VHS-Videos-Digitalisieren

=VHS-Videos digitalisieren= Am Beispiel der Digitalisierung von VHS-Videos kann man einiges lernen, z. B. ... >> (Kostenlos bereits in der Version CS2 erhältlich! siehe ... >> @http://www.chip.de/downloads/Adobe-CS2-Vollversion_59762988.html)
 * Welche Art von Daten sollen digitalisiert werden (z.B. VHS-C Kassetten, d.h. ???)
 * Wie liegen diese Daten vor?
 * Existiert noch ein Original-Abspielgerät?
 * Wie viele Frames pro Sekunde werden geliefert?
 * Welche Auflösung hat das Bild?
 * TV-Signal? Wie viele Zeilen, wie viele Spalten? (PAL 625?, NTSC 525?)
 * Bildauflösung? PAL 576? NTSC 485?
 * Wie viele Audio-Kanäle liegen vor?
 * Welche Schnittstellen existieren zur Überspielung von Daten?
 * am Computer (USB)
 * am Rekorder (Scart, Composite, S-VHS, ...)
 * Wie koppelt man die Schnittstellen am besten?
 * Werden Bild und Ton synchron übertragen?
 * Wie erziele ich die beste Qualität?
 * Welches Programm nimmt man am besten für die Aufnahme?
 * In welchen Punkten können sich die Programme unterscheiden?
 * Kommt eventuell Adobe Premiere in Frage?
 * Muss man die Aufnahme noch überarbeiten bevor man sie (komprimiert) speichert?
 * Welche "Verbesserungen" sollte man sinnvollerweise gleich vornehmen? Warum? (z.B. Farbfilter)
 * Auf welches Medium sollten die Videos gespeichert werden?
 * Blu-ray? DVD? Von welchem Typ muss das Medium sein, damit sie im DVD-Player abspielbar ist?
 * Soll das Video komprimiert als Datei auf der Festplatte abgespeichert werden? Falls ja, in welchem Format?
 * Welche Leistungsmerkmale muss mein Computer aufweisen damit das ganze Projekt überhaupt funktioniert und nicht ewig dauert?

Ein Beispiel
Sehen wir uns im ersten Schritt eine etwas unvollkommene Version der Digitalisierung an:
 * @http://www.youtube.com/watch?v=cUNI34uxVoE
 * Welche unserer obigen Fragen werden nicht beantwortet?
 * Warum wird im Video das Composite-Kabel über einen Adapter an den Scart-Anschluss angeschlossen?

Welche Alternativen zu der gezeigten Lösung können wir uns vorstellen?
 * Sind die Alternativen leistungsfähiger bzw. qualitativ besser?
 * Bringen uns die Alternativen voran in unserer eigenen Ausbildung?

Umgang mit den Tapes:
Alte VHS-C Tapes sollen digitalisiert werden. Die VHS-C Kamera JVC GR-AX370 liegt noch im Regal. Die Akkus sind aufgrund mangelnder Pflege mausetot (tiefentladen), aber über ein Netzteil läßt sich die Kamera noch betreiben. Somit können die Tapes mit der Original-Kamera abgespielt werden mit der sie auch aufgenommen wurden - das ist optimal (Spurlage etc.). Die Tapes werden vor der Überspielung jeweils einmal komplett vor- und dann wieder rückgespult. Das Band liegt somit locker aufgewickelt und böse Überraschungen während des Überspielens können weitgehend ausgeschlossen werden.

Einkauf von Hardware und Installation von Software:
Für kleines Geld wird der USB 2.0 Video Grabber von LogiLink (VG0001) eingekauft. Die Installation der zugehörigen Software (Treiber) funktioniert unter Windows8 nicht auf Anhieb wie erwartet, da anscheinend für dieses OS kein Treiber zur Verfügung gestellt wird vom Hersteller. Unter Windows-XP funktioniert die Installation der mitgelieferten Software im dritten Anlauf mit einem Treiber aus dem Internet - die mitgelieferte CD hilft anscheinend wenig. Leider läuft aber auf meinem XP-Rechner weder Premiere Pro, noch ist dort genügend Speicherplatz für die bei der Digitalisierung anfallenden Datenmengen vorhanden. Die enstehenden Dateien sind unerwartet groß, d.h. ca. 40GB für ein 45Min VHS-C Tape. Somit bestünde jetzt also erst einmal nur die Option, auf dem XP-Rechner Speicherplatz zu schaffen (z.B. durch Anschluss einer USB-Festplatte) und dort die mitgelieferte Software zu benutzen um die Videos zu digitalisieren. Das klingt nicht sehr verlockend. Viel lieber würde ich natürlich die 64bit-Version von Premiere Pro CS5 auf dem Windows8 Computer einsetzen. Ein erneuter Versuch der Installation auf dem Windows8-System klappt dann endlich, nachdem ich diverser dubioser Software den Zugriff erlaube. Aber auch hier ist die kleine SSD schnell vollgeschrieben mit AVI-Videodateien (UleadVideoStudio-Format). Den Kauf einer neuen Festplatte kann man vermeiden, wenn man jetzt hier noch etwas weiter macht. ;-)

Datenformat:
Bei den gigantischen Dateigrößen drängt sich doch die Frage auf, was denn da eigentlich abgespeichert wird!? So toll ist die Qualität der Videos ja nun nicht, dass diese Datenmengen entstehen dürfen. Was sagt denn die UleadVideoStudio-Software dazu? Folgende Infos sind dort zu entnehmen:

Welche Erklärung gibt es für diese gigantischen Dateigrößen? Tondaten können bei Überschlagsrechnungen getrost ignoriert werden. Diese Daten benötigen viel viel weniger Platz als die Videodaten. Wenn ich mal von einer 8Bit-Auflösung ausgehe, dann kann die unkomprimiert anfallende Datenmenge für 45Min. in Bytes wie folgt berechnet werden: code Datenmenge = 640x480 (VHS-Auflösung) x 8Bit Auflösung/8Bit (Umrechnung in Bytes) x 2 (Multiplikationsfaktor entspr. Abtaststruktur 4:2:2) x 25 (Frames 1/s) x 2700 (s) = 41,472 GB code Treffer!! Die Dateien sind so groß, weil die Videodaten unkomprimiert abgespeichert werden.

Komprimieren
Wir müssen die Daten jetzt also sinnvoll komprimieren, damit brauchbare Dateigrößen entstehen. Mit folgendem Tool sollte sich die Datenmenge deutlich reduzieren lassen:
 * @http://www.chip.de/downloads/SUPER-2012_17370353.html

Dieses Programm stellt sich dann nach der Installation wie folgt dar: Ich möchte die maximale Qualität erzielen und stelle Optionen ein, die ich für vernünftig halte. //"Hi Quality"// leiste ich mir generell. Auf diesem Rechner werden die längeren Zeiten aber auch besonders kurz, denn er läuft mit einem i7-Prozessor und der hat Power. ;-) Das Programm fragt sicherheitshalber noch einmal nach. Jaja und los geht es! In den von mir gesetzten Einstellungen läuft das Programm ein Weilchen vor sich hin, bevor es mit einem Fehler abbricht. Warum? Die Fehlermeldungen sind nicht sehr erhellend. Ich entscheide mich, die Einstellungen etwas zu verfeinern:
 * Der eingestellte Container (MP4) und die Codecs (H264/AVC, AAC LC) erscheinen mir sinnvoll.
 * VHS-Videos besitzen nur einen Audio-Channel. Channels wird also auf 1 gesetzt.
 * Die beiden eingestellten Audio-Samplefrequenzen stimmen nicht überein. Auf die 48k unter Video kann ich problemlos verzichten.
 * Für die Video-Scale Size wird 640 x 480 einstellt. Diese Auflösung sollte der Originalauflösung entsprechen. Der StrechIt-Haken wird entfernt.

Juchhu, mit diesen Werten hat es geklappt und ein erstes Ergebnis liegt vor - auch wenn der Encoder noch so tut, als ob er weiter kodiert. Die Dateigröße wurde von über 40GB auf weniger als 1 GB reduziert.

Bildqualität verbessern
Wie unterscheiden sich die Bildqualitäten der unkomprimierten und der komprimierten Version? Ich habe den Eindruck, dass das Bild komprimiert noch unschärfer ist und mehr rauscht. Also bessere ich jetzt noch einmal die Einstellungen nach, um die Qualität insgesamt noch etwas zu heben. Eine Verdoppelung der entstehenden Datenmenge nehme ich in Kauf.
 * Mmmh - mal genauer hinsehen. Sieht man was?
 * Kann man die schlechte VHS-Videoqualität durch eine starke Kompression noch einmal verschlechtern?
 * Die Bitrate verdoppele ich auf 4992 kbps.
 * Der eingestellte Audio-Codec AAC LC (low complexity) wird gegen den verlustfreien ALAC (Apple Lossless Audio Codec ) ausgetauscht.

FAZIT: Die Ideen waren wohl gut, aber leider spielt da nicht jeder Player mit. ALAC wird z.B. auf dem Windows8-System nicht vom mitgebrachten Player unterstützt, d.h. ALAC fliegt wieder raus und wird durch AAC LC (192kbps) ersetzt. Das schafft dann sogar der Windows8 Player :-)! Letztendlich klappt es mit folgenden Einstellungen ganz gut (inkl. Kompatibilität zu verschiedenen Software-Playern und meinem Fernseher).

Dateien brauchbar benennen und sichern
Alle erzeugten Dateien werden mit Namen versehen, die sowohl den Entstehungszeitraum der Videos enthalten als auch etwas über den Inhalt aussagen, z.B. **//2003_Urlaub.mp4//**//.// Ggf. kann man auch entsprechende Ordner anlegen.

Optional:
Weitere Nachbearbeitungen des Rohmaterials - der vom Programm Ulead VideoStudio erzeugten AVI-Dateien - sind möglich (Schnitt, Farbkorrektur etc.). Solche Nachbearbeitungen werde ich hier und jetzt aber nicht durchführen. Daher hebe ich erst einmal die Originaldateien zusätzlich zu den komprimierten Dateien auf. Eine neue Festplatte für die Rohdaten und die Sicherungen der MP4-Dateien wird angeschafft. Meine Wahl fällt auf auf eine 1TB USB3.0 Festplatte von Western Digital (WD Elements 1042). Ich zahle einen Preis von ca. 80 Euro (ACOM Berlin). Das Überspielen der ca. 1,6GB großen komprimierten Dateien dauert über die USB3.0-Schnittstelle jeweils 20 Sekunden (80MB/s!!!). Das Überspielen der mehr als 20fach größeren Originale entsprechend länger. :-)

Pflicht:
Nach all dieser Arbeit sollte man sich auf jeden Fall eine Sicherungskopie der erzeugten MP4-Dateien auf einem weiteren Medium speichern.

Video in bester Qualität abspielen
Ich installiere auf dem Windows8-System den VLC Player - allerdings in der 32Bit-Version, weil die 64Bit-Version noch nicht richtig läuft (experimentell nach Aussage der Entwickler). Der Player besitzt unter dem Menüpunkt "Video" eine Einstellung "Deinterlace". Diese schalte ich ein und glaube, dadurch ein besseres Bild beim Abspielen zu erhalten.
 * @http://www.chip.de/downloads/VLC-media-player-32-Bit_13005928.html

Teil 1:
Und jetzt bin ich erst einmal mit meiner Arbeit zufrieden, :-)

Teil 2:
Ich kopiere die erzeugten MP4-Dateien auf einen USB-Stick, stecke diesen in meinen Fernseher, fletze mich auf das Sofa und geniesse die Früchte meiner Arbeit. Zapp, zapp durch die Vergangenheit, das macht Spass! :-)

Rechenpower
Obwohl das genutzte Notebook für dieses Projekt bestens ausgestattet ist, schaffe ich es während der Formatwandlung (AVI->MP4), den Prozessor hin und wieder voll auszulasten. Zumindest für diesen Arbeitsschritt der Datenkompression benötigt man auf jeden Fall den stärksten Computer, den man zur Verfügung hat. Tipp: Da eine unnötige die Überspielung großer Dateien viel zusätzliche Zeit benötigt, sollte man die Digitalisierung (Erzeugen der unkomprimierten AVI-Files) und die Datenkompression auf dem gleichen Computer vornehmen.

Unerwünschte Nebenwirkungen
Obwohl ich mir bei der Installation des //"Super"//-Programms sehr viel Mühe gegeben habe, de richtigen Häkchen zu setzen, hat sich doch ein unerwünschtes Programm eingenistet. Das in Windows8 integrierte Antivirenprogramm //"Defender"// kümmert sich glücklicherweise entsprechend liebevoll um den blinden Passagier. :-)

Verständnisfragen

 * Welche Arten von Signalen (Signalformen) können über Scart übertragen werden? Analog? Digital?
 * Wie sind Composite-Signale aufgebaut?
 * Welche Auswirkungen hat ein längeres Scart-Kabel (z.B. > 3m) auf die Bildqualität?
 * Was wird benötigt, um VHS-Videos zu digitalisieren? Fertigen Sie eine Technikliste (inkl. aller benötigten Software und Hardware)!
 * Warum sind die enstehenden AVI-Dateien so gross? Rechnen Sie vor!
 * Wie gross sind die AVI-Dateien, wenn das Video nur 30 Minuten lang ist? (Anmerkung: Solche VHS-C Tapes gibt es.)
 * Wie gross wären die AVI-Dateien, wenn es sich bei den aufzuzeichnenden Videos um HD-Videos (1080p/25) handeln würde?
 * Welcher Kompressionsfaktor ist problemlos erzielbar ohne sichtbare Qualitätseinbußen beim Speichern des Videos im Format MP4 unter Einsatz der Codecs H264/AVC und ACC LC?
 * Worauf muss man achten bei der Installation zusätzlicher Software (z.B. //"Super"//-Programm)?
 * Worauf muss man achten bei der Auswahl der Einstellparameter/Optionen für die Kompression einer Datei?

Infos
Worum geht's? > @http://www.focus.de/digital/multimedia/chip-tvtest-exklusiv/tid-26571/videocassetten-digitalisieren-retten-sie-ihre-vhs-schaetze-schritt-fuer-schritt-vhs-aufnahmen-digitalisieren_aid_783620.html
 * @http://www.chip.de/artikel/VHS-Kassetten-digitalisieren-Video-auf-DVD_56269188.html
 * @http://www.pc-magazin.de/ratgeber/analoge-videokassetten-digitalisieren-1214176.html
 * @http://www.magix.com/de/vhs-digitalisieren/
 * @http://www.slashcam.de/info/VHS-digitalisieren--Welche-Software---324233.html
 * @http://de.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111020043416AAfvVpj
 * @http://www.youtube.com/watch?v=cUNI34uxVoE
 * @http://www.youtube.com/watch?v=MY8hIKGMrTY
 * @http://digitalvideoschnitt.de/forum/adobe-premiere-inkl-encore-dvd/62564-vhs-richtig-digitalisieren-und-archivieren.html

VHS-C:
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Video_Home_System_Compact
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Video_Home_System
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Phase_Alternating_Line

Composite: > @http://www.fourcc.org/yuv.php > @http://forum.videohelp.com/threads/219769-YUY2-format-byte-value
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Composite_Video
 * @http://en.wikipedia.org/wiki/YUV

Scart:
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/SCART
 * @http://forum.digitalfernsehen.de/forum/hilfe-alles-kaputt/177685-scart-kontra-composite-anschluesse.html
 * @http://forum.digitalfernsehen.de/forum/digital-tv-ueber-die-hausantenne-dvb-t/60703-composite-s-vhs-oder-scart-bestes-bild.html
 * @http://www.slashcam.de/info/VCR-Scart---Composite-S-Video-Audio-1028351.html

Video-Formate:
 * @http://www.dvd-tipps-tricks.de/bildanschluss.php Sehr ausführlich und gut dargestellt!
 * @http://de.wikipedia.org/wiki/Video_Home_System

Grabber-Hardware:
 * @http://www.engon.de/audio/grabber.htm
 * @http://www.engon.de/audio/vhs0.htm
 * @http://www.amazon.de/mumbi-Grabber-inklusive-Software-Anschlusskabel/dp/B0042EZ596/ref=pd_cp_computers_0
 * @http://www.slashcam.de/info/USB-2-0-Framegrabberkarte-mit-S-Video-In-gesucht-576469.html
 * @http://www.terratec.net/en/products/technical-data/produkte_technische_daten_en_84033.html

Software (inkl. Adobe Premiere):
 * @http://www.chip.de/downloads/Adobe-CS2-Vollversion_59762988.html
 * @http://www.tutorials.de/content/1575-adobe-cs2-kostenlos.html

**F O R T S E T Z U N G S-VHS DIGITALISIERUNG** //© Copyright R. Borrmann (borrmann@oszkim.de), Februar 2013//