Videostudio basierend auf i486

Wie viele Oldtimer quäle ich ebay von Zeit zu Zeit gerne, indem ich nach verschiedenen alten Eisenstücken suche. Plötzlich gibt es etwas Interessantes und ziemlich Teueres? Und es wird oft gefunden. Ja, Sie sollten nicht nach etwas Mainstream-Vintage suchen, wie Motherboards für 386, 486, SIMM 30-Pin-Speicher, Grafikkarten und Multicards ISA, Sound Blaster und ähnliche bekannte Dinge auf ibey, sie werden dort sehr überbewertet. Manchmal gibt es jedoch Bretter, die für die durchschnittliche Person undurchsichtig sind und Birnenschrottarbeiter zu sein scheinen. Ich habe kürzlich eines dieser Boards für weniger als 10 Euro inklusive Versand gekauft. Da ist sie:



Mit Hilfe dieses Boards, das 1994-1995 hergestellt wurde, können Sie einen typischen Computer für diese Zeit in ein Videostudio verwandeln, aber in etwas, das die Fähigkeit zur nichtlinearen Videobearbeitung bietet. Das süßeste für mich hier ist 1994. Mindestens ein Jahr vor der Veröffentlichung von Windows 95. Das heißt, kompatible Software wird mit hoher Wahrscheinlichkeit 16-Bit sein.
Warnung: viele Bilder und Videos unter dem Schnitt

Auf den Bildern wurde mir klar, dass ich etwas erworben hatte, das mir am Herzen lag. Ja, das ist Miro Video. Dies ist überhaupt nicht das Miro, das der Miro-Videoplayer, der damals sehr beliebte Open-Source-Multiformat-Player, war, und nicht genau das Miro, das Pinnacle Miro-Video (Pinnacle erwarb 1997 die Miro Computer Systems GmbH). Dies ist das deutsche Original wie ELSA Technology, dopinnaklovskaya Miro Video DC1 für den 16-Bit-ISA-Bus. Es hat jedoch immer noch eine eigene Gemeinschaft.

Ja, jetzt scheint die Begeisterung für die Videodigitalisierungskarte seltsam: Ich habe das Telefon über USB angeschlossen, aber die Videodateien mit der Maus abgerufen und auf den Computer übertragen ... Dies war jedoch nicht immer der Fall. Jetzt kann jedes Smartphone Videos im laufenden Betrieb aufnehmen, digitalisieren und komprimieren. Und bevor das Video in analoger Form aufgenommen und gespeichert wurde: Die Kameras hatten nicht genug Leistung, um im laufenden Betrieb zu digitalisieren und zu komprimieren. Aber Rechenleistung ist ein Gewinn. Für unsere Computer (zu denen moderne Smartphones sicherlich gehören) ist sie seit ihrer Einführung rasant gewachsen, und digitales Video ermöglicht es, dieses Tempo sehr anschaulich zu bewerten. Lass uns zählen. Um 4K-Vollfarbvideos einfach mit einer Geschwindigkeit von 25 Bildern / Sek. Auf dem Bildschirm anzuzeigen, muss der Computer den Datenstrom mit ungefähr 600 MiB / Sek. (3840 * 2160 Pixel * 25 Mal pro Sekunde * 3 Bytes pro RGB-Pixel) verarbeiten. Dies ist nur der Ausgabestream zum Grafikkartenpuffer. Zuvor müssen Sie einen anderen Stream lesen (obwohl es sich heute um einen sehr komprimierten Stream handelt), von der Festplatte in den Speicher lesen und entpacken. Im Allgemeinen ist die Arbeit für einen modernen Computer cool: Der PCIe 3.0 16x-Bus hat einen Durchsatz von etwa 16 GB / s, und sogar ein 1x PCIe 3.0-Steckplatz kann theoretisch bis zu 1 GB / s verarbeiten, dies ist jedoch nicht erforderlich - es gibt einen komprimierten Stream von der Festplatte Die Geschwindigkeit ist viel geringer und es bleibt viel Zeit zum Empfangen / Entpacken / Senden von jeweils 7 Millionen Pixeln in einem Frame eines modernen Multi-GHz-Multi-Core-Prozessors mit SIMD-Anweisungen. Ja, und RAM für solche Volumes ist mehr als genug, ganz zu schweigen vom Speicherplatz.

Kommen wir nun zu unserer Karte zurück. 1994 ist im Fall des High-End der Pentium-90, aber der 486DX2-66 bleibt tatsächlich ein leistungsstarker Mainstream-Prozessor:


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Ja, die Versionen 486 mit 75 und 100 MHz existieren bereits, aber sie befinden sich hauptsächlich in High-End-Laptops. Im unteren Bereich befinden sich 486SX-33 und 486DX-33. Pentium-60 ist seit einem Jahr auf dem Markt, aber immer noch sehr teuer. Pentium-90 - etwas himmelhoch teures. Wir werden also auf dem 486DX2-66 aufbauen. Achten Sie auf das Volumen der Festplatte, 420-520 MB! Weniger als 1 Sekunde unkomprimiertes 4K-Video. Und in einem typischen RAM passt nicht einmal 1 Frame.

Vor diesem Hintergrund sieht der bereits 1994 weit verbreitete PCI-Bus nicht nach einem solchen Engpass aus. Er liefert bis zu 125 MiB Daten pro Sekunde, dh 1,76 Millionen Pixel pro Bild für Vollfarbvideos mit 25 Bildern / s. Unsere Capture-Karte ist jedoch für den ISA-16-Bit-Bus ausgelegt, und hier ist alles viel trauriger. 8 MHz und 16 Bit ergeben einen theoretischen maximalen Durchsatz von 16 MB / s. Oder 213 Tausend Pixel pro Bild. Sogar ein Rahmen mit einer Auflösung von 640 x 480 hat mehr Pixel! Und dies ist ein theoretisches Maximum, das im wirklichen Leben unerreichbar ist.

Darüber hinaus beträgt selbst eine Videoauflösung von 320 x 240 mit 8 Bit Farbe und 25 Bildern / s mehr als 1,5 MB / s, eine sehr schwere Belastung für Festplatten dieser Zeit, die eine lineare Spitzenlesegeschwindigkeit von 3-5 MB / s ergab. Nun, Größe ist wichtig. Selbst solch ein unkomprimiertes Video läuft in buchstäblich 5 Minuten schnell über eine typische 500-MB-Festplatte. Dementsprechend müssen wir den Datenstrom komprimieren und haben nur sehr wenig Spielraum für die Verarbeitungsleistung des Prozessors!

Und das sind nicht alle Probleme. Moderne Betriebssysteme verfügen über universelle Frameworks für alle Gelegenheiten. In den Tagen des frühen Windows war dies nicht so. Es gab keine Standard-Videocodecs in der Windows-Welt, Quicktime blieb exklusiv bei Apple, ein typischer Hardware-Software-Videokomplex war eine Sache für sich, die mit nichts kompatibel war. Aber 1992 kam ein Paket namens Microsoft Video für Windows heraus und packte es ein ...

Na ja, fast. Anfangs unterschied sich das Paket nicht sehr zwischen den Benutzern, dennoch war das Video auf Computern immer noch exotisch. Im Laufe der Zeit haben Hersteller von Geräten und Anwendungen dieses Paket übernommen und es wurde zum De-facto-Standard in der Windows-Welt. Diesem Paket verdanken wir das Aufkommen des AVI-Containers. Nun, unser Board unterstützt dieses Paket auch voll und ganz. Was ist gut. Dies bedeutet, dass Sie Adobe Premiere ausführen können, dessen erste Version 16-Bit war und unter Windows 3.1 mit dem Paket Video für Windows funktioniert hat.

Na gut, genug müßige Gedanken. Es ist Zeit, sich den Freizeitaktivitäten zuzuwenden. Mal sehen, woraus das Board besteht.



2 VLSIs von Philips, SAA7196 und SAA7199 sind sofort ersichtlich. Der erste ist der digitale Videodecoder und der zweite ist der Encoder. Um nicht verwirrt zu werden, sage ich gleich, dass hier der Decoder der ADC und der Encoder der DAC ist. Der Decoder empfängt die Luminanz- und Farbsignale getrennt und digitalisiert sie mit einer Abtastrate von 8 Bit / Zählung. Das heißt, wir haben tatsächlich 16 Bit pro Pixel. Um individuelle Luminanz- und Farbsignale zu liefern, sind S-Video-Anschlüsse auf der Platine installiert, es gibt jedoch auch einen Verbund. Der Decoder war sehr geschickt, er tastete bis zu 768 Pixel pro Bildzeile ab, kann Videos skalieren und das YUV-Farbformat in RGB konvertieren.

Aber das ist ein Decoder. Laut Dokumentation kann das Board selbst Videos mit einer Auflösung von 320 x 240 in NTSC und 384 x 288 in PAL / SECAM aufnehmen. Die Karte kann jedoch als Hardware-Codec für Auflösungen bis zu 590 x 442 verwendet werden. Wunderbar über .

Mit dem Encoder können Sie das, was der Decoder eingibt, wieder in Composite oder S-Video ausgeben. Gut. Unter den unzähligen kleinen Fällen von Standard- und wenig Logik sehen Sie außerdem einen Satz von Dual-Port-DRAM-Chips, die wie üblich aufrecht stehen.



Es ist hier 768 KiB. Und der LSI L64702 JPEG-Prozessor.



Ja, es sieht so aus, als würde dieses Board MJPEG-Videos liefern, dh einen Stream von JPEG-Bildern. Wir werden das natürlich sehen, aber im Datenblatt auf L64702 ist nichts über temporäre Komprimierung sichtbar, so dass MPEG kaum hier ist. Für die Bearbeitung ist es jedoch noch besser: Alle Frames sind Schlüssel, der Klemmverlust ist geringer. Dies muss jedoch noch überprüft werden, ebenso wie die Fähigkeit der Karte, unkomprimiertes Video zu liefern.

Lassen Sie uns in der Zwischenzeit einen Computer für die Platine zusammenbauen. Etwa typisch für 1994-1995. Es wird schnell 486 sein, aber nicht superschnell, aber bei 66 MHz. Wie ich oben geschrieben habe, scheint es mir, dass dies ein ziemlich produktiver und sehr massiver Prozessor dieser Jahre ist. Ich habe lange über das Motherboard nachgedacht. 486 ist jedoch fast ein Synonym für VLB. Am Ende entschied ich mich jedoch für die PCI-Version, das LS486E-Motherboard des berüchtigten Lucky Star, das auf dem SiS 496/497-Chipsatz basiert.



Trotz des Lucky Star ist dies ein ziemlich zuverlässiges Board, das mir jedoch als sehr ramponiertes Leben in die Hände gefallen ist. Die CMOS-Speicherbatterie ist durchgesickert, es gab keinen BIOS-Chip mit BIOS, der Tastaturanschluss wurde durch Korrosion fast zerstört und es gab keinen Leistungstransistor im 3,3-V-Spannungsregler. Das Wiederherstellen des Tastaturanschlusses und andere Schäden durch den Akku waren nicht schwierig, aber die Folgen von Vandalismus waren trauriger. Es gibt unzählige Revisionen von 486E, und die Peripheriegeräte sind für jeden unterschiedlich, wie der Spannungsregler. Ich habe mich entschieden, letzteres überhaupt nicht wiederherzustellen. Es reicht mir, dass das Board mit Prozessoren arbeitet, die für 5 Volt ausgelegt sind. Ich brauche dafür keinen Regler. Und ich habe das BIOS nicht speziell für meine Revision gefunden. Der SMC-Multicontroller ist auf meinem Board installiert, aber ein solches BIOS war nirgendwo verfügbar. Am Ende war die Revisionsversion mit dem Multicontroller UMC jedoch nahezu perfekt.



Wir werden 12 MiB Speicher auf der Karte installieren. Das Motherboard unterstützt nur FPM, daher sind wir froh, dass wir reich sind, aber 12 MiB für 1994-1995 sind eine beeindruckende Menge an Speicher. Vor der Veröffentlichung von Windows 95 galten 4 MiB als Standard, danach stiegen die Anforderungen stark auf 8 MiB und wuchsen weiter. Dies ist jedoch bereits Ende 1995 - Anfang 1996. Und wir haben das Setup von 1994 mit Windows 3.X, hier sind 12 MiB fast ein High-End-Level.



Ich werde die S3 Savage4-Karte verwenden, um das Video anzuzeigen. Dies ist eine Karte aus einer ganz anderen Zeit von 1999. Dies ist jedoch die einzige S3-Karte, die zur Hand war, und wenn es um Windows 3.x geht, habe ich eine einfache Regel: die S3-Grafikkarte. Ja, ich würde das S3 Trio32 gerne hier sehen, aber selbst für das 1999 veröffentlichte Savage4 gibt es einen hervorragenden Treiber für 16-Bit-Windows. Es ist bedauerlich, dass das Unternehmen so traurig geworden ist.



Ich werde Microdrive als Festplatte verwenden. Normalerweise würde ich in solchen Fällen ein Flash-Laufwerk verwenden, aber wir sprechen über das Aufnehmen von Videos, dh viel Überspielen, und ich befürchte, dass ein Flash hier schlecht werden kann.



Die Netzwerkkarte ist unauffällig, hilft jedoch dabei, Software und Arbeitsergebnisse von / auf modernere Hardware zu übertragen.



Nun, der Sound. Auch nichts Besonderes. Der Sound Blaster-Klon ist auch ziemlich fehlerhaft. Aber wir brauchen nicht viel. 8-Bit-Mono mit einer Abtastfrequenz von 22 kHz kann unser Computer nicht mehr verarbeiten.

Beginnen wir also mit der Installation von DOS. Version 5.0 wird genau richtig sein, obwohl 1994 nur 6.22 ist, die neueste Version von MS-DOS, als separates Betriebssystem. In unserem Fall sind die Unterschiede jedoch gering.



Wie auch immer, die Hauptarbeit wird unter Windows 3.11 erledigt:





3.11 Dies ist für das Netzwerk. Ich möchte eine einfache Datenübertragung, was bedeutet, dass Sie TCP / IP benötigen. Es war nicht nur nicht im Standard-Betriebssystempaket enthalten, sondern erforderte auch die Installation von Win32s, einem 32-Bit-Add-On für Windows 3.X, das das Win32-API-Subnetz bereitstellte.



Nach der Installation von TCP / IP können Sie für die restlichen Treiber auf ein Netzwerklaufwerk klettern.



Und deshalb liebe ich S3:

Image vor der Installation des S3-Treibers:



und danach:



Sie können jetzt Adobe Premiere 1.1 installieren.



Vergessen Sie nicht, wie nach jeder Installation neu zu starten:



Video für Windows ist bereits im Paket enthalten. Sie müssen also nur noch den miro Video-Treiber installieren. Das miro-Treiberkit enthält ein Dienstprogramm, mit dem Sie die Datenübertragungsgeschwindigkeit von / zur Festplatte überprüfen können. Mal sehen:



Hmm, nicht viel. Nun, was ist was ist. Aber jetzt, nach unzähligen Neustarts, können Sie anfangen, Spaß zu haben. Ich habe nicht viele Composite-Videoquellen, daher beginne ich mit der einfachsten, die immer zur Hand ist: ZX Spectrum. Versuchen wir, das Gameplay-Video aufzunehmen. Ein eigenartiges Zucken a la 1994 wird sein. Ja, die Tonausgabe im ZX Spectrum ist nicht beabsichtigt, daher ist das Video dumm. Aber ich werde trotzdem den Ton aufnehmen, um die tatsächliche Belastung zu beurteilen. Der Ton wird unkomprimiert PCM, 8 Bit 22 kHz. Und nein, die Komprimierung verbessert die Situation nicht, sondern im Gegenteil: 486-66 kann MP3s selbst mit der niedrigsten Bitrate nicht im laufenden Betrieb entpacken. Was können wir über das parallele Verpacken mit der Videoaufnahme sagen?



Also das erste Feature. Bei der Aufnahme eines Videos funktioniert das Vorschaufenster nicht und es ist völlig unklar, was genau wir aufnehmen. Glücklicherweise wird das Signal vom Eingang der Capture-Karte direkt zum Ausgang weitergeleitet, und wenn Sie einen externen Monitor mit einem Composite-Eingang verwenden, können Sie sehen, was wir am Eingang haben. Außerdem bietet das Programm vor der Erfassung an, die Erfassungspufferdatei bereitzustellen. Ich nehme an, beim Schreiben auf eine fragmentierte Festplatte viel Suchzeit zu vermeiden. Ich habe 50 MiB bereitgestellt. Wir fangen an:


Ein langes und langweiliges Video aus der Spezifikation

Für ein zusammengesetztes Signal, das auf 486 m mit einer Auflösung von 320 x 240 aufgenommen wurde (ja, dieses Spektrum ist ein NTSC-Harlekin), ist die Qualität recht gut! Mal sehen, was drin ist ... Ja, es ist MJPEG. Eine unkomprimierte Grafikkarte kann überhaupt nicht erfassen. Wenn Sie die Komprimierung in den Aufnahmeeinstellungen deaktivieren, wird Folgendes angezeigt:



Von den 8,5 Tausend aufgenommenen Bildern mit einer Auflösung von 320 x 240 und einer Geschwindigkeit von 25 Bildern / s wurden 100 übersprungen. Ich denke aufgrund der Tatsache, dass die erfasste Datei dreimal so groß war wie der vorab zugewiesene Puffer. Aber im Allgemeinen ist dies ein sehr gutes Ergebnis! Nach der Aufnahme wird das Video aus dem Festplattenpuffer in eine separate Datei kopiert, und dieser Vorgang nimmt viel Zeit in Anspruch, vergleichbar mit der Aufnahme selbst. Es ist zu beachten, dass ich von der Aufnahmequalität beeindruckt bin. Es passt definitiv zu VHS. Ich bereitete mich auf ein viel schlechteres Ergebnis vor, und die Ergebnisse, die ich 1996-1997 mit meiner ersten Videoaufnahmekarte (die eine normale PCI-Karte des Aver Media TV-Tuners war) bei Celerone erzielte, waren wahrscheinlich schlechter.

Schauen wir uns an, was Adobe Premiere 1.1 war. Gleichzeitig werden wir zum Spaß eine Art Ton auf das Video anwenden.



Was kann ich sagen Seit jenen alten Zeiten hat sich an der nichtlinearen Bearbeitung nicht viel geändert. Dieselbe Timeline mit mehreren Spuren, getrennt für Video, Ton und Effekte. Alles ist bekannt und für jemanden, der sich mit iMovie oder Blender Video Editor auskennt, ganz zu schweigen von der modernen Adobe Premiere, ist der Umgang mit dieser Version sehr einfach. Und was für ein cooler Umschlag für eine Schule hier! Dies ist nur eine Art Urlaub:


Lassen Sie mich versuchen, ein kurzes Video über die Vorteile von TR-DOS für das ZX Spectrum im Stil der 90er Jahre zu erstellen!

M-ja, alles ist sehr schnell. Für die Neukomprimierung habe ich den nativen Codec der Grafikkarte verwendet, dh die Neukomprimierung sollte theoretisch Hardware sein. Ein 4-minütiges Video wurde 2 Stunden 10 Minuten erstellt.


Und ja, hier gibt es Hardwarekomprimierung. Zur Überprüfung habe ich versucht, ein kurzes 10-Sekunden-Video mit verschiedenen Codecs zu rendern. Hier sind die Ergebnisse:

  1. miro MJPEG - Renderzeit 5 Minuten.
  2. Microsoft RLE - Gesamtzeit 5 Minuten (Erstellen einer 256-Farben-Palette 1 Minute und Codierung 4 Minuten). Dies ist jedoch ein viel leichter Codec.
  3. Microsoft Video 1 - Renderzeit 8 Minuten.
  4. Cinepak - 1 Stunde Renderzeit.

Nun, das ist wahrscheinlich alles. Das hat Spaß gemacht. Was ist interessant? Die Karte hat während der Installation / Konfiguration keine Schwierigkeiten verursacht. Das bedeutet deutsche Qualität! Und die Tatsache, dass auf 486 m ca. 66 MHz mit 12 MiB RAM und einer Festplatte von 500 MB und sogar unter der Kontrolle der 16-Bit-Version von Windows Videoclips wirklich gemountet werden können, bewundert mich wirklich. Ich bin sehr erfreut, wie ich diese 10 Euro ausgegeben habe, normalerweise wird alles viel langweiliger.

Source: https://habr.com/ru/post/de472686/


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