]> git.sesse.net Git - nageru/blob - README
Implement SRT output.
[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.
3
4
5 Nageru 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 0.7.4.
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  - libmicrohttpd for the embedded web server.
57
58  - x264 for encoding high-quality video suitable for streaming to end users.
59
60  - FFmpeg for muxing, and for encoding audio. You will need at least
61    version 5.0.
62
63  - Working OpenGL; Movit works with almost any modern OpenGL implementation.
64    Nageru has been tested with Intel on Mesa (you want 11.2 or newer, due
65    to critical stability bugfixes), and with NVIDIA's proprietary drivers.
66    The status of AMD's proprietary drivers is currently unknown.
67
68  - libzita-resampler, for resampling sound sources so that they are in sync
69    between sources, and also for oversampling for the peak meter.
70
71  - LuaJIT, for driving the theme engine. You will need at least version 2.1.
72
73  - libjpeg, for encoding MJPEG streams when VA-API JPEG support is not
74    available.
75
76  - Protocol Buffers (protobuf), for storing various forms of settings and
77    state.
78
79  - Meson, for building.
80
81  - Optional: CEF (Chromium Embedded Framework), for HTML graphics.
82    If you build without CEF, the HTMLInput class will not be available from
83    the theme. You can get binary downloads of CEF from
84
85      http://opensource.spotify.com/cefbuilds/index.html
86
87    Simply download the right build for your platform (the “minimal” build
88    is fine) and add -Dcef_dir=<path>/cef_binary_X.XXXX.XXXX.XXXXXXXX_linux64
89    on the meson command line (substituting X with the real version as required).
90
91  - Optional: libsrt, for SRT inputs (by default, Nageru will listen on
92    port 9710, although you can change this port on the command line,
93    turn it off with --srt-port -1, or turn it off live in the UI).
94    SRT can also be used for output in addition to listening for HTTP
95    (see --srt-destination). If you build with libsrt, make sure it is not
96    linked to OpenSSL, for license reasons.
97
98  - Optional: SVT-AV1, for encoding high-quality video suitable for streaming to
99    end users (higher quality than using x264, but not nearly as mature).
100    You will need at least version 1.5.0.
101
102
103 Futatabi also needs:
104
105  - A fast GPU with OpenGL 4.5 support (GTX 1080 or similar recommended for
106    best quality at HD resolutions, although 950 should work).
107
108  - SQLite, for storing state.
109
110
111 If on Debian bullseye or something similar, you can install everything you need
112 with:
113
114   apt install qtbase5-dev libqt5opengl5-dev qt5-default \
115     pkg-config libmicrohttpd-dev libusb-1.0-0-dev libluajit-5.1-dev \
116     libzita-resampler-dev libva-dev libavcodec-dev libavformat-dev \
117     libswscale-dev libavresample-dev libmovit-dev libegl1-mesa-dev \
118     libasound2-dev libx264-dev libbmusb-dev protobuf-compiler \
119     libprotobuf-dev libsqlite3-dev meson libjpeg-dev libsrt-gnutls-dev
120
121 Exceptions as of July 2022:
122
123   - Debian does not carry CEF (but it is optional). You can get experimental
124     (and not security-supported) CEF Debian packages built for unstable at
125     http://storage.sesse.net/cef/, and then configure Nageru with
126
127      meson obj -Dcef_dir=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/cef -Dcef_build_type=system -Dcef_no_icudtl=true
128
129   - Debian's SVT-AV1 is too old, so you will need to compile it yourself
130     if you wish to use it for streaming.
131
132
133 The patches/ directory contains a patch that helps zita-resampler performance.
134 It is meant for upstream, but was not in at the time Nageru was released.
135 It is taken to be by Steinar H. Gunderson <sesse@google.com> (ie., my ex-work
136 email), and under the same license as zita-resampler itself.
137
138 Nageru and Futatabi use Meson to build. For a default build (building both),
139 type
140
141   meson obj && cd obj && ninja
142
143 To start Nageru, just hook up your equipment, and then type “./nageru”.
144 For Futatabi documentation, please see https://nageru.sesse.net/doc/.
145
146 It is strongly recommended to have the rights to run at real-time priority;
147 it will make the USB3 threads do so, which will make them a lot more stable.
148 (A reasonable hack for testing is probably just to run it as root using sudo,
149 although you might not want to do that in production.) Note also that if you
150 are running a desktop compositor, it will steal significant amounts of GPU
151 performance. The same goes for PulseAudio.
152
153 Nageru will open a HTTP server at port 9095, where you can extract a live
154 H264+PCM signal in nut mux (e.g. http://127.0.0.1:9095/stream.nut).
155 It is probably too high bitrate (~25 Mbit/sec depending on content) to send to
156 users, but you can easily send it around in your internal network and then
157 transcode it in e.g. VLC. A copy of the stream (separately muxed) will also
158 be saved live to local disk.
159
160 If you have a fast CPU (typically a quadcore desktop; most laptops will spend
161 most of their CPU on running Nageru itself), you can use x264 for the outgoing
162 stream instead of Quick Sync; it is much better quality for the same bitrate,
163 and also has proper bitrate controls. Simply add --http-x264-video on the
164 command line. (You may also need to add something like "--x264-preset veryfast",
165 since the default "medium" preset might be too CPU-intensive, but YMMV.)
166 The stream saved to disk will still be the Quick Sync-encoded stream, as it is
167 typically higher bitrate and thus also higher quality. Note that if you add
168 ".metacube" at the end of the URL (e.g. "http://127.0.0.1:9095/stream.ts.metacube"),
169 you will get a stream suitable for streaming through the Cubemap video reflector
170 (cubemap.sesse.net). A typical example would be:
171
172   ./nageru --http-x264-video --x264-preset veryfast --x264-tune film \
173       --http-mux mp4 --http-audio-codec libfdk_aac --http-audio-bitrate 128
174
175 If you are comfortable with using all your remaining CPU power on the machine
176 for x264, try --x264-speedcontrol, which will try to adjust the preset
177 dynamically for maximum quality, at the expense of somewhat higher delay.
178
179 See --help for more information on options in general.
180
181 The name “Nageru” is a play on the Japanese verb 投げる (nageru), which means
182 to throw or cast. (I also later learned that it could mean to face defeat or
183 give up, but that's not the intended meaning.)
184
185 The name “Futatabi” comes from the Japanese adverb 再び (futatabi), which means
186 “again” or “for the second time”.
187
188
189 Nageru's home page is at https://nageru.sesse.net/, where you can also find
190 contact information, full documentation and link to the latest version.
191
192
193 Legalese: TL;DR: Everything is GPLv3-or-newer compatible, and see
194 Intel's copyright license at quicksync_encoder.h.
195
196
197 Nageru is Copyright (C) 2015 Steinar H. Gunderson <steinar+nageru@gunderson.no>.
198 Portions Copyright (C) 2003 Rune Holm.
199 Portions Copyright (C) 2010-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
200 Portions Copyright (C) 2012-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
201 Portions Copyright (C) 2008-2015 Fons Adriaensen <fons@linuxaudio.org>.
202 Portions Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
203 Portions Copyright (C) 2019 Yngve Molnes.
204
205
206 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
207 it under the terms of the GNU General Public License as published by
208 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
209 (at your option) any later version.
210
211 This program is distributed in the hope that it will be useful,
212 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
213 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
214 GNU General Public License for more details.
215
216 You should have received a copy of the GNU General Public License
217 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
218
219
220 Portions of quicksync_encoder.h and quicksync_encoder.cpp:
221
222 Copyright (c) 2007-2013 Intel Corporation. All Rights Reserved.
223
224 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
225 copy of this software and associated documentation files (the
226 "Software"), to deal in the Software without restriction, including
227 without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
228 distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
229 permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
230 the following conditions:
231
232 The above copyright notice and this permission notice (including the
233 next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
234 of the Software.
235
236 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
237 OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
238 MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
239 IN NO EVENT SHALL PRECISION INSIGHT AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
240 ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
241 TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
242 SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
243
244
245 All files in decklink/:
246
247 Copyright (c) 2009 Blackmagic Design
248 Copyright (c) 2015 Blackmagic Design
249
250 Permission is hereby granted, free of charge, to any person or organization
251 obtaining a copy of the software and accompanying documentation covered by
252 this license (the "Software") to use, reproduce, display, distribute,
253 execute, and transmit the Software, and to prepare derivative works of the
254 Software, and to permit third-parties to whom the Software is furnished to
255 do so, all subject to the following:
256
257 The copyright notices in the Software and this entire statement, including
258 the above license grant, this restriction and the following disclaimer,
259 must be included in all copies of the Software, in whole or in part, and
260 all derivative works of the Software, unless such copies or derivative
261 works are solely in the form of machine-executable object code generated by
262 a source language processor.
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,
266 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, TITLE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT
267 SHALL THE COPYRIGHT HOLDERS OR ANYONE DISTRIBUTING THE SOFTWARE BE LIABLE
268 FOR ANY DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
269 ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
270 DEALINGS IN THE SOFTWARE.