Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

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carsten
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Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von carsten »

Hallo miteinander,

Weil es thematisch nicht zu dem bisherigen Thread dazupasst hier in einem extra Thema. Ich dekodiere Radio schon seit längerem mit Open-Source-Software und u.a. selbergeschriebenem Code um das EPG bzw. Radiotext wohnzimmertauglich darzustellen ( http://www.siski.de/~carsten/squeezebox.html )

Ich hatte bis jetzt immer noch Probleme mit dem Audio (Unterbrechungen) auf dem neuen ARD Transponder , welches ich aber z.B. anhand von Radio-Tehran nicht nachvollziehen kann. Mein Test-Radio-Programm ist SWR2 und 3 auf der 11053 MHz.

Ich habe mal tiefer ins MPEG Signal reingeschaut und habe die Vermutung das es evtl. einen Bug in der Signalerzeugung gibt:

Ganz grob zusammengefasst: Bei MPEG-Transport werden die einzelnen Datenströme in 188 Byte große Pakete gepackt, diese Pakete bekommen einen "Kenner" ("0x47"), jeweils eine eindeutige "PID" (programm-id) und werden einfach gemultiplext, d.h. (scheinbar) wild durcheinandergewürfelt werden EPG, die Audiodaten und verschiedene Verwaltungsinformationen nacheinander gesendet, so das alles mal dran ist. Die Audiodaten selbst sind wiederrum selbst größere Pakete (z.B. mp1/2 2888 Byte, aac-latm wechselnd, so ca. 1000 Byte) die auf mehrere MPEG-TS-Frames verteilt sind. Das jeweils letzte MPEG-TS Frame eines Audiopaketes bildet quasi ein Abschlußframe und wird mit einem sog Adaptation-Field mit "0xff" aufgefüllt. so daß ein Audiopaket immer vollständig in mehrere MPEG Frames hereinpasst.

Bei der neuen ARD Übertragung kommt es vor, das nach so einem Abschlußframe noch ein *weiteres* hinterherkommt, welches im wesentlichen aus einem Adaption-Field besteht welches das Frame fast ausfüllt, u.a. ein "Presentation-Timestamp" enthält und noch scheinbar ein paar Byte Nutzdaten enthält. Diese gehören aber nicht zur Übertragung dazu, sondern sind ... IMHO quatsch. Diese Bytes sind auch nicht Bestandteil der Audiodaten sondern MÜSSEN weggeworfen werden.

Sowas tritt ca. alle 5000 ~ 10000 MPEG Frames auf, d.h. alle ca. 1 ~ 2 MB Transportstrom. Ich schreibe das aktuell ins Logfile weg (hier mal SWR2).

Code: Alles auswählen

[Tue Jul 06 23:18:22.530057 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] init_structures(): Subscribing to MPEG-TS PID 0, 17, 18 (CHANNEL_TYPE_PAT, CHANNEL_TYPE_SDT, CHANNEL_TYPE_EIT)
[Tue Jul 06 23:18:22.530198 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] ts2shout version v0.93-4-g32c2b25 compiled 06.07.2021 22:36 started
[Tue Jul 06 23:18:22.530222 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] MPEG streaming with shoutcast StreamTitles in CGI mode with RDS support.
[Tue Jul 06 23:18:22.534314 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] fetch_cached_parameters(): found parameters for programme neu_SWR2
[Tue Jul 06 23:18:22.689113 2021] [ts2shout:info] [pid 14359] SDT: Stream is station SWR2 from network ARD SWR.
[Tue Jul 06 23:18:22.789504 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] add_channel(): Subscribing to MPEG-TS PID 520 (Type CHANNEL_TYPE_PMT)
[Tue Jul 06 23:18:22.789546 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pat_payload(): Added 1 possible PMT id(s) with transport_stream_id: 1039.
[Tue Jul 06 23:18:22.789793 2021] [ts2shout:info] [pid 14359] curl_download: Terminated after fetching 0.07 MB and writing 0.02 MB. Exiting.
[Tue Jul 06 23:18:22.969763 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] add_payload_from_pmt(): Audio `AAC profile, Level 4'
[Tue Jul 06 23:18:22.969804 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] add_payload_from_pmt(): stream language `deu'
[Tue Jul 06 23:18:22.969812 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] add_payload_from_pmt(): Found HE-AAC audio stream in PID 521 (service_id 10442)
[Tue Jul 06 23:18:22.969820 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] add_channel(): Subscribing to MPEG-TS PID 521 (Type CHANNEL_TYPE_PAYLOAD)
[Tue Jul 06 23:18:23.069068 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] Synced to HE-AAC, Guessed Samplerate 48000 Hz, Bitrate 256 kBit/s
[Tue Jul 06 23:18:23.410780 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] EIT: Current transmission `Probebetrieb bis 20.07.2021'
[Tue Jul 06 23:18:24.330151 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] SDT: Stream is station SWR2 from network ARD SWR.
[Tue Jul 06 23:18:31.548921 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pes_payload: Frame#3927 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
[Tue Jul 06 23:18:52.429047 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pes_payload: Frame#13115 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
[Tue Jul 06 23:19:04.570026 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pes_payload: Frame#18467 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
[Tue Jul 06 23:19:14.629037 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pes_payload: Frame#22859 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
[Tue Jul 06 23:19:40.649285 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pes_payload: Frame#34275 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
[Tue Jul 06 23:19:41.709383 2021] [ts2shout:info] [pid 14362] extract_pes_payload: Frame#34714 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
jedes dieser Fehler " chan->pes_remaining (0) < es_len (9)" gab bisher ein nicht gefundenes latm frame welches dann immer wieder mal zu den Aussetzern führt (und auch zu Akustikfehlern). Es ist jetzt für mich (und damit für die ts2shout Nutzer) "workarounded" , aber ich könnte mir vorstellen daß diese Frames auch kommerziellen Geräten Kummer bereiten.

Formal kann man die Daten sauber wegrechnen. Schön ist aber anders.

Grüße,

Carsten
Habakukk
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von Habakukk »

@carsten:
Auch wenn ich nichts zum eigentlichen Thema beitragen kann: tolles Projekt, wow! :spos:
Bin selber Squeezebox-Nutzer (Squeezebox Touch) und finde es sehr schade, dass sowas nicht mehr produziert wird.
---
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carsten
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von carsten »

Hallo miteinander,
Auch wenn ich nichts zum eigentlichen Thema beitragen kann: tolles Projekt, wow!
Danke.

Ich habe mal meinen Code um ein Logging erweitert und immer wenn überschüssige "Quatsch-"Daten kommen diese als Hexdump herausgeschrieben. Es handelt sich um "nackte" Audio-Nutzdaten, sie gehören nach dem Längenzeiger aber nicht zum "PES" (programm elementary stream). Die Daten sind per se-"Schrott", mir ist keine Bedeutung dieser Daten bekannt und damit das AAC störungsfrei dekodiert wird müssen sie zwingend weggeworfen werden. Es sind immer 9 Byte die in unregelmässigen Abständen in einem extra PES Frame übertragen werden, manchmal 9 "0"-en, aber oft sieht es irgendwie zufällig aus (siehe mein Beispiel ca. 3 Minuten SWR2, das tritt also recht häufig auf).

Je nach Implementierung des MPEG-TS-Demultiplexers gibt es Störungen oder auch nicht. Seit ich meinen Code angepasst habe, spielt das AAC-LATM störungsfrei, sowohl SWR2, als auch HR. Die anderen Programme probiere ich auch noch aus, aber es sieht so aus, als ob alle ARD Programme gleichermaßen diese komischen Frames im Audiodatenstrom enthalten wodurch es - je nach Implementierung des MPEG-TS-Demultiplexers - zu Störungen kommt.

Bei den ebenso AAC-LATM kodierten iranischen Programmen auf Hotbird gibt es diese merkwürdigen Bytes nicht! Wer Hotbird 13E 10775H empfangen kann und Probleme mit dem ARD Radiotransponder hat, sollte bitte unbedingt mal Radio Tehran probieren. Wenn das störungsfrei klappt liegt es an diesen komischen 9 Byte.

Code: Alles auswählen

[Wed Jul 07 20:40:34.029725 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] init_structures(): Subscribing to MPEG-TS PID 0, 17, 18 (CHANNEL_TYPE_PAT, CHANNEL_TYPE_SDT, CHANNEL_TYPE_EIT)
[Wed Jul 07 20:40:34.029795 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] ts2shout version v0.93-5-gcd6265f compiled 07.07.2021 20:40 started
[Wed Jul 07 20:40:34.029805 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] MPEG streaming with shoutcast StreamTitles in CGI mode with RDS support.
[Wed Jul 07 20:40:34.032214 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] fetch_cached_parameters(): found parameters for programme neu_SWR2
[Wed Jul 07 20:40:34.355289 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] add_channel(): Subscribing to MPEG-TS PID 520 (Type CHANNEL_TYPE_PMT)
[Wed Jul 07 20:40:34.355337 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] extract_pat_payload(): Added 1 possible PMT id(s) with transport_stream_id: 1039.
[Wed Jul 07 20:40:34.436153 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] add_payload_from_pmt(): Audio `AAC profile, Level 4'
[Wed Jul 07 20:40:34.436202 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] add_payload_from_pmt(): stream language `deu'
[Wed Jul 07 20:40:34.436215 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] add_payload_from_pmt(): Found HE-AAC audio stream in PID 521 (service_id 10442)
[Wed Jul 07 20:40:34.436226 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] add_channel(): Subscribing to MPEG-TS PID 521 (Type CHANNEL_TYPE_PAYLOAD)
[Wed Jul 07 20:40:34.436237 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] Synced to HE-AAC, Guessed Samplerate 48000 Hz, Bitrate 256 kBit/s
[Wed Jul 07 20:40:34.615488 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] SDT: Stream is station SWR2 from network ARD SWR.
[Wed Jul 07 20:40:34.795457 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] EIT: Current transmission `Probebetrieb bis 20.07.2021'
[Wed Jul 07 20:40:40.875165 2021] [ts2shout:info] [pid 32735] extract_pes_payload: Frame#2950 chan->pes_remaining (0) < es_len (9)!
This Data is garbage: 
[Wed Jul 07 20:40:40.875165 2021] 13 4A DF 70 4E 66 AA BD  53                       |  .J.pNf..S
[Wed Jul 07 20:40:43.415676 2021] 6A 5E BF E6 76 15 55 30  C2                       |  j^..v.U0.
[Wed Jul 07 20:40:43.615189 2021] AB A4 1E C7 86 A0 9F C5  E4                       |  .........
[Wed Jul 07 20:40:58.055723 2021] 06 78 08 40 06 75 08 65  06                       |  .x.@.u.e.
[Wed Jul 07 20:40:59.055029 2021] 2E B2 81 03 00 DB 70 98  86                       |  ......p..
[Wed Jul 07 20:41:02.055029 2021] 6D 7C 79 CE 1B 20 D5 14  9F                       |  m|y.. ...
[Wed Jul 07 20:41:02.615434 2021] 2B 9E FA 2A FC 5B 20 E3  7D                       |  +..*.[ .}
[Wed Jul 07 20:41:04.516939 2021] 9B 17 1D 7A 19 7C 64 74  0D                       |  ...z.|dt.
[Wed Jul 07 20:41:36.435590 2021] 01 73 06 67 01 C2 06 AB  01                       |  .s.g.....
[Wed Jul 07 20:41:38.615355 2021] FE 61 A0 43 CF D8 01 83  80                       |  .a.C.....
[Wed Jul 07 20:41:54.616301 2021] 56 6F 0B 11 32 A0 04 10  1C                       |  Vo..2....
[Wed Jul 07 20:42:06.797189 2021] 00 00 00 00 00 00 00 00  00                       |  .........
[Wed Jul 07 20:42:09.975352 2021] 01 32 6B 01 40 66 75 80  51                       |  .2k.@fu.Q
[Wed Jul 07 20:42:13.897426 2021] 8D 08 84 AF 39 F8 EF 28  D9                       |  ....9..(.
[Wed Jul 07 20:42:18.594997 2021] FF FF FF FF FF FF FF FF  00                       |  .........
[Wed Jul 07 20:42:26.675813 2021] 5A B1 12 79 ED 53 D7 26  F9                       |  Z..y.S.&.
[Wed Jul 07 20:42:27.515607 2021] 8E F3 2B 7C 2F EB 96 DF  0B                       |  ..+|/....
[Wed Jul 07 20:42:31.715948 2021] 03 61 F8 3C 03 B8 F8 71  03                       |  .a.<...q.
[Wed Jul 07 20:42:37.295490 2021] 1A 7B 1D 34 1A F6 1C FB  19                       |  .{.4.....
[Wed Jul 07 20:42:48.155729 2021] 11 8F C5 3B DD B5 14 F0  3F                       |  ...;....?
[Wed Jul 07 20:42:53.135831 2021] 18 85 11 B8 D1 8D 32 08  9A                       |  ......2..
[Wed Jul 07 20:42:54.856956 2021] EB 36 D9 23 89 1E BF DC  29                       |  .6.#....)
[Wed Jul 07 20:42:59.955096 2021] B9 08 AF 00 56 E2 A1 20  00                       |  ....V.. .
[Wed Jul 07 20:43:00.955366 2021] 2A B5 AA 92 97 9E 00 E7  CE                       |  *........
[Wed Jul 07 20:43:04.435169 2021] 67 8F CE 6E C9 D4 A8 B7  CB                       |  g..n.....
[Wed Jul 07 20:43:06.355261 2021] 56 12 EA DA F6 68 1A B6  9B                       |  V....h...
[Wed Jul 07 20:43:10.935283 2021] 0C 28 62 91 42 1E 80 14  AA                       |  .(b.B....
[Wed Jul 07 20:43:12.776713 2021] 67 D6 08 A6 48 1F 7D F5  2B                       |  g...H.}.+
101,4
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von 101,4 »

Die Iran-Programme (auch Radio Tehran) gehen bei mir alle auf zwei weiteren Receivern, auf denen die ARD-Programme nicht gehen.

Bei meinem Xoro HRS8810 Hbb+ werden diese unter Dolby Digital Plus eingelesen, aber spielen trotzdem alle einwandfrei ab.
Der Edision Argus Piccollo erkennt sie richtig als AAC.

Die ARD hat da was falsch gemacht. Man hätte die Programme alle auf die Parameter von MDR Sachsen-Anhalt anpassen müssen, aber die ARD hat es leider umgekehrt gemacht.

Also liegt das Problem bei der Ausstrahlung. Sonst hätte ich zwei weitere Receiver, bei denen die ARD-Programme laufen würden (Edision Argus Piccollo, Xoro HRS 8810 Hbb+)

Es scheint also wirklich an den 9 Byte zu liegen.
PAM
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von PAM »

Bitte melde deine Beobachtungen an: zuschauer@ard-digital.de
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carsten
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von carsten »

Hallo @101,4

Das frustrierende ist, das die ARD sich zurückziehen kann und sagen kann "Ja, unser Signal ist aber ganz streng standardkonform" und damit vermutlich sogar recht hat. Aber natürlich wäre es schöner wenn sie den ganzen "Real-World-Implementierungen" nicht das Leben extra schwer machen würde.

Dieses Frame mit diesen 9 Byte quatsch-Daten ist total merkwürdig, aber es ist jetzt auch nicht total fatal fehlerhaft. Nach dem PES Längenzeiger ein paar Frames weiter vorher sind diese 9 Byte nicht mehr Bestandteil der Nutzdaten (sind also strenggenommen nicht zugehörig) und das nächste Audiopaket hat noch nicht angefangen (Das wird ansonsten mit einem Bit im MPEG-TS-Header markiert) und damit stehen diese Daten gewissermaßen "über". Für mich sieht das wie ein klassischer Softwarebug aus, die Daten die da überstehen, könnten auch 9 Byte aus einem anderen Programm im gleichen Bouquet sein. Wenn hier jemand von der ARD Technik mitliest würde mich eine Erklärung interessieren wie es zu diesen Frames kommt, ich kann auch gerne mit Auszügen aus dem MPEG-TS unterstützen.

Jetzt bin beruflich auch nicht an mpeg-ts ganz nah dran, und kümmere mich nur in meinem Freizeitprojekt um das MPEG-Radio (in seinerzeitiger Ermangelung einer schönen Software die das tut was ich zuhause haben wollte). Und Radio selbst ist ja eigentlich auch nur eine Nischanwendung von MPEG (MPEG "Motion picture expert group"... audio wird da gar nicht erwähnt... :rolleyes:).

Wireshark stolpert aber über dieses extra Frame auch drüber und das ist oft schon ein Indiz das da was nicht passt ;-)

Grüße,

Carsten
carsten
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von carsten »

Hallo miteinander,

Heute wurde nochmal was gemacht, das Audiosignal war heute morgen mehrere Stunden weg und seit es wieder da ist sind SWR3, SWR2 und auch der HR ohne die "9 Quatsch-Bytes". Zumindest von SWR2 und 3 und HR1, HR2 kann ich sagen daß die sich jetzt gut dekodieren lassen sollten (ffmpeg zumindest kommt gut damit klar).

Ich habe jetzt keine Aussetzer mehr, auch wenn das Programm längere Zeit läuft. Jetzt fehlt noch das EPG und eine Lösung für RDS.

Grüße,

Carsten
101,4
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von 101,4 »

Bei mir gehen die Programme nach wie vor nicht. Haben die iranischen Sender auf Hotbird das gleiche Format, das die ARD nutzt? Wenn ja, würde ich tatsächlich nochmal der ARD schreiben.
carsten
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Re: Neuer ARD Transponder: Probleme mit dem MPEG Datenstrom

Beitrag von carsten »

101,4 hat geschrieben: Fr 9. Jul 2021, 06:54 Bei mir gehen die Programme nach wie vor nicht. Haben die iranischen Sender auf Hotbird das gleiche Format, das die ARD nutzt? Wenn ja, würde ich tatsächlich nochmal der ARD schreiben.
Nein, nicht exakt gleich. Die iranischen Sender verwenden die "Low-Bandwidth" Erweiterungen. Das Format ist "HE-AACv2 Level 2" das ist die AAC-profile-id 0x60. Die setzen auch eine Option in der "Program-Map" mit der sie die maximale Bandbreite ankündigen (~ 40 kBit/s). Der "Stream-Type" mit der das Format des Audio-Datenstromes angekündigt wird, ist allerdings der gleiche nämlich "0x11" bzw. 17 wie bei den ARD Programmen ("3" wäre MPEG1, "4" MPEG2).

Code: Alles auswählen

[Sun Jul 04 10:36:44.762753 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] extract_pat_payload(): Added 1 possible PMT id(s) with transport_stream_id: 11300.
[Sun Jul 04 10:36:44.762781 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] add_payload_from_pmt(): stream language `per'
[Sun Jul 04 10:36:44.762793 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] add_payload_from_pmt(): HE-AAC maximum bitrate 4.8 KByte/s (38.3 KBit/s)
[Sun Jul 04 10:36:44.762809 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] add_payload_from_pmt(): Audio `HE-AACv2 profile, Level 2'
[Sun Jul 04 10:36:44.762828 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] add_payload_from_pmt(): Found HE-AAC audio stream in PID 1601 (service_id 1560)
[Sun Jul 04 10:36:44.762837 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] add_channel(): Subscribing to MPEG-TS PID 1601 (Type CHANNEL_TYPE_PAYLOAD)
[Sun Jul 04 10:36:44.762846 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] Synced to HE-AAC, Guessed Samplerate 48000 Hz, Bitrate 38 kBit/s
[Sun Jul 04 10:36:45.802925 2021] [ts2shout:info] [pid 10309] SDT: Stream is station RADIO TEHRAN from network IRIB.
Im Gegensatz hierzu SWR3. Das verwendet "AAC-profile, Level 2" (profil-id 0x51). Das verwenden die meisten anderen ARD Programme auch (Ausnahme z.B. SWR2, Level 4, Bitrate 256 kBit/s oder NDR-Kultur welches *nur* noch AC-3 ausstrahlt).

Code: Alles auswählen

[Fri Jul 09 08:11:53.066979 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] extract_pat_payload(): Added 1 possible PMT id(s) with transport_stream_id: 1039.
[Fri Jul 09 08:11:53.167236 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] add_payload_from_pmt(): Audio `AAC profile, Level 2'
[Fri Jul 09 08:11:53.167266 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] add_payload_from_pmt(): stream language `deu'
[Fri Jul 09 08:11:53.167279 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] add_payload_from_pmt(): Found HE-AAC audio stream in PID 531 (service_id 10443)
[Fri Jul 09 08:11:53.167290 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] add_channel(): Subscribing to MPEG-TS PID 531 (Type CHANNEL_TYPE_PAYLOAD)
[Fri Jul 09 08:11:53.246170 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] Synced to HE-AAC, Guessed Samplerate 48000 Hz, Bitrate 128 kBit/s
[Fri Jul 09 08:11:53.246262 2021] [ts2shout:info] [pid 30404] SDT: Stream is station SWR3 from network ARD SWR.
Wenn man das Audio extrahiert kann ffmpeg die jeweils resultierenden Datenströme dekodieren, erkennt aber auch den Unterschied (HE-AACv2 <-> AAC "Low Complexity")

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Input #0, loas, from 'Radio-Tehran.mp4':
  Duration: N/A, bitrate: N/A
    Stream #0:0: Audio: aac_latm (HE-AACv2), 48000 Hz, stereo, fltp
[....]
Input #0, loas, from 'SWR3.mp4':
  Duration: N/A, bitrate: N/A
    Stream #0:0: Audio: aac_latm (LC), 48000 Hz, stereo, fltp
Grüße,

Carsten
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