อัลตร้ากริด

UltraGrid - การทำงานร่วมกันที่มีความคมชัดสูง

• ลิขสิทธิ์ (c) 2001-2004 มหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย

• ลิขสิทธิ์ (c) 2003-2004 มหาวิทยาลัยกลาสโกว์

• ลิขสิทธิ์ (c) 2013-2014 Fundació i2CAT, อินเทอร์เน็ต และ Innovació Digital และ Catalunya

• ลิขสิทธิ์ (c) 2005-2023 CESNET zspo

• สงวนลิขสิทธิ์.

ซอฟต์แวร์นี้เผยแพร่ภายใต้ใบอนุญาต โปรดดูไฟล์ลิขสิทธิ์เพื่อดูข้อกำหนดและเงื่อนไขฉบับเต็ม

สารบัญ

• เกี่ยวกับอัลตร้ากริด

• ข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

• ซอฟต์แวร์ที่จำเป็นเบื้องต้น

• การใช้ระบบ UltraGrid

• เอกสารประกอบ

เกี่ยวกับอัลตร้ากริด

UltraGrid นำโดยห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีเครือข่ายขั้นสูง (Sitola) ของ CESNET เป็นการนำซอฟต์แวร์ไปใช้ในการส่งสัญญาณวิดีโอและเสียงที่มีความหน่วงต่ำคุณภาพสูงโดยใช้ฮาร์ดแวร์สินค้าโภคภัณฑ์ ความละเอียดที่รองรับมีตั้งแต่ HD (1920x1080) สูงสุด 8K (7680x2160) สูงสุด 60 เฟรมต่อวินาที คุณสมบัติอื่นๆ แสดงไว้ที่นี่

คุณภาพสูงสามารถทำได้โดยใช้สตรีมที่ไม่มีการบีบอัดหรือสตรีมที่มีอัตราส่วนการบีบอัดต่ำมาก เวลาแฝงในการส่งข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง (เช่น ตลอดทางจากกล้องไปยังจอแสดงผล) อยู่ที่ประมาณ 100 มิลลิวินาที แต่จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับกล้องและการ์ดจับภาพที่ใช้ เดิมที UltraGrid เป็นโครงการวิจัยที่ใช้เพื่อสาธิตความเป็นไปได้ของเครือข่าย 10Gbps และเพื่อศึกษาการกระจายข้อมูลแบบหลายจุดในสภาพแวดล้อมดังกล่าว ความก้าวหน้าล่าสุดในด้านตัวแปลงสัญญาณที่มีความหน่วงต่ำที่เร่งด้วย GPU ได้ขยายการใช้งานไปยังเครือข่าย Gigabit ด้วย การบีบอัดอัตราส่วนการบีบอัดสูงทำให้สามารถใช้งานการเชื่อมต่อเครือข่ายสินค้าโภคภัณฑ์เพิ่มเติมได้ รวมถึงการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ใช้ร่วมกัน

UltraGrid รองรับบนสถานีที่มีระบบปฏิบัติการ Linux, Windows หรือ macOS ซอฟต์แวร์นี้เป็นโอเพ่นซอร์สที่เผยแพร่ภายใต้ลิขสิทธิ์ BSD กล่าวคือ เราสนใจทั้งการใช้งานด้านการวิจัย/เชิงวิชาการ และเชิงพาณิชย์ ปัจจุบัน พื้นที่การใช้งานหลักคือสภาพแวดล้อมการทำงานร่วมกัน การแพทย์ การถ่ายภาพยนตร์และการออกอากาศ รวมถึงกิจกรรมการศึกษาต่างๆ

มันเป็นทางแยกของ UltraGrid ดั้งเดิมที่พัฒนาโดย Colin Perkins, Ladan Gharai และคณะ

งานของเราได้รับการสนับสนุนโดยจุดมุ่งหมายในการวิจัยของ CESNET "เครือข่ายออปติคัลของการวิจัยแห่งชาติและแอปพลิเคชันใหม่" (MŠM 6383917201), โครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ของ CESNET (LM2010005), โครงสร้างพื้นฐาน E-Infrastructure ของ CESNET (LM2015042) และบางส่วนโดยจุดประสงค์การวิจัยของมหาวิทยาลัย Masaryk "ขนานและกระจาย ระบบ" (MŠM 0021622419)

เนื้อหาของไดเร็กทอรีนี้มีดังนี้:

   bin/                  Compiled binaries
   data/                 Various assets used by UG that is not source code
   doc/                  Documentation
   ext-deps/             External dependencies that are required by UG
   gui/                  Sources for UltraGrid GUI
   hd-rum-multi/         Simple standalone packet reflector
   src/                  Source code for the UltraGrid system
   package_specs/        Specifications for OBS
   test/                 Source code and binaries for test routines
   tools/                Small standalone helper tools
   autogen.sh            Build script
   configure.ac          "       "
   Makefile.in           "       "
   CONTRIBUTING.md       Various information for contributors
   COPYRIGHT             Full license terms and conditions
   Doxyfile              Doxygen configuration
   INSTALL               Installation instructions
   NEWS                  Change log and modification history
   README.md             This file

นอกจากนี้ยังมีไดเรกทอรีย่อย cuda_dxt , dxt_compress และ ldgm ซึ่งมีไลบรารีที่เป็นส่วนหนึ่งของ UltraGrid แต่ค่อนข้างสแตนด์อโลนและอยู่ในตัวเอง

ข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

การตั้งค่าฮาร์ดแวร์ที่แนะนำ:

• CPU 64 บิตที่มีอย่างน้อย 2 คอร์

• แนะนำให้ใช้กราฟิกการ์ดที่รองรับ OpenGL

• การบีบอัด DXT บน GPU ได้รับการทดสอบด้วย OpenGL 3.3

• การบีบอัด GPUJPEG ต้องใช้การ์ด NVidia

• การบีบอัดแบบเร่ง HW ต่างๆ ที่รองรับ GPU ล่าสุด ( NVENC / NVDEC , QuickSync , VA-API , VideoToolbox , VDPAU )

• สำหรับสตรีม 1.5Gbps ที่ไม่มีการบีบอัด (ทั้งการส่งหรือรับ) จำเป็นต้องใช้การ์ดอินเทอร์เฟซเครือข่าย 10GbE

• เราทดสอบด้วย PCIe Myrinet 10GbE

• สำหรับความสามารถในการส่ง/รับ SDI จำเป็นต้องใช้การ์ด AJA , Bluefish444 , Blackmagic , DELTACAST หรือ Magewell

การ์ดจับภาพวิดีโอควรอยู่บนบัส PCI แยกต่างหากจากการ์ดเครือข่ายหากเป็นไปได้

ซอฟต์แวร์ที่จำเป็นเบื้องต้น

คุณจะต้องใช้ซอฟต์แวร์นี้ (ในวงเล็บเป็นคุณสมบัติเสริมที่คุณต้องการ):

• ไดรเวอร์ที่เป็นเอกสิทธิ์ของ AMD/NVidia เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

• ไดรเวอร์ AJA/Blackmagic/DELTACAST

ในการคอมไพล์ UltraGrid คุณจะต้องเตรียมสภาพแวดล้อมบิลด์และติดตั้งการขึ้นต่อกันสำหรับโมดูลต่างๆ สำหรับข้อมูลล่าสุด โปรดดูที่วิกิของเรา

การใช้ระบบ UltraGrid

INSTALL ให้คำแนะนำในการสร้างระบบ UltraGrid เมื่อระบบถูกสร้างขึ้นแล้ว uv ไบนารีจะปรากฏขึ้น นี้สามารถเรียกใช้ได้ดังนี้:

   uv -t  -c  hostname     (on the sender)
   uv -d  hostname                      (on the receiver)

เป็นหนึ่งในรายการที่ดูด้วย -d help

เป็นหนึ่งในรายการที่ดูด้วย -t help โดยปกติแล้วชื่อของอุปกรณ์จับภาพจะตามหลังด้วยการกำหนดค่าโหมดวิดีโอ อินพุตวิดีโอ ฯลฯ ตัวเลือกทั้งหมดสามารถแสดงผลแบบโต้ตอบได้โดยใช้วิธีใช้ในตัว เช่น -t decklink:help .

ระบุการบีบอัดวิดีโอที่เลือกที่จะใช้ เช่นเดียวกับตัวเลือกอื่นๆ ตัวเลือกที่มีสามารถดูได้โดย -c help หากไม่ได้ระบุการบีบอัด วิดีโอจะถูกส่ง แบบไม่บีบอัด (ในกรณีนี้ให้พิจารณาตั้งค่า MTU ด้วย -m )

ตัวเลือกเพิ่มเติมเป็นไปตามวิธีใช้บรรทัดคำสั่ง UltraGrid (-h) หรือไปที่หน้าวิกินี้เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม

ตัวอย่างเช่น หากผู้ใช้บนโฮสต์ "ปกติ" ต้องการส่งเสียงและวิดีโอที่บันทึกโดยใช้การ์ด BMD DeckLink ผู้ใช้รายอื่นบนโฮสต์ "เคอร์ติส" พร้อมจอแสดงผลโดยใช้ไดรเวอร์ OpenGL และการเล่นเสียง Portaudio ผู้ใช้บนโฮสต์ "ปกติ" " จะทำงาน:

   uv -t decklink -c libavcodec:codec=H.264 -s embedded --audio-codec OPUS curtis

ในขณะที่ผู้ใช้บน "curtis" จะทำงาน:

   uv -d gl -r portaudio ormal

ระบบต้องการการเข้าถึงพอร์ต UDP 5004 และ 5006: คุณควรเปิดพอร์ตเหล่านี้บนไฟร์วอลล์ใดๆ บนเส้นทางเครือข่าย รูปแบบวิดีโอความละเอียดสูงที่ไม่มีการบีบอัดต้องใช้ความจุเครือข่ายประมาณ 1 กิกะบิตต่อวินาที การใช้รูปแบบการบีบอัดที่รองรับที่แตกต่างกัน ความจุเครือข่ายที่ต้องการสามารถต่ำได้ถึง 10 เมกะบิตต่อวินาทีสำหรับวิดีโอความละเอียดสูง

เอกสารประกอบ

สามารถดูเอกสารได้ทั้ง แบบออฟไลน์ (นอกเหนือจากเอกสารนี้) และ ออนไลน์ เอกสารออนไลน์มีความครอบคลุมและเป็นปัจจุบันมากกว่า ส่วนออฟไลน์ค่อนข้างเสริมกัน

เอกสาร ออนไลน์ มีอยู่ในวิกิ GitHub ของเรา

เอกสาร ในตัว UltraGrid สามารถพบได้ในไดเรกทอรีย่อย doc เอกสารเหล่านี้มีอยู่:

• การเพิ่มโมดูล ( นักพัฒนาเท่านั้น ) - ข้อมูลวิธีเพิ่มโมดูล UltraGrid ใหม่

• การปรับแต่งประสิทธิภาพ - การปรับแต่งต่างๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ UltraGrid

• การรายงานข้อบกพร่อง - ขั้นตอนที่แนะนำสำหรับการรายงานข้อบกพร่อง