GStreamer

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GStreamer は GObject の型システムを使って C プログラミング言語で書かれたパイプラインベースのマルチメディアフレームワークです。

プログラマーは GStreamer を使うことで、単純な音声再生や動画再生から録画・録音、ストリーミング、編集まで、様々なメディア処理コンポーネントを作成することができます。パイプライン設計により、動画エディタやストリーミングメディアの配信プログラム、メディアプレイヤーまで幅広いマルチメディアアプリケーションの基礎となります。

クロスプラットフォームになるように設計されているので Linux (x86, PowerPC, ARM), Solaris (Intel, SPARC), macOS, Microsoft Windows, OS/400 上で動作します。GStreamer には Python, C++, Perl, GNU Guile (guile), Ruby などのプログラミング言語用のバインディングが用意されています。GStreamer はフリーソフトウェアであり、GNU Lesser General Public License でライセンスされています。

インストール

gstreamer パッケージをインストールしてください。

GStreamer を便利にするには、必要なプラグインパッケージをインストールして下さい。各プラグインの機能のリストについては、公式ドキュメント を参照してください。

Usage

gst-launch-1.0 の使用方法

GStreamer の便利なツールに gst-launch-1.0(1) コマンドがあります。これは GStreamer のパイプラインを作成するための非常に多機能なコマンドラインツールです。これは FFmpeg コマンドと非常によく似ており、多くのことができます。以下はその例です。

MP4 ファイルを MKV に変換する。 

$ gst-launch-1.0 filesrc location=source.mp4 ! qtdemux name=demux matroskamux name=mux ! filesink location=dest.mkv  demux.audio_0 ! queue ! aacparse ! queue ! mux.audio_0  demux.video_0 ! queue ! h264parse ! queue ! mux.video_0

gst-discoverer-1.0 の使用方法

もう一つの有用なツールは gst-discoverer-1.0(1) で、これは FFmpeg の ffprobe(1) に相当します。

ビデオファイルの情報を取得する。 

$ gst-discoverer-1.0 file.mp4
Properties:
  Duration: 0:02:55.613000000
  Seekable: yes
  Live: no
  container: Quicktime
    audio: MPEG-4 AAC
      Stream ID: c910ef2fa357f9f4ad365aebc98cfca88d23fdca99d832645f5113efa43b0cd3/002
      Language: <unknown>
      Channels: 2 (front-left, front-right)
      Sample rate: 44100
      Depth: 16
      Bitrate: 125588
      Max bitrate: 125588
    video: H.264 (Constrained Baseline Profile)
      Stream ID: c910ef2fa357f9f4ad365aebc98cfca88d23fdca99d832645f5113efa43b0cd3/001
      Width: 192
      Height: 144
      Depth: 24
      Frame rate: 15000/1001
      Pixel aspect ratio: 1/1
      Interlaced: false
      Bitrate: 107884
      Max bitrate: 107884

統合

PulseAudio

PulseAudio のサポートは gst-plugins-good パッケージによって提供されます。

PipeWire

PipeWire のサポートは gst-plugin-pipewire パッケージで提供されます。

KDE / Phonon の統合

KDE#Phonon を見て下さい。

ハードウェアアクセラレーション

GStreamer は、正しい API [1] を自動的に検出して使用します。システムに応じて インストール する場合:

  • VA-API サポートの場合:
    • gstreamer-vaapi: 古い実装。GStreamer 1.24 で非推奨になる予定です。または
    • gst-plugin-va: 新しい実験的な実装であり、GStreamer 1.24 ではデ​​フォルトになります。
  • NVDECODE/NVENCODE サポート用の gst-plugins-bad および nvidia-utils

パッケージをインストールした後に新しい要素が表示されない場合は、プラグインレジストリを削除して再構築することをお勧めします。通常はこれで十分です 

$ rm ~/.cache/gstreamer-1.0/registry.*.bin

Gstreamer は次回の呼び出し時にレジストリを再構築します。これには通常数秒かかります。

gst-plugin-va でデコーダの優先順位を設定する

gst-plugin-va のデコーダーはデフォルトで 0 ランクになっており、ソフトウェアデコーダーがそれらよりも優先されることを意味します。GStreamer 1.24 で変更 される予定ですがそれまでは、次の 環境変数 によって高い優先度を追加できます: 

GST_PLUGIN_FEATURE_RANK=vah264dec:PRIMARY,vah265dec:PRIMARY,vavp8dec:PRIMARY,vavp9dec:PRIMARY,vampeg2dec:PRIMARY,vaav1dec:PRIMARY

ドライバのホワイトリストを無視する

GStreamer は、VA-API ドライバのホワイトリストを使用しています。ホワイトリストを無視して他のドライバのサポートを許可するには、環境変数 に GST_VAAPI_ALL_DRIVERS=1 を設定してください。

VA-API のサポート状況を確認する

VA-API サポートを確認するには: 

$ gst-inspect-1.0 va
Plugin Details:
  Name                     va
  Description              VA-API codecs plugin
  Filename                 /usr/lib/gstreamer-1.0/libgstva.so
  Version                  version
  License                  LGPL
  Source module            gst-plugins-bad
  Documentation            https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/va/
  Source release date      date
  Binary package           Arch Linux gst-plugins-bad version
  Origin URL               https://archlinux.org/

  vaav1dec: VA-API AV1 Decoder
  vacompositor: VA-API Video Compositor
  vadeinterlace: VA-API Deinterlacer
  vah264dec: VA-API H.264 Decoder
  vah264enc: VA-API H.264 Encoder
  vah264lpenc: VA-API H.264 Low Power Encoder
  vah265dec: VA-API H.265 Decoder
  vah265enc: VA-API H.265 Encoder
  vah265lpenc: VA-API H.265 Low Power Encoder
  vajpegdec: VA-API JPEG Decoder
  vampeg2dec: VA-API Mpeg2 Decoder
  vapostproc: VA-API Video Postprocessor
  vavp8dec: VA-API VP8 Decoder
  vavp9dec: VA-API VP9 Decoder

  14 features:
  +-- 14 elements
$ gst-inspect-1.0 vaapi
Plugin Details:
  Name                     vaapi
  Description              VA-API based elements
  Filename                 /usr/lib/gstreamer-1.0/libgstvaapi.so
  Version                  version
  License                  LGPL
  Source module            gstreamer-vaapi
  Documentation            https://gstreamer.freedesktop.org/documentation/vaapi/
  Source release date      date
  Binary package           gstreamer-vaapi
  Origin URL               https://archlinux.org/

  vaapiav1dec: VA-API AV1 decoder
  vaapidecodebin: VA-API Decode Bin
  vaapih264dec: VA-API H264 decoder
  vaapih264enc: VA-API H264 encoder
  vaapih265dec: VA-API H265 decoder
  vaapih265enc: VA-API H265 encoder
  vaapijpegdec: VA-API JPEG decoder
  vaapijpegenc: VA-API JPEG encoder
  vaapimpeg2dec: VA-API MPEG2 decoder
  vaapimpeg2enc: VA-API MPEG-2 encoder
  vaapioverlay: VA-API overlay
  vaapipostproc: VA-API video postprocessing
  vaapisink: VA-API sink
  vaapivc1dec: VA-API VC1 decoder
  vaapivp8dec: VA-API VP8 decoder
  vaapivp9dec: VA-API VP9 decoder
  vaapivp9enc: VA-API VP9 encoder

  17 features:
  +-- 17 elements

NVDECODE/NVENCODE サポートを確認する

NVDECODE/NVENCODE の対応状況を確認するには: 

$ gst-inspect-1.0 nvcodec
Plugin Details:
  Name                     nvcodec
  Description              GStreamer NVCODEC plugin
  Filename                 /usr/lib/gstreamer-1.0/libgstnvcodec.so
  Version                  version
  License                  LGPL
  Source module            gst-plugins-bad
  Source release date      date
  Binary package           GStreamer Bad Plugins (Arch Linux)
  Origin URL               https://archlinux.org/

  cudadownload: CUDA downloader
  cudaupload: CUDA uploader
  nvautogpuh264enc: NVENC H.264 Video Encoder Auto GPU select Mode
  nvautogpuh265enc: NVENC H.265 Video Encoder Auto GPU select Mode
  nvav1dec: NVDEC AV1 Decoder
  nvcudah264enc: NVENC H.264 Video Encoder CUDA Mode
  nvcudah265enc: NVENC H.265 Video Encoder CUDA Mode
  nvh264dec: NVDEC h264 Video Decoder
  nvh264enc: NVENC H.264 Video Encoder
  nvh264sldec: NVDEC H.264 Stateless Decoder
  nvh265dec: NVDEC h265 Video Decoder
  nvh265enc: NVENC HEVC Video Encoder
  nvh265sldec: NVDEC H.265 Stateless Decoder
  nvjpegdec: NVDEC jpeg Video Decoder
  nvmpeg2videodec: NVDEC mpeg2video Video Decoder
  nvmpeg4videodec: NVDEC mpeg4video Video Decoder
  nvmpegvideodec: NVDEC mpegvideo Video Decoder
  nvvp8dec: NVDEC vp8 Video Decoder
  nvvp8sldec: NVDEC VP8 Stateless Decoder
  nvvp9dec: NVDEC vp9 Video Decoder
  nvvp9sldec: NVDEC VP9 Stateless Decoder

  21 features:
  +-- 21 elements

デコーダーランクを設定する

一部の NVIDIA ユーザーは gst-libav が nvcodec デコーダよりも Libav デコーダを優先してしまい、ハードウェアアクセラレーションを阻害してしまうことがあります。その為 GST_PLUGIN_FEATURE_RANK があります。環境変数 を使ってデコーダーのランク付けを行い、この問題を緩和することができます。詳しくは ドキュメント の "GST_PLUGIN_FEATURE_RANK" をご覧ください。例えば: 

GST_PLUGIN_FEATURE_RANK=nvmpegvideodec:MAX,nvmpeg2videodec:MAX,nvmpeg4videodec:MAX,nvh264sldec:MAX,nvh264dec:MAX,nvjpegdec:MAX,nvh265sldec:MAX,nvh265dec:MAX,nvvp9dec:MAX

AV1 ハードウェアをサポートしていない場合や、無効にしたい場合、上記のリストに avdec_av1:NONE と av1dec:NONE を追加して下さい。(例えば webkit2gtk 上の YouTube などで) 無効にできます。

参照

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