]> git.sesse.net Git - nageru/blob - README
Update the feature list, a bit overdue.
[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  - Comprehensive monitoring through Prometheus metrics.
26
27 [1] For reference, that is: Core i7 4600U (dualcore 2.10GHz, clocks down
28 to 800 MHz after 30 seconds due to thermal constraints), Intel HD Graphics
29 4400 (ie., without the extra L4 cache from Iris Pro), single-channel DDR3 RAM
30 (so 12.8 GB/sec theoretical memory bandwidth, shared between CPU and GPU).
31
32
33 Nageru is in beta stage. It currently needs:
34
35  - An Intel processor with Intel Quick Sync, or otherwise some hardware
36    H.264 encoder exposed through VA-API. Note that you can use VA-API over
37    DRM instead of X11, to use a non-Intel GPU for rendering but still use
38    Quick Sync (by giving e.g. “--va-display /dev/dri/renderD128”).
39
40  - Two or more Blackmagic USB3 or PCI cards, either HDMI or SDI.
41    The PCI cards need Blackmagic's own drivers installed. The USB3 cards
42    are driven through the “bmusb” driver, using libusb-1.0. If you want
43    zerocopy USB, you need libusb 1.0.21 or newer, as well as a recent
44    kernel (4.6.0 or newer). Zerocopy USB helps not only for performance,
45    but also for stability. You need at least version 0.7.0.
46
47  - Movit, my GPU-based video filter library (https://movit.sesse.net).
48    You will need at least version 1.5.2.
49
50  - Qt 5.5 or newer for the GUI.
51
52  - QCustomPlot for the histogram display in the frame analyzer.
53
54  - libmicrohttpd for the embedded web server.
55
56  - x264 for encoding high-quality video suitable for streaming to end users.
57
58  - ffmpeg for muxing, and for encoding audio. You will need at least
59    version 3.1.
60
61  - Working OpenGL; Movit works with almost any modern OpenGL implementation.
62    Nageru has been tested with Intel on Mesa (you want 11.2 or newer, due
63    to critical stability bugfixes), and with NVIDIA's proprietary drivers.
64    AMD's proprietary drivers (fglrx) are known not to work due to driver bugs;
65    I am in contact with AMD to try to get this resolved.
66
67  - libzita-resampler, for resampling sound sources so that they are in sync
68    between sources, and also for oversampling for the peak meter.
69
70  - Lua, for driving the theme engine.
71
72  - libpci, for printing friendly PCI device names in an error message.
73
74
75 If on Debian stretch or something similar, you can install everything you need
76 with:
77
78   apt install qtbase5-dev libqt5opengl5-dev qt5-default libqcustomplot-dev \
79     pkg-config libmicrohttpd-dev libusb-1.0-0-dev liblua5.2-dev \
80     libzita-resampler-dev libva-dev libavcodec-dev libavformat-dev \
81     libswscale-dev libavresample-dev libmovit-dev libegl1-mesa-dev \
82     libasound2-dev libx264-dev libbmusb-dev protobuf-compiler \
83     libprotobuf-dev libpci-dev
84
85 Exceptions as of July 2017:
86
87   - You will need Movit from unstable; stretch only has 1.4.0.
88
89   - You will need bmusb from unstable; stretch only has 0.5.4.
90
91 The patches/ directory contains a patch that helps zita-resampler performance.
92 It is meant for upstream, but was not in at the time Nageru was released.
93 It is taken to be by Steinar H. Gunderson <sesse@google.com> (ie., my ex-work
94 email), and under the same license as zita-resampler itself.
95
96 To start it, just hook up your equipment, type “make” and then “./nageru”.
97 It is strongly recommended to have the rights to run at real-time priority;
98 it will make the USB3 threads do so, which will make them a lot more stable.
99 (A reasonable hack for testing is probably just to run it as root using sudo,
100 although you might not want to do that in production.) Note also that if you
101 are running a desktop compositor, it will steal significant amounts of GPU
102 performance. The same goes for PulseAudio.
103
104 Nageru will open a HTTP server at port 9095, where you can extract a live
105 H264+PCM signal in nut mux (e.g. http://127.0.0.1:9095/stream.nut).
106 It is probably too high bitrate (~25 Mbit/sec depending on content) to send to
107 users, but you can easily send it around in your internal network and then
108 transcode it in e.g. VLC. A copy of the stream (separately muxed) will also
109 be saved live to local disk.
110
111 If you have a fast CPU (typically a quadcore desktop; most laptops will spend
112 most of their CPU on running Nageru itself), you can use x264 for the outgoing
113 stream instead of Quick Sync; it is much better quality for the same bitrate,
114 and also has proper bitrate controls. Simply add --http-x264-video on the
115 command line. (You may also need to add something like "--x264-preset veryfast",
116 since the default "medium" preset might be too CPU-intensive, but YMMV.)
117 The stream saved to disk will still be the Quick Sync-encoded stream, as it is
118 typically higher bitrate and thus also higher quality. Note that if you add
119 ".metacube" at the end of the URL (e.g. "http://127.0.0.1:9095/stream.ts.metacube"),
120 you will get a stream suitable for streaming through the Cubemap video reflector
121 (cubemap.sesse.net). A typical example would be:
122
123   ./nageru --http-x264-video --x264-preset veryfast --x264-tune film \
124       --http-mux mp4 --http-audio-codec libfdk_aac --http-audio-bitrate 128
125
126 If you are comfortable with using all your remaining CPU power on the machine
127 for x264, try --x264-speedcontrol, which will try to adjust the preset
128 dynamically for maximum quality, at the expense of somewhat higher delay.
129
130 See --help for more information on options in general.
131
132 The name “Nageru” is a play on the Japanese verb 投げる (nageru), which means
133 to throw or cast. (I also later learned that it could mean to face defeat or
134 give up, but that's not the intended meaning.)
135
136
137 Nageru's home page is at https://nageru.sesse.net/, where you can also find
138 contact information and link to the latest version.
139
140
141 Legalese: TL;DR: Everything is GPLv3-or-newer compatible, and see
142 Intel's copyright license at quicksync_encoder.h.
143
144
145 Nageru is Copyright (C) 2015 Steinar H. Gunderson <steinar+nageru@gunderson.no>.
146 Portions Copyright (C) 2003 Rune Holm.
147 Portions Copyright (C) 2010-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
148 Portions Copyright (C) 2012-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
149 Portions Copyright (C) 2008-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
150 Portions Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
151
152
153 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
154 it under the terms of the GNU General Public License as published by
155 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
156 (at your option) any later version.
157
158 This program is distributed in the hope that it will be useful,
159 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
160 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
161 GNU General Public License for more details.
162
163 You should have received a copy of the GNU General Public License
164 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
165
166
167 Portions of quicksync_encoder.h and quicksync_encoder.cpp:
168
169 Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
170
171 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
172 copy of this software and associated documentation files (the
173 "Software"), to deal in the Software without restriction, including
174 without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
175 distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
176 permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
177 the following conditions:
178
179 The above copyright notice and this permission notice (including the
180 next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
181 of the Software.
182
183 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
184 OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
185 MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
186 IN NO EVENT SHALL PRECISION INSIGHT AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
187 ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
188 TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
189 SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
190
191
192 All files in decklink/:
193
194 Copyright (c) 2009 Blackmagic Design
195 Copyright (c) 2015 Blackmagic Design
196
197 Permission is hereby granted, free of charge, to any person or organization
198 obtaining a copy of the software and accompanying documentation covered by
199 this license (the "Software") to use, reproduce, display, distribute,
200 execute, and transmit the Software, and to prepare derivative works of the
201 Software, and to permit third-parties to whom the Software is furnished to
202 do so, all subject to the following:
203
204 The copyright notices in the Software and this entire statement, including
205 the above license grant, this restriction and the following disclaimer,
206 must be included in all copies of the Software, in whole or in part, and
207 all derivative works of the Software, unless such copies or derivative
208 works are solely in the form of machine-executable object code generated by
209 a source language processor.
210
211 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
212 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
213 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, TITLE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT
214 SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR ANYONE DISTRIBUTING THE SOFTWARE BE LIABLE
215 FOR ANY DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
216 ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
217 DEALINGS IN THE SOFTWARE.