Enunciado e implementación de referencia del ejercicio 1 de 2008-2

[personal/documentos.git] / VCD-HOWTO.lyx

#LyX 1.1 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
\lyxformat 218
\textclass article
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\layout Title


\family sans 
Creación de (S)VCDs en GNU/Linux
\layout Author


\family sans 
Leandro Lucarella <luca@lugmen.org.ar>
\layout Standard


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \tableofcontents{}

\end_inset 


\layout Section


\family sans 
Introducción
\layout Subsection


\family sans 
Historia
\layout Standard


\family sans 
Este proyecto nace gracias a la repetición de 
\emph on 
Cha-Cha-Cha
\emph default 
 en I-Sat.
 Como tengo una placa para ver TV (capturadora), una grabadora de CDs y
 un reproductor de DVD (VCD y SVCD) externo para mi TV de 29', me dije,
 por que en vez de grabarlo en VHS que pierde calidad, si puedo grabarlo
 en (S)VCD, y hasta me sale mas barato ($1 el CD a $3 el cassette? ni idea,
 hace mucho que no compro...
 :).
 Bueno, pase por varios problemas y fui encontrando sus soluciones y como
 soy bueno me dije: "Vamos a escribir un documento y ahorrarle dolores de
 cabeza a otra gente de esta maravillosa comunidad!"
\layout Subsection


\family sans 
Objetivo
\layout Standard


\family sans 
El objetivo principal de este documento es explicar el proceso de creación
 de (S)VCDs en GNU/Linux para poder reproducirlos en cualquier reproductor
 de (S)VCD o DVD.
 También se comenta brevemente el proceso de captura de video con una placa
 de TV compatible con V4L y el proceso de creación de menús interactivos
 para el PBC (PlayBack Control) de los (S)VCD.
\layout Subsection


\family sans 
Aclaración
\layout Standard


\family sans 
Hay que tener en cuenta que para capturar una hora de video con NuppelVideo
\begin_inset LatexCommand \ref{soft}

\end_inset 

 (
\family typewriter 
nuvrec
\family sans 
) con buena calidad y una resolución de 352x288@25Hz (PAL) se necesita alrededor
 de entre 2GB - 3GB.
 La captura de video para SVCD (480x576@25Hz PAL) de una hora de duración
 llega a los 5GB con las opciones por defecto de calidad (que es lo suficienteme
nte buena como para no necesitar más).
 A esto hay que agregarle el video en formato MPEG, que ronda en los 600MB
 por hora en calidad decente pero puede llegar a 1GB por hora en buena calidad
 de SVCD.
 Es por esto que tener un buen pedazo del disco duro libre es fundamental.
\layout Subsection


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \label{soft}

\end_inset 

Software Necesario
\layout Standard


\family sans 
Son varios los programas que utilizo:
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[VCDImager]{http://www.gnu.org/software/vcdimager/}

\end_inset 

 Es el encargado de hacer las imágenes de (S)VCD a través de un video MPEG
 (como mínimo).
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[MJPEG Tools]{http://mjpeg.sourceforge.net/}

\end_inset 

 Es el encargado de "encodear" el video capturado en MPEG.
 En el momento de escribir este documento, es más que recomendado bajar
 la versión en desarrollo del CVS (1.5.x) porque la actual (1.4.x) no soporta
 MPEG Stills (para hacer menús interactivos).
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[toolame]{http://toolame.sourceforge.net/}

\end_inset 

 Compresor de streams de audio MPEG I Layer 2.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[NuppelVideo]{http://mars.tuwien.ac.at/~roman/nuppelvideo/}

\end_inset 

 NuppelVideo Programa para capturar video con V4L.
 En particular yo lo uso con una placa bttv (Leadtek WinView 601TV).
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[exportvideo]{http://131.130.199.155/~aoe/mystuff/mpeg2_movie-avipatch/mpeg2_movie-avi.html}

\end_inset 

 Este programa exporta el video capturado por el NuppelVideo a un formato
 que entiende las MJPEG Tools (YUV4MPEG).
 Además exporta otros formatos como AVI y no se que otros más.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[cdrdao]{http://www.gnu.org/software/cdrdao/}

\end_inset 

 Programa para tostar CDs en modo DAO (Disk At Once), necesario para tostar
 las imágenes generadas por el VCDImager.
\layout Standard


\family sans 
Hay otros programas que pueden resultar útiles:
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[mplayer]{http://mplayer.sourceforge.net/}

\end_inset 

 Para ver el video (ya sea el grabado en (S)VCD o el MPEG antes de ser tostado),
 es sin dudas el mejor.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[xawtv]{http://bytesex.org/xawtv/}

\end_inset 

 Programa para ver TV.
 También puede capturar video pero yo siempre tuve problemas.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[libmpeg3]{http://heroines.sourceforge.net/}

\end_inset 

 Librería y utilidades para descompresión de MPEG.
 En particular uso el mpeg3cat para unir streams de MPEG.
 Desde que encontré la forma de unir streams antes de comprimirlos, este
 programa no lo uso, pero nunca esta de mas tenerlo.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[transcode]{http://www.theorie.physik.uni-goettingen.de/~ostreich/transcode/}

\end_inset 

 Programa que permite editar algunos aspectos de un video y convertirlo
 a formatos como DivX, OpenDivX y DivX4.
 He tenido mis problemas para usarlo y todavía no tengo éxito pero es sin
 duda un programa a tener en cuenta.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[Linux Video Studio]{http://ronald.bitfreak.net/}

\end_inset 

 Es un estudio de captura/edición/compresión de video que pinta muy cool.
 El problema es que todavía no soporta V4L (al menos la serie bttv, anda
 con placas de captura de verdad, como las Miro).
 Pinta muy bien.
\layout Description


\family sans 

\begin_inset LatexCommand \htmlurl[Main Actor]{http://www.mainconcept.com/}

\end_inset 

 Otro suite de captura/edición/compresión de video, pero este es comercial.
 Por lo poco que lo probé me resulto lento e inestable, aunque debo reconocer
 que mucha paciencia no le tuve.
\layout Subsection


\family sans 
Breve descripción de VCD/SVCD
\layout Standard


\family sans 
El (Super) Video CD es un disco compacto con ciertas caraterísticas especiales
 pero que en escencia contiene video en formato MPEG.
 Este tipo de video es anterior al DVD pero puede ser leido practicamente
 por cualquier lectora de DVD en el mercado, lo que nos permite capturar
 y guardar video con calidad digital (= copiarlo cuantas veces quieras sin
 perder calidad) a bajo costo y con la posibilidad de verlo en cualquier
 reproductor de DVD con un televisor común y corriente.
 En la actualidad hay 3 formatos estandarizados: Video CD 1.1 (VCD 1.1), Video
 CD 2.0 (VCD 2.0) y Super Video CD 1.0 (SVCD 1.0).
\layout Subsubsection


\family sans 
VCD 1.1
\layout Standard


\family sans 
Está compuesto por hasta 98 tracks de MPEG I o Audio CD.
 Cada MPEG está compuesto por un stream de audio y uno de video.
 Además puede tener hasta 500 Entry Points.
 Los entry points sirven para dividir un track en Capítulos.
 El stream de audio debe ser MPEG I Layer II, de 224Kbps, 44.1Hz y con un
 canal estéreo o dos canales mono.
 El stream de video debe ser MPEG I de como máximo 1152Kbps, pero de flujo
 constante.
 Para que funcione de forma correcta en reproductores externos (como un
 DVD) es necesario que tenga GOPs (Group Of Pictures) y una cabecera de
 secuencia por cada GOP.
 Esto permite que los reproductores puedan avanzar y retroceder correctamente
 y en caso de tener Capítulos, poder pasar de uno a otro sin problemas (un
 entry point puede empezar sólo en donde empieza un sequence header de un
 GOP).
 El video multiplexado debe tener tener un flujo de bits constante de 174300
 bytes (1394400 bits) por segundo.
 Esto permite dos resoluciones:
\layout Itemize


\family sans 
352 x 240 @ 29.97 Hz (frames por segundo) - NTSC SIF
\layout Itemize


\family sans 
352 x 240 @ 23.976 Hz (frames por segundo) - FILM SIF
\layout Subsubsection


\family sans 
VCD 2.0
\layout Standard


\family sans 
Es igual que el VCD 1.1 pero con las siguientes mejoras:
\layout Itemize


\family sans 
Soporte de MPEG Segment Play Items (SPI) que consisten en imágenes estáticas,
 video con o sin audio, o sólo audio.
\layout Itemize


\family sans 
Soporte de PBC (PlayBack Control) para hacer videos interactivos.
\layout Itemize


\family sans 
Soporte de listas de reproducción enlazadas.
\layout Itemize


\family sans 
Soporte de Closed Caption Posibilidad de mezclar contenidos en NTSC y PAL.
\layout Standard


\family sans 
Al agregar soporte para PAL, se agrego la siguiente resolución:
\layout Itemize


\family sans 
352 x 288 @ 25 Hz (frames por segundo) - PAL SIF
\layout Standard


\family sans 
Los SPI soportan los siguientes formatos:
\layout Itemize


\family sans 
Audio estéreo, joint estéreo o de doble canal de 128, 192, 224 o 384 kbps
\layout Itemize


\family sans 
Audio mono de 64, 96 o 192 kbps
\layout Standard


\family sans 
También es posible tener audio sobre imágenes estáticas.
 El flujo de datos del video multiplezado no debe superar los 174300 bytes
 por segundo para que funcione en lectoras de simple velocidad.
\layout Subsubsection


\family sans 
SVCD 1.0
\layout Standard


\family sans 
Lo más importante del SVCD es que pasa de MPEG I de flujo constante -CBR-
 a MPEG II de flujo variable -VBR- (al igual que el DVD).
 Además se agregaron las siguientes mejoras al VCD 2.0:
\layout Itemize


\family sans 
Soporte de audio MPEG 1 de flujo variable (VBR).
 Puede ir entre 1152 y 2500 kbps.
\layout Itemize


\family sans 
Resoluciones mayores (ver abajo).
\layout Itemize


\family sans 
Hasta 4 canales de capas de graficos o texto (OGT) para mostrar subtítulos.
\layout Itemize


\family sans 
Lista de comandos para controlar la máquina virtual de SVCD.
\layout Standard


\family sans 
El Super Video CD soporta sólo dos resoluciones para video y para imágenes
 estáticas (de baja resolución):
\layout Itemize


\family sans 
480 x 480 @ 29.97 Hz (frames por segundo) - NTSC 2/3 D-2
\layout Itemize


\family sans 
480 x 572 @ 25 Hz (frames por segundo) - PAL 2/3 D-2
\layout Standard


\family sans 
Resoluciones superiores pueden llegar a usarse pero resultaria en un SVCD
 que no se ajusta a las especificaciones.
\layout Section


\family sans 
Captura de Video
\layout Standard


\family sans 
De aquí en más, siempre que diga 'VCD', me voy a referir a VCD 2.0.Como he
 dicho, este no es el objetivo principal de este documento, por lo que será
 explicado brevemente.
\layout Subsection


\family sans 
Inicialización de la placa de TV
\layout Standard


\family sans 
Esto es tan simple como abrir el 
\family typewriter 
xawtv
\family sans 
, elegir el canal, la norma, el brillo y el resto de las cosas como a uno
 más le guste.
 Luego de que este todo lindo, cerramos el 
\family typewriter 
xawtv
\family sans 
.
\layout Subsection


\family sans 
Captura de video
\layout Standard


\family sans 
La captura de video se realiza con el comando 
\family typewriter 
nuvrec
\family sans 
 de NuppelVideo.
 Hay algunas cosas que hay que especificar.
 Las opciones de 
\family typewriter 
nuvrec
\family sans 
 son:
\layout LyX-Code

nuvrec [opciones] archivo (sin extension!)
\layout LyX-Code

\layout LyX-Code

-W n ..........
 Ancho [352 PAL, 352 NTSC] para VCD
\layout LyX-Code

-H n ..........
 Alto [288 PAL, 240 NTSC] para VCD
\layout LyX-Code

-t min ........
 Tiempo (si no se especifica, captura hasta recibir un Ctrl-C)
\layout LyX-Code

-S n ..........
 Entrada de la placa (0 Televison) [0]
\layout LyX-Code

-V dev ........
 Dispositivo de video [/dev/video0]
\layout LyX-Code

-A dev ........
 Dispositivo de audio [/dev/dsp]
\layout LyX-Code

-a n ..........
 Volumen (de placa bttv)
\layout LyX-Code

-p ............
 PAL [default]
\layout LyX-Code

-n ............
 NTSC
\layout LyX-Code

-s ............
 SECAM
\layout Standard


\family sans 
Para mas opciones use '
\family typewriter 
nuvrec -h
\family sans 
'.
 Una llamada clásica para capturar video para pasar a VCD en PAL seria:
\layout LyX-Code

nuvrec -a65535 -t1 captura_vcd
\layout Standard


\family sans 
Esto produce una salida como la siguiente:
\layout LyX-Code

copied=0 buf=51 f#=1495 ratio=7.38 lzor=1.02 effdsp=4413969
\layout Standard


\family sans 
Donde:
\layout Description


\family sans 
copied indica la cantidad de frames copiados (que no pudieron ser capturados).
 Esta es supuestamente una de las mejores características del nuvrec, al
 parecer permite capturar en PC lentas (al menos creo que eso dicen).
\layout Description


\family sans 
f# es la cantidad de frames capturados en total.
\layout Description


\family sans 
ratio es el nivel de compresión que se alcanzo (depende de las opciones
 de calidad de captura, yo siempre uso las defaults) y del video que estemos
 capturando (mucho o poco movimiento, colores, etc).
 Esto indica que tan grande sera el archivo capturado.
\layout Standard


\family sans 
El resto no sé bien que es, excepto el ultimo que sé que tiene que ver con
 el audio.
 Esto genera un archivo '
\family typewriter 
captura_vcd.nuv
\family sans 
' luego de capturar video durante 1 minuto.
 En mi caso el tamaño del archivo resulto 39MB.
 Para capturar video para pasar a SVCD se puede hacer lo siguiente:
\layout LyX-Code

nuvrec -a65535 -t1 -W480 -H576 captura_svcd
\layout Standard


\family sans 
Esto produce también una salida similar:
\layout LyX-Code

copied=0 buf=45 f#=1495 ratio=6.48 lzor=1.03 effdsp=4413837
\layout Standard


\family sans 
y un archivo 
\family typewriter 
'captura_svcd.nuv
\family sans 
' de 77MB para 1 minuto de captura.
 Si el audio de la placa de TV queda abierto se puede usar un comando del
 programa 
\family typewriter 
xawtv
\family sans 
 para cerrarlo:
\layout LyX-Code

v4lctl volume 0
\layout Subsection


\family sans 
Edición y reproducción del video capturado
\layout Standard


\family sans 
Para esto están las utilidades de NuppelVideo 
\family typewriter 
nuvedit
\family sans 
 y 
\family typewriter 
nuvplay
\family sans 
 respectivamente.
 Ambas utilidades son experimentales por lo que pueden no funcinar del todo
 bien.
 Por ejemplo con 
\family typewriter 
nuvplay
\family sans 
 no me funciona el audio.
 Lo más interesante es el 
\family typewriter 
nuvedit
\family sans 
.
 Es una utilidad gráfica y se invoca de la siguiente forma:
\layout LyX-Code

nuvedit vcd.nuv
\layout Standard


\family sans 
Luego de esto se abren 2 ventanas, una del 
\family typewriter 
nuvplay
\family sans 
 en la que se visualiza el video y otra con controles clásicos de reproducción,
 avance, etc, incluyendo dos botones para edición: 
\emph on 
Mark
\emph default 
 y 
\emph on 
Kram
\emph default 
.
 Estos sirven para marcar el inicio y fin (respectivamente) de una escena
 que querramos sacar del video capturado por medio del botón 
\emph on 
Cut
\emph default 
.
 Lo que hace este programa es muy simple: crea un archivo de texto llamado
 
\family typewriter 
vcd.nuv.edit
\family sans 
 que contiene en cada linea el principio y el fin de cada escena a cortar,
 medido en frames.
 El nuvedit es solo una ayuda gráfica para crear este archivo.
\layout Standard


\family sans 
Ejemplo: 
\family typewriter 
archivo svcd.nuv.edit
\layout LyX-Code

1543 2320
\layout LyX-Code

20223 23449
\layout Standard


\family sans 
Un archivo como este quitaría de nuestro video 
\family typewriter 
svcd.nuv
\family sans 
 los frames que van desde el 1543 hasta el 2320 y los que van del 20223
 al 23449.
 Esto es muy útil para sacar publicidades (o escenas que nos son de nuestro
 agrado) de los videos antes de comprimirlos y ahorrar tiempo.
 El archivo 
\family typewriter 
.nuv.edit
\family sans 
 es interpretado luego por las utilidades para comprimir el audio y video
 a MPEG (o divx, pero este no es nuestro caso).
\layout Subsection


\family sans 
Compresión del Video
\layout Standard


\family sans 
Esta etapa se divide en 3, pero el NuppelVideo trae un par de scripts para
 hacerlo en un sólo paso.
 De todas maneras, acá también vamos a ver lo pasos por separados.
\layout Subsubsection


\family sans 
Scripts de NuppelVideo
\layout Standard


\family sans 
El NuppelVideo trae dos scripts para convertir un video 
\family typewriter 
.nuv
\family sans 
 a MPEG: 
\family typewriter 
nuv2vbr
\family sans 
 y 
\family typewriter 
nuv2mpg
\family sans 
.
 El 
\family typewriter 
nuv2vbr
\family sans 
 
\emph on 
NO SIRVE
\emph default 
 para hacer un video compatible con VCD y mucho menos con SVCD.
 El script 
\family typewriter 
nuv2mpg
\family sans 
 se autoproclama compatible con VCD, pero no tiene la vieja opción -s del
 
\family typewriter 
mpeg2enc
\family sans 
, lo que resulta en un VCD que no puede adelantar o atrasar el video en
 cualquier reproductor ni saltar de un capítulo a otro.
 Recomiendo que modifiquen estos scripts o que creen los suyos (en caso
 de querer un video compatible con SVCD) para que tengan la opción -s si
 utilizan las MJPEG Tools 1.4.x.
 Si usan las del CVS, es probable que ni siquiquiera funcione porque cambiaron
 varias opciones.
\layout Subsubsection


\family sans 
Compresión del audio
\layout Standard


\family sans 
Este paso se hace con 
\family typewriter 
nuvplay
\family sans 
 (parte del NuppelVideo) y 
\family typewriter 
toolame
\family sans 
.
 Acá solamente voy a dar los comandos para VCD y SVCD.
 Para mas información sobre las opciones de toolame: 
\family typewriter 
man toolame
\layout Standard


\family sans 
VCD:
\layout LyX-Code

nuvplay -e | toolame -s44.1 -b224 -p2 -ms /dev/stdin vcd.mp2
\layout Description


\family sans 
-s44.1 Frecuencia de 44.1Hz
\layout Description


\family sans 
-b224 Bitrate de 224Kbps
\layout Description


\family sans 
-ms Modo Stereo
\layout Description


\family sans 
-p2 Modelo acustico 2
\layout Standard


\family sans 
Para tener un stream de audio compatible con VCD, deben usarse estas opciones.
\the_end