ESP32-DATV-SA

Storing and playing video from internal flash

Dahili flash’tan video saklama ve yayınlama

Türkçe açıklama aşağıda — Türkçe.

Video converter — https://barisdinc.github.io/ESP32-DATV-SA/converter/

Turn any video file into the video.bin for the transmitter in your web browser, with nothing to install. Then write it at 0x110000 with https://espressif.github.io/esptool-js/.

Instead of the built-in test card, ESP32-DATV-SA can transmit a short video clip in a loop, stored in the ESP32-C3’s own 4 MB flash. No PC is needed while it transmits. The video lives in its own area of the flash (address 0x110000), so you can change the video at any time without changing the firmware, and you can update the firmware without losing the video.


Length	up to about 35 seconds, played in a loop
Picture	H.264, 480 pixels wide (default), 15 frames per second, about 370 kb/s
Sound	MP2 mono, 32 kb/s
Transmission	DVB-S2, QPSK, FEC 3/4, pilots on, roll-off 0.35
Symbol rate	330.579 kS/s (slightly below the test card’s 333 kS/s, see why)
Flash address	`0x110000` (the `video` partition, 2.9 MB)

The work has three parts:

Prepare the video: turn any video file into video.bin, in the browser at https://barisdinc.github.io/ESP32-DATV-SA/converter/ or with Python.
Write it to the board with the web flasher at https://espressif.github.io/esptool-js/: firmware and video together on a new board, or only the video to change the video.
Choose it on the board and receive it.

1. Prepare the video

In the browser: open https://barisdinc.github.io/ESP32-DATV-SA/converter/. The page does the same as make_video.py below, with nothing to install (FFmpeg runs in the browser as WebAssembly; the file is not uploaded). Choose the file, the start and the length, press Convert and download …_video.bin. (Offline: python3 -m http.server -d docs 8000 in the repository, then http://localhost:8000/converter/.) Then continue with section 2 or 3.

On the command line: this step needs a computer (Windows, macOS or Linux) with Python 3 and FFmpeg. It is done once per video; writing it to the board later needs only a web browser.

Install Python 3 (https://www.python.org/downloads/; on Windows tick Add python.exe to PATH) and FFmpeg (https://ffmpeg.org/download.html; Linux: sudo apt install ffmpeg, macOS: brew install ffmpeg). Check in a terminal that ffmpeg -version works.
Get the project: https://github.com/barisdinc/ESP32-DATV-SA → Code → Download ZIP and unzip it, or git clone https://github.com/barisdinc/ESP32-DATV-SA.git.
Open a terminal in the project folder and install the Python packages once:
```
python3 -m pip install -r host/requirements.txt
```
(On Windows use py instead of python3, here and below.)

Make the video file. The example takes 20 seconds of the included Sintel trailer, starting at second 10:

python3 host/make_video.py media/sintel_trailer.mp4 --start 10 --seconds 20 -o video.bin

Any video file FFmpeg can read works (.mp4, .mkv, .mov, .avi, …). When it is done it prints the length of the loop, the file size and the address to write it to:

media/sintel_trailer.mp4 from 10 s: 480 px, 15 fps, video 369 kb/s, audio 32 kb/s; ... 20.1 s loop
video.bin: 1668260 bytes (54 % of the partition). Write it at 0x110000: ...

Option	Meaning
`--start S`	where the clip starts in the file, in seconds (default 0)
`--seconds S`	length of the loop, in seconds (default 20, at most about 35)
`--width W`	picture width in pixels (default 480; smaller = sharper at this bit rate, larger = more detail but more blocky in motion)
`--service-name NAME`	service name the receiver shows (default `yATOLYE-TV`)
`--service-provider NAME`	provider name (default `Technology Community`)
`--ts preview.ts`	also writes the transport stream, to watch it on the PC first (VLC or `ffplay preview.ts`)
`-o FILE`	output file (default `video.bin`)

Tip: the receiver shows a short hiccup each time the loop starts again. Choose --start and --seconds so that the clip begins and ends at a scene cut, or at a dark moment, and the hiccup is hard to see.

2. Firmware and video together (new board)

Use this for a new board, or when you also update the firmware. You need the firmware file ESP32-DATV-SA-<version>.bin from the latest release (a version with video support) and the video.bin you made. Use Chrome, Edge or Opera on a desktop computer; Firefox and Safari can not talk to USB devices.

Plug the ESP32-C3 into the computer with a USB data cable.
Open https://espressif.github.io/esptool-js/.
Leave Baudrate as it is and click Connect. Choose USB JTAG/serial debug unit (Windows: a COM port, macOS: cu.usbmodem…, Linux: ttyACM0) and click Connect.
(New board only) click Erase Flash and wait until it is done. Erase Flash deletes the video too — never use it when you only want to change the firmware or the video.

In the Program section make two rows (click Add File to get a second row):

Flash Address	File
`0x0`	`ESP32-DATV-SA-<version>.bin`
`0x110000`	`video.bin`

The address field of a new row may show 0x1000: overwrite it. Both addresses must be exactly as above.

Click Program and wait for 100 % (about one minute).
Press the board’s RST button (or unplug and plug it in again). It now transmits the video.

3. Only the video (change the video)

The firmware and the saved front-panel settings stay as they are; only the video is replaced.

Steps 1–3 as above (plug in, open esptool-js, Connect).
Do not click Erase Flash.
In the Program section make one row only:

Flash Address File

0x110000 video.bin

Remove any other row (the firmware row) with its Remove button.
Click Program, wait for 100 %, press RST.

Flash Address	File
`0x110000`	`video.bin`

At power-up the firmware checks the video (a header and a CRC32 over the whole video). An incomplete or damaged write is never transmitted: the board then sends the test card and the screen shows VIDEO none.

Command line (Python, pip install esptool):

esptool --chip esp32c3 write-flash 0x110000 video.bin               # only the video
esptool --chip esp32c3 write-flash 0x0 ESP32-DATV-SA-<version>.bin 0x110000 video.bin   # both
esptool --chip esp32c3 erase-region 0x110000 0x1000                 # remove the video

(older esptool versions: esptool.py … write_flash, erase_region)

4. Choose the source and receive

With the optional OLED / encoder front panel, the fourth line of the screen is the source:

 BEACON TX       PA OFF
 2300.500           MHz
 VIDEO 20s SR331  -27dB      <- source: VIDEO 20s SR331  or  TEST CARD 3/4
 SR 333 kS/s     pilots
 S yATOLYE-TV
 P TEST PATTERN

Turn the encoder to that field, press, turn to choose VIDEO … or TEST CARD 3/4, and press again: the board switches at once and remembers the choice. VIDEO none means the flash holds no valid video; the test card goes out instead. Without a front panel the board plays the video whenever one is present.

Receiver settings for the video:


Frequency	as set on the panel (default 2300.500 MHz)
Standard	DVB-S2, QPSK, FEC 3/4, pilots on, roll-off 0.35
Symbol rate	330.579 kS/s (if the receiver takes only whole numbers: 330 or 331)

The test card stays at 333 kS/s: change the receiver’s symbol rate when you switch the source. Frequency, level and PA on the panel apply to both; symbol rate, pilots and the names on the panel apply to the test card only — the video brings its own.

If something does not work

Problem	Fix
The screen shows `VIDEO none`	The video was not written to `0x110000`, the write did not finish, or Erase Flash removed it. Write `video.bin` again (section 3). A `video.bin` made with an older `make_video.py` must be made again.
No picture, the receiver does not lock	Set the symbol rate to 330.579 kS/s (not 333). Check that the source on the panel is `VIDEO …`.
The test card was lost after flashing the firmware	The firmware must go to `0x0` (not `0x1000`).
The video was lost after flashing the firmware	Erase Flash was used. Write `video.bin` again.
`make_video.py`: “do not fit the partition”	Lower `--seconds`.
`make_video.py`: FFmpeg not found	Install FFmpeg and check that `ffmpeg -version` works in the same terminal.

The board also reports the video on its USB serial port at power-up (115200 baud, any terminal): VIDEO yATOLYE-TV / Technology Community, 6656400 symbols at 330579 Bd, or VIDEO none, VIDEO bad CRC, VIDEO bad length.

Why 330.58 kS/s?

The video (1.7 MB for 20 s) does not fit the ESP32-C3’s RAM, so the transmit loop reads it from the flash while it runs. Reading the flash through the cache stops the processor for about 320 cycles at a time — far longer than the 20 cycles it has per DAC sample — and the receiver loses lock. Instead the second flash controller (SPI1) reads 64 bytes at a time in the background into a small RAM ring; every 16 symbols the loop copies one word out of SPI1’s buffer, which takes about 20 cycles. To make room for that, each symbol takes 484 instead of 480 processor cycles: 160 MHz / 484 = 330.579 kS/s. The details are in the main README.

Türkçe

Video dönüştürücü — https://barisdinc.github.io/ESP32-DATV-SA/converter/

Herhangi bir video dosyasını vericinin video.bin dosyasına web tarayıcınızda, hiçbir şey kurmadan çevirin. Sonra https://espressif.github.io/esptool-js/ ile 0x110000 adresine yazın.

ESP32-DATV-SA, dahili test yayını yerine ESP32-C3’ün kendi 4 MB flash belleğinde saklanan kısa bir videoyu döngüde yayınlayabilir. Yayın sırasında bilgisayar gerekmez. Video flash’ta kendine ait bir bölgede (0x110000 adresi) durur; böylece videoyu firmware’i değiştirmeden istediğiniz zaman değiştirebilir, firmware’i de videoyu kaybetmeden güncelleyebilirsiniz.


Süre	en fazla yaklaşık 35 saniye, döngüde
Görüntü	H.264, 480 piksel genişlik (varsayılan), saniyede 15 kare, yaklaşık 370 kb/s
Ses	MP2 mono, 32 kb/s
Yayın	DVB-S2, QPSK, FEC 3/4, pilotlar açık, roll-off 0.35
Sembol hızı	330.579 kS/s (test yayınının 333 kS/s’inden biraz düşük, neden)
Flash adresi	`0x110000` (`video` bölümü, 2,9 MB)

İş üç bölümden oluşur:

Videoyu hazırlamak: herhangi bir video dosyasından video.bin üretmek; tarayıcıda https://barisdinc.github.io/ESP32-DATV-SA/converter/ ya da Python ile.
https://espressif.github.io/esptool-js/ web yükleyicisiyle karta yazmak: yeni kartta firmware ve video birlikte, videoyu değiştirmek için yalnızca video.
Kartta seçip almak.

1. Videoyu hazırlamak

Tarayıcıda: https://barisdinc.github.io/ESP32-DATV-SA/converter/ adresini açın. Bu sayfa aşağıdaki make_video.py ile aynı işi kurulum gerektirmeden yapar (FFmpeg tarayıcıda WebAssembly olarak çalışır; dosya hiçbir yere yüklenmez). Dosyayı, başlangıcı ve uzunluğu seçin, Dönüştür‘e basın ve …_video.bin‘i indirin. (İnternetsiz: depoda python3 -m http.server -d docs 8000, ardından http://localhost:8000/converter/.) Sonra 2. ya da 3. bölümle devam edin.

Komut satırında: bu adım için Python 3 ve FFmpeg kurulu bir bilgisayar (Windows, macOS veya Linux) gerekir. Her video için bir kez yapılır; karta yazmak için daha sonra yalnızca web tarayıcısı yeterlidir.

Python 3‘ü (https://www.python.org/downloads/; Windows’ta Add python.exe to PATH kutusunu işaretleyin) ve FFmpeg‘i (https://ffmpeg.org/download.html; Linux: sudo apt install ffmpeg, macOS: brew install ffmpeg) kurun. Terminalde ffmpeg -version komutunun çalıştığını kontrol edin.
Projeyi indirin: https://github.com/barisdinc/ESP32-DATV-SA → Code → Download ZIP ve ZIP’i açın, ya da git clone https://github.com/barisdinc/ESP32-DATV-SA.git.
Proje klasöründe bir terminal açın ve Python paketlerini bir kez kurun:
```
python3 -m pip install -r host/requirements.txt
```
(Windows’ta burada ve aşağıda python3 yerine py yazın.)

Video dosyasını üretin. Örnek, projedeki Sintel fragmanının 10. saniyesinden başlayan 20 saniyeyi alır:

python3 host/make_video.py media/sintel_trailer.mp4 --start 10 --seconds 20 -o video.bin

FFmpeg’in okuyabildiği her video dosyası olur (.mp4, .mkv, .mov, .avi, …). İş bitince döngünün süresini, dosya boyutunu ve yazılacağı adresi yazar:

media/sintel_trailer.mp4 from 10 s: 480 px, 15 fps, video 369 kb/s, audio 32 kb/s; ... 20.1 s loop
video.bin: 1668260 bytes (54 % of the partition). Write it at 0x110000: ...

Seçenek	Anlamı
`--start S`	dosyada klibin başladığı yer, saniye (varsayılan 0)
`--seconds S`	döngünün süresi, saniye (varsayılan 20, en fazla yaklaşık 35)
`--width W`	görüntü genişliği, piksel (varsayılan 480; küçük = bu bit hızında daha net, büyük = daha ayrıntılı ama harekette daha bloklu)
`--service-name AD`	alıcının gösterdiği servis adı (varsayılan `yATOLYE-TV`)
`--service-provider AD`	sağlayıcı adı (varsayılan `Technology Community`)
`--ts onizleme.ts`	taşıma akışını ayrıca yazar; önce bilgisayarda izlemek için (VLC veya `ffplay onizleme.ts`)
`-o DOSYA`	çıktı dosyası (varsayılan `video.bin`)

İpucu: alıcıda döngü her başa sardığında kısa bir takılma olur. --start ve --seconds‘ı klip bir sahne geçişinde ya da karanlık bir anda başlayıp bitecek şekilde seçerseniz takılma neredeyse fark edilmez.

2. Firmware ve video birlikte (yeni kart)

Yeni bir kart için ya da firmware’i de güncellerken kullanın. Son sürüm sayfasındaki ESP32-DATV-SA-<sürüm>.bin firmware dosyası (video destekli bir sürüm) ve hazırladığınız video.bin gerekir. Masaüstünde Chrome, Edge veya Opera kullanın; Firefox ve Safari USB cihazlarla konuşamaz.

ESP32-C3’ü veri taşıyan bir USB kablosuyla bilgisayara takın.
https://espressif.github.io/esptool-js/ adresini açın.
Baudrate‘e dokunmadan Connect‘e tıklayın. USB JTAG/serial debug unit portunu seçin (Windows: COM portu, macOS: cu.usbmodem…, Linux: ttyACM0) ve Connect‘e basın.
(Yalnızca yeni kartta) Erase Flash‘a tıklayın ve bitmesini bekleyin. Erase Flash videoyu da siler — yalnızca firmware’i ya da videoyu değiştirirken asla kullanmayın.

Program bölümünde iki satır oluşturun (ikinci satır için Add File‘a tıklayın):

Flash Address	Dosya
`0x0`	`ESP32-DATV-SA-<sürüm>.bin`
`0x110000`	`video.bin`

Yeni satırın adres alanında 0x1000 yazabilir: üzerine yazın. İki adres de tam olarak yukarıdaki gibi olmalı.

Program‘a tıklayın ve %100 olmasını bekleyin (yaklaşık bir dakika).
Kartın RST düğmesine basın (ya da çıkarıp tekrar takın). Kart artık videoyu yayınlar.

3. Yalnızca video (videoyu değiştirmek)

Firmware ve ön panelde kaydedilmiş ayarlar olduğu gibi kalır; yalnızca video değişir.

Yukarıdaki 1–3. adımlar (kartı takın, esptool-js’i açın, Connect).
Erase Flash‘a tıklamayın.
Program bölümünde yalnızca bir satır olsun:

Flash Address Dosya

0x110000 video.bin

Başka bir satır (firmware satırı) varsa Remove düğmesiyle kaldırın.
Program‘a tıklayın, %100’ü bekleyin, RST‘ye basın.

Flash Address	Dosya
`0x110000`	`video.bin`

Firmware açılışta videoyu kontrol eder (bir başlık ve videonun tamamı üzerinden CRC32). Yarım kalmış ya da bozuk bir yazma asla yayınlanmaz: kart o zaman test yayınını gönderir ve ekranda VIDEO none görünür.

Komut satırı (Python, pip install esptool):

esptool --chip esp32c3 write-flash 0x110000 video.bin               # yalnızca video
esptool --chip esp32c3 write-flash 0x0 ESP32-DATV-SA-<sürüm>.bin 0x110000 video.bin   # ikisi birden
esptool --chip esp32c3 erase-region 0x110000 0x1000                 # videoyu silmek

(eski esptool sürümlerinde: esptool.py … write_flash, erase_region)

4. Kaynağı seçmek ve yayını almak

İsteğe bağlı OLED / enkoder ön panelinde ekranın dördüncü satırı kaynaktır:

 BEACON TX       PA OFF
 2300.500           MHz
 VIDEO 20s SR331  -27dB      <- kaynak: VIDEO 20s SR331  ya da  TEST CARD 3/4
 SR 333 kS/s     pilots
 S yATOLYE-TV
 P TEST PATTERN

Enkoderle bu alana gelin, basın, çevirerek VIDEO … ya da TEST CARD 3/4‘ü seçin ve tekrar basın: kart hemen geçiş yapar ve seçimi hatırlar. VIDEO none, flash’ta geçerli bir video olmadığı anlamına gelir; onun yerine test yayını gider. Ön panel yoksa kart, video varsa her zaman videoyu yayınlar.

Video için alıcı ayarları:


Frekans	panelde ayarlı olan (varsayılan 2300.500 MHz)
Standart	DVB-S2, QPSK, FEC 3/4, pilotlar açık, roll-off 0.35
Sembol hızı	330.579 kS/s (alıcı yalnızca tam sayı alıyorsa: 330 veya 331)

Test yayını 333 kS/s’te kalır: kaynağı değiştirince alıcının sembol hızını da değiştirin. Paneldeki frekans, seviye ve PA ikisine de uygulanır; sembol hızı, pilotlar ve isimler yalnızca test yayınına uygulanır — video kendi ayarlarını getirir.

Sorun giderme

Sorun	Çözüm
Ekranda `VIDEO none` yazıyor	Video `0x110000`‘a yazılmamış, yazma tamamlanmamış ya da Erase Flash silmiş. `video.bin`‘i tekrar yazın (3. bölüm). Eski bir `make_video.py` ile üretilmiş `video.bin` yeniden üretilmeli.
Görüntü yok, alıcı kilitlenmiyor	Sembol hızını 330.579 kS/s yapın (333 değil). Paneldeki kaynağın `VIDEO …` olduğunu kontrol edin.
Firmware yükledikten sonra test yayını da yok	Firmware `0x0`‘a yazılmalı (`0x1000` değil).
Firmware yükledikten sonra video kayboldu	Erase Flash kullanılmış. `video.bin`‘i tekrar yazın.
`make_video.py`: “do not fit the partition”	`--seconds`‘ı düşürün.
`make_video.py`: FFmpeg bulunamadı	FFmpeg’i kurun ve aynı terminalde `ffmpeg -version`‘ın çalıştığını kontrol edin.

Kart açılışta videoyu USB seri portundan da bildirir (115200 baud, herhangi bir terminal): VIDEO yATOLYE-TV / Technology Community, 6656400 symbols at 330579 Bd, ya da VIDEO none, VIDEO bad CRC, VIDEO bad length.

Neden 330.58 kS/s?

Video (20 saniye için 1,7 MB) ESP32-C3’ün RAM’ine sığmaz; bu yüzden yayın döngüsü onu çalışırken flash’tan okur. Flash’ı önbellek üzerinden okumak işlemciyi her seferinde yaklaşık 320 çevrim durdurur — DAC örneği başına sahip olduğu 20 çevrimden çok daha uzun — ve alıcı kilidi kaybeder. Bunun yerine ikinci flash denetleyicisi (SPI1) arka planda 64’er bayt okuyup küçük bir RAM halkasına koyar; döngü her 16 sembolde SPI1’in tamponundan bir kelime kopyalar, bu da yaklaşık 20 çevrim sürer. Buna yer açmak için her sembol 480 yerine 484 işlemci çevrimi sürer: 160 MHz / 484 = 330.579 kS/s. Ayrıntılar ana README‘de.

This site is open source. Improve this page.