home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Games of Daze / Infomagic - Games of Daze (Summer 1995) (Disc 1 of 2).iso / x2ftp / msdos / indeo / indeo1 / indeo1.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-02-17  |  25.4 KB  |  580 lines

  1.             Indeo(tm) Video Technology Driver
  2.                         
  3.  
  4.         Introduction To The Indeo Video Driver
  5.  
  6.  
  7.   This paper discusses how to install the Indeo video
  8.   driver for use with Microsoft's Video for Windows, how to
  9.   use the VidCap, VidEdit, and Media Player applications,
  10.   and describes the Indeo video algorithm compression
  11.   options.
  12.  
  13.   Microsoft's Video for Windows includes three software
  14.   applications:  VidCap, VidEdit, and Media Player.  Within
  15.   those applications the Indeo video driver supports the
  16.   following features:
  17.      VidCap
  18.        ·  Configuration of real-time compression
  19.           parameters
  20.        ·  Real-time capture and compression
  21.      VidEdit
  22.        ·  Configuration of software compression options
  23.        ·  Hardware-accelerated or software-only
  24.           playback
  25.      Media Player
  26.        ·  Hardware-accelerated or software-only
  27.           playback
  28.  
  29. Installing the Indeo Video Driver 
  30.  
  31.   The INDEO.DRV driver is automatically installed with
  32.   Video for Windows.  This driver allows for software-only
  33.   playback of Indeo Video files and, with the presence of
  34.   Intel i750Ö processor-based hardware, capture and
  35.   hardware-accelerated playback of Indeo Video files.
  36.   
  37.   Software-Only Playback
  38.      
  39.      Once Video for Windows is installed the INDEO.DRV
  40.      driver is enabled for software-only playback of Indeo
  41.      Video files.
  42.   
  43.   Capture and Hardware-Accelerated Playback
  44.      
  45.      Capture and hardware-accelerated playback require the
  46.      presence of either an ActionMediaä II board or RT
  47.      Videoä board, which should first be installed using the
  48.      documentation and installation disks provided with that
  49.      hardware.  Included on the board installation disks are
  50.      AVK drivers which enable the INDEO.DRV driver to
  51.      utilize i750-based hardware to capture Indeo Video
  52.      files, and play back Indeo files with hardware
  53.      acceleration.
  54.   
  55.   Updating the AVK Drivers for Use with Indeo Video
  56.      
  57.      The following steps are necessary to install the
  58.      INDEO.DRV driver:
  59.        1.Insert the Video for Windows Drivers
  60.           diskette.
  61.        2.Open the Windows Control Panel.
  62.        3.Select Drivers from the Control Panel.  This
  63.           dialog box displays the list of drivers
  64.           currently installed on the system.
  65.        4.From this dialog box click the Add button.
  66.           This displays a list of additional drivers
  67.           that can be added to the system.
  68.        5.Select Unlisted or Updated Driver, then click
  69.           OK.
  70.        6.When prompted, type in the letter of the
  71.           diskette drive which contains the Video for
  72.           Windows Drivers disk.
  73.      
  74.      At this point the INDEO.DRV installation program will
  75.      search the DOS path for the AVK drivers.  If an i750-
  76.      based board and AVK software are present, but Video for
  77.      Windows does not detect them, one of the following
  78.      problems may have occurred:
  79.        
  80.        The directory in which the AVK drivers are located
  81.        was not included in the DOS SET PATH statement in
  82.        the AUTOEXEC.BAT file;
  83.        
  84.        The AVK drivers directory was added to the DOS SET
  85.        PATH statement, but the system has not yet been
  86.        rebooted and so the AUTOEXEC changes have not yet
  87.        taken effect.
  88.      
  89.      Once the INDEO.DRV installation program finds the AVK
  90.      driver software additional files will be added to the
  91.      AVK directory enabling Video for Windows compatibility.
  92.      Changes will be made to the SYSTEM.INI and AVK.INI
  93.      files at this time.
  94.  
  95.   Configuring the Indeo Video Driver for Use with i750-
  96.   Based Hardware
  97.   
  98.   
  99.      The following steps are necessary to allow the
  100.      INDEO.DRV driver to take advantage of the installed
  101.      i750-based playback hardware:
  102.        
  103.        1.Open the Windows Control Panel.
  104.        2.Select Drivers from the Control Panel.
  105.        3.Select the Intel Indeo(TM) Driver option.
  106.        4.Click the Setup button.  The Intel Indeo(TM)
  107.           Video Setup dialog box will appear.
  108.        5.If an i750-based board is properly installed
  109.           in the system the Hardware First, Software
  110.           Next option should be available and selected.
  111.           Click OK.
  112.        6.If the Hardware First, Software Next option
  113.           is unavailable (grayed out), this means that
  114.           Video for Windows is not detecting the
  115.           presence of a i750-based  board.  The
  116.           previous paragraphs on installing and
  117.           configuring the Indeo Video driver discuss
  118.           possible installation problems.
  119.  
  120. Using the Indeo Video Driver in Video for Windows
  121.  
  122.   VidCap
  123.      The VidCap application, along with an i750-based video
  124.      capture board, digitizes and compresses video data in
  125.      real time.  The application also digitizes audio data
  126.      from a .WAV-compatible audio device, and stores
  127.      interleaved audio/video streams to hard disk in the
  128.      .AVI file format.  The resulting .AVI files can be
  129.      played back by Media Player and other Windows-
  130.      compatible multimedia applications.
  131.      Follow these steps to capture an Indeo Video file:
  132.        
  133.        1.From Program Manager, open the Video for
  134.           Windows program group.
  135.        2.Run VidCap.
  136.        3.Select File from the VidCap menu.
  137.        4.Select Set Capture File from the File menu.
  138.           The Set Capture File dialog box appears.
  139.        5.Enter a file name.
  140.        6.Click on OK.
  141.        7.Select Capture from the VidCap menu.
  142.        8.Select Video from the Capture menu.
  143.        9.Within the Capture Video Sequence dialog box:
  144.           a.Set Frame Rate to 30 to attain full
  145.             hardware scalability.
  146.           b.Set Capture Method to Directly to Disk.
  147.           c.Select Capture Time Limit and enter an
  148.             amount in seconds.  One second of video at
  149.             a resolution of 160 x 120 averages
  150.             approximately 60 - 150 KBytes.
  151.           d.If an audio device is present the Capture
  152.             Audio option will be enabled.
  153.           e.Click on the Audio button.
  154.        10.    Within the Audio Format dialog box:
  155.           a.Set Sample Size to 8-bit.
  156.           b.Set Channel to mono.
  157.           c.Set Sample Rate to 11 KHz.
  158.        11.    Select the Video button.
  159.        12.    Within the Video Format dialog box:
  160.           a.From the Image Dimensions menu select 160
  161.             x 120 (the default).
  162.           b.From the Image Format menu select Intel
  163.             Indeo(TM) Video (the default).
  164.           c.Select a Video Quality level; the default
  165.             is 2.  Higher quality levels will increase
  166.             the compressed file size.
  167.           d.Set the Key Frame parameter to 4, instead
  168.             of the default of 15.
  169.        13. Click OK to close the Video Format dialog 
  170.            box.
  171.        14. Click OK to close the Capture Video
  172.            Sequence dialog box.
  173.        15. Select OK To Start Capture to begin
  174.            capturing.
  175.        16. The capture process will halt after the
  176.            Capture Time Limit has expired; the process
  177.            can also be halted by pressing Escape.  The
  178.            size of the captured file will be displayed.
  179.        17. To edit the captured video, select Edit
  180.            Captured Video.  This saves the file, then
  181.            brings up VidEdit so you can edit the file.
  182.            See instructions for VidEdit in the following
  183.            section.
  184.      
  185.      Compression Options
  186.        
  187.        Frame Rate
  188.           
  189.           Indeo Video can be captured at any frame rate up
  190.           to 30 fps, and will be played back at whatever
  191.           frame rate can be supported by the hardware and
  192.           software in the playback environment.  PC's with
  193.           hardware using the i750 chipset can support up to
  194.           30 fps playback.  Currently software-only
  195.           environments may not support full frame rates
  196.           during playback.
  197.           
  198.           The three factors which affect software-only
  199.           playback performance are disk access time,
  200.           processor speed, and graphics subsystem
  201.           performance.  Disk access time ( hard disk or CD-
  202.           ROM ) determines how quickly compressed frames can
  203.           be loaded into system memory.  Processor speed
  204.           determines how quickly video frames can be
  205.           decompressed.  Graphics subsystem performance
  206.           determines how quickly the decompressed video
  207.           frames can be displayed.
  208.           
  209.           All of these factors are critical in determining
  210.           software-only playback performance - an i486Ö-
  211.           equipped system with a low-end VGA card may
  212.           exhibit performance characteristics similar to an
  213.           Intel386Ö-equipped system with a high-end graphics
  214.           controller.
  215.           
  216.           Although playback performance will vary from
  217.           system to system, some global approximations can
  218.           be used as guidelines:
  219.             
  220.             Software-only playback on an Intel386 DX-
  221.             equipped system will allow a playback rate of
  222.             around 8 to 15 fps, at a resolution of 160 x 120;
  223.  
  224.             Software-only playback on an average i486-
  225.             equipped system will allow a playback rate of
  226.             around 20 to 24 fps, at a resolution of 160 x 120;
  227.  
  228.             Hardware-accelerated playback will allow a
  229.             playback rate of 30 fps on any Intel386- or
  230.             i486-equipped system, at any resolution from
  231.             160 x 120 to 640 x 480.
  232.           
  233.           A file captured at a frame rate less than 30 fps
  234.           cannot be played back at a frame rate higher than
  235.           the capture rate, even with hardware acceleration.
  236.        
  237.        Capture Method
  238.           
  239.           Capturing to disk is recommended since most PCs do
  240.           not have enough memory to store even a short video
  241.           clip.
  242.        
  243.        Audio Formats
  244.           
  245.           The settings recommended above - 8-bit resolution,
  246.           single (mono) channel, and 11 KHz sampling rate -
  247.           are optional but recommended.  This level of audio
  248.           capture will produce acceptable listening quality
  249.           with the lowest possible storage requirements.
  250.           Incrementing the quality of any one of these
  251.           parameters will double the audio storage
  252.           requirements.
  253.        
  254.        Image Dimensions
  255.           
  256.           Currently 160 x 120 is the only capture resolution
  257.           supported.  Indeo Video files can be scaled up to
  258.           320 x 240 or 640 x 480 on playback, but only i750-
  259.           based hardware can maintain 30 fps at these
  260.           resolutions.
  261.        
  262.        Key Frames and Delta Frames
  263.  
  264.           The Indeo video compressor produces two kinds of
  265.           frames: key frames and delta frames.  A key frame
  266.           is one frame of an .AVI file which contains a
  267.           compressed still image representing one video
  268.           frame.  When decompressed a key frame is a Windows
  269.           Device Independent Bitmap (DIB) that can be
  270.           displayed as a still image independent of any
  271.           other video frames.
  272.           
  273.           A delta frame is one frame of an .AVI file which
  274.           contains compressed data representing only the
  275.           pixels that have changed from the previous video
  276.           frame.  During playback the Indeo Video
  277.           decompressor combines this data with the previous
  278.           displayable video frame to create a DIB containing
  279.           the next displayable video frame.
  280.           
  281.           Generally, since not much information changes from
  282.           one video frame to the next, delta frames store
  283.           information about relatively few pixels compared
  284.           to key frames, and are therefore on average about
  285.           60% smaller.  However since delta frames are an
  286.           approximate representation of information changing
  287.           over time, visual artifacts caused by cumulative
  288.           errors will occur if too many delta frames are
  289.           saved in a row.  Therefore, key frames must be
  290.           inserted periodically to maintain acceptable video
  291.           quality.
  292.           
  293.           Setting the Key Frames parameter in the Video
  294.           Format dialog box to 4 or 5 (i.e., one key frame
  295.           every 4 or 5 frames) will produce acceptable
  296.           quality in most video sequences, while also
  297.           maintaining moderate file sizes.  When capturing
  298.           more complicated video sequences, such as those
  299.           involving high-speed motion or large color and
  300.           contrast variations, a Key Frames setting of 1
  301.           (i.e., every frame is a key frame) is recommended.
  302.           This will reduce the visual artifacts that are
  303.           often created in such sequences by inter-frame
  304.           encoding, but will create larger-than-average file
  305.           sizes.  This is typically the best trade-off for
  306.           difficult sequences.
  307.        
  308.        Video Quality
  309.           
  310.           The Video Format dialog box within VidCap offers
  311.           four quality settings:  Low, Medium, High, or Very
  312.           High.  The quality setting allows for trade-offs
  313.           between video quality and file size, by varying
  314.           two compression parameters:  Filtering and Vector
  315.           Quantization.
  316.  
  317.           At this time, using the current algorithm at a
  318.           resolution of 160 x 120, the final video quality
  319.           and byte size of a compressed video file will
  320.           depend mostly on the image content of the video
  321.           itself, and also the Key Frames setting.  Varying
  322.           the quality settings (Filtering and Vector
  323.           Quantization) will have comparatively little
  324.           impact.  However as the Indeo Video standard
  325.           evolves to include higher video resolutions and
  326.           new algorithms, these settings will play a more
  327.           important role in determining video quality and
  328.           file size.
  329.   
  330.   VidEdit
  331.      
  332.      The VidEdit application can view existing AVI files,
  333.      save a copy of some or all of the file, and save files
  334.      with new properties, including new compression
  335.      parameters.  VidEdit also displays the properties of an
  336.      AVI file.
  337.      
  338.      Opening an .AVI File in VidEdit
  339.        
  340.        Follow these steps to open a file under VidEdit:
  341.           1.From Program Manager, open the Video for
  342.             Windows program group.
  343.           2.Run VidEdit.
  344.           3.Select File from the VidEdit menu.
  345.           4.Select Open from the File menu.  The Open
  346.             Video File dialog box will appear.
  347.           5.Enter a file name
  348.           6.Click on OK.  The file will now load, and
  349.             Frame 1 will be displayed.
  350.        
  351.        VidEdit dithers the first displayed frame to the
  352.        color depth supported by the system's graphics
  353.        controller.  When VidEdit plays the file the Indeo
  354.        Video driver takes over and either:  performs its
  355.        own software-only dithering for display on the
  356.        system's graphics controller, or; uses an installed
  357.        i750-based board for hardware-accelerated 24-bit
  358.        playback.  Therefore the first video frame may be
  359.        displayed at a slightly lower quality, but when the
  360.        file begins to play the video display quality will
  361.        improve.
  362.      
  363.      Configuring VidEdit to Compress Indeo Video Files
  364.      
  365.        Video capture equipment not equipped with Intel's
  366.        i750 processor will create .AVI files that contain
  367.        either uncompressed video or video compressed using
  368.        an algorithm other than Indeo Video.  VidEdit can
  369.        compress or re-compress such files in the Indeo
  370.        Video format, allowing video from any capture source
  371.        to take advantage of  Indeo Video's scalability and
  372.        hardware acceleration features.
  373.        
  374.        Follow these steps to compress a file into the Indeo
  375.        Video format:
  376.           1.From the Video menu select Compression
  377.             Options.  The Compression Options dialog
  378.             box will appear.
  379.           2.Click on the down arrow under Video
  380.             Compression Method.  A list box will be
  381.             displayed.
  382.           3.Select Intel Indeo(TM) Video.
  383.           4.Click on the Details button to display and
  384.             adjust file compression settings.
  385.             a.Data Rate:  Should be deselected.  The
  386.                Indeo Video compressor does not support
  387.                readjustment of data rate on
  388.                compression.
  389.             b.Interleave Audio Interval:  Should be
  390.                set to 1.
  391.             c.Key Frame interval:  Should be set to 4
  392.                or 5 for most sequences, or set to 1 for
  393.                difficult sequences.
  394.             d.Pad Frame for CD-ROM playback:  Should
  395.                be selected only if the file will be
  396.                pressed onto a CD-ROM for playback.
  397.             e.Quality Slider:  Is analogous to the
  398.                Video Quality settings in VidCap
  399.                discussed above.  Here the default is
  400.                100, which is equivalent to 0 or High in
  401.                the Video Format dialog box.
  402.           5.Click on the Preview button. This will
  403.             expand the dialog box to include a video
  404.             window and some useful frame statistics.
  405.             As when it first opens the file, VidEdit
  406.             dithers the first displayed frame to the
  407.             color depth supported by the system's
  408.             graphics controller.  However, at this
  409.             point the dithering takes into account the
  410.             value of the Compression Settings slider.
  411.             Below the video window, VidEdit displays
  412.             the number of the frame currently in the
  413.             window, the size of the frame once it is
  414.             decompressed, the size of the frame as
  415.             compressed video data, and the ratio of
  416.             these two sizes.  The compression factor
  417.             can be calculated by subtracting the Ratio
  418.             value from 100 per cent.
  419.      
  420.      Displaying Input File Statistics
  421.      
  422.        To display useful statistics of the file:
  423.           1.From the Video menu, select Statistics...
  424.             The Statistics dialog box will appear.
  425.           2.After viewing these statistics, click the
  426.             OK button to exit.
  427.        
  428.        Information displayed in this dialog box includes
  429.        estimated file size, file length in frames, file
  430.        length in time, and frame rate. The file data rate
  431.        calculation, however, is inaccurate. The true data
  432.        rate, measured in KBytes per second, can be
  433.        calculated by multiplying the Video Track Size by
  434.        the Frame Rate, and then dividing this product by
  435.        the File Length.
  436.   
  437.   Media Player
  438.      
  439.      The Media Player application is an audio/video player
  440.      program that can be used to control any media device
  441.      for which drivers are written.  In the context of Video
  442.      for Windows, Media Player can play any .AVI format
  443.      file, including those compressed with Indeo Video.
  444.      Follow these steps to select and play an Indeo Video
  445.      file with Media Player:
  446.        1.From Program Manager, select the Video for
  447.           Windows program group.
  448.        2.Run Media Player.
  449.        3.From the File menu, select Open.  The Open
  450.           dialog box will appear.
  451.        4.Enter a filename with the .AVI extension.
  452.        5.Click the OK button.
  453.      
  454.      When the file has been opened, a video window will
  455.      appear on the desktop.  If the system has i750-based
  456.      hardware installed, the first instance of Media Player
  457.      will display the Indeo Video hardware-accelerated.  Any
  458.      subsequent instances of Media Player will display Indeo
  459.      Video files software-only.
  460.  
  461. Features of Indeo Video Technology 
  462.  
  463.   Hardware Capture and Compression
  464.      
  465.      Analog video signals are broadcast in either NTSC
  466.      format (American and Japanese standard of 30 fps), or
  467.      PAL format (European standard of 25 fps).  Indeo Video
  468.      technology, combined with i750-based video capture
  469.      hardware, can digitize and compress an incoming video
  470.      signal in real time, at up to full broadcast frame
  471.      rates (i.e., 25 or 30 fps).
  472.  
  473.      To understand the Indeo capture and compression process
  474.      it helps to first understand the color space used in
  475.      broadcast video signals.  Both broadcast standards
  476.      represent video using two signal components, luminance
  477.      and chrominance.  Luminance represents the black-and-
  478.      white portion of an image, and chrominance represents
  479.      the color portion of the image.
  480.  
  481.      The two signal components are abbreviated as Y
  482.      (luminance) and C (chrominance).  The C component is
  483.      also sometimes referred to by the abbreviations for the
  484.      two color components that make up chrominance, U and V.
  485.      So the terms luminance/chrominance, Y/C, and YUV, are
  486.      all commonly used and mean essentially the same thing.
  487.      The reason the luminance/chrominance system is used for
  488.      broadcast is that the C signal can be sent at a lower
  489.      resolution than the Y.  This reduction in data storage
  490.      is possible because the human eye is less sensitive to
  491.      changes in color data than in brightness data, and the
  492.      color data can therefore be represented at a lower data
  493.      resolution without affecting the apparent quality of
  494.      the video signal.
  495.      
  496.      Some video capture and compression standards utilize
  497.      the RGB color space, which requires that the red,
  498.      green, and blue signal components each be stored at
  499.      full data resolution.  Indeo Video compression,
  500.      however, utilizes the YUV color space to take advantage
  501.      of chrominance reduction to reduce data storage
  502.      requirements.
  503.                                    
  504.      When a video frame is captured by an i750-based video
  505.      board it is held in memory with the Y, U, and V
  506.      components separated.  Each of the three image planes
  507.      is captured at a resolution of 160 x 120 pixels, with
  508.      each pixel value stored using eight bits for its Y, U,
  509.      and V component - i.e., the image is currently in 24-
  510.      bit YUV format, or YUV24.
  511.      
  512.      The first compression technique used by Indeo Video is
  513.      color subsampling.  The Indeo Video compressor
  514.      subsamples the U and V image planes down in resolution
  515.      by a factor of four, from 160 x 120 to 40 x 30.  This
  516.      is done by dividing each plane into regions 4 pixels
  517.      square, averaging the 16 values in each region, and
  518.      storing the one averaged value into the new compressed
  519.      image plane.  The resulting image bitmap, consisting of
  520.      the Y plane at 160 x 120 and the U and V planes each at
  521.      40 x 30, is now in the format known as YUV9.
  522.  
  523.      Once the video frame is in YUV9 format it is compressed
  524.      and stored as either a key frame or a delta frame.  A
  525.      key frame will be stored every nth frame, where n is
  526.      the Key Frame period set in the Details section of the
  527.      VidEdit Compression Options menu.  Once a key frame has
  528.      been stored delta frames will then be stored until the
  529.      next Key Frame period, with one possible exception:  if
  530.      the compressor attempts to store a delta frame and
  531.      detects an abnormally large amount of change between
  532.      the previous frame and the current frame (e.g., a cut
  533.      to a new scene) then the compressor will automatically
  534.      store a key frame instead.
  535.   
  536.   Software-Only Compression
  537.      
  538.      The software-only compressor performs exactly the same
  539.      functions as the hardware-accelerated compressor, but
  540.      these functions are performed on the host CPU, in non-
  541.      realtime, on files which have already been digitized
  542.      and stored to disk in uncompressed format.
  543.  
  544.      The software-only compressor differs in process from
  545.      the hardware-accelerated compressor in one way.  Since
  546.      most non-i750-based capture hardware digitizes video in
  547.      RGB format, the software-only compressor must first
  548.      convert the RGB frames into YUV.
  549.   
  550.   Software-Only Playback
  551.      
  552.      During software-only playback each compressed video
  553.      frame is first decompressed back into a YUV9 bitmap.
  554.      Then, since all video display systems are RGB, the
  555.      Indeo compressor interpolates the YUV9 data and
  556.      converts to RGB24 data.  The video is then displayed at
  557.      the bit depth supported by the host PC's graphics
  558.      subsystem.  For example, a 256-color graphics card will
  559.      display the video at 8-bit pixel depth,  using the most
  560.      significant 3 bits of red, 3 bits of green, and 2 bits
  561.      of blue.  A 16-bit card can display the same Indeo file
  562.      using the most significant 5 bits of red, 6 bits of
  563.      green, and 5 bits of blue.  And a 24-bit card can
  564.      display the file with no loss of color depth.  Indeo
  565.      Video's ability to adapt to different display
  566.      environments is one important aspect of scalability.
  567.   
  568.   Hardware-Accelerated Playback
  569.      
  570.      Using i750-based hardware to play back Indeo files
  571.      offloads all decoding and display tasks from the host
  572.      CPU.  The compressed video frames are read from hard
  573.      disk into system memory, and then immediately moved
  574.      into the video memory of the i750 board.  There the
  575.      frames are decompressed, upsampled from YUV9 to YUV24,
  576.      and displayed by the i750 chipset.  As mentioned above
  577.      all video display systems are RGB, so specialized
  578.      hardware on the i750 board converts the YUV24 data to
  579.      RGB24 format for display.
  580.