Aus ATV-Newsletter 149

Audio-Video-Verzögerung

Wir alle haben schon einmal erlebt, dass das Video dem Ton hinterherhinkt, und finden es ziemlich frustrierend, wenn die Lippen eines Sprechers nicht mit seiner Stimme synchronisiert sind. Wodurch wird dies verursacht? Kann dies bei DATV-Übertragungen vermieden werden? Werfen wir einen Blick auf dieses Problem. Zunächst einmal sind wir mit diesem „Synchronisations“-Problem nicht allein, wie Sie vielleicht schon beim Betrachten von kommerziellen Fernsehsendungen festgestellt haben. Schlechte Synchronisation ist ein Problem, mit dem so gut wie jeder in der Branche konfrontiert ist. In der Aufnahmeindustrie ist ein Synchronisationsunterschied von mehr als 20 ms ein Problem. Eine sehr schlechte „Lippensynchronität“ kann sehr störend sein. Es braucht nicht viel Verzögerung, um sie zu bemerken. Eine Verzögerung von ein paar hundert ms (Millisekunden) im Video ist auffällig. Längere Verzögerungen können dazu führen, dass Sie wegschauen möchten, während jemand spricht. Rundfunkanstalten verfügen über Software- und Hardware-Hilfsmittel, die den Ton verzögern, um ihn mit dem Video synchron zu halten. In der Hardware finden Sie so genannte „Audio Delay“-Boxen und „Lip Sync Correctors“. Jede Verzögerung muss vermeiden, auch die Tonhöhe des Tons zu beeinträchtigen.

Was bedeutet das alles für uns als ATV-Freunde? Gibt es etwas, was wir tun können, um die A/V-Synchronisation unseres ATV-Signals zu verbessern? Vielleicht. HIDes hat „Low Latency“-Firmware für einige ihrer Empfänger/Sender. Das könnte bei der Lippensynchronisation helfen, aber eigentlich geht es dabei um die Reduzierung der allgemeinen A/V-Latenz. Um diese Firmware nutzen zu können, muss jeder in der DATV-Runde das gleiche Modell von Sender und Empfänger haben. Ich habe diese Firmware noch nicht mit dem HV-110-Empfänger unseres Repeaters ausprobiert. Der Sender ist ein HV-200, der nicht mit der niedrigen Latenz des Empfängers kompatibel ist. Ein Wechsel zu einem HV-320 wäre zwar möglich, aber unser Repeater benötigt unbedingt den HDMI-Durchschleifanschluss des HV-200. Ich glaube nicht, dass es den Aufwand und die Kosten wert wäre, dies im Moment in Betracht zu ziehen.

Was könnte noch erforscht werden? Das Video erfordert eine umfangreiche Verarbeitung für die MPEG/H.264-Kompression und die FEC. Dies führt zu einer Gesamtlatenz und einer Verzögerung des Videos, die länger ist als die des Tons. Zunächst muss das Video bei Ihrem Sender verarbeitet werden, dann wird es über die Luft zum Empfänger des Repeaters gesendet, wo es verarbeitet wird, und weiter zum Sender des Repeaters, wo es erneut verarbeitet werden muss. Und schließlich muss das Video am Empfänger zu Hause noch einmal verarbeitet werden! Und was passiert, wenn wir den HDMI-Ausgang des Senders in IP-Streaming (Internetprotokoll) umwandeln? Oh, jetzt können wir bestenfalls 6-7 Sekunden Verzögerung bekommen und bis zu 10 Sekunden oder mehr je nach Netzwerk, ganz zu schweigen vom Problem der Lippensynchronisation. Die Internet-Verzögerung ist nicht so schlimm, wie es den Anschein hat, es sei denn, Sie sind parallel in einer 2-Meter-Sprechverbindung mit verzögerungsfreiem Ton und sprechen über ein Video, das über den Repeater übertragen wird. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, dieses Problem teilweise zu umgehen. Sie können sich das IP-Streaming mit VLC ansehen und dann probieren, wie weit Sie Ihr 2m-Audio mit dem Video synchronisieren müssen.

Die Verzögerung wird Ihnen lang vorkommen, aber sie hilft, Frustration beim Betrachter zu vermeiden! Ihre Internet-Latenz kann anders sein als bei anderen, aber alles, was die Frustration des Zuschauers minimiert, ist die Mühe wert. Dies ist eigentlich keine Lösung für das A/V-Synchronisationsproblem, sondern etwas, das Sie immer dann beachten sollten, wenn Sie ein Video abspielen und darüber auf 2 Meter sprechen. Ich habe dies kürzlich bei einer PowerPoint-Präsentation versäumt und wurde von einem Zuschauer freundlicherweise auf die Latenz hingewiesen!

Einige Fernsehgeräte (LG, SONY, Samsung) haben eine Einstellung für die Lippensynchronisation. Sie kann als Automatik konfiguriert sein oder eine manuelle Einstellung haben. Wenn Sie einen Fernseher (im Gegensatz zu einem PC-Monitor) verwenden, sollten Sie prüfen, ob dieser über eine Korrektur der Lippensynchronisationsverzögerung verfügt. Das könnte bei DATV einen Unterschied ausmachen. Gibt es PC-Software, die mit einer Soundkarte arbeitet, um den Ton für unsere Anwendung zu verzögern? Möglicherweise. Es könnte sich lohnen, ein paar Google-Suchen durchzuführen, um das herauszufinden. Lassen Sie es mich wissen, wenn Sie eine solche Lösung finden.

Im Internet gibt es viele Informationen über Lippensynchronisation und Latenz. Bei unseren Freunden von B&H Photo and Video in New York finden Sie einen „A/V Lip-Sync Corrector“ von SESCOM, der die Verzögerung des Tons auf bis zu 300 ms einstellt. Das Hinzufügen einer Verzögerung in die HDMI-Audioleitung des Repeaters könnte das Problem der Lippensynchronisation lösen. Der Lippensynchronisationskorrektor von SESCOM ist kein HDMI-Gerät. Es handelt sich vielmehr um ein analoges Gerät mit RCA-Eingangs- und Ausgangsbuchsen. Bei einer schnellen Google-Suche konnte kein Lippensynchronisationskorrektor für eingebettetes HDMI-Audio gefunden werden. Wahrscheinlich gibt es einen, aber die Kosten könnten zu hoch sein.

Was man ausprobieren könnte, ist ein HDMI-Audio-„Extractor“, dessen Audioausgang man in den SESCOM und dann in einen HDMI-„Inserter“ leitet. Alle Audiosignale, die vom Empfänger (Ihrem Einstieg in den Repeater) zum Sender des Repeaters gelangen, würden dann verzögert werden. Auch hier ist Vorsicht geboten. Ein HDMI-Signal kann aufgrund der Gesamtkabellänge, der Kabelbandbreite, der Adapter und der in Reihe geschalteten Geräte verschlechtert werden, was zu Synchronisationsverlusten führen kann. Beachten Sie dies auch, wenn Sie HDMI-Kabel/Schalter/DVR in Ihrer ATV-Station hinzufügen. Die allgemeine Faustregel für HDMI-Kabel lautet: „Je größer der Durchmesser, desto geringer der Verlust“.

Wie Sie sehen, suche ich nach einer Möglichkeit, eine Verzögerung in die Audioleitung einzufügen, um das Problem der Lippensynchronisation zu verringern. Vielleicht gibt es eine einfache Lösung für dieses Problem, die ich übersehen habe. Eventuell haben Sie ja eine Idee, die ich ausprobieren kann. Wenn ja, lassen Sie es mich bitte wissen.
K0PFX-Shack
73 de Mel, K0PFX, St. Louis, USA
St. Louis Amateur Television Society

Quelle: https://kh6htv.com/newsletter/