Livre blanc 1 : Intégration de FFmpeg dans les logiciels d'Enciris Technologies

Le traitement et la gestion d'un grand nombre de flux multimédias peuvent être un véritable casse-tête, en particulier dans les domaines de la radiodiffusion, de la médecine, de la télémédecine, de la surveillance et de l'analyse vidéo. FFmpeg est l'un des logiciels libres les plus connus qui permet de manipuler des flux vidéo/audio et des fichiers de différents formats et normes.

Ce document présente les différentes raisons pour lesquelles nous avons choisi d'intégrer FFmpeg dans les logiciels API (Application Protocol Interface) et CLI (Command Line Interface) d'Enciris Technologies pour notre gamme LT300 de cartes d'acquisition 4K/HD (frame grabbers) ainsi que pour la gamme CV40 de caméras 4K, et présente les avantages qui en résultent pour nos clients.

Vue d'ensemble, caractéristiques et historique de FFmpeg

FFmpeg est un projet open-source qui a vu le jour en 2000. Le projet a été lancé à l'origine par Fabrice Bellard, un programmeur bien connu et respecté pour ses nombreuses contributions au monde du logiciel libre. Dès sa création, le projet FFmpeg s'est rapidement imposé comme un outil précieux et populaire dans le monde entier pour le traitement de toutes sortes de fichiers multimédias, principalement grâce à son énorme degré de flexibilité.

Aujourd'hui adopté et soutenu par une large communauté d'entreprises et de développeurs dans le monde entier, le cœur de son architecture est basé sur une collection de puissantes bibliothèques open-source. Il s'agit notamment d'outils remarquables tels que libavcodec pour l'encodage et le décodage, libavformat pour la gestion des conteneurs multimédias et libavutil, qui fournit diverses fonctions utilitaires. Aujourd'hui, FFmpeg est utilisé dans une vaste gamme d'applications, allant des plateformes de streaming aux logiciels d'édition vidéo, en passant par ses diverses intégrations dans de multiples systèmes embarqués.

Caractéristiques principales

Il s'agit d'une suite d'outils extrêmement complète qui prend en charge presque toutes les opérations essentielles pour le traitement des fichiers multimédias. FFmpeg permet l'encodage et le décodage de flux vidéo et audio à l'aide d'une large gamme de codecs, y compris les normes les plus courantes telles que H.264, HEVC et VP9 pour la vidéo, ainsi que AAC, MP3 et Opus pour l'audio. En plus de ses capacités d'encodage et de décodage, FFmpeg gère le multiplexage et le démultiplexage des fichiers multimédias, ce qui facilite considérablement la manipulation des flux audio et vidéo dans des conteneurs tels que MP4, MKV ou AVI. En termes de cas d'utilisation, il est également largement déployé pour la diffusion en direct, offrant une conversion en temps réel entre différents formats et protocoles. Enfin, il intègre un ensemble de filtres utiles qui permettent d'effectuer diverses tâches de traitement de l'image et du son, par exemple le redimensionnement, l'ajout de sous-titres, la correction des couleurs et le rééchantillonnage de l'audio.

Avantages et inconvénients

Comme toutes les solutions, FFmpeg possède des atouts indéniables dans certains domaines et des limites dans d'autres. Voici un aperçu des principaux avantages et inconvénients perçus :

Avantages :

• Libre et gratuit (sous licence GPL ou LGPL, selon les options choisies)
• Large compatibilité avec les formats vidéo et audio
• Prise en charge de l'accélération matérielle (NVIDIA NVENC, Intel Quick Sync, AMD VCE)
• Très flexible et personnalisable grâce à un large éventail d'options

Inconvénients :

• Complexité des commandes et de la configuration associées
• La gestion des dépendances et des mises à jour peut s'avérer difficile
• La courbe d'apprentissage est relativement raide pour les non-experts.

Vue d'ensemble de l'API et de la CLI

Enciris Technologies a développé une suite logicielle API et CLI conçue pour simplifier le contrôle et le fonctionnement de sa famille de cartes d'acquisition LT-300 ainsi que de sa gamme de caméras CV-4x.

Accessible via une API RESTful ainsi que directement à partir de la ligne de commande Windows ou Linux, ce logiciel permet une interaction directe avec le matériel pour configurer les paramètres et gérer les flux multimédias. Il permet d'acquérir simultanément plusieurs flux vidéo, de les enregistrer et de les encoder dans différents formats. Il prend également en charge le décodage et la lecture de divers fichiers multimédias, ainsi que de nombreuses fonctions de traitement audio intégrées, notamment le codage, le décodage et le rééchantillonnage.

Grâce à cette API simple à utiliser, les utilisateurs peuvent tirer parti de toutes ces fonctions sans avoir à se préoccuper des commandes complexes de FFmpeg ou de la gestion des dépendances logicielles associées.

Pourquoi utiliser FFmpeg ?

L'intégration de FFmpeg dans notre logiciel répond à plusieurs besoins essentiels des clients en matière de gestion des flux multimédias. Tout d'abord, FFmpeg permet de tirer parti des capacités matérielles d'encodage et de décodage offertes par différentes plates-formes informatiques, notamment grâce aux processeurs et accélérateurs NVIDIA NVENC, Intel Quick Sync et AMD VCE. Cette prise en charge améliore considérablement les performances et réduit la charge du CPU pendant le traitement vidéo.

En outre, FFmpeg prend en charge un large éventail de codecs vidéo et audio, y compris des formats courants tels que H.264, HEVC (H.265) et VP9 pour la vidéo, ainsi que AAC, MP3 et Opus pour l'audio. Grâce à la diversité des normes prises en charge, notre logiciel peut s'adapter à de nombreux cas d'utilisation et garantir une compatibilité optimale avec un large éventail de formats et d'appareils.

Un autre avantage majeur de l'intégration est la capacité de FFmpeg à effectuer des tâches de traitement vidéo avancées. Il offre des fonctions telles que le redimensionnement, la conversion de format, l'application de filtres et la correction des couleurs. Ces outils sont essentiels pour garantir la meilleure qualité des flux traités et enregistrés, que ce soit pour la diffusion en temps réel, l'archivage ou d'autres objectifs.

Enfin, FFmpeg est une solution multiplateforme, compatible avec Windows, Linux et d'autres systèmes d'exploitation. Cette flexibilité garantit que notre logiciel peut fonctionner de manière transparente dans de multiples infrastructures clients différentes, facilitant l'intégration dans divers environnements et réduisant la complexité du déploiement et les efforts de maintenance à la fois pour les utilisateurs, les développeurs et le support informatique.

Enciris Technologies utilise FFmpeg et ses bibliothèques sous la licence LGPL, ce qui garantit la conformité avec les normes open-source tout en maintenant la flexibilité pour l'intégration dans nos solutions commerciales.

L'intégration de FFmpeg dans notre logiciel simplifie également de manière significative l'effort d'intégration logicielle requis dès le premier jour du processus de développement pour nos clients dans les domaines suivants :

• Gestion des versions et des dépendances: Les utilisateurs n'ont pas à se soucier de l'installation et de la mise à jour de FFmpeg.
• Abstraction du système d'exploitation: L'outil fonctionne de manière transparente sur plusieurs plates-formes OS et matériels informatiques (Intel, AMD ou Nvidia).
• Encodage et décodage vidéo simplifiés via l'API: Elle permet un accès direct aux fonctionnalités de FFmpeg sans que les utilisateurs aient à manipuler des commandes et des options complexes. Grâce à notre API, les utilisateurs peuvent encoder, décoder, multiplexer et traiter les flux vidéo de nos cartes sans effort, notre serveur multimédia gérant tous les aspects de la configuration technique de FFmpeg.

Cas d'utilisation : Enregistrement vidéo

Avec notre API :

1. L'utilisateur envoie une demande à notre API RESTful, en spécifiant uniquement le format du fichier de sortie
2. Le logiciel gère automatiquement l'acquisition, l'encodage et l'enregistrement

Avec notre API et FFmpeg :

1. L'utilisateur demande le flux vidéo via notre API
2. Le flux est ensuite redirigé vers FFmpeg pour un encodage personnalisé (choix du codec, du débit, etc.).
3. La vidéo encodée est enregistrée dans un fichier

Conclusions

L'intégration de FFmpeg dans les logiciels d'Enciris Technologies fournit une solution puissante et efficace pour le traitement multimédia. En intégrant FFmpeg, nous offrons aux utilisateurs une expérience transparente, en supprimant la complexité de sa configuration et de sa gestion, tout en garantissant l'accès à l'ensemble de ses fonctionnalités extrêmement puissantes.

Cette approche réduit considérablement la charge technique pour les utilisateurs, car elle élimine la nécessité de gérer les dépendances, les mises à jour et les problèmes spécifiques à la plateforme. Grâce à notre API RESTful, les utilisateurs peuvent contrôler sans effort le codage, le décodage et le traitement vidéo, ce qui leur permet de se concentrer sur les aspects créatifs du développement d'applications plutôt que sur les tâches de gestion des flux multimédias. Ils peuvent ainsi se concentrer sur les aspects créatifs du développement d'applications plutôt que sur les tâches de gestion des flux multimédias. Ils n'ont plus à gérer les dépendances matérielles et logicielles pour les mises à jour et le support à long terme (LTS).

En tirant parti de FFmpeg et en l'intégrant, nous pouvons nous assurer que notre logiciel reste polyvalent et à l'épreuve du temps. Grâce aux mises à jour continues de la communauté open-source, FFmpeg offre des améliorations constantes en termes de performances, de prise en charge des codecs et d'accélération matérielle, ce qui permet à nos clients de bénéficier d'un traitement multimédia de pointe sans aucun effort supplémentaire. L'intégration de FFmpeg par Enciris Technologies améliore non seulement les capacités de notre logiciel, mais fournit également à nos utilisateurs une solution rationalisée, efficace et évolutive pour la gestion du multimédia. En faisant abstraction des complexités de FFmpeg, nous fournissons un système robuste et facile à utiliser qui permet aux utilisateurs d'optimiser leurs flux de travail avec un minimum de frais techniques.

D'autres alternatives notables à FFmpeg incluent :

• GStreamer: qui est un cadre modulaire pour le traitement multimédia
• LibVLC: Il s'agit d'une bibliothèque utilisée par VLC pour la gestion des flux multimédias.
• Frein à main: Il s'agit d'une solution de conversion vidéo basée sur FFmpeg.
• AVConv (anciennement partie de Libav): Il s'agit d'un dérivé alternatif de FFmpeg.

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À propos d'Enciris Technologies

Les produits Enciris sont conçus et fabriqués en France. L'histoire d'Enciris a commencé en 2006 avec la vision d'une gamme de produits de capture vidéo accessibles et performants, utilisant les dernières technologies de pointe.

L'entreprise a évolué pour devenir un concepteur et un fabricant de premier plan de matériel de traitement vidéo de haute performance pour les OEM, les intégrateurs de systèmes, les systèmes embarqués et les utilisateurs professionnels. Enciris propose des solutions permettant aux clients d'ajouter la technologie des caméras Ultra HD 4K/Full HD, l'acquisition vidéo, la compression matérielle, le routage vidéo, la conversion de format vidéo, l'incrustation vidéo, le streaming vidéo et les capacités de stockage.

Nous concevons des solutions sur étagère et personnalisées pour une disponibilité à long terme (LTA) et une très grande fiabilité.

www.enciris.com Enciris est une entreprise certifiée ISO9001:2015.