DVB aufzeichnen und auf DVD archivieren am PC

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Einleitung: DVB (Digital TV) - der kommende Standard fürs Fernsehen
das Problem
die Praxis
von DVB auf DVD
Lebensdauer von DVDs



DVB (Digital TV) - der kommende Standard fürs Fernsehen
In wenigen Jahren wird es kein analoges Fernsehen mehr geben - weder über die Dachantenne noch über Satellit. Das hat weniger mit der Qualität des analogen TV zu tun, als mit dem Wunsch immer mehr Programme in die verfügbaren Frequenzen zu stopfen. (Kein Sender ist daran interessiert uns hochqualitatives Fernsehen oder Radio anzubieten, es geht nur darum, möglichst viel möglichst teure Werbung senden zu können. Die Bild/Ton-Qualität wird dabei gerade so hoch gehalten, dass sie vom Durchschnitts-Konsumenten noch akzeptiert wird. Wer Zweifel daran hat, achte einmal auf die schlechte Qualität der heutigen dynamikkomprimierten Radiosender. Wann wurde eigentlich im kostenlosen Privatfernsehen das letzte mal der Abspann eines Films gesendet? Die Bildqualität einer alten analogen Laserdisk ist übrigens der DVD noch immer überlegen. Das digitale TV ist wiederum der DVD unterlegen, da es in der Praxis mit ca. 2/3 der Datenrate einer DVD auskommen muss.)
Da DVB einen MPEG-2-Datenstrom überträgt, sollte die Aufzeichnung von Digital-TV auf DVD einfach sein - ist es eigentlich auch.
 
 
Medium Format (Spalten x Zeilen) horizontale Auflösung in Linien Kompression Audio-Samplerate Datenrate
Norm TV-Bild 768 x 576 550 keine - 33 000 kByte/s
reduziertes TV-Bild 720 x 576 550 keine - 31 000 kByte/s
DV / Digital 8 720 x 576 500 DV 48 kHz (32 kHz) 3 125 kByte/s (25 MBit/s)
VCD 352 x 288 200 MPEG-1 44,1 kHz 150 kByte/s (1,15 MBit/s)
SVCD 480 x 576 330 MPEG-2 44,1 kHz ca. 315 kByte/s (2,52 MBit/s)
DVD 720 x 576 (704 x 576 , 352 x 576) 550 MPEG-2 48 kHz ca. 750 kByte/s (6 MBit/s)
DVB-Sat 720 x 576 (480 x 576) 550 MPEG-2 48 kHz ca. 350 ...650 kByte/s (3..5 MBit/s)
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das Problem
Mit DVB (via Sat oder Kabel) steht dem TV-Zuschauer ein recht hochwertiges digitales TV-Signal zur Verfügung. Das ist eine sehr gute Grundlage für die digitale Archivierung. Was liegt näher, als DVB-S oder DVB-C-Sendungen direkt auf DVD zu brennen?
Diesem Gedanken verweigert sich bisher aber die Industrie. Sie bietet einfach keine Geräte an, die digitale Fernsehsendungen direkt auf DVD archivieren können. Stattdessen dominieren DVD-Brenner mit analogen Eingang den Markt. (Einige wenige Geräte können das minderwertige DVB-T-Signal aufzeichnen.) Das bedeutet, dass mit industriellen Heimkino-Geräten, das gute Digitalsignal nur über den Umweg der digital-analog-Wandlung mit nachfolgender analog-digital-Wandelung aufgezeichnet werden kann. Das wiederum bedeutet deutliche Qualitätsverluste und gleichzeitig kürzere Aufzeichnungszeit pro DVD.

Die einzige mir bekannte, voll wohnzimmertaugliche Lösung des Problems ist der selbst zusammengebaute VDR, ein digitaler Sat-Receiver mit DVD-Brenner, der unter Linux läuft.

Alternativ kann man seinen PC benutzen, um digital-TV auf DVD zu bannen, das ist aber ungleich komplizierter und langwieriger.
 

die Praxis
Inzwischen arbeite ich mit einem VDR unter Linux (der im Wohnzimmer den HD-Sat-Receiver abgelöst hat). Vorher habe ich aber mit meinem Windows-PC  DVB-S-Sendungen auf DVD gebrannt, und mich dabei, soweit es möglich war, auf Freeware beschränkt.

Wer in seinen PC eine digitale Sat-Empfangskarte installiert, kann das laufende Programm direkt als MPEG-2-Datenstrom auf Festplatte aufzeichnen. Die Datenrate eines durchschnittlichen TV-Senders beträgt 3,5 MBit/s = 440 kByte/s. Ein normaler Film belegt dabei Platz im einstelligen Gibabytebereich (je nach Sendequalität und Werbepausenanteil 2 .. 4 GByte). Die Wiedergabe auf dem PC ist ebenfalls problemlos möglich, der DVB-Karten-Hersteller liefert die nötigen Tools mit.

Problematisch ist allenfalls die 'Timerprogrammierung". Soll der PC eine Sendung aufnehmen, wenn der stolze Besitzer gerade nicht zu hause ist, dann muss nicht nur der Timer der DVB-S-Karten-Software programmiert werden, man muss auch dafür sorgen, das der PC zum fraglichen Zeitpunkt eingeschaltet ist, und die Software gestartet wurde.

Alle öffentlich rechtlichen Sender und viele Privatsender senden im Format 720 x 576 während einige Privatsender manchmal nur im schlechteren Format 480 x 576 senden (einige Musiksender und Premiere-Kanäle benutzen weitere abweichende Formate). Die Audiosamplerate ist einheitlich 48 kHz. Man erhält also ein MPEG-2-File mit diesen Eigenschaften, das noch alle Werbepausen enthält, und vor dem Speichern auf einer DVD eventuell noch auf eine andere Bildauflösung umcodiert werden muss.
Auch bei großen Privatsendern ist deutlich der Trend zu erkennen, Filme zunehmend im Format 720x576 auszustrahlen. Das ist für jeden, der Filme auf DVD-brennen will ein Segen - danke. Kleine Privatsender (wie Tele5) senden aber immer noch im Format 480x576. (Stand 2002)

Viele DVB-Karten schreiben PVA-Files anstelle von MPEG-Files. Beide Formate sind aber fast identisch, und können mit dem Java-Programm ds.jar untereinander umgewandelt werden.Allerdings weicht das MPEG-2 des Digitalfernsehens vom MPEG-2 der DVD etwas ab, da es zusätzliche Informationen zur Synchronisierung von Bild und Ton enthält.

Die richtigen Probleme kommen erst ans Licht, wenn man aus einem aufgezeichneten Film die Werbepausen herausschneiden will, und wenn man das MPEG-2 File auf DVD brennen will.

Wie entfernt man nun aber die Werbepausen? Es liegt der Gedanke nahe ein Videoschnittprogramm zu verwenden. Diese Produkte sind aber (aus naheliegenden Gründen) in der Regel nicht für den Schnitt von MPEG-2 Videos ausgelegt. MPEG-2 lässt sich nämlich nicht ohne Weiteres bildgenau schneiden. Deshalb wandeln diese Programme das MPEG-2-File in AVI. Das dauert, und das Ergebnis ist ein unhandlich großes Video. Gelingt es dann, damit die Werbepausen herauszuschneiden, muss danach das Video wieder in's MPEG-2-Format komprimiert werden. Das dauert Stunden, und die meisten frei verfügbaren Schnittprogramm können gar nicht nach MPEG-2 codieren. Außerdem ist jedes neucodieren in MPEG mit einem Verlust an Bildqualität verbunden.
Es geht aber auch ohne großes Videoschnittprogramm.



Aufzeichnung des MPEG-2-Files: z.B. mit PCTV-Sat

Die DVB-S-Karte PCTV-Sat von Pinnacle nimmt den MPEG-Strom auf der Festplatte direkt als MPEG-2-Datei auf. Allerdings ist dieser MPEG-Strom nicht uneingeschränkt zur Weiterverarbeitung geeignet. Er enthält noch (leider) Aussetzer und andere Fehler sowie (zum Glück) Synchronisationsinformationen zur Synchronisierung von Audio und Video.

Hinweis:
Die beste Softwareversion für Pinnacles PCTV-Sat-Karten ist Vision3.0alpha. Ältere Versionen haben gelegentlich Probleme mit Timer-Aufnahmen. Die aktuellere Version 3.1 zeichnet oft den Ton unvollständig auf. (Die 3.0alpha ist auch nicht fehlerfrei. Ihr Timer arbeitet fehlerhaft, wenn Aufnahmen um Mitternacht herum oder in den ersten Stunden des neuen Tages programmiert wurden.)

Vorbereitung des MPEG-2-Files:   ProjectX  /  PVAStrumento

Auf einer DVD oder SVCD befinden sich (in einer gemeinsamen Datei) ein Video-Stream und ein Audiostream, die während der Wiedergabe gleichzeitig abgespielt werden. Sind beide gleichlang und fehlerfrei, dann laufen Bild und Ton synchron. Wenn nicht, dann laufen Bild und Ton während des Filmes auseinander, und am Filmende können Verschiebungen in Sekundengrößenordnung auftreten, die jeden Filmgenuss verderben.

Die via DVB ausgestrahlten MPEG-2-Daten sind dagegen gefeit. Sie beinhalten Synchronisationsinformationen, anhand drer der Empfänger jederzeit Bild und Ton synchronisieren kann. Das ist auch nötig, falls z.B. das Antennensignal während des Empfangs mal gestört wird. Diese Zusatzinformation ist im aufgezeichneten MPEG-2-File noch enthalten. Ein DVD-Player kann diese Information aber nicht nutzen, er würde sehr oft Ton und Bild asynchron abspielen.

Bevor man das aufgezeichnete File benutzen kann, muss desshalb ein Spezialprogramm das File lesen, und daraus ein File mit synchronem Bild und Ton machen. Dieses Programm übernimmt also die Arbeit, die ansonsten der MPEG-2-Decoder im DVB-Receiver übernimmt. Dabei werden auch alle (nun nicht mehr benötigten) Synchronisationsdaten aus dem File entfernt. Wer diesen Arbeitsschritt einzusparen versucht, wird am Ende eine DVD/SVCD mit einem nicht lippensynchonem Film brennen!

Diese Datenstrom-Filterung erfolgt im Rahmen des sogenannten Demultiplexens, und wird am Besten von der Freeware ProjectX erledigt. Dieses Programm ist in Java geschrieben, es setzt also die Installation von Java voraus (ist auf den meisten PCs heutzutage ohnehin installiert).

Nach dem Start von ProjectX wird im Karten-Reiter 'Files' die zu verarbeitende MPEG-2-Datei ausgewählt, und anschließend im Karten-Reiter 'Main' die Funktion 'Demux' ausgewählt. Danach wird 'Go' angeklickt. Das Programm filtert nun aus dem MPEG-2 File alle überflüssigen Daten heraus, und erzeugt zwei synchrone Datenströme (Video und Audio). Diese werden allerdings in 2 getrennten Dateien gespeichert. Das ist auch gut so, denn das freie MPEG-2-Schnittprogramm MPEG2Schnitt benötigt anschließend diese 2 Files.

Hinweis 1:
Hat die aufgenommene Sendung nur einen Mono-Ton, so sollte beim Demultiplexen daraus ein Stereo-Ton (beide Kanaäle identisch) gemacht werden, um die spätere Verarbeitung für Mpeg2Schnitt einfacher zu machen. ProjectX bietet diese Möglichkeit an.

Hinweis 2:
ProjectX versagt dann, wenn sich während der Aufzeichnung das Ton- oder Bildformat ändert. (Ansage im 4:3-Format aber Film im 16:9-Format; Film mit Mono-Ton aber Werbung in Stereo). In diesem Fall eignet sich das Programm PVAStrumento besser als ProjectX. PVAStrumento erledigt prinzipiell den gleichen Job wie ProjectX, startet aber bei jedem Video- oder Audio-Formatwechsel ein neues Paar Ausgabefiles. Eine Aufzeichnung, die z.B. aus einer Ansage (Stereo), einem Mono-Film mit 3 -Stereo-Werbeunterbrechungen und einem Stereo-Rest besteht, wird automatisch in 8-Stücke zerschnitten. Nur 4 davon sind Film-Schnipsel und können mit den folgenden Schnitt-Programm wieder zusammengeschnitten werden. ProjectX hätte hier ein File mit unbrauchbarer Audiospur geliefert.

Schneiden des MPEG-2-Files: Mpeg2Schnitt

Lange Zeit gab es kein bezahlbares Programm zum Schneiden von MPEG-2, dass den Bedienkomfort von VirtualDub erreichte. Leider eignet sich VirtualDub aber nicht für MPEG-2-Files. Nun gibt es aber die uneingeschränkt empfehlenswerte Freeware Mpeg2Schnitt.
Die Software lädt die getrennten Audio- und Video-Streams (von ProjectX demultiplext) und erlaubt ein einfaches Zurechtschneiden des Films und das Entfernen der Werbung. Dabei legt man einfach fest, welche Ausschnitte des originalen Streams man in einem Output-Stream sehen möchte. Ein Film, der von der Werbund in 4 Schnipsel zerteilt wurde, besteht aus 4 nutzbaren Teilen, die man einzeln markiert. Danach kopiert Mpeg2Schnitt diese Teile aus dem Original-Stream in den fertigen Ausgangsstream. Der besteht dann wieder aus einem Audio-File und einem Video-File.
Jeder Film-Schnipsel  muss an einem I-Frame des MPEG-2-Stream beginnen. Das Ende kann an einem I-Frame oder einem P-Frame liegen. Das ist zum Herausschneiden der Werbung allemal ausreichend.

Den fertig geschnittenen Film kann man nun auf  DVD speichern.



von DVB auf DVD

Die Aufzeichnung auf DVD ist prinzipiell einfacher als eine Aufzeichnung auf SVCD, da sowohl DVD wie auch DVB mit einer Audiosamplerate von 48 kHz arbeiten, und ein Resamplen der Audiodaten (z.B. mit TRex) überflüssig ist.

Wenn der aufgenommene Film mit ProjectX vorbereitet und mit Mpeg2Schnitt geschnitten wurde liegt ein (demultiplexter) Film mit der korrekten Audiosamplerate vor. Die  Frage ist, ob auch das Videoformat DVD-gerecht ist. Öffentlich rechtliche Sender und viele Privatsender senden im Bildformat 720x576 Pixel. Das entspricht der DVD-Norm.

Einige private Sender senden manchmal in der verringerten Auflösung von 480x576. Um eine solche Aufzeichnung normgerecht auf DVD zu brennen, müssen die Files in stundenlanger Rechenarbeit auf 720x576 hochskaliert werden. Dazu benötigt man einen MPEG-2-Encoder wie z.B. TRex oder TMPGEnc. Beide Programme sind nicht Freeware!
Wer das Bildformat seiner Files nicht kennt, kann es mit der Freeware BitrateViewer oder DVDPatcher überprüfen, aber auch ProjectX zeigte beim Demuxen das Bildformat an. Mpeg2Schnitt zeigt  das Filmformat nach dem Laden der Datei an.
Viele moderne DVD-Player sind tolerant, und strecken auch unübliche Formate auf Bildschirmgröße. In dem Fall kann man sich das Umcodieren sparen. Eine Funktionsgarantie auf allen Playern gibt es aber nur mit den normgerechten Auflösungen.

Um einen normgerechten Film nun auf eine DVD zu brennen benötigt man ein DVD-Autoring-Programm. Wer keine Menues braucht, kommt mit der Freeware IfoEdit zum Ziehl. Obwohl ich mir die DVD-Edition von WinOnCD6 gekauft habe, bevorzuge ich in diesem Fall IfoEdit, es geht schneller und zuverlässiger.
Man benutzt in IfoEdit die Funktion "Author new DVD" und gibt als Video- und Audio-File die von Mpeg2Schnitt erstellten Files an.
Emfehlenswert ist das Anlegen von Sprungmarken (also Kapitelanfängen) zu denen man wären der DVD-Wiedergabe direkt  springen kann. IfoEdit benötigt dafür eine Text-Datei (CellTimes.txt), in der Zeile für Zeile die Bildnummern der Kapitel stehen. Ich verwende eine. Meine Version dieser Datei enthält die Zahlen 10000 bis 300000 in 10000er Schritten. Damit erzeugt man alle 6,66 Minuten eine Sprungmarke.
IfoEdit erzeugt aus den beiden Files (Audio- und Video-File) und dem Sprungmarken-File alle Daten, die auf eine DVD gebrannt werden müssen, um eine lauffähige Video-DVD zu erhalten. Dabei erzeugt es keinerlei Menue, nach dem Einlegen der fertigen DVD in den DVD-Player (und evtl. dem Drücken des Start-Knopfes) läuft der Film los.

Alle von IfoEdit erzeugten Files müssen in das Directory 'VIDEO_TS' einer Video-DVD gebrannt werden. Diese Aufgabe übernimmt z.B. Nero5 zuverlässig, das man als Testversion einige Wochen nutzen kann. 


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Lebensdauer von DVDs

Die Technik der beschreibbaren DVD ist längst noch nicht ausgereift. Während eine gebrannte CD heutzutage bei dunkler, kühler Lagerung ihre Daten sicher über mehrere Jahre hält, ist die Lage bei DVDs nicht annähernd so gut. Die Chemiker verändern ständig die Rezepturen für die Schreibschicht der DVD, um ihre Eigenschaften zu verbessern.
 
DVD (Labelseite) mit deutlichem Brennfehler Für die DVD-Laufwerke entsteht nun das Problem, dass sie es ständig mit unbekannten Rohlingen zu tun haben, für die ihnen die optimale Schreibstrategie unbekannt ist. Das Anpassen des Brenners an den Rohling funktioniert mehr oder minder gut.
Firmwareupdates sollten die Not lindern, aber z.B. für meinen Sony DRU-500A gibt es schon seit über einem Jahr keine neue Firmware mehr. Fast alle Medien, die für 8x oder schneller zugelassen sind lehnt dieser Brenner inzwischen ab.  Man will mich zwingen, einen neuen Brenner zu kaufen, dass wird dann aber bestimmt kein Sony sein.

Nebenstehendes Foto zeigt eine DVD, der mein Pioneer-Brenner in meinem VDR anscheinend ordentlich eingeheizt hat. Man kann auf der Label-Seite genau erkennen, wie weit die DVD gebrannt wurde! Alle anderen DVDs der selben Box wurden ordnungsgemäß gebrannt. Da versagte wohl  die power calibration.
Unmittelbar nach dem Brennen war die DVD noch lesbar, eine Stunde später wurde sie von keinem Laufwerk mehr erkannt.

Mittelloch einer DVD mit Luftblasen Eine 50-er DVD-Spindel von Yakumo bereitete mir besondere "Freude". Die DVDs ließen sich problemlos brennen, sie vergaßen dann aber die Daten nach ca. 3 Monaten. Schuld sind wohl Luftblasen am Innenring, die beim Verkleben der beiden DVD-Hälften entstanden. Um den Trocknungsprozess zu beschleunigen, nimmt man so wenig Kleber wie möglich. Bei meinen DVDs hatte man zu wenig Kleber genommen, und so fand Luft den Weg zur Informationsschicht, und oxydierte diese. Da am Innenring das DVD-Inhaltsverzeichnis liegt, werden solche Leichen von keinem DVD-Leser mehr erkannt. 
Zum Glück hatte ich in den 3 Monaten nur ca. 15 DVDs gebrannt. Yakumo tauschte (nach fast 5 Monaten Bedenkzeit) meine Rohlinge gegen einen neue DVD-Spindel.

Computerzeitschriften testen oft nur die Brenngeschwindigkeit, und ob der gebrannte Rohnling anschließend lesbar ist. Ob die Daten felsenfest stehen, oder die Fehlerkorrektur die Daten gerade noch korrigieren kann wird meist ignoriert. Eine positive Ausnahme ist die Zeitschrift c't, die die Brennqualität in einem Labor genau prüfen lässt.

Von wichtigen Daten brenne ich zwei identische Kopien auf zwei unterschiedliche Markenrohlingen, und lagere beide im Dunkeln. So hoffe ich die Datensicherheit zu erhöhen. 


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Autor: sprut
erstellt: 12.11.2002
letzte Änderung: 08.11.2004