]> git.sesse.net Git - nageru/blob - README
Fix an issue where the mixer lagging too much behind CEF would cause us to display...
[nageru] / README
1 Nageru is a live video mixer, based around the standard M/E workflow.
2
3
4 Features:
5
6  - High performance on modest hardware (720p60 with two input streams
7    on my Thinkpad X240[1]); almost all pixel processing is done on the GPU.
8
9  - High output quality; Lanczos3 scaling, subpixel precision everywhere,
10    white balance adjustment, mix of 16- and 32-bit floating point
11    for intermediate calculations, dithered output, optional 10-bit input
12    and output support.
13
14  - Proper sound support: Syncing of multiple unrelated sources through
15    high-quality resampling, multichannel mixing with separate effects
16    per-bus, cue out for headphones, dynamic range compression,
17    three-band graphical EQ (pluss a fixed low-cut), level meters conforming
18    to EBU R128, automation via MIDI controllers.
19
20  - Theme engine encapsulating the design demands of each individual
21    event; Lua code is responsible for setting up the pixel processing
22    pipelines, running transitions etc., so that the visual look is
23    consistent between operators.
24
25  - HTML rendering (through Chromium Embedded Framework), for high-quality
26    and flexible overlay or other graphics.
27
28  - Comprehensive monitoring through Prometheus metrics.
29
30 [1] For reference, that is: Core i7 4600U (dualcore 2.10GHz, clocks down
31 to 800 MHz after 30 seconds due to thermal constraints), Intel HD Graphics
32 4400 (ie., without the extra L4 cache from Iris Pro), single-channel DDR3 RAM
33 (so 12.8 GB/sec theoretical memory bandwidth, shared between CPU and GPU).
34
35
36 Nageru is in beta stage. It currently needs:
37
38  - An Intel processor with Intel Quick Sync, or otherwise some hardware
39    H.264 encoder exposed through VA-API. Note that you can use VA-API over
40    DRM instead of X11, to use a non-Intel GPU for rendering but still use
41    Quick Sync (by giving e.g. “--va-display /dev/dri/renderD128”).
42
43  - Two or more Blackmagic USB3 or PCI cards, either HDMI or SDI.
44    The PCI cards need Blackmagic's own drivers installed. The USB3 cards
45    are driven through the “bmusb” driver, using libusb-1.0. If you want
46    zerocopy USB, you need libusb 1.0.21 or newer, as well as a recent
47    kernel (4.6.0 or newer). Zerocopy USB helps not only for performance,
48    but also for stability. You need at least version 0.7.0.
49
50  - Movit, my GPU-based video filter library (https://movit.sesse.net).
51    You will need at least version 1.5.2.
52
53  - Qt 5.5 or newer for the GUI.
54
55  - QCustomPlot for the histogram display in the frame analyzer.
56
57  - libmicrohttpd for the embedded web server.
58
59  - x264 for encoding high-quality video suitable for streaming to end users.
60
61  - ffmpeg for muxing, and for encoding audio. You will need at least
62    version 3.1.
63
64  - Working OpenGL; Movit works with almost any modern OpenGL implementation.
65    Nageru has been tested with Intel on Mesa (you want 11.2 or newer, due
66    to critical stability bugfixes), and with NVIDIA's proprietary drivers.
67    AMD's proprietary drivers (fglrx) are known not to work due to driver bugs;
68    I am in contact with AMD to try to get this resolved.
69
70  - libzita-resampler, for resampling sound sources so that they are in sync
71    between sources, and also for oversampling for the peak meter.
72
73  - LuaJIT, for driving the theme engine.
74
75  - libpci, for printing friendly PCI device names in an error message.
76
77  - Optional: CEF (Chromium Embedded Framework), for HTML graphics.
78    If you build without CEF, the HTMLInput class will not be available from
79    the theme. You can get binary downloads of CEF from
80
81      http://opensource.spotify.com/cefbuilds/index.html
82
83    Simply download the right build for your platform (the “minimal” build
84    is fine) and add CEF_DIR=<path>/cef_binary_X.XXXX.XXXX.XXXXXXXX_linux64
85    on the make command line (substituting X with the real version as required).
86
87
88 If on Debian stretch or something similar, you can install everything you need
89 with:
90
91   apt install qtbase5-dev libqt5opengl5-dev qt5-default libqcustomplot-dev \
92     pkg-config libmicrohttpd-dev libusb-1.0-0-dev libluajit-5.1-dev \
93     libzita-resampler-dev libva-dev libavcodec-dev libavformat-dev \
94     libswscale-dev libavresample-dev libmovit-dev libegl1-mesa-dev \
95     libasound2-dev libx264-dev libbmusb-dev protobuf-compiler \
96     libprotobuf-dev libpci-dev
97
98 Exceptions as of February 2018:
99
100   - You will need Movit from unstable; stretch only has 1.4.0.
101
102   - You will need bmusb from unstable; stretch only has 0.5.4.
103
104   - Debian does not carry CEF (but it is optional).
105
106 The patches/ directory contains a patch that helps zita-resampler performance.
107 It is meant for upstream, but was not in at the time Nageru was released.
108 It is taken to be by Steinar H. Gunderson <sesse@google.com> (ie., my ex-work
109 email), and under the same license as zita-resampler itself.
110
111 To start it, just hook up your equipment, type “make” and then “./nageru”.
112 It is strongly recommended to have the rights to run at real-time priority;
113 it will make the USB3 threads do so, which will make them a lot more stable.
114 (A reasonable hack for testing is probably just to run it as root using sudo,
115 although you might not want to do that in production.) Note also that if you
116 are running a desktop compositor, it will steal significant amounts of GPU
117 performance. The same goes for PulseAudio.
118
119 Nageru will open a HTTP server at port 9095, where you can extract a live
120 H264+PCM signal in nut mux (e.g. http://127.0.0.1:9095/stream.nut).
121 It is probably too high bitrate (~25 Mbit/sec depending on content) to send to
122 users, but you can easily send it around in your internal network and then
123 transcode it in e.g. VLC. A copy of the stream (separately muxed) will also
124 be saved live to local disk.
125
126 If you have a fast CPU (typically a quadcore desktop; most laptops will spend
127 most of their CPU on running Nageru itself), you can use x264 for the outgoing
128 stream instead of Quick Sync; it is much better quality for the same bitrate,
129 and also has proper bitrate controls. Simply add --http-x264-video on the
130 command line. (You may also need to add something like "--x264-preset veryfast",
131 since the default "medium" preset might be too CPU-intensive, but YMMV.)
132 The stream saved to disk will still be the Quick Sync-encoded stream, as it is
133 typically higher bitrate and thus also higher quality. Note that if you add
134 ".metacube" at the end of the URL (e.g. "http://127.0.0.1:9095/stream.ts.metacube"),
135 you will get a stream suitable for streaming through the Cubemap video reflector
136 (cubemap.sesse.net). A typical example would be:
137
138   ./nageru --http-x264-video --x264-preset veryfast --x264-tune film \
139       --http-mux mp4 --http-audio-codec libfdk_aac --http-audio-bitrate 128
140
141 If you are comfortable with using all your remaining CPU power on the machine
142 for x264, try --x264-speedcontrol, which will try to adjust the preset
143 dynamically for maximum quality, at the expense of somewhat higher delay.
144
145 See --help for more information on options in general.
146
147 The name “Nageru” is a play on the Japanese verb 投げる (nageru), which means
148 to throw or cast. (I also later learned that it could mean to face defeat or
149 give up, but that's not the intended meaning.)
150
151
152 Nageru's home page is at https://nageru.sesse.net/, where you can also find
153 contact information and link to the latest version.
154
155
156 Legalese: TL;DR: Everything is GPLv3-or-newer compatible, and see
157 Intel's copyright license at quicksync_encoder.h.
158
159
160 Nageru is Copyright (C) 2015 Steinar H. Gunderson <steinar+nageru@gunderson.no>.
161 Portions Copyright (C) 2003 Rune Holm.
162 Portions Copyright (C) 2010-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
163 Portions Copyright (C) 2012-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
164 Portions Copyright (C) 2008-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
165 Portions Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
166
167
168 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
169 it under the terms of the GNU General Public License as published by
170 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
171 (at your option) any later version.
172
173 This program is distributed in the hope that it will be useful,
174 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
175 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
176 GNU General Public License for more details.
177
178 You should have received a copy of the GNU General Public License
179 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
180
181
182 Portions of quicksync_encoder.h and quicksync_encoder.cpp:
183
184 Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
185
186 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
187 copy of this software and associated documentation files (the
188 "Software"), to deal in the Software without restriction, including
189 without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
190 distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
191 permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
192 the following conditions:
193
194 The above copyright notice and this permission notice (including the
195 next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
196 of the Software.
197
198 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
199 OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
200 MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
201 IN NO EVENT SHALL PRECISION INSIGHT AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
202 ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
203 TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
204 SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
205
206
207 All files in decklink/:
208
209 Copyright (c) 2009 Blackmagic Design
210 Copyright (c) 2015 Blackmagic Design
211
212 Permission is hereby granted, free of charge, to any person or organization
213 obtaining a copy of the software and accompanying documentation covered by
214 this license (the "Software") to use, reproduce, display, distribute,
215 execute, and transmit the Software, and to prepare derivative works of the
216 Software, and to permit third-parties to whom the Software is furnished to
217 do so, all subject to the following:
218
219 The copyright notices in the Software and this entire statement, including
220 the above license grant, this restriction and the following disclaimer,
221 must be included in all copies of the Software, in whole or in part, and
222 all derivative works of the Software, unless such copies or derivative
223 works are solely in the form of machine-executable object code generated by
224 a source language processor.
225
226 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
227 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
228 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, TITLE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT
229 SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR ANYONE DISTRIBUTING THE SOFTWARE BE LIABLE
230 FOR ANY DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
231 ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
232 DEALINGS IN THE SOFTWARE.