fix(audio): Wiedergabe-MP3 als CBR ohne Xing-Tabelle -- Wortmarkierung war 28 s voraus

Die Markierung im Transkript stand auf einem Wort, gesprochen wurde eins vier
Zeilen weiter oben (gemessen an #85: 24 s Vorlauf).

Nicht die Ursache -- jeweils per Gegenprobe ausgeschlossen: die Wortzeiten
(Ausschnitte bei 600/1240/3400 s einzeln transkribiert, enthalten exakt die
Wörter der DB), MP3- vs WAV-Zeitachse (identisch), ffmpeg-Seek (trifft),
ontimeupdate-Logik (korrekt).

Ursache war der Sprung im Browser: in einer VBR-Datei gibt es keine feste
Byte-pro-Sekunde-Regel, also nutzt er die Xing-Tabelle -- 100 Stützstellen,
bei 63 Minuten ein 38-s-Raster. Er landet auf der Stützstelle davor, meldet
über currentTime aber die angefragte Zeit. Nachgerechnet: Ziel 20:40 spielt
ab 20:11,5 (-28,5 s).

Fix: -b:a 64k -ar 48000 -ac 1 -write_xing 0 statt -qscale:a 3. Byte-Position
proportional zur Zeit. Die Tabelle muss auch bei CBR weg, sie rastert auf
1/256 der Dateigröße (~15 s pro Stunde, Restfehler bis -6,4 s gemessen). Ohne
sie rechnet der Decoder linear: Restfehler 0,02 s an neun Stichpunkten.

lab/recode-cbr.sh schreibt den Altbestand einmalig um (Quelle WAV, sonst die
MP3 selbst), lab/tocerr.py ist das Messwerkzeug dahinter.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>
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schakal00783
2026-08-02 23:40:29 +02:00
co-authored by Claude Opus 5
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5 changed files with 239 additions and 3 deletions
+67
View File
@@ -0,0 +1,67 @@
#!/bin/bash
# Altbestand von VBR- auf CBR-MP3 umstellen.
#
# Warum: der Browser springt in einer VBR-Datei über die Xing-Tabelle (100
# Stützstellen — bei einer Stunde Audio ein 36-Sekunden-Raster) und landet
# systematisch zu früh, meldet aber die angefragte Zeit. Genau daher lief die
# Wortmarkierung im Transkript dem Ton voraus. Bei CBR ist die Byte-Position
# proportional zur Zeit, jeder Sprung sitzt. Die Xing-Tabelle muss dabei WEG
# (-write_xing 0): sie speichert Byte-Positionen nur in 1/256 der Dateigröße,
# das sind bei einer Stunde Audio ~15 s Rundung. Ohne sie rechnet der Decoder
# linear — bei CBR nachgemessen auf 0,02 s genau.
#
# Quelle ist die WAV, wo es sie noch gibt (gleiche Filterkette wie beim
# Aufnehmen). Für die alten Aufnahmen ohne WAV bleibt nur die MP3 selbst —
# dann OHNE Filter, die stecken dort ja schon drin.
#
# `-f mp3` ist Pflicht: die Zieldatei heisst *.mp3.tmp, und aus dieser Endung
# leitet ffmpeg kein Format ab ("Unable to choose an output format").
#
# Sicherheit: erst in eine .tmp schreiben, Dauer gegen das Original prüfen
# (±2 s), dann erst ersetzen. Ein Abbruch lässt die alte Datei unangetastet.
set -u
cd /opt/callrec/recordings || exit 1
MAXTEMP=88000 # °C*1000 — darüber wird pausiert (kein aktiver Lüfter)
ok=0; skip=0; fail=0
dur() { ffprobe -v error -show_entries format=duration -of default=nw=1:nk=1 "$1" 2>/dev/null; }
for m in rec_*.mp3; do
[ -f "$m" ] || continue
# schon fertig = 64 kbit konstant UND ohne Xing-Tabelle (die ist selbst bei
# CBR nur auf 1/256 der Dateigröße genau, bei einer Stunde also ~15 s).
if ffprobe -v error -show_entries stream=bit_rate -of default=nw=1:nk=1 "$m" 2>/dev/null | grep -q '^64000$' && ! head -c 2048 "$m" | grep -qa Xing; then
skip=$((skip+1)); continue
fi
# Thermik: das Board hat keinen Lüfter, also vor jeder Datei kurz nachsehen.
while :; do
t=$(cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp 2>/dev/null || echo 0)
[ "$t" -lt "$MAXTEMP" ] && break
echo " … $((t/1000)) °C, warte 30 s"; sleep 30
done
w="${m%.mp3}.wav"
d0=$(dur "$m")
if [ -f "$w" ]; then
nice -n 10 ffmpeg -v error -y -i "$w" \
-af 'highpass=f=80,loudnorm=I=-16:TP=-1.5:LRA=11' \
-codec:a libmp3lame -b:a 64k -ar 48000 -ac 1 -write_xing 0 -f mp3 "$m.tmp" </dev/null
else
nice -n 10 ffmpeg -v error -y -i "$m" \
-codec:a libmp3lame -b:a 64k -ar 48000 -ac 1 -write_xing 0 -f mp3 "$m.tmp" </dev/null
fi
rc=$?
d1=$(dur "$m.tmp")
if [ $rc -ne 0 ] || [ -z "$d1" ]; then
echo "FEHLER $m (ffmpeg rc=$rc)"; rm -f "$m.tmp"; fail=$((fail+1)); continue
fi
diff=$(awk -v a="$d0" -v b="$d1" 'BEGIN{d=a-b; if(d<0)d=-d; print (d>2)?"1":"0"}')
if [ "$diff" = "1" ]; then
echo "FEHLER $m: Dauer weicht ab ($d0 -> $d1)"; rm -f "$m.tmp"; fail=$((fail+1)); continue
fi
chown callrec:callrec "$m.tmp"
mv -f "$m.tmp" "$m"
ok=$((ok+1))
echo "ok $m ($d0 s, Quelle: $([ -f "$w" ] && echo wav || echo mp3))"
done
echo "fertig: $ok neu kodiert, $skip schon CBR, $fail fehlgeschlagen"
+79
View File
@@ -0,0 +1,79 @@
#!/usr/bin/env python3
"""Wie weit daneben landet ein Browser-Seek in dieser MP3?
Ein Browser springt in einer VBR-Datei über die Xing-TOC: 100 Stützstellen,
linear interpoliert -> Byte-Position. Er meldet danach die ANGEFRAGTE Zeit,
dekodiert aber ab dem gefundenen Byte. Dieses Skript rechnet beides nach:
Byte-Position wie der Browser, echte Zeit per Frame-Zählung.
"""
import sys, struct
path = sys.argv[1]
targets = [float(x) for x in sys.argv[2].split(',')]
data = open(path, 'rb').read()
BITRATES = [0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 0] # MPEG1 Layer3
SRATES = [44100, 48000, 32000]
def frame_len(hdr):
if hdr[0] != 0xFF or (hdr[1] & 0xE0) != 0xE0:
return None, None, None
ver = (hdr[1] >> 3) & 3 # 3 = MPEG1
layer = (hdr[1] >> 1) & 3 # 1 = Layer III
if ver != 3 or layer != 1:
return None, None, None
br = BITRATES[(hdr[2] >> 4) & 0xF] * 1000
sr = SRATES[(hdr[2] >> 2) & 3]
pad = (hdr[2] >> 1) & 1
if br == 0 or sr == 0:
return None, None, None
return int(144 * br / sr) + pad, sr, 1152
# --- alle Frames einmal durchzählen: Byte -> exakte Zeit -------------------
pos, table = 0, [] # (byte_offset, start_time)
t = 0.0
while pos < len(data) - 4:
ln, sr, spf = frame_len(data[pos:pos + 4])
if not ln:
pos += 1
continue
table.append((pos, t))
t += spf / sr
pos += ln
print(f'{len(table)} frames, echte Dauer {t:.1f} s, Dateigroesse {len(data)} bytes')
# --- Xing-TOC ---------------------------------------------------------------
i = data.find(b'Xing')
if i < 0:
i = data.find(b'Info')
flags = struct.unpack('>I', data[i + 4:i + 8])[0]
p = i + 8
frames = struct.unpack('>I', data[p:p + 4])[0] if flags & 1 else None
if flags & 1: p += 4
bytes_total = struct.unpack('>I', data[p:p + 4])[0] if flags & 2 else len(data)
if flags & 2: p += 4
toc = list(data[p:p + 100]) if flags & 4 else None
print(f'Xing: frames={frames}, bytes={bytes_total}, TOC={"ja" if toc else "nein"}')
if not toc:
sys.exit('kein TOC -> Browser extrapoliert rein linear')
def real_time_at(byte):
lo, best = 0, table[0][1]
for off, tt in table:
if off <= byte: best = tt
else: break
return best
print(f'\n{"Ziel":>8} {"Byte(TOC)":>12} {"echte Zeit":>12} {"Fehler":>10}')
for target in targets:
pct = target / t * 100.0
a = int(pct)
fa = toc[a]
fb = toc[a + 1] if a < 99 else 256.0
frac = pct - a
byte = int((fa + (fb - fa) * frac) / 256.0 * bytes_total)
real = real_time_at(byte)
lin_byte = int(target / t * len(data))
lin_real = real_time_at(lin_byte)
print(f'{target:8.1f} {byte:12d} {real:12.1f} {real - target:+10.1f} s'
f' | linear: {lin_real:8.1f} {lin_real - target:+8.1f} s')
+18 -3
View File
@@ -334,14 +334,29 @@ export async function stopAndSave() {
// lame's psymodel asserts (`calc_energy: el >= 0`) on pure digital silence —
// real since the gated mic path: nobody spoke = all-zero samples. Fall back
// to a filterless encode instead of failing the whole stop.
// KONSTANTE BITRATE, kein VBR (früher `-qscale:a 3`). Grund ist die
// Wort-Markierung im Transkript: der Browser springt in einer VBR-MP3 über
// die Xing-Tabelle, und die hat nur 100 Stützstellen — bei einer 63-Minuten-
// Aufnahme also ein Raster von 38 s. Er landet auf der Stützstelle davor,
// meldet aber die angefragte Zeit zurück. Gemessen an #85: Sprung auf 20:40
// spielte in Wahrheit ab 20:11,5 (−28,5 s), die Markierung lief entsprechend
// dem Ton voraus. Bei CBR ist die Byte-Position proportional zur Zeit, jeder
// Sprung trifft damit auf Frame-Genauigkeit (~26 ms). 64 kbit ≈ die bisherige
// Durchschnittsrate (68 kbit), die Dateigröße bleibt also praktisch gleich.
// `-ar 48000` fest, damit der Fallback-Zweig ohne loudnorm nicht bei 16 kHz
// landet (= MPEG-2.5, andere Framelänge).
// `-write_xing 0` muss dazu: die Xing-Tabelle speichert Byte-Positionen nur
// in 1/256 der Dateigröße, bei einer Stunde Audio also ~15 s grob — ein
// Browser, der sie benutzt, wäre trotz CBR wieder daneben. Ohne sie rechnet
// er linear, was bei CBR exakt ist (nachgemessen: 0,02 s = ein halber Frame).
const MP3_ARGS = ['-codec:a', 'libmp3lame', '-b:a', '64k', '-ar', '48000', '-ac', '1', '-write_xing', '0'];
try {
await pexec('ffmpeg', ['-y', '-i', c.wavPath,
'-af', 'highpass=f=80,loudnorm=I=-16:TP=-1.5:LRA=11',
'-codec:a', 'libmp3lame', '-qscale:a', '3', mp3Path]);
...MP3_ARGS, mp3Path]);
} catch (e) {
console.warn('mp3 encode with filters failed (silence?), retrying plain:', String(e.message).slice(0, 200));
await pexec('ffmpeg', ['-y', '-i', c.wavPath,
'-codec:a', 'libmp3lame', '-qscale:a', '3', mp3Path]);
await pexec('ffmpeg', ['-y', '-i', c.wavPath, ...MP3_ARGS, mp3Path]);
}
// Move the wav into REC_DIR (rootfs — survives a reboot); it is NOT left in
+35
View File
@@ -75,6 +75,41 @@ stateDiagram-v2
- **GUI-Anzeige „⏱ Analysezeit“:** `analysis_started_at`/`analysis_ms` in der DB; beim Polling auf
`analysis_status` achten, NICHT auf `status` (sonst wirkt die Summary „leer“).
## Wiedergabe-MP3: konstante Bitrate, keine Xing-Tabelle
Die WAV ist die Arbeitskopie (Whisper, Diarization), die MP3 ist nur fürs Abspielen im Browser —
`highpass=f=80` gegen Rumpeln, `loudnorm` für gleichmäßige Lautstärke. Beim Codec sind aber **zwei
Einstellungen nicht verhandelbar**, sonst läuft die Wortmarkierung im Transkript aus dem Takt:
```
-codec:a libmp3lame -b:a 64k -ar 48000 -ac 1 -write_xing 0
```
**Kein VBR** (früher `-qscale:a 3`) und **keine Xing-Tabelle**. Der Grund liegt im Sprung, nicht in der
Wiedergabe:
```mermaid
flowchart LR
A["Klick auf 20:40<br/>audio.currentTime = 1240"] --> B{Wie findet der<br/>Browser das Byte?}
B -->|"VBR: Xing-Tabelle<br/>100 Stützstellen ≈ 38 s Raster"| C["landet bei 20:11,5<br/>meldet aber 20:40"]
B -->|"CBR ohne Tabelle:<br/>Byte = Zeit × Bitrate"| D["landet bei 20:40,0<br/>Fehler 0,02 s"]
C --> E["Ton hinkt 28 s nach,<br/>Markierung läuft voraus"]
D --> F["synchron"]
```
Nachgemessen an #85 (63 min): ein Sprung auf 20:40 spielte in Wahrheit ab **20:11,5 (−28,5 s)** — genau
das Bild, das der Nutzer meldete („markiert ist ein Wort vier Zeilen unter dem, was ich höre"). Die
Wortzeitstempel selbst waren dabei korrekt; per Gegenprobe transkribierte Ausschnitte an t = 600/1240/3400 s
enthielten exakt die Wörter, die die Datenbank dort führt.
Die Tabelle muss auch bei CBR weg: sie speichert Byte-Positionen in 1/256 der Dateigröße, was bei einer
Stunde Audio rund 15 s Rundung sind (gemessen: bis −6,4 s Restfehler). Ohne sie rechnet der Decoder
linear — bei konstanter Bitrate exakt.
64 kbit CBR entspricht praktisch der bisherigen Durchschnittsrate (68 kbit); #85 schrumpfte von 32,3 auf
30,3 MB. Der Altbestand wurde einmalig mit `lab/recode-cbr.sh` umgeschrieben (Quelle: die WAV, wo noch
vorhanden — sonst die MP3 selbst, dann ohne erneute Filter).
## API-Endpunkte (Auszug)
| Endpunkt | Zweck |
+40
View File
@@ -3,6 +3,46 @@
Chronik der Entwicklungsschritte. **Regel: jede zukünftige Änderung bekommt hier einen Eintrag** (Datum,
Was, Warum, betroffene Dateien/Backups).
## 2026-08-02 — Wortmarkierung lief dem Ton voraus: VBR-MP3 war schuld
**Symptom:** im Transkript war ein Wort markiert, gesprochen wurde aber eins rund vier Zeilen weiter oben.
Gemessen an #85: markiert „auf" (20:40,3), zu hören „OneDrive" (20:16,3) — **24 s Vorlauf**.
**Was es NICHT war** (der Reihe nach ausgeschlossen, jeweils mit Gegenprobe):
| Verdacht | Prüfung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Wortzeiten driften (VAD-Trimming im Batch-Modus) | Ausschnitte bei t = 600/1240/3400 s aus der WAV geschnitten und einzeln transkribiert | dort stehen exakt die Wörter, die die DB führt — **Zeitstempel korrekt** |
| MP3 und WAV haben verschiedene Zeitachsen | MP3 komplett dekodiert, dieselben Stellen geprüft | identisch |
| Datei kaputt / ffmpeg-Seek daneben | `ffmpeg -ss` an denselben Stellen | trifft genau |
| Anzeige-Logik (`ontimeupdate`) | Code gelesen: letztes Wort mit `t_start <= t` | korrekt |
**Was es war:** der Sprung im Browser. Die MP3 war VBR, dort gibt es keine feste Byte-pro-Sekunde-Regel,
also nutzt der Browser die **Xing-Tabelle — 100 Stützstellen, bei 63 Minuten ein Raster von 38 s**. Er
landet auf der Stützstelle davor, meldet über `currentTime` aber die angefragte Zeit zurück. Nachgerechnet
(`lab/tocerr.py`, Frames gezählt + Tabelle geparst): Ziel 20:40 → tatsächliche Abspielposition **20:11,5,
also −28,5 s**. Genau die beobachtete Größenordnung, und der Versatz bleibt bis zum nächsten Sprung stehen.
**Fix:** MP3 künftig **CBR mit 64 kbit und ohne Xing-Tabelle**
(`-b:a 64k -ar 48000 -ac 1 -write_xing 0` statt `-qscale:a 3`). Dann ist die Byte-Position proportional
zur Zeit und jeder Sprung sitzt. Die Tabelle muss auch bei CBR weg — sie rastert Byte-Positionen auf
1/256 der Dateigröße, was bei einer Stunde ~15 s sind (Restfehler gemessen: bis −6,4 s). Ohne sie rechnet
der Decoder linear: **Restfehler 0,02 s = ein halber Frame**, an neun Stichpunkten über die ganze Datei
geprüft.
Dateigröße bleibt praktisch gleich (#85: 32,3 → 30,3 MB), 64 kbit CBR ≈ die bisherige Durchschnittsrate
von 68 kbit.
**Altbestand:** `lab/recode-cbr.sh` schreibt alle vorhandenen Aufnahmen einmalig um — Quelle ist die WAV
mit derselben Filterkette wie beim Aufnehmen, für die alten Aufnahmen ohne WAV die MP3 selbst (dann ohne
erneutes `loudnorm`, das steckt dort schon drin). Schreibt erst in eine `.tmp`, vergleicht die Dauer
(±2 s) und ersetzt erst dann; pausiert oberhalb von 88 °C, weil das Board keinen Lüfter hat.
Zwei Stolpersteine dabei: `-f mp3` ist Pflicht (aus der Endung `.mp3.tmp` leitet ffmpeg kein Format ab),
und eine 0-Byte-Altdatei (`rec_1784247236781.mp3`) bleibt als Fehler liegen statt den Lauf abzubrechen.
Dateien: `app/recorder.js` (Board-Backup `.bak-cbr`), `app/lab/recode-cbr.sh` (neu),
`app/lab/tocerr.py` (neu, Messwerkzeug), Kapitel [03 – Aufnahme-Pipeline](03-aufnahme-pipeline.md).
## 2026-08-02 (nachgereicht) — Grüne Nadel, Logo führt zurück zu den Aufnahmen
**Nadel grün statt rot:** der Anheften-Knopf in der Aufnahmenliste zeigte bei einer angehefteten Aufnahme