GStreamer

Una biblioteca escrita en un lenguaje de programación puede usarse en otro lenguaje si se escriben enlaces ; GStreamer tiene una variedad de enlaces para varios lenguajes como Go , Python , Rust , Vala , C++ , Perl , GNU Guile , C# y Ruby .

GStreamer procesa contenido multimedia conectando varios elementos de procesamiento en una tubería . Cada elemento es proporcionado por un complemento . Los elementos se pueden agrupar en contenedores , que a su vez se pueden agregar, formando así un grafo jerárquico. Este es un ejemplo de un grafo de filtro .

Los elementos se comunican mediante pads . Un pad de origen en un elemento puede conectarse a un pad de destino en otro. Cuando la tubería está en estado de reproducción , los búferes de datos fluyen desde el pad de origen al pad de destino. Los pads negocian el tipo de datos que se enviarán mediante capacidades .

El diagrama de la derecha ilustra la reproducción de un archivo MP3 mediante GStreamer. La fuente de archivos lee el archivo MP3 del disco duro del ordenador y lo envía al decodificador. Este decodificador procesa los datos del archivo y los convierte en muestras PCM , que luego se envían al controlador de sonido. El controlador de sonido envía las muestras de sonido PCM a los altavoces del ordenador.

GStreamer utiliza una arquitectura de complementos que aprovecha al máximo su funcionalidad implementada como bibliotecas compartidas . ^{[ 9 ]} La funcionalidad básica de GStreamer incluye funciones para registrar y cargar complementos, así como para proporcionar los fundamentos de todas las clases en forma de clases base . Las bibliotecas de complementos se cargan dinámicamente para admitir una amplia gama de códecs , formatos de contenedor , controladores de entrada/salida y efectos.

Los complementos se pueden instalar de forma semiautomática cuando se necesitan por primera vez. Para ello, las distribuciones pueden registrar un sistema de gestión de dependencias que convierta las descripciones de las funciones en nombres de paquetes.

Desde la versión 0.9, los complementos vienen agrupados en tres conjuntos (nombrados en honor a la película El bueno, el malo y el feo ). ^{[ 10 ]}

Las distintas distribuciones pueden subclasificar aún más estos complementos: por ejemplo, Ubuntu agrupa los conjuntos "malos" y "feos" en los componentes "Universo" o "Multiverso" .

Además, hay un complemento GStreamer FFmpeg (llamado gst-libav por razones históricas ^{[ 14 ]} ) que amplía la cantidad de formatos de medios compatibles.

aceleración de vídeo

Existen varios bloques SIP capaces de realizar los cálculos necesarios para decodificar ciertos códecs de vídeo, como PureVideo , UVD , QuickSync Video , TI Ducati , entre otros. Esto requiere la compatibilidad del controlador del dispositivo , el cual, a su vez, proporciona una o varias interfaces , como VDPAU , VAAPI , Distributed Codec Engine o DXVA, para que el software del usuario final, como MPlayer, acceda a este hardware y le delegue la tarea de procesamiento.

• Es posible utilizar Video Coding Engine con GStreamer a través del complemento de envoltura OpenMAX IL gst-omx . ^{[ 15 ]} Esto es posible, por ejemplo, en la Raspberry Pi . ^{[ 16 ]}
• El núcleo SIP presente en algunos SoC de Texas Instruments también es accesible a través de GStreamer: gst-dmai , gst-openmax , gst-dsp . ^{[ 17 ]}
• VDPAU y VAAPI son compatibles con GNOME Videos >= 2.28.0 y GStreamer >= 0.10.26 desde 2010 ^{[ 18 ].}
• Broadcom Crystal HD es compatible ^{[ 19 ]}

Erik Walthinsen fundó el proyecto GStreamer en 1999. Muchas de sus ideas de diseño principales surgieron de un proyecto de investigación en el Instituto de Posgrado de Oregón . ^{[ 21 ]} Poco después, Wim Taymans se unió al proyecto y amplió considerablemente muchos aspectos del sistema. Desde entonces, muchos otros desarrolladores de software han contribuido.

La primera versión importante fue la 0.1.0, anunciada el 11 de enero de 2001. ^{[ 1 ]} Poco después, GStreamer consiguió su primer patrocinador comercial. A finales de enero de 2001, contrataron a Erik Walthinsen para desarrollar métodos para integrar GStreamer en dispositivos más pequeños ( del tamaño de un teléfono móvil ). Otro empleado de RidgeRun, Brock A. Frazier, diseñó el logotipo de GStreamer. Posteriormente, RidgeRun tuvo problemas financieros y tuvo que despedir a parte de su personal, incluido Erik Walthinsen. El progreso de GStreamer no se vio afectado en gran medida.

El proyecto lanzó una serie de versiones principales: la 0.2.0 en julio de 2001, la 0.4.0 en septiembre de 2002 y la 0.8.0 en marzo de 2004. Durante ese período, el proyecto también modificó su estrategia de versiones: si bien las primeras versiones eran simplemente nuevas versiones, posteriormente el número intermedio comenzó a indicar una serie de versiones. Esto significó que el proyecto lanzó una serie de versiones 0.6.x y 0.8.x, con el objetivo de mantener la compatibilidad binaria dentro de cada serie. Erik Walthinsen prácticamente dejó de lado el desarrollo de GStreamer durante este tiempo, centrándose en otros proyectos.

En todas las series de lanzamientos, el proyecto enfrenta dificultades. Ninguna serie goza de gran popularidad en la comunidad Linux, principalmente debido a problemas de estabilidad y una grave falta de funcionalidades en comparación con proyectos de la competencia como Xine , MPlayer y VLC . El proyecto también sufre de falta de liderazgo, ya que Wim Taymans, el líder del proyecto desde la partida de Erik Walthinsen, prácticamente dejó de participar.

En 2004, se fundó una nueva empresa, Fluendo , que quería utilizar GStreamer para desarrollar un servidor de streaming, Flumotion , y también proporcionar soluciones multimedia para GStreamer. Durante este tiempo, Fluendo contrató a la mayoría de los desarrolladores principales, incluido Wim Taymans, y atrajo el apoyo de empresas como Nokia e Intel para llevar GStreamer a un nivel profesional e impulsar su adopción por parte de la comunidad.

Con Wim Taymans de nuevo al mando, el núcleo de GStreamer fue rediseñado y se convirtió en lo que es la serie actual 0.10.x, cuyo primer lanzamiento (0.10.0) fue en diciembre de 2005. ^{[ 22 ]} Ha mantenido la compatibilidad de API y ABI desde entonces.

Con un nuevo núcleo estable, GStreamer ganó popularidad en 2006, siendo utilizado por reproductores multimedia como Totem , Rhythmbox y Banshee, y muchos más posteriormente. También fue adoptado por empresas como Nokia , Motorola , Texas Instruments , Freescale , Tandberg e Intel .

En 2007, la mayoría de los desarrolladores principales de GStreamer abandonaron Fluendo, incluido el mantenedor de GStreamer, Wim Taymans, quien cofundó Collabora Multimedia junto con otros veteranos de GStreamer, mientras que otros se unieron a Sun Microsystems , Oblong Industries y Songbird .

Entre junio de 2012 y agosto de 2014, GStreamer 0.10 también fue distribuido por Collabora y Fluendo como un SDK multiplataforma , ^{[ 23 ]} en el sitio web de terceros gstreamer.com (en lugar de gstreamer.freedesktop.org para el proyecto de la comunidad upstream). El objetivo era proporcionar a los desarrolladores de aplicaciones un SDK que fuera funcionalmente idéntico en Windows, Mac OS X , iOS y Android. La iniciativa del SDK tenía como objetivo facilitar la adopción comercial del proyecto GStreamer, ya que proporcionaba un punto de entrada estandarizado para desarrollar aplicaciones multimedia con GStreamer, sin necesidad de construir toda la plataforma por uno mismo. Los usuarios del SDK también se beneficiaron de la documentación Archivado el 16-06-2012 en Wayback Machine , tutoriales e instrucciones específicas para ese SDK.

GStreamer 1.0 se lanzó el 24 de septiembre de 2012. ^{[ 24 ]} La serie 1.x se puede instalar en paralelo con GStreamer 0.10 para facilitar la transición y ofrece muchas ventajas arquitectónicas sobre la serie 0.10. ^{[ 25 ]} En términos generales, GStreamer 1.0 introdujo mejoras significativas para:

• Los procesadores integrados admiten un menor consumo de energía y descargan el trabajo a unidades de hardware especializadas (como los DSP ).
• Decodificación/codificación de vídeo acelerada por hardware mediante GPU.
• Gestión de memoria sin copias (evitando viajes de ida y vuelta innecesarios entre la CPU y la GPU) para un mejor rendimiento y un menor consumo de energía.
• Tuberías dinámicas
• Limpieza de API y código

Más allá de las mejoras técnicas, la serie 1.x también se define por un nuevo esquema de versiones. Como explica la hoja de ruta de GStreamer, ^{[ 26 ]} todas las versiones 1.xy llevan el sufijo de versión de API -1.0 y tienen una API/ABI estable. La API/ABI solo puede romperse con una nueva serie de versiones principales (es decir, 2.x); sin embargo, actualmente no hay planes para una serie de versiones 2.0. Hasta entonces, el nuevo esquema de numeración de versiones puede usarse para predecir el uso previsto de cada versión. La hoja de ruta cita algunos ejemplos:

• 1.0.0, 1.0.1, 1.0.2, 1.0.3... versión estable y versiones posteriores con correcciones de errores.
• 1.1.0, 1.1.1, 1.1.2, 1.1.3... versiones preliminares, versión de desarrollo previa a la 1.2.0
• 1.2.0, 1.2.1, 1.2.2, 1.2.3... versión estable y versiones posteriores de corrección de errores.
• 1.3.0...
• 1.4.0...
• etc.

En marzo de 2013, los responsables del proyecto GStreamer emitieron un comunicado ^{[ 27 ]} para aclarar que la serie 0.10 ya no recibe mantenimiento. El comunicado reafirmó la disposición del proyecto GStreamer a ayudar a los desarrolladores de aplicaciones y complementos a migrar a la nueva tecnología, e insinuó que aquellos para quienes el cambio a la serie 1.x aún se consideraba imposible podían buscar asistencia de diversas empresas de consultoría.

La versión 1.2 añadió compatibilidad con la transmisión adaptativa DASH , imágenes JPEG 2000 , vídeo VP9 y Daala , y compatibilidad solo de decodificación para WebP .

La versión 1.14 se publicó el 19 de marzo de 2018, ^{[ 28 ]} añadiendo soporte para WebRTC , AV1 , Nvidia NVDEC y Secure Reliable Transport , entre otros cambios.

La versión 1.22 se lanzó el 23 de enero de 2023, ^{[ 29 ]} agregando soporte mejorado para AV1 , además de soporte para HLS , DASH y Microsoft Smooth Streaming para transmisión de tasa de bits adaptativa.