Futter für den DVD-Player

Video-CDs und Super-Video-CDs unter Linux erstellen

01.08.2002
Mit Xawtv, den Mjpegtools und dem GNU VCD-Imager sind alle Werkzeuge zur Aufnahme eines Films über die TV-Karte und die anschließende Erstellung von (S)VCDs vorhanden. Allerdings ist die Zahl der beteiligten Programme und mehr noch deren Parametervielfalt für den Einsteiger verwirrend. Wir beschreiben die Vorgehensweise Schritt für Schritt.

Das DivX-Format zur Kompression von Video-Sequenzen und zur platzsparenden Archivierung von DVDs wird zur Zeit landauf, landab als das Video-Pendant des erfolgreichen MP3-Audio-Formats gefeiert. Allerdings haben die so gespeicherten Videos den Nachteil, dass man sie nur am PC anschauen kann, wo noch weniger Kino-Atmosphäre aufkommt als vor dem heimischen Fernseher.

Gleichzeitig hält jedoch in immer mehr Wohnzimmern ein DVD-Spieler Einzug. Auch wenn das Brennen von DVDs zur Zeit noch am Format-Wirrwarr und den hohen Preisen für Brenner und Rohlinge krankt, so können doch die meisten DVD-Spieler Video-CDs (VCD) und Super-Video-CDs (SVCD) wiedergeben. Bei diesen handelt es sich um normale CDs, die neben einem Mode-2-ISO9660-Track mit dem Inhaltsverzeichnis einen oder mehrere MPEG-Tracks mit den Audio- und Video-Streams im Multiplex-Verfahren enthalten.

Tabelle 1: Video-CD-Formate

  VCD-Format 1.2 (PAL) SVCD-Format 1.0 (PAL)
Auflösung@Wiederholrate: 352x288@25fps 480x576@25fps
Audio-Codec: MPEG-1 Layer 2 MPEG-1 Layer 2
Audio-Bitrate: 224 kbit/s (fest) 32-224 kbit/s (fest oder variabel)
Video-Codec: MPEG-1 MPEG-2
Video-Bitrate: 1152 kbit/s (fest) maximal 2500 kbit/s (variabel)

VCDs und SVCDs sind insbesondere in Asien weit verbreitet. An den kleinen Ständen der fliegenden Händler auf den dortigen Märkten finden sich die neuesten Filme aus Hollywood schlecht abgefilmt, schlecht MPEG- kodiert und auf mehr oder weniger zuverlässige Rohlinge gebrannt. Damit wurde dem Ansehen dieser Formate sowohl bei den Konsumenten als auch bei der Industrie einiger Schaden zugefügt, so dass VCD- und SVCD-Player in Europa aus Furcht vor Raubkopien erst gar nicht auf dem Markt erschienen. Dabei übertrifft eine SVCD mit maximaler Video-Datenrate die von VHS-Aufnahmen gewohnte Qualität deutlich. Je nach Dynamik des Inhalts und Kompressionsparameter passen bis zu 75 Minuten auf einen 700-MB-Rohling (das entspricht 800 MB MPEG-Daten, da MPEG2-Form-2-Tracks wesentlich weniger Redundanz-Information für die Fehlerkorrektur enthalten). Allerdings fallen bei Video-Bitraten unterhalb von 1700 kbit/s die Artefakte aus der MPEG-Kompression zunehmend ins Auge. Damit ist jedoch klar, dass bei einem Spielfilm von 90 Minuten und mehr am fliegenden Wechsel der SVCD kein Weg vorbei führt.

Voraussetzungen

Als Hardware genügt ein normaler PC mit einer CPU der Gigahertz-Klasse und einer vom bttv-Treiber [1] unterstützten TV-Karte. Will man einen 90-Minuten-Spielfilm ohne Komprimierung auf der Festplatte ablegen, so sind dafür mindestens 60 GB erforderlich. Die verwendete Platte sollte möglichst schnell sein, also mindestens 2 MB internen Cache und eine Drehzahl von mindestens 7200 UPM aufweisen, bei Beschränkung auf das VCD-Format genügt allerdings deutlich weniger. Als Filesystem für die Zwischenspeicherung der Video-Daten empfiehlt sich das gute alte Ext2 - Journaling-Dateisysteme oder LVM bedeuten eher eine Verschlechterung der Performance.

Die TV-Karte wird ja inzwischen bei den meisten aktuellen Distributionen bei der Installation konfiguriert (z. B. bei SuSE seit Version 7.3 mit YaST 2). Man sollte aber durch geeignete Einstellungen im BIOS oder notfalls durch die Wahl eines anderen PCI-Steckplatzes für die TV-Karte dafür sorgen, dass der bttv-Treiber über einen eigenen, ungeteilten Interrupt verfügt. Auch die Soundkarte sollte keinesfalls den Interrupt mit dem Controller der Festplatte teilen, sonst kann es bei schlechten Mainboards oder zu optimistischen BIOS-PCI-Einstellungen zu Bild- oder Tonstörungen während des Festplattenzugriffs kommen.

Aufnahme mit xawtv

Gerd Knorrs xawtv ist als mächtiges und stabiles Fernsehprogramm mittlerweile ein Standard und in vielen Distributionen enthalten. Das xawtv-Paket wird ständig weiterentwickelt, und es erscheinen in schneller Folge neue Versionen [2], die aktuellen SuSE-RPM-Pakete finden sich unter [3]. Seit Version 3.6.8 unterstützt das Aufnahmemodul streamer neben diversen Quicktime- und AVI-Formaten auch ein YUV-Ausgabeformat (yuv4mpeg), welches von den gerade in Version 1.6.0 erschienenen mjpegtools [4] direkt verarbeitet werden kann. YUV steht dabei für ein bei der Fersehübertragung verwendetes Farbkoordinatensystem, in dem Y das Helligkeitssignal (Luminanz) und U und V die Farbinformation (Chrominanz) beinhalten.

Um während der Aufnahme auf die Festplatte möglichst wenige Frames zu verlieren, ist es wichtig, über die Parameter des bttv-Kernelmoduls nicht nur die verwendete Karte anzugeben (im Beispiel unten eine Hauppauge WinTV mit Bt848-Chip), sondern auch über den Parameter gbuffers die Zahl der Capture-Buffers von 2 auf z. B. 16 zu erhöhen. Der entsprechende Eintrag in der Datei /etc/modules.conf sieht so aus:

options bttv    card=2 gbuffers=16

Je nach verwendeter Hardware muss der card-Parameter angepasst werden, und es können weitere für z. B. Radio oder Stereo-Dekoder notwendig sein.

Als Audio-Aufnahmequelle muss der Eingang im Mixer selektiert werden, der mit dem Line-Out-Ausgang der TV-Karte verbunden ist.

Abbildung 1: Zur Vermeidung von Stummfilmen muss der mit der TV-Karte verbundene Audio-Eingang (im Beispiel Line1) im Sound-Mixer als Aufnahmequelle selektiert sein (rote Markierung unter dem Regler)

Die Aufnahme direkt aus dem xawtv-GUI ist zwar möglich, aber man ist dort auf bestimmte Seitenverhältnisse beschränkt. Die VCD- und SVCD-Formate werden nicht direkt unterstützt, so dass man zur Aufnahme mit höherer Auflösung (Verschwendung von IO-Bandbreite und Plattenplatz) und anschließender Skalierung (Verschwendung von Rechenzeit) gezwungen wird.

Abbildung 2: Der Aufnahmedialog von xawtv ist vom Hauptfenster aus über die Taste "R" oder den Menü-Eintrag "Record a movie (avi)" zu erreichen

Verzichtet man auf die Annehmlichkeiten des GUI, kann man das eigentliche Aufnahmeprogramm streamer gleich mit der richtigen Auflösung von der Kommandozeile aus aufrufen:

streamer -o /image/cap.yuv -O /image/cap.wav  -f 4mpeg -F stereo -r 25 -s 352x288 -n pal -i Composite1 -t 01:15:00 > streamer.log 2>&1

Streamer-Parameter

Parameter Erklärung
-o /image/cap.yuv Ausgabedatei für die Video-Information im YUV-Format
-s 352x288 Auflösung 352x288 Pixel (VCD) bzw. 480x576 Pixel (SVCD)
-i Composite1 Video-Quelle Composite1-Eingang, alternativ: -i Television für den TV-Tuner
-f 4mpeg Ausgabe-Format yuv4mpeg für die mjpegtools 1.6.0
-r 25 Bildwiederholrate: 25 Bilder pro Sekunde
-n pal Videonorm PAL
-O /image/cap.wav Ausgabedatei für die Audio-Information im WAV-Format
-F stereo Stereo-Ton, muss von der TV-Karte unterstützt werden
-t 01:15:00 75 Minuten Aufnahme (kann jederzeit vorzeitig durch Control-C abgebrochen werden

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