Dvb wiki script/Programmieranleitung

Vom DVB zur DVD, ein Wikibuch: Übersicht - Der Weg - Die Helferprogramme - Das Script - Installation - Bedienungsanleitung - Programmieranleitung

In diesem Artikel wird näher darauf eingegangen, wie das Script aufgebaut ist und warum es so funktioniert, wie es funktioniert.
Dazu habe ich gerade einen Ausdruck der Version 0.5.5 gemacht. Und ich hab' dabei festgestellt und dabei festgestellt, daß es ganz schön umfangreich geworden ist, das was ich da programmiert habe. Es ist also an Zeit, zu Papier (bzw. auf den Bildschirm) zu bringen, was im Script im Einzelnen vor sich geht.
Dafür gibt es zwei Gründe. Zm einen soll der interessierte Nutzer in die Lage versetzt werden, das Script für sich selber zu erweitern bzw. zu ändern. Und zum anderen möchte ich selbst nachschauen können, warum ich Schritt x so programmiert habe und nicht anders.
Greifen wir es also an und schauen uns zusammen den Aufbau des Scriptes an:

Beschreibung

Wie der Name schon sagt, steht hier eine grobe Beschreibung

Evt. vom Benutzer anzupassen

Folgende Variable können, wenn es sein muß, an die eigenen Gegebenheiten anpepasst werden

Basisverzeichnis

Die Variable $basisverzeichnis enthält den Pfad zum sogenannten Basiverzeichnis. In diesem Verzeichnis werden vom Script weitere Arbeitsverzeichnisse angelegt.
Default ist: ~/filme
Um eine wilde Jongliererei mit Rechten zu umgehen, muß das Basisverzeichis im Heimatverzeichnis des Benutzers liegen. Existiert der Default-Pfad bereits und wird von anderen Anwendungen benutzt, muß in die Variable ein anderer Pfadname eingetragen werden. Aber, wie gesagt, im Heimatverzeichnis bleiben!

DVD-Groesse

Die Variable $maxgroesse enthält die Anzahl der Bytes, die auf eine DVD passen. Ist ein Film größer, wird requantisiert.
Default ist: 4600000000. Viel mehr passt auf eine DVD5 nicht drauf.
Diese Variable sollte nicht angetastet werden, es sei denn, jemand hätte Lust, Funktionen für eine Double-Layer DVD zu programmieren.

Brenngeschwindigkeit

In die Variable $brenngeschwindigkeit kann eingetragen werden, mit welcher maximalen Geschwindigkeit die DVD gebrannt werden soll. Ich verwende 16fach DVD's und habe deshalb als Default 8 angegeben. Mit halber Geschwindigkeit dauert es zwar etwas länger, aber ich habe auch noch nie Ausschuss produziert.

Pfade, in denen nach den Helferprogrammen gesucht wird

In die Variable $suchpfade sind 4 Pfade als Default eingetragen. In diesen Pfaden sieht das Script nach, ob die notwendigen Helferprogramme installiert sind.

Fehlermeldungen abschalten

Mit exec 2>/dev/null wird die Fehlerausgebe ins Nirwana geschickt. Dadurch werden nur Meldungen, die auch explizit gewollt sind, auf dem Bildschirm ausgegeben.
Für die Inbetriebnahme und eine eventuell damit verbundene Fehlersuche empfehle ich, diesen Befehl auszukommentieren.

Installationsroutine

Programmnamen

Dies sind die Namen der Helferprogramme, die in einer indizierten Variablen abgelegt werden.

Anlegen der notwendigen Verzeichnisse

Das Basisverzeichnis wird angelegt. Und im Basiverzeichnis werden folgende Arbeitsordner angelegt:

• dvd_aufnahme: Hier wird zuerst nach den zu bearbeitenden Filmen gesucht.
• dvd_tmp: Hier legen die Helferprogramme Zwischenergebnisse ab ab und suchen nach den Ergebnissen anderen Helferprogramme
• dvd_struktur: In diesem Ordner wird die fertige DVD-Struktur zwischengespeichert.
• dvd-sicherung: Hierhin werden fertige Arbeitsergebnisse gesichert, wenn das vom User so gewünscht wird.
• default: Hier stehen die Pfadnamen der Helferprogramme und die Initialisierungsdateien für ProjectX.
• screenshot: Mit mplayer erstellte Screenshots der Filme / Clips, die ich dann zum Bedrucken der DVD verwende.

Programmerkennung

In dieser Routine wird nachgesehen, ob die notwendigen Helferprogramme installiert sind. Und das funktioniert so:

• for...: Diese Schleife wird neunmal durchlaufen, so oft also, wie Helferprogramme vorhanden sind ($name[0] bis $name[8]). Alles folgende spielt sich in der Schleife ab.
• pfad[i]='cat....: Der zum jeweiligen Programm gehörige Pfad wird, so er im Default-Verzeichnis vorhanden ist, von dort in die indizierte Variable $name(i) geschrieben.
• if...: Wenn das jeweilige Programm nicht existiert,dann
• then: wird mit dem Befehl "find" das Dateisystem (in den Suchpfaden) nach dem Programm durchsucht. Anschließend wird mit "wc -w" die Anzahl der gefundenen Programme ermittelt (Es können ja mehrere Versionen des gleichen Programmes installiert sein oder das gleiche Programm in unterschiedlichen Pfaden).
• case 0: Anzahl 0, das Programm wurde nicht gefunden. Es folgt ein Hinweis darauf. Danach wird das Script beendet und das Programm muß nachinstalliert werden.
• case 1: Anzahl 1, das Programm existiert genau einmal. Der dazugehörige Pfad wird als Default in das Default-Verzeichnis geschrieben.
• case *: Das Programm existiert mehr als einmal. Es wird nachgefragt (kdialog --combobox), welcher der Pfade als Default verwendet werden soll. Dieser

Pfad wird dann ins Default-Verzeichnis geschrieben.

Nachdem diese Routine neunmal erfolgreich durchlaufen ist, kann mit der eigentlichen Videobearbeitung begonnen werden.

Variablenzuweisungen

Diese Zuweisungen haben den Sinn, das Script besser lesbar zu machen. Im Script selbst wird dann ausschließlich mit diesen Variablen gearbeitet bzw. mit in Variablen gespeicherten Pfaden. Durch diese Strategie kann das Script einfach an neue Gegebenheiten anpepasst werden. Es muß nicht lange im Code gesucht werden, an welchen Stellen was geändert werden muß. Es braucht nur der Inhalt der entsprechenden Variablen ausgetauscht werden.

Konfiguration PJX

Hier werden die Initialisierungsdateien festgelegt, in denen Einstellungen stehen, mit denen ProjectX startet:

X.ini für Filmbearbeitung

Die X.ini.film enthält folgende Einstellungen:

• Application.Agreement=1: Ja zur Lizenz
• Application.Language=de: PJX startet auf deutsch
  

• WindowPosition.Main.Heigh/Width: Größe des PJX-Fensters
• WindowPosition.Main.X/Y: Position des Fensters (hier rechts oben)
  

• optionPanel.NormalLog=0: Es wird keine Log-Datei geschrieben (die würde bloß stören)
• OptionPanel.CloseOnEnd=1: Nachdem PJX fertig ist, beendet es sich selber

X.ini für Videoclips

Die X.ini.clip enthält zusäthlich:

• AudioPanel.decodeMPGAudio=1: Die mpeg-audio-Dateien werden zu .wav decodiert (Für's spätere Normalisieren des Tons notwendig)

Diese beiden X.ini's werden als Default im Default-Verzeichnis abgelegt, von wo sie bei Bedarf geladen werden.

Werden im PJX-Fenster irgendwelche Einstellungen verändert, so werden diese Änderungen nicht in die jeweilige X,ini übernommen. Das wurde absichtlich so programmiert, damit man immer einen definierten Ausgangszustand hat.
Wird hier eine Speicherung gewünscht, kann dies durch einen zusätzlichen Eintrag in die X.ini's erfolgen. Dann steht man allerdings vor dem Problem, oft nicht zu wissen, mit welchen Einstellungen PJX denn nun tatsächlich startet. Da es mir immer wieder so ging, kann ich nur raten, die Speicherung ausgeschalten zu lassen.

Funktionen

Diese Funktionen werden vom Hauptprogrmm nach Bedarf aufgerufen und bilden das eigentliche Gerüst des Scriptes. Wird von einer Funktion erwartet, daß sie einen Wert an das Hauptprogramm übergeben soll, dann wird das durch den Befehl "echo Variable" am Ende der Funktion realisiert.

del_ordner ()

Die Inhalte der Arbeitsordner $tmp_pfad und $dvd-struktur_pfad werden gelöscht

fehler ()

Wurde keine Datei film.mpg gefunden, so wurde auch nichts multiplext. In diesem Fall muß irgendwo ein Fehler passiert sein. Es erfolgt ein Hinweis auf diese Tatsache. Anschließend wird das Script beendet.

aktionenauswahl ()

Mit Hilfe des Befehls "kdialog --radiolist" wird eine Liste generiert, aus der man durch (virtuellen) Knopfdruck auswählen kann, welche der angebotenen Aktionen ausgeführt werden sollen. Die zu der Aktion gehörige Nummer wird in der Variablen $was_tun abgelegt. Diese Variable wird dann mit "echo $was_tun" der Nachwelt zur Verfügung gestellt. Diese Nachwelt, nämlich das Hauptprogramm, fragt die Variable ab und führt dann die für diese Aufgabe notwendigen Funktionen aus.

filmauswahl ()

Der Befehl "kdialog --getopenfilename" öffnet ein KDE-Fenster, in dem aus einer Liste eine Datei zur weiteren Verarbeitung ausgewählt werden kann. Diese Datei wird in die Variable $quelldatei geschrieben. Als Liste werden die im $aufname_pfad enthaltenen Dateien hergenommen.

Die folgende "if"-Abfrage beendet das Script, wenn im Dialog die Taste Abbrechen gedrückt wurde.

verzeichnisauswahl()

Hier gilt das bei der Funktion "filmauswahl ()" gesagte. Der Unterschied besteht darin, daß nicht eine Liste von Dateien, sondern eine Liste von Ordnern zur Auswahl gestellt wird. Diese Ordner befinden sich im Verzeichnis $sicherungs_pfad.

pjx_demux_gui ()

Das Programm ProjectX wird aufgerufen mit folgenden Einstellungen:

• -demux: Der mpeg-Stream wird demultiplext
• -gui: PJX startet mit graphischer oberfläche (notwendig nur, wenn mit PJX geschnitten werden soll)
• -ini ${default_pfad]/X.ini.film: mit dieser Initialisierungsdatei wird PJX gestartet.
• -out $tmp_pfad: Hierhin wird das Bearbeitungsergebnis geschrieben
• -name film: Die Ausgabedatei erhält den Basisnamen "film"
• $quelldatei:Dieser Stream wird verarbeitet
• 1>/dev/null: Alles, was ich an Ausgeben auf dem Bildschirm nicht sehen will, wird ins Leere geschickt.

pjx_ts_gui ()

Es gilt das oben Gesagte mit folgenden Änderungen:

• -tots: Der Film wird nicht demultiplext, sondern als TS-File gewandelt
• -split 4300: Bei 4300 Mbyte wird die Aufnahme gesplittet (mehr passt nicht auf eine DVD drauf)

pjx_clip ()

• -ini: Als Initialisierungsdatei wird X.ini.clip verwendet, in der festgelegt wird, daß das mpg-audio zu einer wav-Datei decodiert wird.

mpeg1_input ()

Ein mpeg1-Video wird mit Hilfe von "ffmpeg" demultiplext. Dabei wird der Ton zu .wav decodiert. Die Optionen des Befehls im einzelnen:

• -i ${quelldatei}: Dieser mpeg1-Viedeo-Clip wird verarbeitet
• ${tmp_pfad}/film.mp2.wav: In diese Datei wird der Ton decodiert (als .wav-File)
• -vcodec copy: Das Videofile wird nicht verändert.
• ${tmp_pfad}/film.m1v: Hier ist dann das demultiplexte Videofile zu finden

requantisieren ()

Jetzt gibt es, oh Schreck, etwas Mathematik. Mathe ist nicht nur etwas, mit dem viele Normal-Sterbliche, egal welchen Alters, auf Kriegsfuß stehen. Mathe ist auch etwas, mit dem die Bash nicht so ohne weiteres umgehen kann, wäre da nicht ein kleines eingebautes Tool mit dem Namen "bc". Mit diesem Tool hat die Bash einen Taschenrechner.Und genau so einen Rechner brauchen wir in dieser Funktion.

Der Sinn dessen, was wir hier tun, ist es, einen Film so zu stauchen, daß er auf eine einzelne DVD passt. Dieses Stauchen wollen wir, etwas eleganter, Requantisieren nennen. Und den "Stauchfaktor", also um wieviel mal das Ausgangsmaterial kleiner gemacht werden soll, bekommt von uns den Namen "Requantisierungsfaktor".

Es macht natürlich wenig Sinn, ein Audiofile verkleinern zu wollen. Das Viedofile mit seinen etlichen GByte's Größe bietet hier mehr Aussicht auf Erfolg. Also werden wir nur das Videofile requantisieren.

Die Formel, nach der wir den Requantisierungsfaktor berechnen, lautet so:

Requantifizierungsfaktor = ("Größe des Videofiles" / ("Was auf die DVD maximal passt" - "Summe aller Audiofiles"))*1,04

Wieso diese Formel gerade so lautet, darf der geneigte Leser selber zu ergründen versuchen. Eine kleine Denksportaufgabe ist mit Sicherheit nicht die Schlechteste aller Freizeitbeschäftigungen. Ich verrate nur soviel, daß der Faktor 1,04 dafür da ist, die Verwaltung des Dateisystems auf der DVD zu berücksichtigen (Die einzelnen Ordner brauchen ja schließlich auch Platz).

Schauen wir uns also eine Umsetzung dieser Formel in der Bash an:

videogroesse

videogroesse=`du -bc ${tmp_pfad}/*.m2v | cut -f1 | tail -n 1`

• du: Bashprogramm, welches den Platzverbrauch von Dateien schätzt
• -b: Ausgabe der Größe in Bytes
• -c: Erzeugen einer Gesamtsumme (-b und -c sind zusammen gefasst nach -bc. dieses bc ist allerdings nicht identisch mit dem oben angepriesenen gleichnamigen Tachenrechner. Der kommt nachher noch)
• ${tmp_pfad}/*.m2v: Alle Dateien im tmp_pfad, deren Name auf .m2v endet, gehen in die Größenermittlung ein.

• tail -n 1: Nur die letzte Zeile dessen, was "du" ausgeben will, wird auch tatsächlich ausgegeben (nämlich unsere Gesamtgrösse)
• cut -f1: Von dieser letzten Zeile wird nur das erste Feld ausgegeben, also die reine Zahl

audiosumme

audio_summe=`du -bc ${tmp_pfad}/*.ac3 ${tmp_pfad}/*.mp2 | cut -f1 | tail -n 1`

Im Prinzip das gleiche wie oben, nur daß nun von allen Audiofiles die Grösse bestimmt wird (*.ac3 *.mp2). Das Ergebnis ist die Gesamtsumme der Audiofiles, wieder als bloße Zahl.

audio_video_summe

audio_video_summe=`du -bc ${tmp_pfad}/*.ac3 ${tmp_pfad}/*.mp2 ${tmp_pfad}/*.m2v | cut -f1 | tail -n 1`

Das Prinzip sollte nun bekannt sein. Das Ergebnis ist die Summe aller Video- und Audiofiles.

requantisierungsfaktor

requantisierungsfaktor=`echo "scale=8 ; ${videogroesse}/$((maxgroesse-audio_summe))*1.04" | bc`

• bc: Nun ist er endlich da, unser Taschenrechner
• ${videogroesse}/$((maxgroesse-audio_summe))*1.04: Diese Formel wird ausgerechnet
• scale=8: auf 8 Nachkommastellen genau
• echo: und der Nachwelt zu Verfügung gestellt

Diese Nachwelt ist die Variabele $requantisierungsfaktor, der das Ergebnis der Berechnung mit Hilfe er sogenannten Substitution (`....`) übergeben wird.

Muß requantisiert werden?

if [ $audio_video_summe -ge $maxgroesse ] ; then

Wenn die Summe der Audio- und Videofiles größer ist als das, was auf die DVD drauf passt, dann wird die Requantisierung übersprungen. Ist sie nicht größer, wird requantisiert.

Die Requantisierung

${tcrequant} -d2 -i ${tmp_pfad}/film.m2v -o ${tmp_pfad}/film.requant -f ${requantisierungsfaktor}

• -d2: Den Bearbeitungsfortschritt anzeigen
• -i ${tmp_pfad}/film.m2v: Dieses Videofile wird requantisiert
• -o ${tmp_pfad}/film.requant: Das ist das Ergebnis der Requantisierung
• -f ${requantisierungsfaktor}:Mit diesem Faktor wird requantisiert

Was noch folgt ist eine Namensänderung der Datei film.requant zu film.m2v (mv ...) und das Löschen von film.requant. Die Namensänderung ist übrigens notwendig, weil die Funktion "multiplex ()" das Videofile unter dem Namen film.m2v erwartet.

normalisieren ()

Meine schon etwas in die Jahre gekommene Stereoanlage zeichnet sich noch dadurch aus, daß ein großer Drehknopf zur Lautstärkeregelung vorhanden ist. Und den kann man aufdrehen, bis buchstäblich die Wände wackeln (4 x 70 W Sinus können ganz schön Dampf machen). Aber irgendwann ist Schluß. Nein, nicht daß die Nachbarn sich beschwert hätten. Der Regler ist vielmehr am Rechtanschlag angelangt und die Anlage liefert die maximal mögliche Lautstärke.

Auch die Audio-Files, mit denen wir hier im Script herumjonglieren, kennen einen maximal möglichen Pegel. Der ist nämlich denn erreicht, wenn die Bytes, welche die Lautstärke im Digitalsignal kennzeichnen ihre Maximalwerte erhalten (z.B.: FFFF bei 4 Byte, mehr geht einfach nicht, es sei denn, man macht ein fünftes Byte auf).

Fernsehsender beanspruchen für sich eine gewisse Individualität. Manchmal kommt es mir aber so vor, daß diese Individualität dadurch zum Ausdruck gebracht wird, das jeder Sender mit einer anderen Lautstärke sein Programm ausstrahlt. Das ist schon beim Zappen unangenehm. Noch unerfreulicher wird diese Tatsache jedoch, wenn die mühsam aufgenommenen Videoclips mit Hilfe einer Wiedergabeliste abgespielt werden. Denn bei jedem zweiten Stück ist ein Griff zum Lautstärkeregler notwendig. Beim einen Lied versteht man kaum, was aus den Lautsprechern kommt, beim nächsten Mal brüllt es einen geradezu aus dem Sessel heraus.

Ein PCM-Signal auf einen definierten Lautstärkepegel zu bringen, ohne die Dynamik selbst zu verändern, wird "normalisieren" genannt.

Mit dem in dieser Funktion verwendeten Befehl "normalize" wird die lauteste Stelle in dem Audio-File "film.mp2.wav" auf -12dBfs (also 12dB unter "full scale") gebracht. Der Rest wird entsprechend mitgezogen. Aber, wie gesagt, ohne Verlust an Dynamik.

Die normalisierte Datei überschreibt und ersetzt in diesem Fall die Ausgangsdatei. Die Option -v zaubert dabei etwas Bearbeitungsfortschritt auf den Bildschirm.

Das Normalisieren funktioniert nur mit PCM-Files. eine komprimierte Datei (mp2) muß erst zu PCM (wav) decodiert werden.

Beim mp3-Format wird übrigens eine andere Strategie zum Normalisieren angewandt, und zwar eine ohne Umcodierverluste. Hier bleibt das ursprünliche File erhalten. Lediglich in den Header wird die Information geschrieben, um wieviel die Lautstärke angepasst werden müsste. Der Player wertet diesen Header dann aus und regelt entsprechend die Lautstärke beim Abspielen des Files. Die Voraussetzung ist hier sebstvertändlich ein Player, der dies Auswertung auch verarbeiten kann. Dies nur zur Information, daß es noch eine Welt ausßerhalb von mp2 gibt.

Da der Ton von Fersehprogrammen aber im mp2 Verfahren codiert ist (AC3 lassen wir hier einmal außen vor), müssen wir den ober beschriebenen verlustbehafteten Weg mit normalize gehen. Aber keine Angst, die Verluste sind nicht so groß, daß sie stören würden. Der mit einem normal arbeitenden Gehör ausgestattete Mitteleuropäer wird also zufrieden sein mit der Qualität seines Bearbeitungsergebnisses.

encode2mp2 ()

${ffmpeg} -i ${tmp_pfad}/film.mp2.wav -acodec mp2 -ab 192k ${tmp_pfad}/film.mp2 2>&1

• -i ${tmp_pfad}/film.mp2.wav: Dieses PCM-file
• -acodec mp2: wird zu einem mp2-File encodiert,
• -ab 192k: welches eine Audio-bitrate von 192k erhält (mp2-Standard)
• ${tmp_pfad}/film.mp2: Das Ergebnis findet man dann hier
• 2>&1: Damit kann man am Bildschirm verfolgen, was gerade passiert

multiplexen ()

Mit mplex wird aus den getrennten Bild- und Ton-Dateien ein mpg-File gemacht, welches für das spätere Authoring mit dvdauthor schon vorbereitet ist.

Vorbereiten der Dateien

• mpeg1_video=: Es wird eine leere Variabe mpeg1_video erzeugt
• mpeg1_video=`find ${tmp_pfad} | grep "m1v"`: In diese Variable werden die Namen der Dateien, die ein "m1v" im Namen enthalten, geschrieben

Dass gleiche geschieht mit den Variablen mpeg2_viedo, mp2_audio und ac3_audio. Ist im tmp_pfad zum Beispiel keine AC3-Datei vorhanden, so bleibt die entsprechende Variable leer.

Das eigentliche Multiplexen

${mplex} -v1 -f8 -o ${tmp_pfad}/film.mpg ${mpeg1_video} ${mpeg2_video} ${mp2_audio} ${ac3_audio}

• ${mplex}: /usr/bin/mplex
• -v1: Fortschrittsanzeige (beim Befehl mplex leider nicht so sehr fortschrittlich)
• -f8: Format zur späteren Erzeugung einen DVD
• -o ${tmp_pfad}/film.mpg: Das Ergebnis
• ${mpeg1_video} ${mpeg2_video} ${mp2_audio} ${ac3_audio}: die Eingangsdateien, die multiplext werden, enthalten in den angegebenen Variablen. Eine leere Variable wird von mplex ignoriert.

Anschließend werden mit "rm" die nun nicht mehr benötigten Eingangsdateien gelöscht.

authoring_ohne_menue ()

Hier wird der einfachste Fall einer DVD-Struktur erzeugt (ohne DVD-Menue).

${dvdauthor} -o ${dvdstruktur_pfad} -t ${tmp_pfad}/film.mpg 2>&1

• ${dvdauthor}: /usr/bin/dvdauthor (Programmaufruf)
• -o ${dvdstruktur_pfad}: Das Ergebnis wird hier zu finden sein
• -t: Es wird ein Titel erzeugt (Ordner AUDIO_TS: leer / Ordner VIDEO_TS: Inhalt ifo-files und vob-files)
• ${tmp_pfad}/film.mpg: Diese mpg-Datei wird als Eingangsdatei verwendet

${dvdauthor} -o ${dvdstruktur_pfad} -T

• -o ${dvdstruktur_pfad}: In diesem Ordner: ${dvdstruktur_pfad}/VIDEO_TS
• -T: werden noch folgende Dateien erzeugt: VIDEO_TS.BUP und VIDEO_TS.IFO

brennen_video_dvd ()

${growisofs} -speed=${brenngeschwindigkeit} -dvd-compat -Z /dev/dvd -dvd-video ${brenn_pfad} 2>&1

will be continued

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