]> git.sesse.net Git - nageru/blob - README
Document the undocumentedness of Futatabi.
[nageru] / README
1 Nageru is a live video mixer, based around the standard M/E workflow.
2 Futatabi is a multicamera slow motion video server (currently undocumented).
3
4
5 Features:
6
7  - High performance on modest hardware (720p60 with two input streams
8    on my Thinkpad X240[1]); almost all pixel processing is done on the GPU.
9
10  - High output quality; Lanczos3 scaling, subpixel precision everywhere,
11    white balance adjustment, mix of 16- and 32-bit floating point
12    for intermediate calculations, dithered output, optional 10-bit input
13    and output support.
14
15  - Proper sound support: Syncing of multiple unrelated sources through
16    high-quality resampling, multichannel mixing with separate effects
17    per-bus, cue out for headphones, dynamic range compression,
18    three-band graphical EQ (pluss a fixed low-cut), level meters conforming
19    to EBU R128, automation via MIDI controllers.
20
21  - Theme engine encapsulating the design demands of each individual
22    event; Lua code is responsible for setting up the pixel processing
23    pipelines, running transitions etc., so that the visual look is
24    consistent between operators.
25
26  - HTML rendering (through Chromium Embedded Framework), for high-quality
27    and flexible overlay or other graphics.
28
29  - Comprehensive monitoring through Prometheus metrics.
30
31 [1] For reference, that is: Core i7 4600U (dualcore 2.10GHz, clocks down
32 to 800 MHz after 30 seconds due to thermal constraints), Intel HD Graphics
33 4400 (ie., without the extra L4 cache from Iris Pro), single-channel DDR3 RAM
34 (so 12.8 GB/sec theoretical memory bandwidth, shared between CPU and GPU).
35
36
37 Nageru currently needs:
38
39  - An Intel processor with Intel Quick Sync, or otherwise some hardware
40    H.264 encoder exposed through VA-API. Note that you can use VA-API over
41    DRM instead of X11, to use a non-Intel GPU for rendering but still use
42    Quick Sync (Nageru does this automatically for you if needed).
43
44  - Two or more Blackmagic USB3 or PCI cards, either HDMI or SDI.
45    The PCI cards need Blackmagic's own drivers installed. The USB3 cards
46    are driven through the “bmusb” driver, using libusb-1.0. If you want
47    zerocopy USB, you need libusb 1.0.21 or newer, as well as a recent
48    kernel (4.6.0 or newer). Zerocopy USB helps not only for performance,
49    but also for stability. You need at least version 0.7.3.
50
51  - Movit, my GPU-based video filter library (https://movit.sesse.net).
52    You will need at least version 1.5.2.
53
54  - Qt 5.5 or newer for the GUI.
55
56  - QCustomPlot for the histogram display in the frame analyzer.
57
58  - libmicrohttpd for the embedded web server.
59
60  - x264 for encoding high-quality video suitable for streaming to end users.
61
62  - ffmpeg for muxing, and for encoding audio. You will need at least
63    version 3.1.
64
65  - Working OpenGL; Movit works with almost any modern OpenGL implementation.
66    Nageru has been tested with Intel on Mesa (you want 11.2 or newer, due
67    to critical stability bugfixes), and with NVIDIA's proprietary drivers.
68    The status of AMD's proprietary drivers is currently unknown.
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  - SQLite, for storing Futatabi state.
76
77  - Meson, for building.
78
79  - Optional: CEF (Chromium Embedded Framework), for HTML graphics.
80    If you build without CEF, the HTMLInput class will not be available from
81    the theme. You can get binary downloads of CEF from
82
83      http://opensource.spotify.com/cefbuilds/index.html
84
85    Simply download the right build for your platform (the “minimal” build
86    is fine) and add -Dcef_dir=<path>/cef_binary_X.XXXX.XXXX.XXXXXXXX_linux64
87    on the meson command line (substituting X with the real version as required).
88
89
90 If on Debian stretch or something similar, you can install everything you need
91 with:
92
93   apt install qtbase5-dev libqt5opengl5-dev qt5-default libqcustomplot-dev \
94     pkg-config libmicrohttpd-dev libusb-1.0-0-dev libluajit-5.1-dev \
95     libzita-resampler-dev libva-dev libavcodec-dev libavformat-dev \
96     libswscale-dev libavresample-dev libmovit-dev libegl1-mesa-dev \
97     libasound2-dev libx264-dev libbmusb-dev protobuf-compiler \
98     libprotobuf-dev libsqlite3-dev meson
99
100 Exceptions as of November 2018:
101
102   - You will need Movit from testing or unstable; stretch only has 1.4.0.
103
104   - You will need bmusb from testing or unstable; stretch only has 0.5.4.
105
106   - You will need a Meson backport; the version in stretch is too old.
107
108   - Debian does not carry CEF (but it is optional). You can get experimental
109     (and not security-supported) CEF Debian packages built for unstable at
110     http://storage.sesse.net/cef/, and then configure Nageru with
111
112      meson obj -Dcef_dir=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/cef -Dcef_build_type=system -Dcef_no_icudtl=true
113
114 The patches/ directory contains a patch that helps zita-resampler performance.
115 It is meant for upstream, but was not in at the time Nageru was released.
116 It is taken to be by Steinar H. Gunderson <sesse@google.com> (ie., my ex-work
117 email), and under the same license as zita-resampler itself.
118
119 Nageru uses Meson to build. For a default build, type
120
121   meson obj && cd obj && ninja
122
123 To start it, just hook up your equipment, and then type “./nageru”.
124
125 It is strongly recommended to have the rights to run at real-time priority;
126 it will make the USB3 threads do so, which will make them a lot more stable.
127 (A reasonable hack for testing is probably just to run it as root using sudo,
128 although you might not want to do that in production.) Note also that if you
129 are running a desktop compositor, it will steal significant amounts of GPU
130 performance. The same goes for PulseAudio.
131
132 Nageru will open a HTTP server at port 9095, where you can extract a live
133 H264+PCM signal in nut mux (e.g. http://127.0.0.1:9095/stream.nut).
134 It is probably too high bitrate (~25 Mbit/sec depending on content) to send to
135 users, but you can easily send it around in your internal network and then
136 transcode it in e.g. VLC. A copy of the stream (separately muxed) will also
137 be saved live to local disk.
138
139 If you have a fast CPU (typically a quadcore desktop; most laptops will spend
140 most of their CPU on running Nageru itself), you can use x264 for the outgoing
141 stream instead of Quick Sync; it is much better quality for the same bitrate,
142 and also has proper bitrate controls. Simply add --http-x264-video on the
143 command line. (You may also need to add something like "--x264-preset veryfast",
144 since the default "medium" preset might be too CPU-intensive, but YMMV.)
145 The stream saved to disk will still be the Quick Sync-encoded stream, as it is
146 typically higher bitrate and thus also higher quality. Note that if you add
147 ".metacube" at the end of the URL (e.g. "http://127.0.0.1:9095/stream.ts.metacube"),
148 you will get a stream suitable for streaming through the Cubemap video reflector
149 (cubemap.sesse.net). A typical example would be:
150
151   ./nageru --http-x264-video --x264-preset veryfast --x264-tune film \
152       --http-mux mp4 --http-audio-codec libfdk_aac --http-audio-bitrate 128
153
154 If you are comfortable with using all your remaining CPU power on the machine
155 for x264, try --x264-speedcontrol, which will try to adjust the preset
156 dynamically for maximum quality, at the expense of somewhat higher delay.
157
158 See --help for more information on options in general.
159
160 The name “Nageru” is a play on the Japanese verb 投げる (nageru), which means
161 to throw or cast. (I also later learned that it could mean to face defeat or
162 give up, but that's not the intended meaning.)
163
164
165 Nageru's home page is at https://nageru.sesse.net/, where you can also find
166 contact information, full documentation and link to the latest version.
167
168
169 Legalese: TL;DR: Everything is GPLv3-or-newer compatible, and see
170 Intel's copyright license at quicksync_encoder.h.
171
172
173 Nageru is Copyright (C) 2015 Steinar H. Gunderson <steinar+nageru@gunderson.no>.
174 Portions Copyright (C) 2003 Rune Holm.
175 Portions Copyright (C) 2010-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
176 Portions Copyright (C) 2012-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
177 Portions Copyright (C) 2008-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
178 Portions Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
179
180
181 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
182 it under the terms of the GNU General Public License as published by
183 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
184 (at your option) any later version.
185
186 This program is distributed in the hope that it will be useful,
187 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
188 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
189 GNU General Public License for more details.
190
191 You should have received a copy of the GNU General Public License
192 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
193
194
195 Portions of quicksync_encoder.h and quicksync_encoder.cpp:
196
197 Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
198
199 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
200 copy of this software and associated documentation files (the
201 "Software"), to deal in the Software without restriction, including
202 without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
203 distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
204 permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
205 the following conditions:
206
207 The above copyright notice and this permission notice (including the
208 next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
209 of the Software.
210
211 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
212 OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
213 MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
214 IN NO EVENT SHALL PRECISION INSIGHT AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
215 ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
216 TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
217 SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
218
219
220 All files in decklink/:
221
222 Copyright (c) 2009 Blackmagic Design
223 Copyright (c) 2015 Blackmagic Design
224
225 Permission is hereby granted, free of charge, to any person or organization
226 obtaining a copy of the software and accompanying documentation covered by
227 this license (the "Software") to use, reproduce, display, distribute,
228 execute, and transmit the Software, and to prepare derivative works of the
229 Software, and to permit third-parties to whom the Software is furnished to
230 do so, all subject to the following:
231
232 The copyright notices in the Software and this entire statement, including
233 the above license grant, this restriction and the following disclaimer,
234 must be included in all copies of the Software, in whole or in part, and
235 all derivative works of the Software, unless such copies or derivative
236 works are solely in the form of machine-executable object code generated by
237 a source language processor.
238
239 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
240 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
241 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, TITLE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT
242 SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR ANYONE DISTRIBUTING THE SOFTWARE BE LIABLE
243 FOR ANY DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
244 ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
245 DEALINGS IN THE SOFTWARE.
246
247
248 Marked parts of theme.cpp (Lua shims):
249
250 The MIT License (MIT)
251
252 Copyright (c) 2013 Hisham Muhammad
253
254 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
255 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
256 the Software without restriction, including without limitation the rights to
257 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of
258 the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,
259 subject to the following conditions:
260
261 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
262 copies or substantial portions of the Software.
263
264 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
265 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS
266 FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR
267 COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER
268 IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
269 CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.