Zeitstempel in Video

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    • Zeitstempel in Video

      Hallo Balkonauten,
      wir hatten gestern ein kleines Problem bei der Erfassung der Sternbedeckung hier im Norden.
      Zur Dokumentation hatten wir eine Watec mit DCF 77 Signal gekoppelt und wollten das Signal aufzeichnen. Allerdings war das Videosignal so schwach, dass keine Aufnahme möglich war.

      Und nun zu meinem Problem:
      Um auch die digitalen Varianten der Geräte (TIS, ALCCD...etc) benutzen zu können suche ich nach einer Möglichkeit diese Videodateien mit möglichst genauem Zeitstempel (DCF77 oder GPS) zu versehen um dann z.B. Sternbedeckungen dokumentieren zu können.

      Mir schweben da zwei Varianten vor:

      1. Videosignal auf Desktop und GPS oder DCF77 Modul parallel laufen lassen mit genauer Zeitanzeige auch auf dem Desktop.
      Dann sollte doch eine Software, die den Desktop abfilmt alles zeitsynchron aufzeichnen.

      2. Eine Videosoftware, die in der Lage ist solch ein Zeitsignal auf 1/10 Sekunde genau einzublenden.

      Hat jemand Erfahrungen oder eine Idee?

      Gruß aus dem Norden

      Carsten

    • Re: Zeitstempel in Video

      Hallo Carsten,

      mir fällt zu dem Thema nur der Link ein, aber das ist wohl das, was bei Dir nicht geklappt hat, also analog.
      Warum da das Video-Signal zu schwach ist und eine digitale besser sein soll, leuchtet mir aber noch nicht ein. Die Verstärkungsregelung der Digitizer ist doch normalerweise schon dazu in der Lage, den Signalpegel entsprechend anzuheben. War das dann doch noch zu wenig? Vielleicht müsst ihr mit der Framerate etwas runter gehen.

      1/10s sollte aber auch digital möglich sein, rein technisch gesehen.

      Viele Grüße
      Michael
      Der Weg ist das Ziel!

    • Re: Zeitstempel in Video

      Hi,
      mich wundert, dass die Watec nicht in der Lage war, das Ereignis zu filmen. Die kann doch notfalls auch Frames integrieren?

      Zur eigentlichen Frage: Ich habs bei der Peraga-Bedeckung letzten Donnerstag mit Giotto gemacht. Hab die Systemuhr über Internet gesynct. Hat sich als genauer herausgestellt als GPS. DCF-77 Module am Rechner sind sicher eine bessere Lösung als GPS oder Internet. Aufnahmeoptik war ein 15cm Newton f/5, Kamera eine Mintron. Der Stern ist 10.8 mag hell. Die Mintron ist in der Lage, Frames zu addieren, das habe ich gemacht. Das vermindert natuerlich die Zeitaufloesung etwas.



      Das Video ist hier:
      <!-- m --><a class="postlink" href="http://www.flickr.com/photos/astrohardy/5510155595/">http://www.flickr.com/photos/astrohardy/5510155595/</a><!-- m -->
      (Stern genau in der Mitte)

      Mit Limovie ergibt sich dann folgende Lichtkurve



      Die Asteroidenbedecker nutzen folgende Synchronisationsmethoden:
      <!-- m --><a class="postlink" href="http://www.euraster.net/results/index.html">http://www.euraster.net/results/index.html</a><!-- m -->


      GPS : GPS receiver (no more info or only NMEA), unreliable method
      GPS+ : GPS NMEA with display correction applied
      GPS++ : GPS one Pulse Per Second
      PHONE : Phone time signal (wired phone)
      RAD : Radio time signal (no more info or intermittent radio control. clock)
      RAD+ : Intermittent radio controlled clock updated just before event
      RAD++ : Permanent radio time signal
      LAC : Local atomic clock
      NTP : Network Time Protocol (no more info or Windows sys), unreliable method
      NTP+ : Permanent NTP synchro under Linux/Unix sys
      NTP++ : Permanent NTP synchro with local atomic clock (observatories)
      TTV : TV teletext display, unreliable method
      Note: for the best accuracy, only GPS++, PHONE, RAD++, NTP++ or LAC should be
      used.

      WIe man sieht, ziehen sie auch Radiouhren vor. Meine NTP-Beobachtung haben sie aber akzeptiert.
      Meine Experimente mit GPS-Mäusen sind dergestalt, dass man sehr konstante Abweichungen zum Display eines Funkweckers erhalten kann.



      Hartwig

    • Re: Zeitstempel in Video

      Hallo Hartwig,

      die Watec zeigte das Bild sauber, über eine Schnittstelle wurde das DCF 77 Signal eingespielt und auf einem kleinen Monitor angezeigt. So weit - so gut! Problematisch wurde es, als wir das Signal aufnehmen wollten. Alle Aufnahmegeräte versagten! Zwei Videocameras mit Aufnahmeoption, ein Video- und ein DVD Rekorder verweigerten eine kooperative Zusammenarbeit :gPengww

      Daraufhin habe ich mal näher mit dem Thema beschäftigt.

      1. VirtualDub kann mit einem Filter versehen werden, der die Systemzeit einblendet. Wenn man die Systemzeit vorher übers Netz mit der PTB synchronisiert, hat man eine ziemlich genaue Zeitanzeige!!! Also ideal für die TIS-Kameras.

      2. Bei einem analogen Signal kann man über einen Time-Inserter das DCF 77 oder GPS-Signal einspeisen. Als Aufnahmeinstrumente eignen sich hier z.B. Watec oder Mintron.

      Bei dem Versuch die Bedeckung zu filmen hatten wir leihweise die Watec und den Timeinserter (Eigenbau) zur Verfügung.

      Ich glaube mittlerweile, dass der Signalpegel das Problem war. Alleine die Adaptierung von Chinch auf BNC und umgekehrt fordert die Elektronik ja auf die Signalpegel anzupassen. Nicht jedes Gerät spielt da mit!

      Auf jeden Fall werde ich jetzt eine externe Grabberlösung aktivieren, dann das Signal über USB in den Rechner übernehmen und aufzeichnen. So kann ich sowohl analoge als auch digitale Signale verarbeiten.

      Danke euch allen für die hilfreichen Anregungen.

      Carsten

    • Re: Zeitstempel in Video

      Hab gestern noch mal ein wenig mit GPS, Rechner und Funkwecker herumgespielt. Hab einfach den Funkwecker frisch durch Batterie rein/raus neu initialisiert und micht dann mit verschiedenen Lösungen den Rechner synchronisiert. Danach hab ich mit meiner Webcam das Display der Funkuhr gefilmt. Die Abweichungen waren durchaus interessant.

      Mit diesem Programm
      <!-- m --><a class="postlink" href="http://allzeit-atomzeit.softonic.de/">http://allzeit-atomzeit.softonic.de/</a><!-- m -->
      (scheint sicherer als die Synchronisierung von Windows zu sein) konnte ich mich gut mit dem PTB-Server verbinden. Die Übereinstimmung zum Funkwecker war MEIST sehr gut. Aber manchmal eben auch 0.3 Sekunden daneben.

      Mit einer GPS-Maus hatte ich eine typische, MEIST relativ konstante Abweichung von 0.45 Sekunden. Bei diesem
      <!-- m --><a class="postlink" href="http://www.visualgps.net/NMEATIme/default.htm">http://www.visualgps.net/NMEATIme/default.htm</a><!-- m -->
      kann man sich mit dem GPS synchen, und man kann auf ein Offset in Millisekunden angeben. Damit erreichte man MEIST eine sehr konstante Angabe.


      Ich hab mich noch mal schlau gemacht. Offenbar kann man mit einem GPS SEHR genau synchronisieren; dazu muss aber das Pulse Per Second Signal des Empfaengers ausgeführt sein und vom Rechner ausgewertet werden. NMEA-Time kann das angeblich. Werd damit mal experimentieren und habe mir eine Garmin 18 LVC -Maus aus England (da werden die gerade verramscht) bestellt. Diese hat ein solches PPS-Signal. Muss dann RS232 und einen USB-Stromversorgungsstecker dranlöten, und dann sollte das funktionieren.

      <!-- m --><a class="postlink" href="http://www.lammertbies.nl/comm/info/GPS-time.html#comp">http://www.lammertbies.nl/comm/info/GPS-time.html#comp</a><!-- m -->

      Auf jeden Fall denke ich, dass man seine Zeitangaben bei Rechneraufzeichnung kontrollieren muss. Werd wohl das Blinken des PPS-Signals mal mit der Videocam auzeichnen, um mögliche Verzögerungen durch die Signalverarbeiting im Rechner zu erfassen.

      Hoffe das hilft

      Hartwig

    • Re: Zeitstempel in Video

      Hallo Hartwig,

      Zeiten am PC sind so ein Thema. Im Prinzip läuft die Interne Uhr schon sehr genau, aber halt nicht auf lange Zeit bezogen. Windows versucht, seine Zeit regelmäßig mit der einer Internet-Atomuhr abzugleichen. Die dabei festgestellten Laufungenauigkeiten werden durch entsprechende Algorithmen korrigiert. Windows zielt da aber auf ca. 100ms Genauigkeit ab. Erreicht wird die aber erst nach einer Einschwingzeit. Will man genauer sein, gibt es noch andere Implementierungen von Zeitservern. Da kommt man näher dran, aber aufgrund der Internet-Latenzen von einigen zwei- bis dreistelligen ms-Werten ist das auch nicht wirklich genau. Mit Pings kann man die Laufzeiten zwar noch herausschätzen, aber exakt ist was anderes.

      Wirklich genau sind tatsächlich nur externe GPS- oder DCF-77-Module. Und da musst Du tatsächlich die 1S-Flanke messen. Aber Achtung: RS232 bei NMEA-Empfängern ist oft nur 9600Bd schnell. Bei dieser Geschwindigkeit braucht ein Zeichen auf der Leitung in Etwa 1ms. Je nachdem, wieviele Byte das entscheidende Zeittelegramm übermittelt, dauert es mehrere ms lang, bis die Info am PC ist. Das ist dann wieder eine Ungenauigkeit - die man aber recht gut herausrechnen kann. Vorausgesetzt, die Menge der übertragenen Zeichen bleibt gleich.

      Ein weiteres Problem bei Genauigkeiten im 1ms-Bereich sind auch noch die Interrupts von bestimmten Geräten in Windows. Ethernet-Pakete haben z.B. bei manchen Rechnern durchaus Einfluss auf die Genauigkeit von Uhrenauslesealgorithmen. Noch schlimmer sind Grafikkarten, die genehmigen sich auch gerne mal ein paar ms, um ihre Arbeit zu erledigen. Das trifft dann aber alle Wege, Zeitdaten von Außen in den PC zu bekommen.

      Denke, mit Deinem Ansatz bist Du auf dem richtigen Weg. Billiger geht es schon mit entsprechendem Aufwand, aber die Zuverlässigkeit von GPS oder DCF-77 erreichst Du nicht.

      Klaren Himmel wünscht
      Michael
      Der Weg ist das Ziel!