Studienarbeit
Realisierung einer "Online-Preview"-Komponente für
die Videoproduktion in Breitbandnetzen


Inhaltsverzeichnis

	1	Einführung 						1
	1.1	Allgemeines 						1
	1.2	Konzeption und Zielsetzung 				1

	2	Wahl eines Digitalvideoformates 			3
	2.1	Überblick 						3
	2.1.1	Klassifizierung von Bildmaterial 			3
	2.1.2	Kompressionsverfahren 					3
	2.1.3	Digitalvideoformate 					5
	2.2	Entscheidungsfindung 					6
	2.2.1	Kriterien 						6
	2.2.2	Entscheidungsmatrix 					8
	2.2.3	Ergebnis 						9

	3	MPEG-1 							11
	3.1	Eigenschaften der Kodierung 				11
	3.1.1	Interframekodierung 					11
	3.1.2	Abhängigkeit vom Bildmaterial 				12
	3.1.3	Bildkodierung 						12
	3.1.4	Macroblöcke 						13
	3.1.5	Bewertung 						13
	3.2	MPEG-1 Parameter 					13
	3.2.1	Constrained Parameters 					13
	3.2.2	Bildformate 						14
	3.2.3	Speicherplatzbedarf / Bilddatenvolumen 			14
	3.2.4	Datenrate und Kompression 				15
	3.2.5	Bildraten 						16
	3.3	MPEG-1 Encoder 						16

	4	Berkeley MPEG-1 Video Encoder 				18
	4.1	Eigenschaften des Encoders 				18
	4.2	Eingabebilddaten 					18
	4.3	Programmablauf 						18
	4.3.1	Parallelisierung 					19
	4.3.2	Inkrementelle Herstellung von MPEGs 			19
	4.4	Parameterfile 						19
	4.4.1	Kompression 						19
	4.4.2	Anordnung der Frames 					20
	4.4.3	Eingabebilddaten 					20
	4.4.4	Sonstige Parameter 					20
	4.4.5	Beispiel für ein Parameterfile 				21
	4.5	Ausgabe des Encoders 					22
	4.6	Performance 						23

	5	MPEG-1 Video Dekoder 					24
	5.1	Beschreibung einiger MPEG-1 Software-Dekoder 		24
	5.1.1	MPEG-Play 1.0 						24
	5.1.2	MPEG-Play 2.0.x 					24
	5.1.3	VMPEG 							25
	5.1.4	Movie Player 						25
	5.2	Performance von Software-Videoplayern 			26
	5.2.1	Wiedergabe typischer MPEGs auf verschiedenen Dekodern 	26
	5.2.2	MPEG-Kompression und Dithering-Modi 			28
	5.2.3	Fazit 							30
	5.3	Hardware MPEG-Dekoder 					31
	5.4	Ergebnis 						32

	6	Videoverfilmung am RRZN/RTB 				34
	6.1	Ablauf einer Videoverfilmung aus Benutzersicht 		34
	6.2	Implementierung des Videoservers 			35
	6.2.1	Transfer der Benutzerdateien 				35
	6.2.2	Vorverarbeitung 					35
	6.2.3	Erstellung des Videos 					35

	7	Implementierung 					37
	7.1	Unterschiede zur Videoverfilmung 			37
	7.2	Leistungsmerkmale des Preview-Services 			37
	7.3	Entwurf der Implementierung 				38
	7.3.1	Ergänzungen in der Steuerdatei 				38
	7.3.2	Erforderliche Datenstrukturen 				38
	7.3.3	Erforderliche Programme 				39
	7.3.4	Überlegungen zur Verwendung des MPEG-Encoders 		39
	7.4	Vorbereitung 						40
	7.4.1	Definition der Schlüsselwörter für die Steuerdatei 	40
	7.4.2	Definition der Datenbank			 	41
	7.4.3	Testinstallation 					42
	7.5	lp-Shellscript "video_preview" 				43
	7.5.1	Definitionen 						43
	7.5.2	Herausfiltern der Benutzerangaben 			44
	7.5.3	Erzeugen der Schnittliste 				45
	7.5.4	Generieren des Parameterfiles für den MPEG-Encoder 	45
	7.5.5	Herstellen der Bilddateien im Encoder-YUV-Format 	45
	7.5.6	MPEG-Kodierung 						46
	7.5.7	Erzeugen eines Bildes im GIF-Format 			46
	7.5.8	Einfügen des Previews in die Datenbank und Cleanup 	47
	7.5.9	Übersicht 						48
	7.6	Steuerdatei-Parser "psagi" 				49
	7.6.1	Funktionen 						49
	7.6.2	Syntax 							49
	7.6.3	Beschreibung 						49
	7.6.4	Fehlercodes 						51
	7.6.5	Beispiele 						51
	7.7	MPEG-Parameterfile-Generierung mit "pfgen" 		53
	7.7.1	Funktion 						53
	7.7.2	Syntax 							53
	7.7.3	Beschreibung 						54
	7.7.4	Die Betacam-Schnittliste 				54
	7.7.5	Umsetzung Schnittliste - Bildliste 			55
	7.7.6	Fehlercodes 						56
	7.7.7	Beispiele 						56
	7.8	Konvertierung Abekas-YUV zu UCB-YUV mit "yuv2eyuv" 	58
	7.8.1	Funktion 						58
	7.8.2	Syntax 							58
	7.8.3	Beschreibung 						59
	7.8.4	YUV-Formate: Abekas und UCB 				59
	7.8.5	Test 							61
	7.9	GIF-Bild-Erzeugung für den Suchindex 			62
	7.9.1	Konverter eyuv zu PPM "eyuv2ppm" 			62
	7.9.2	Halbierung des Bildformates mit "eyuvhalf" 		62
	7.9.3	Beispiele 						63
	7.10	WWW-Zugriffsmechanismus 				63
	7.10.1	Zugriffsschutz und Interaktion 				63
	7.10.2	Der Video-Preview-Suchindex 				64
	7.10.3	CGI-Übergabemechanismen 				66
	7.10.4	Das Suchergebnis 					67
	7.10.5	Digitalvideo-Playout 					69
	7.10.6	Preview-Datenbankzugriff über CGI mit "vp_resp" 	69

	8	Erfahrungen aus dem Testbetrieb 			72
	8.1	Zeit- und Speicherplatzbedarf 				72
	8.2	Qualität der erzeugten MPEGs 				74
	8.3	Benutzerschnittstelle 					75
	8.4	WWW-Zugriff 						75
	8.5	Fazit 							75

	9	Zusammenfassung und Ausblick 				77
	9.1	Zusammenfassung 					77
	9.2	Ausblick 						78

Literaturverzeichnis 							80