und in andere Formate zu konvertieren. Bei den mjpegtool handelt e ich durchweg um Kommandozeilen orientierte Programme (Aunahme: glav). E ind im einzelnen folgende Programme: Programm lavrec Mit dieem Programm können Video aufgenommen werden. Programme lavplay und glav Mit dieen Programmen können die Aufnahmen wiedergegeben und bearbeitet werden werden. Programm lav2wav Dekomprimiert den Ton von einem File nach tdout. Programm lav2yuv Dekomprimiert die Bilder von einem File nach tdout. Die Bilder ind im yuv4:2:0 Format. Progamm yuvdenoie Beeitigt Bildrauchen durch filtern. Programm yuvcaler Skaliert da Bild auf die gewünchte Größe und kann die aktive Größe fetlegen. Programm lav2mpeg Ein Script, da die einzelnen Kommando verpackt. Damit kann da Komprimieren mit nur einen Aufruf erledigt werden. Programm mp2enc Komprimiert den Ton in da mp2-format. Programm mpeg2enc Komprimiert die Bilder vom yuv4:2:0 in da mpeg1/2 Format. Programm mplex Zuammenführung de komprimierten Ton und Video zu einem MPEG File, der dann mit MPEG-playern (xine, mplayer, vlc u.a.) abgepielt werden kann. Eine genaue Bechreibung der Programme und deren Optionen findet man in der Manpage de jeweiligen Pogramme. 4

6 Die ind die zunächt wichtigten Programme zum Erzeugen eine mpg-film. Darüberhinau enthalten die mpegtool eine Reihe von weiteren Programmen, auf die an anderer Stelle eingegangen wird. Soll der erzeugte mpg-film auf einem DVD-Spielgerät am Ferneher abgepielt werden, dürfen nicht alle Optionen, die MPEG verwendet, benutzt werden. Dehalb gibt e vordefinierte Profile, wo viele Optionen chon richtig geetzt ind, damit die DVD-Spieler da Video leen können. E it möglich, eine VCD, SVCD oder eine DVD darau zu erzeugen. Die Erzeugung einer VCD oder SVCD kann einfach mit dem Programm VCDImager erfolgen. Bei Erzeugung einer DVD wird man zu dem Programm dvdauthor greifen. Dazu weiter unten mehr. Der typiche Ablauf wenn man die Video von einer Quelle aufnimmt. Und da Video dann bearbeitet ieht etwa wie im Bild angegeben au. Im Bild ieht man auch die Schnitttellen von und zu anderen Programmpaketen diee ind in grau gehalten. Alle anderen Teile kann da mjpegtool Paket abdecken. Zoran chipet baed card Video4Linux card Digital video Capture: lavrec (hardware encoding) Capture: lavrec (oftware encoding) Capture: dvgrab (via firewire or imilar) Edit: glav Edit: kino Convert to YUV: lav2yuv Convert to YUV: mil2yuv YUV filter: (yuvcale, yuvdenoie, etc.) MPEG encoder: mpeg2enc DivX encoder: e.g. mencoder DVD, SVCD, VCD compatible video DivX video MJPEG Tool Other tool Abbildung 1.1: Video Codierung Fludiagramm Vor Beginn der Nutzung der mjpegtool müen die Environment Variablen geetzt werden, ofern die Eintellungen nicht den Voreintellungen entprechen, oder wenn man mehrere tv-karten hat, die man gleichzeitig nutzen will. E handelt ich um folgende Environment Variablen: LAV VIDEO DEV Voreintellung it /dev/video LAV AUDIO DEV Voreintellung it /dev/dp LAV MIXER DEV Voreintellung it /dev/mixer Geetzt werden die Variablen mit dem Befehl z. B. export LAV VIDEO DEV=/dev/video Wie man Enviroment Variablen etzt, it in der Bechreibung der Shell genauer bechrieben. 5

7 1.1 Bücher Hier noch eine Auwahl an Büchern die man al weitere Informationquellen nutzen kann. Zuert einige engliche Bücher: Digital Video and HDTV von Charle Poyton (ISBN ) Digital Video Compreion von Peter Syme (ISBN ) Video Demytified von Keith Jack (ISBN ) Und nun in Deutch: Fernehtechnik von Rudolf Mäul (ISBN ) Profeionelle Videotechnik - analoge und digitale Grundlagen von U. Schmidt (ISBN ) Digitale Film- und Videotechnik U. Schmidt (ISBN ) 6

8 2 Begriffklärungen Interlacing Da menchliche Auge it in der Lage, etwa 16 Einzelbilder pro Sekunde zu untercheiden. Höhere Bildfolgen werden vom Auge nicht mehr aufgelöt und al bewegte Bild wahrgenommen. Bei der Film- und Videotechnik benutzt man dehalb Bildwechelfrequenzen, die deutlich höher ind al 16 Bilder pro Sekunde. Im einzelnen ind die beim Film: 24 Bilder, bei der PAL-Norm (gültig in vielen europäichen Ländern): 25 Bilder, bei der NTSC-Norm (US amerikaniche Norm, auch gültig in Kanada, Japan und anderen Ländern): : 1001 oder : 1001 Bilder, bei der SECAM-Norm: (gültig in Frankreich und weiteren europäichen Ländern): 25 Bilder. Da da Auge auch bei einer Bildwechelfrequenz von 25 Bilder/ den Bildwechel vor allem der hellen Bildteile noch al Flimmern wahrnimmt, bedient man ich beim Fernehen eine Trick, um die Bildwechelfrequenz cheinbar zu erhöhen und o ein flimmerfreie Bild zu bekommen. Da Fernehbild wird zeilenweie von link oben nach recht unten gechrieben. Statt jeweil ein Vollbild zu enden, überträgt man zwei Halbbilder, und zwar zunächt die Zeilen 1, 3, 5, al erte Halbbild und anchließend die Zeilen 2, 4, 6, al zweite Halbbild. Dadurch wird dem Auge eine Bildwechelfrequenz von 50 Bilder/ (PAL, SECAM) bzw. ca 60 Bilder/ (NTSC) vorgetäucht und da Bild ercheint flimmerfrei. Die wird in der Fachprache al Interlacing bezeichnet. Nähere zum Interlacing iehe die einchlägige Literatur z. B. Mäul, Fernehtechnik oder U. Schmidt, Videotechnik Bild- und Tongrößen und zu erwartende Bitraten Gleichungen zur Errechnung der Bitrate: Audio für CD-Qualität: Bitrate = ample/ 2 Kanäle 16 Bit Breite = B/kB 8 Bit Byte 172, 7 kb/ Video: Bitrate = Breite Höhe Bildfolgefrequenz Qualität Kartentype B/kB Für die Kartentype it bei der Buz 200 einzuetzten, bei allen andern Karten wie DC10/DC30/LML33 it der Wert 100 zu verwenden. 7

9 PAL halbe Größe: Bitrate = = 990 kb/ PAL volle Größe: Bitrate = = kb/ NTSC halbe Größe: Bitrate = = kb/ NTSC volle Größe: Bitrate = = kb/ MPEG1 und MPEG2 International genormte Verfahren zur Datenreduktion. MPEG it die Abkürzung von Moving Picture Expert Group. Um die ehr große Datenrate bei der Bildwiedergabe zu reduzieren, werden die Bilder durch eine ogenannte Hybride Dikrete Koinu- Tanformation im Datenfluß reduziert. Da dabei auftretende Problem ind Bilder von ich (chnell) bewegenden Objekten. Um auch bei den reduzierten Bildern die Bewegungen ohne Flackern wiedergeben zu können, muß der Gang der zukünftigen Bewegung voraugeahnt werden. Dazu wird während der Kompreion der Bilder immer einige Bilder in die Zukunft gechaut, um zu wien, wohin ich die Bewegung entwickeln wird. Der MPEG 2-Standard it eine Weiterentwicklung de MPEG 1-Standard. Platzhalter im Dateinahmen Häufig it e erwüncht, die erzeugten Dateien eine gewünchte Größe nicht überchreiten zu laen. Will man z. B. den erzeugten Film auf eine CD mit 700 MB Platz brennen, ollte die Datei tunlicht kleiner al 700 M B ein. Um die zu gewährleiten, ermöglichen die mpegtool durch einen Platzhalter im Dateinahmen bei Überchreitung einer vorbetimmten Dateigröße automatich eine zweite (dritte) Datei anzulegen. Vergibt man z.b. beim Aufnehmen mit lavrec den Dateinamen Datei.avi für die aufzunehmende Datei, toppt lavrec die Aufnahme automatich bei Überchreiten einer Dateigröße von z. B. 1, 6 GB (Die Größe it format- und architekturabhängig). Soll da nicht erfolgen, muß im Dateinahmen der Platzhalter %02d eingefügt werden, im Beipiel ollte alo der Dateinahme Datei%02d.avi lauten. Dann werden automatich Dateien mit den Namen Datei01.avi, Datei02.avi, uw. angelegt, bi die Aufnahme getoppt wird. Die gilt inngemäß auch für die anderen Programme der mjpegtool. Fileformate AVI und Quicktime Beide Formate ind ogenannte Containerformate, die bechreiben, wie die Audio und Video Stream, die in einer Datei gepeichert ind, bechaffen ein müen. Dabei kann man für Audio und Video verchiedene Codec verweden. Die mjpegtool ind in der Lage, AVI- und Quicktime-Formate zu verarbeiten, die al Video Codec mjpeg- (Motion JPEG) oder DV Type 1 und al Audio da WAV-Format verwenden. Wenn man andere Codec in dem AVI- oder Quicktime-Format hat, ind die nicht von den mjpegtool lebar. AVI it durch die interne Struktur auf 32Bit Architekturen (typicher PC) auf 2 GB Filegröße bechränkt, bei Quicktime gibt e diee Limitierung nicht. Für AVI gibt e mehrere verchiedene Erweiterungen, die da 2 GB Limit aufheben. Diee wurden aber noch nicht implementiert, da ie grundätzliche Probleme nicht beheben, wie z. B. da Bearbeiten von einem File, während noch aufgenommen wird. 8

10 Bandbreite Die it ein andere Wort für eine Datenmenge in einer betimmten Zeiteinheit. Die Einheit it meit kbyteprosekunde ( kb ). Wenn man in einer Sekunde 1 MByte (1 MB) übertragen kann, oder bei einem Video in einer Sekunde 1 MByte an Daten anfält, pricht man von einer benötigten Bandbreite von 1 M Byte. GOP Die Engliche Langform heißt Group of Picture, wa etwa Gruppe von Bildern in Deutch eintpricht. MPEG faßt immer ein betimmte Anzahl von Frame zu einer Gruppe zuammen, wobei da erte Bild der Gruppe immer mit einem I-Frame beginnt, der den geammten Frame peichert und omit am meiten Platz verbraucht. Dann gibt e noch P-Frame, die zwichen I-Frame ind und die Änderungen zum vorherigen I oder P-Frame peichern. Die B Frame ind nur bei VCD verpflichend vorgechrieben und enthalten die Änderung zum letzten und zum nächten I oder P Frame. Bei MPEG it e je nach Verwendung teilweie dem Encoder berlaen, wie der die I/P/B Frame verwendet um möglicht viel Platz paren. Gamma Gamma, eigentlich ollte bei PAL ein Gamma von 2.8 verwendet werden. Da wird aber oft al zu hoch angeehen, und dehalb wird bei PAL auch der NTSC Gamma Wert von 2.2 verwendet. Die mjpegtool verändern da Gamma nicht und belaen e genauo wie e it (hit in hit out Prinzip). Wenn man da Gamma ändern will ollte man die machen befor der Film von den mjpegtool verarbeitet wird. It da nicht mehr machbar o kann man mit yuvcorrect, da Gamma korrigieren. Die it im allgemeinen aber nicht notwendig 9

11 3 Bezugquellen Die mjpegtool können unter heruntergeladen werden. Zum Erzeugen von VCD und SVCDkann der VCDImager unter heruntergeladen werden. Ein Programm zum Erzeugen von DVD gibt e unter DVIX Video kann man mit dem Programm mencoder erzeugen, zu finden unter MAC-Beitzer, die die mjpeg tool verwenden möchten, finden unter folgenden Adreen Informationen: hmhav/svcd on a Macintoh.txt, Wenn man die mjpeg tool auf einem MAC compilieren möchte, oder ich nur die compilieren Verionen von mpeg2enc und mplex beorgen will, o findet man die hier: Bei kann nachgeehen werden, wa der DVD-Player abpielen kann. Ein weitere Dokumentation über da Aufnehmen codieren und brennen it hier zu finden bei dem Titel Video from an Analogue Camcorder: Eine GUI für die mjpegtool namen Linux Video Studio findet man hier: 10

12 11

13 4 Wiedergabe der erzeugten Video Die mit den mpegtool erzeugten Video ind beipielweie mit folgenden Programmen abpielbar: dxr2 xine om dvdview xmovie mplayer vlc nur MPEG1: mtv nur MPEG1: gtv hardware decoder card MS Media Player Divere SW DVD Player Der MS Media Player cheint MPEG 1 lieber abzupielen, wenn ie mit -f 1 gemultiplexed wurden. MJPEG-AVI Video, die mit dem treamer tool (bttv baierte Karte) au dem xawtv Paket aufgenommen wurden, können zwar mit den mjpeptool verarbeitet werden, jedoch it ein Hardware Playback auf Zoran baierten Karten aufgrund von Bechränkungen der ZORAN Hardware nicht möglich. Mit Nuppel Video (http://frot.htu.tuwien.ac.at/ roman/nuppelvideo/) aufgenommene Video können auch mit den mjpegtool verarbeitet werden. Die Rohaufnahmen (avi-file) können neben den zu den mjpegtool gehörenden Programmen lavplay und glav auch mit den Programmen xanim, mplayer, oder vlc wiedergegeben werden. 12

14 5 Aufnehmen mit lavrec 5.1 Generelle lavrec it ein Kommandozeilen orientierte Programm für da Anfertigen von Aufnahmen von laufenden Fernehprogrammen, da für ZORAN-baierte tv-karten gechrieben wurde. Durch die Option (.u.) oftware-encoding it e aber möglich, auch mit bttv-baierten Karten mit lavrec aufzunehmen. Während der Aufnahme mit lavrec darf kein andere Programm wie z. B. xawtv oder kwintv auf die bttv baierte Karte zugreifen. Da hat zur Folge, daß man während der eigentlichen Aufnahme am Rechner da Bild nicht verfolgen kann. Die auf dem Zoran Chipet baierten Karten haben diee Einchränkung nicht. Die Aufnahme kann jederzeit mit dem Befehl Strg-C (früher hat man Ctrl-C gechrieben) getoppt werden. 5.2 Bedienung Programmaufruf Der Programmtart erfolgt au der Kommandozeile mit dem Befehl > lavrec [Optionen] Dateiname(n) Augabe während der Aufnahme Nach dem Starten einer Aufnahme ercheint in der Kommandozeile eine Augabe, die etwa wie folgt auieht: :22 int:00040 lt:0 in:0 del:0 ae:0 td1:=0.014 td2=0.029 Die einzelenen Größen bedeuten: :22: Abgelaufene Zeit eit Start der Aufnahme int: Zeitintervall zwichen zwei Bildern. Sollte bei 33 (NTSC) oder 40 (PAL/SECAM) liegen. Wenn der Wert ein anderer it, hat man eine chlechte Aufnahme und/oder viele verlorene Bilder. lt: Steht führ lot frame (verlorene Bilder). Da it die Anzahl der Bilder, die beim Aufnahmen nicht gepeichert werden konnten. Da kann an einer zu langamen Fetplatte oder zu hoher CPU Belatung liegen. Bei vielen verlorenen Bildern ollte man mit kleinerer Auflöung und niedrigerer Qualität aufnehmen. 13

15 in, del: Steht für inerted or deleted frame (eingefügte oder gelöchte Bilder). Die it normal, wenn ie nicht in großer Anzahl auftreten. Worauf viele eingefügte oder gelöchte Bilder zurückzuführen ind, kann nicht allgemeingültig beantwortet werden. E kann helfen, wenn man Optionen angibt, die da Sytem weniger belaten. Auch die Verwendung einer anderen Soundkarte kann helfen. ae: audio error, ollte immer 0 ein. td1, td2: Steht für time difference. Gibt die Zeitdifferenz zwichen Ton und Bild an. Sollte immer bei 0 liegen, e ei denn, man hat die Synchroniationkorrektur augechaltet (Option -c 0) Beipiele E werden im folgenden einige exemplariche Beipiele für Aufnahmen mit lavrec wiedergegeben Beipiel 1 > lavrec -f a -i P -d 2 Datei.avi lavrec beginnt ofort mit der Aufnahme von einer Zoran-Chip baierten Karte via hardware. Die einzelen Optionen bedeuten: -f a: lavrec erzeugt eine AVI-Datei al Augangformat. -i P: aufgenommen wird über den SVHS-Eingang mit dem Eingangformat PAL. -d 2: die Bilder werden mit halber PAL-Auflöung (352x288, tatächliche Auflöung Karten und Videonorm abhängig) aufgenommen. Datei.avi: Name de erzeugten File. Die Aufnahme wird automatich getoppt, wenn die Datei eine Größe von ca. 1, 6 GB erreicht hat. Die Aufnahme wird mit Strg-C beendet. Manchmal kann e notwendig ein, tatt der Option -f a die Option -f A zu verwenden, z. B. wenn man Interlacing-Probleme hat Beipiel 2 > lavrec -f q -i n -d 1 -q l 80 -R l -U Datei.avi lavrec beginnt ofort mit der Aufnahme von einer Zoran-Chip baierten Karte via hardware. Die einzelen Optionen bedeuten: -f q: lavrec erzeugt eine Quicktime-Datei al Augangformat. -i n: e wird über den compoite-in Eingang im NTSC-Format aufgenommen. -d 1: e wird ein Video mit voller NTSC-Auflöung (720x480) erzeugt. -q 80: die Qualität der einzelnen Bilder wird auf 80 % geetzt (Voreintellung: 50 %). 14

16 -: der Ton wird in Stereo aufgenommen. -l 80: der Micher der Soundkarte wird auf 80 % geetzt. -R l: für die Tonaufnahme wird der Line-In-Eingang der Soundkarte verwendet. -U: Lavrec verwendet read tatt mmap Mode bei der Tonaufnahme. Da wird benötigt, wenn die Soundkarte mmap-aufnahmen nicht untertützt. Datei.avi: Name de erzeugten file. Die Aufnahme wird automatich getoppt, wenn die Datei eine Größe von 1, 6 GB erreicht hat, wenn man AVI al Fileformat wählt. Bei Quicktime gibt e diee Limit nicht. Die Aufnahme wird mit trg-c beendet. Den Micher etzen funktioniert nicht bei jeder Soundkarte. Werden zwei Aufnahmen mit unterchiedlichen Lauttärkeeintellungen gemacht und beide Aufnahmen ind bei der Wiedergabe gleich laut, funktioniert die Michereintellung nicht. Dann muß man den Micher mit einem Mixer-Programm eintellen. Danach ollte man ollte mit lavrec nur noch mit der Option -l -1 aufnehmen. Welche Größe da aufgenommene Bild hat, hängt von der verwendeten Karte ab. Bei voller Auflöung (-d 1) bekommt man diee Größen für PAL: BUZ und LML33: 720x576 und bei DC10 und DC30: 768x Beipiel 3 > lavrec -w -f a -i S -d 2 -l -1 Datei%02d.avi Aufnahme von ZORAN-Chip baierten Karten via hardware. -w: lavrec wartet mit dem Beginn der Aufnahme, bi die Enter-Tate gedrückt wird. -f a: e wird eine AVI-Datei al Augabeformat erzeugt. -i S: e wird über den SVHS-Eingang im SECAM-Format aufgenommen. (SECAM Aufnahme über den compoite-eingang: -i ). -d 2: die Aufnahme erfolgt mit halber Auflöung. -l -1: die Michereintellungen werden nicht verändert. Datei%02d.avi: lavrec legt die Dateinahmen elber fet, beginnend mit Datei01.avi. Sobald die Datei 1, 6 GB groß it (nach etwa 20 min Aufnahme), wird eine neue Sequenz mit dem Namen Datei02.avi erzeugt. Da wird olange fortgeetzt bi die Nummer 99 erreicht it, oder bi die Aufnahme getoppt wird, oder die Fetplatte voll it Beipiel 4 > lavrec -f a -i t -q 80 -d 2 -t C europe-wet:se20 Datei%02d.avi Lavrec beginnt ofort mit der Aufnahme von einer Zoran-Chip (nur bei den Matrox Marvel) baierten Karte via Hardware. Die einzelnen Optionen bedeuten: 15

17 -f a: e wird eine AVI-Datei al Augabeformat erzeugt. -i t: e wird der Tuner der Marvelkarte al Eingang benutzt. -q 80: die Qualität der einzelnen Bilder wird auf 80 % geetzt (Voreintellung: 50 %). -d 2: die Aufnahme erfolgt mit halber Auflöung. -t 3600: lavrec nimmt für die Dauer von 1 h (3 600 ) auf und beendet dann die Aufnahme elbttätig. -C europe-wet:se20: e wird vom Kanal SE20 aufgenommen. Setzt den TV-Kanal de Tuner-Eingang (-i t und -i T). Da funktioniert derzeit nur bei den Matrox Marvel G200/G400-Karten und der Matrox Millenium G200/G400 mit dem Rainbow Runner Aufatz. Am vollen Support der bttv-karten wird noch gearbeitet. Mehr Info, wie man den Tuner zum Laufen bringt, findet ich bei Beipiel 4 > lavrec -f a -i p -g 352x288 -q 80 -l 70 -R l --oftware-encoding Datei.avi Die beiden neuen Optionen ind -g 352x288: betimmt die Bildgröße de aufgenommenen Video. oftware-encoding: die Aufnahme erfolgt via oftware-encoding der Bilder, die von der Videokarte kommen. Mit dieer Option it e möglich, von einer bttv baierten Karte Video aufzunehmen. Die Prozeorlat it dabei ehr hoch. Diee Option funktioniert nur für generiche video4linux Karten (wie z. B. die booktree-848/878 oder Conexant baierten Karten). Bei Zoran baierten Karten funktioniert diee Option nicht. 5.3 Fehler, Fehlererkennung und Fehlerbehebung Fehler treten meit durch da Interlacing auf. Die mjpegtool ind darauf augelegt, die Videodaten bildweie abzuarbeiten. Da interlaced Bilder aber jeweil au zwei Halbbildern betehen, dem top field mit der 0., 2., 4.,... Zeile und dem bottom field mit der 1., 3., 5.,... Zeile, it e wichtig, die richtigen beiden Halbbilder zuammenzufgen. Hierbei können Fehler auftreten in der Form, daß die Halbbilder falch zuammengefügt werden Die wichtigten Fehler 1. Die Bechreibung der Halbbilder zu der aufgenommenen Reihenfolge timmt nicht. Al Beipiel kann man ich einen Kinofilm in PAL mit 25 Bildern/ und zwei Halbbildern je Bild vortellen. Jede Bild kann top oder bottom firt wiedergegeben werden. Wenn man mit der falchen Ordnung aufnimmt, alo mit einem top firt tatt einem bottom firt (und natürlich auch umgekehrt), ind die beiden Halbbilder dann über zwei Bilder verteilt. Den Fehler ieht man auf dem Ferneher nicht, da dort immer 16

18 nur ein Halbbild gezeigt wird. Beim Monitor de Computer ieht man da Problem deutlich, da hier immer beide Halbbilder eine Bilde gleichzeitig angezeigt werden. 2. Die Halbbilder ind vertaucht. Au einem top Halbbild wird ein bottom Halbbild und umgekehrt. Die paiert manchmal durch zufällige Fehler, die die TV-Karte nicht kompenieren kann. 3. Bei der Aufnahme oder der Wiedergabe wird die zeitliche Reihenfolge der Halbbilder falch bechrieben. Dadurch ind u. U. Halbbilder, die zeitlich päter folgen ollten, zuert ichtbar Fehlererkennung 1. Dieer Fehler it recht chwer zu erkennen. Manchmal ieht man Szenen, die ohne erichtlichen Grund flackern. Hier empfiehlt e ich, mit der unten empfohlenen Option neu zu komprimieren. Wenn e danach weentlich beer it, war die der Fehler. 2. Man bemerkt ein Bildzittern und unerklärbare Zeilenfehler. Am beten erkennt man dieen Fehler aber an einem Logo oder einer horizontalen Kante. Die obere oder untere Grenzlinie ieht o au, al wäre ie logelöt, wa dann etwa o auehen kann: Abbildung 5.1: Interlacing Problem Am Text erkennt man deutlich, daß etwa nicht timmt. Ob e aber nun ein falch erkannte Top/Bottom Field it oder die Halbbilder nur irgendwo falch bechriftet wurden, kann man aufgrund eine Bilde aber nicht beurteilen. 3. Dieer Fehler veruracht ein Zittern der Bilder. Zum Erkennen ucht man mit dem Program glav (.u.) einen Szenenwechel. Wenn man bei dem Bild, bei dem der Szenenwechel tattfindet, beim top Halbbild noch da alte Bild ieht und beim bottom Halbbild chon da neue oder umgekehrt, liegt dieer Fehler vor. E wurde mit der falchen Halbbildreihenfolge aufgenommen. Wenn man glav oder lavplay (.u.) zur Fehleruche benutzt, erkennt man die vorliegenden Probleme nur, wenn man die Option -F/ flicker verwendet. Diee Option chaltet einige Optionen, die da Bild verchönern, au, dafür erkennt man die Probleme leichter. Will man ich da komprimierte Video anchauen, kann man auch yuvplay (.u.) verwenden: > lav2yuv... yuvplay Damit man da vorliegende Problem leichter erkennt, chneidet man am beten zuert einige 17

19 Bilder au dem Video herau und chaut ie ich an. Da macht man mit folgender Befehlkette: > mkdir pnm > lav2yuv -f 40 Datei.avi y4mtopnm pnmplit - pnm/bilde%d.pnm > rm pnm/bilde?.pnm > cd pnm > xv & Mit dieer Befehlkette wird mit dem erten Befehl ein Verzeichni erzeugt, in dem die Bilder gepeichert werden. Mit dem Befehl lav2yuv -f 40 werden die erten 40 Bilder auf tdout gechrieben. Da Programm y4mtopnm konvertiert die Bilder in da pnm-format. Da folgende Programm pnmplit zerlegt jede Bild in zwei Halbbilder, die einzeln abgepeichert werden. Dann werden die erten 10 Bilder gelöcht, weil pnmplit die %0xd Nummerierung nicht untertützt. Ohne die führende 0 in der Nummerierung werden die Bilder in der falchen Reihenfolge ortiert, wa zu einer verwirrenden Wiedergabe führt. Mit dem Lieblinggrafikprogramm (im Beipiel it da xv ) können dann die Bilder betrachtet werden. Da jede Bild jetzt nur noch ein Halbbild it, ehen die Bilder getaucht au. Wenn man die Bilder betrachtet, ollte man chön langam vorgehen. Handelt e ich um einen Film, ollte man aufeinander folgend immer zwei fat gleiche Bilder ehen. Fat dehalb, weil da Vollbild auf zwei Halbbilder aufgeteilt wird für die Übertragung. Da bemerkt man recht einfach, wenn beim Anhalten de Film Kammeffekte auftreten. Die zuammengehörenden Bilder ollten aufeinander folgen und mit einer geraden Zahl beginnen. Wenn man alo die Bilder betrachtet, ollten die Bilder 4 und 5 fat identich ein, die Bilder 5 und 6 verchieden, 6 und 7 identich, 7 und 8 verchieden uw. Stimmt diee Reihenfolge nicht, liegt einer der o.a. Fehler vor. Beim NTSC-Format kann noch ein weiterer Fehler auftreten. Video in NTSC werden oft im 3:2 pulldown geendet. Die Hälfte der Bilder enthält Halbbilder von einem Bild und die andere Hälfte Halbbilder von zwei Bildern. Um diee Uneffektivitä für die MPEG Komprimierung zu beeitigen, benötigt man da Programm yuvkineco. Bei einer Quelle, die Halbbilder endet, wie z. B. eine TV-Kamera, beteht jede Bild au zwei Halbbildern, die zu zwei verchiedenen Zeitpunkten aufgenommen wurden und auch hintereinander gezeigt werden. Hierbei auftretende Probleme können chwerer erkennbar ein. Dazu ucht man ein Objekt, da ich im Film waagerecht bewegt, z. B von link nach recht. Wenn man ich die extrahierten Halbbilder anieht, ollte ich da Objekt in kleinen Schritten kontinuierlich bewegen, und nicht einen großen Schritt nach recht, im folgenden Bild wieder einen kleinen Schritt zurück, uw. Man darf nicht erwarten, daß die Bildordnung (top oder bottom firt) kontant it. Sie kann ich von Sender zu Sender ändern, von Film zu Film und ogar innerhalb eine Film! Wenn ie ich immer wieder ändert, muß die Kompreion durch mpeg2enc mit der Option -I 1 oder auch -I 2 vorgenommen werden. Diee Probleme kann e nur geben, wenn man in voller Größe aufnimmt! Fehlerbehebung 1. Die einzige Möglichkeit, dieen Fehler nach der Aufnahme zu korrigieren it, die Halbbilder über die Bilder zu verchieben. Diee Problem korrigiert yuvcorrect (.u.) mit der Option -T BOTT FORWARD/TOP FORWARD. Die zur Zeit vorliegende Halbbildreihenfolge findet man herau, indem man ich die erten Zeilen der Bildauleung 18

20 von lav2yuv anieht: lav2yuv -v 2 Datei.eli >/dev/null lav2yuv gibt bei dieem Kommando eine Zeile am Anfang mit dem interlacing Type: interlacing: top field firt au. Hier muß man dann die gegenteilige Option verwenden, in dieem Fall alo bei yuvcorrect al Option TOP FORWARD verwenden. Wenn man die Möglichkeit hat, da Video nochmal aufzunehmen, ollte man da mit der umgekehrten Option von -f a oder -f A tun. 2. Die Behebung diee Fehler it einfach mit einem Werkzeug, da die Halbbilder autauchen kann. Dazu kann bei der Komprimierung da Programm yuvcorrect mit der Option -T LINE SWITCH eingeetzt werden. 3. Auch die Behebung diee Fehler it einfach, wenn man ein Werkzeug hat, da die Halbbilder bechreibt. Oder man teilt dem Abpielgerät mit, daß e die Halbbilder in einer anderen zeitlichen Reihenfolge abpielen oll, al ie vorliegen. Diee Information gibt man dem Abpielgerät, indem man beim Komprimieren mit dem Programm mpeg2enc (.u.) die Option -z b/t mitgibt. Am beten geht man wie folgt vor: man etzt zunächt yuvcorrect mit der Option -T BOTT FORWARD oder -T TOP FORWARD bei der Komprimierung ein. Sind noch Anfang und Ende der Bilder vertaucht, etzt man yuvcorrect ein zweite mal ein mit der Option -T LINE SWITCH, oder man verwendet beim Komprimieren mit dem Programm mpeg2enc die Option -z b/t. Damit man ieht, ob man bei der Fehlerbetimmung richtig lag, werden die Bilder nochmal extrahiert, diemal aber mit yuvcorrect : > lav2yuv -f 40 Datei.avi yuvcorrect -T OPTION y4mtopnm pnmplit - pnm/bilder%d.pnm Hierin it OPTION durch die Option zu eretzen, von der man glaubt, daß ie den Fehler behebt. Diee Tipp ind für Filmmaterial. Tipp frr Material, da von TV-Kamera kommt, werden weiter unten gegeben. 19

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