Softdevice-plugin

Version vom 17. November 2005, 23:24 Uhr

Beschreibung

Autor: Torgeir Veimo, Martin Wache, Stefan Lucke, Harald Milz

Das Plugin dient der MPEG-2-Decodierung in Software, wie auch das xine-plugin. Es wird vom VDR als Ausgabegerät erkannt und ersetzt den Hardwaredecoder der DVB-Karte. Die Ausgabe erfolgt dann auf dem Monitor bzw. über den TV-Out-Anschluss der Grafikkarte. Dabei wird der VDR direkt auf der Textkonsole (Framebuffer) dargestellt. In Verbindung mit dem streamdev-plugin lässt sich damit ein Client ohne Fullfeatured DVB-Karte aufbauen. Außerdem dürfte es bis auf weiteres neben ähnlichen Projekten die einzige Chance auf HDTV sein.

Das Grundprinzip des Plugins besteht darin, den MPEG-2 codierten Videostrom von VDR zu übernehmen, zu dekodieren, zu skalieren, in das RGB-Format zu bringen und auf dem Framebuffer-Device (spezielle Art, die Graka anzusprechen) auszugeben. Dafür gibt es verschiedene Verfahrensweisen:

• Quasi-Hardwaredekodierung über XvMC ("XVideo Motion Compensation"), recht geringe CPU-Last (~30%, prozessorunabhängig), bisher leider nur in Planung.

Unter anderem unterstützt von NVidia Grafikkarten (GF4MX400 sowie >= GF5), S3 Unichrome (u.a. auf VIA Epia Boards) und vielleicht anderen, laden über option "XvMC" in XF86config, falls installiert (Distribution checken!)

• Dekodierung in Software, Ausgabe auf Overlay via Xv ("XVideo"), unterstützt von wohl allen AGP-Karten, laden über

option "v4l" in XF86config.

• Dekodierung, Skalierung, YUV2RGB in Software, Ausgabe auf (VESA)-Framebuffer (sehr CPU-lastig)
• Dekodierung in Software, Skalierung und YUV2RGB über Vidix-Treiber oder DirectFB mit kartenabhängiger Hardwarebeschleunigung
• Alles komplett über Treiber mit Hardwarebeschleunigung über DirectFB und Libsoftmpeg leider noch nicht unterstützt, da die libsoftmpeg noch entwickelt wird)

Ausblick

So wie die meisten Plugins ist auch dieses noch in Entwicklung, wengleich der XV-Modus (im Gegensatz zum FB-Modus) schon sehr gut funktioniert. Am meisten erhoffe ich mir von der Einbindung der libsoftmpeg, da die Entwickler die maximal verfügbare Hardwareunterstützung einbauen wollen.

Bilder

Hardwareanforderungen

Hier sind einige Beispielkonfigurationen (bitte ergänzen):

Optimal wären natürlich Grafikkarten, welche einen Teil der Videoverarbeitung übernehmen können. So gibt es Karten, welche IDCT, MC sowie BES in Hardware beherrschen. Leider rücken die Hersteller nur spärliche Informationen zur Open Source Treiberentwicklung heraus.

Für das Plugin sind Matrox-Karten sehr gut geeignet, speziell G200, G400 und G450, da hier der Hersteller unter anderem die Informationen zur Programmierung des BES zur Verfügung gestellt hat.

Desweiteren sind nvidia-Karten ab GF4 aufgrund von XvmC, das ein Teil der Videoverarbeitung übernimmt gut geeignet.

Softwareanforderungen

• ffmpeg >= 0.4.8
• ALSA

Installation

Ist ein wenig unterteilt, je nach dem was man möchte. Die ALSA Installation ist bereits hier beschrieben: LFS ALSA.

Basis (beinhaltet FB/XV Support)

cd $SOURCEDIR
tar xvzf ffmpeg-<VERSION>.tar.gz
ln -s ffmpeg-<VERSION> ffmpeg
cd ffmpeg
./configure --prefix=/usr/local \
            --enable-shared
make
make install
ldconfig

Falls Plugin softdevice-0.0.7pre2 oder höher zum Einsatz kommt. Siehe Makefile für die "deinterlacing pp-filters", ist ffmpeg mit zusätzlichen Optionen zu übersetzen:

ln -s ffmpeg-<VERSION> ffmpeg
cd ffmpeg
./configure --prefix=/usr/local \
            --enable-shared \
            --enable-pp \
            --enable-gpl
cd libavcodec/libpostproc
make
mkdir -p /usr/local/include/postproc
install -m 644 postprocess.h /usr/local/include/postproc/postprocess.h
cp libpostproc.a /usr/local/lib
cd -
make
make install
make installlib
ldconfig

AC3 Dekodierungs Support

Ab softdevice-0.1.1 kann das Softdevice auch mit Hilfe von libavcodec ac3 dekodieren. Dazu muss ffmpeg mit AC3 Unterstützung kompiliert werden, also anstatt der entsprechenden Zeile oben configure mit den folgenden Optionen aufrufen:

./configure --prefix=/usr/local \
            --enable-shared \
            --enable-pp \
            --enable-gpl \
            --enable-a52

DirectFB Support

cd $SOURCEDIR
tar xvzf DirectFB-<VERSION>.tar.gz
cd DirectFB-<VERSION>
./configure --help (für den passenden driver ???)
./configure --prefix=/usr/local \
            --with-gfxdrivers=???
make
make install

cd -
tar xvzf DFB++-<VERSION>.tar.gz
cd DFB++-<VERSION>
./configure --prefix=/usr/local
make
make install

Vidix Support

cd $SOURCEDIR
tar xvzf vidix-cvs.tar.gz
cd vidix
./configure --prefix=/usr/local
make
make install
ldconfig

Im Makefile muss eingestellt werden, welche Treiber-Variante man benutzen will und wo sich die benötigten Bibliotheken / Headerfiles befinden. Das Framebufferdevice muss existieren und ansprechbar sein. Dazu muss entweder beim Systemstart der VESA-Framebuffer aktiviert werden oder bei unterstützten Grafikkarten das entsprechende Framebuffer Modul geladen sein. Beim Kernel 2.4 und einer Matrox-Karte ist das z.B. das Modul matroxfb-base (modprobe matroxfb-base) Mit fbset wird dann eine passende Auflösung eingestellt, z.B. 768x576 bei 100Hz und 32bit Farbtiefe. Ein entsprechender Eintrag muss in der Datei /etc/fb.modes existieren.

Optionen

Konfiguration

Matrox G550 mit DVI-Ausgang und DirectFB

Folgende Konfiguration funktioniert bei mir sehr schön mit einer Matrox G550 Dual Head (DVI = Head1, VGA = Head2), derzeit nur einer Budget-Karte vom Typ Fujitsu Activy DVB-s, softdevice-0.2.0-CVS von letzter Woche mit dem Timing-Patch (softdevice.syncTimerMode = 2), directfb-0.9.22, ffmpeg-0.4.9, einem normalen DVI-D-Kabel und einem TV-Gerät BenQ DV3250 mit DVI/HDCP-Eingang:

/etc/fb.modes

mode "1280x720-60"
   # D: 74.25 MHz, H: 45.00 kHz, V: 60.00 Hz
   geometry 1280 720 1280 720 32
   timings 13468 220 110 20 5 40 5
endmode

/etc/directfbrc

mode=1280x720
depth=32
pixelformat=ARGB
disable-module=keyboard
disable-module=joystick
disable-module=keyboard
disable-module=mutouch
disable-module=ps2mouse
disable-module=sdlinput
disable-module=serialmouse
disable-module=sonypi

Man beachte: es ist alles deselektiert außer LIRC (siehe Abschnitt zu LIRC weiter unten).

AC3 über ALSA geht mit meinem Board (Asus A7V8X mit VT8235 und dem Asus-SPDIF-Blech) ganz prima. Dazu der Startaufruf in /usr/src/VDR/runvdr:

VDRCMD="$VDRCMD -P 'softdevice -ao alsa:pcm=plug:spdif#ac3=plug:spdif# -vo dfb:'"

Damit schickt das Softdevice-Modul alle Audio-Daten über plug:spdif.

Diese Mimik mit einem Athlon XP-M 2400+ (Barton Core) getaktet auf FSB333 und 2167 MHz (entsprechend einem Athlon XP 3000+) läuft damit auf 50-60% CPU-Last. Das Osdpip-plugin läuft damit nicht mehr flüssig! Bisweilen läuft AV-Sync etwas aus dem Ruder; dann hilft nur ein Neustart des VDR (Menu -> Einstellungen -> Neustart). Die Übertaktung steckt der XP-M locker weg, er läuft im Normalbetrieb mit ca. 47°C Kerntemperatur (Kühler: Arctic Copper Silent 2). Das Board selbst läuft damit innerhalb seiner Spezifikation.

(Anmerkung zu dem syncTimerMode-Patch: Ohne den spielt Softdevice nicht mit NVRAM_WakeUp zusammen, weil beide versuchen, über /dev/rtc an die Echtzeituhr zu kommen...)

Viel Spaß! (hmilz, 13.11.2005)

IR Fernbedienung mit LIRC

Wenn man LIRC nutzen will, um softdevice-dfb zu bedienen, muss man einige Tipps beachten. Zwingend nötig ist diese Vorgehensweise für die Cropping-Funktion mit einer Taste.

Zunächst ist das Remote-plugin im Startskript runvdr zu deaktivieren. Als nächstes erzeugt man sich mit irrecord eine Datei /etc/lircd.conf. Entscheidend ist hierbei die richtige Wahl der Tastennamen. Damit Directfb diese richtig an Softdevice weitergeben kann, ist es nötig, die DIKS_-Namen aus include/directfb_keyboard.h zu verwenden und zwar ohne den vorangestellten String DIKS_. Meine lircd.conf sieht beispielsweise so aus

/etc/lircd.conf

      begin codes
          POWER                    0x4190
          CHANNEL_UP               0x4350
          CHANNEL_DOWN             0x4340
          F3                       0x3E00
          RED                      0x3DB0
          GREEN                    0x40B0
          YELLOW                   0x41B0
          BLUE                     0x3DA0
          1                        0x4140
          2                        0x4170
          3                        0x4160
          4                        0x4110
          5                        0x4100
          6                        0x4130
          7                        0x4120
          8                        0x41D0
          9                        0x41C0
          0                        0x4150
          CURSOR_UP                0x3FA0
          CURSOR_DOWN              0x3FB0
          CURSOR_RIGHT             0x3FC0
          OK                       0x3FD0
          CURSOR_LEFT              0x3FF0
          MENU                     0x3F80
          EXIT                     0x4240
          REWIND                   0x4300
          PLAY                     0x4200
          FASTFORWARD              0x4330
          RECORD                   0x4220
          STOP                     0x4230
          PAUSE                    0x43C0
      end codes

"F3" ist hierbei die Taste "User3"; im Softdevice-Menu -> Cropping ist nach dem Lernen der Tasten entsprechend "User3" als Taste für "Bildausschnitt-Taste" zu konfigurieren. Vorsicht: dieses Beispiel könnt Ihr nicht einfach so nehmen, da die Hexcodes je nach Fernbedienung unterschiedlich sind. Das dient nur als Beispiel für die Namen der Einträge.

Um die Tasten zu lernen, alle Einträge mit softdevice-dfb.* aus /etc/vdr/remote.conf löschen und VDR starten. Ist alles richtig konfiguriert, kann man mit der als "User3" definierten Taste zyklisch durch die Cropping-Modi wechseln (Aus -> 4:3 -> 16:9 -> 14:9 -> Aus -> ...). Spaß macht das insbesondere, wenn man einen "echten" 16:9-Fernseher benutzt. :-)

Viel Spaß! (hmilz, 13.11.2005)

Parameter

Probleme

• Übersetzen klappt nicht. Nicht gleich aufgeben, es liegt meistens an den Einstellungen im Makefile. Bei eingeschaltetem VIDIX werden die Dateien vidix.h, vidixlib.h und forcc.h zum übersetzen benötigt. Nach Änderungen am Makefile sollte man make distclean aufrufen (clean lässt das .depfile liegen)

• Bei der G450 Karte waren die Farben vertauscht (obwohl z.b. der MPlayer die Farben richtig dargestellt hatte). Das habe ich so gelöst, in der Datei video-vidix.c nach YUV suchen und die Argumente Pu und Pv vertauschen.

• Ich hatte unter Debian das Problem, dass keine /etc/ld.so.conf existierte, da ich weder X11 noch sonstigen Kram installiert hatte (was eigentlich die Datei anlegt). Es äußerte sich in der Fehlermeldung, dass libavcodec.h nicht gefunden wurde. (Nachzulesen unter: http://www.vdr-portal.de/board/thread.php?sid=&postid=189219) Lösung: Einfach die Datei /etc/ld.so.conf anlegen, /usr/local/lib/ reinschreiben, "ldconfig" ausführen => feddich!

• Wer einen 2.6er Kernel hat und ihm VDR immer abstürzt, sollte eine Version >= 0.0.8 verwenden.

Tipps

VDR stellt das OSD auf der ersten Karte mit Decoder dar.
Mit dem Plugin gibt es ein weiteres Device (inc. Decoder), es ist immer das letzte.
Deshalb ist bei dem Betrieb mit einer (oder mehreren) FF Karten, ein höheres Device zu wählen. (das letzte verfügbare im Menü)

Einstellungen / Setup
    DVB
        Primäres DVB Interface / Primary DVB interface

Oder via "sed", VDR ist vorher zu beenden, einfach schauen welches wir haben (+1).

#~ grep ^PrimaryDVB /etc/vdr/setup.conf
PrimaryDVB = 3
#~ sed -i "s/^PrimaryDVB.*/PrimaryDVB = 4/" /etc/vdr/setup.conf

Snapshot

cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.softdevice.berlios.de:/cvsroot/softdevice co softdevice

Links