Roadmap ReRender

doc/14_ReRender_roadmap.md

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+# 📦 Re-Render & Compress
+
+## Problem
+
+Der aktuelle Video-Stream (insbesondere 1080p MJPEG) erzeugt **sehr hohe Datenraten (~30 MBit/s)**.  
+Das führt zu Problemen bei:
+
+- mobiler Nutzung (Bandbreite / Datenvolumen)
+- mehreren gleichzeitigen Clients
+- schwachen Netzwerken
+
+## Ziel
+
+Reduktion der Bandbreite durch **optionale Hardware-basierte Neukodierung**:
+
+- Eingangsformat: MJPEG (von der Webcam)
+- Zielformat: H.264 (deutlich effizienter)
+
+👉 Zielbitrate: ~2–5 MBit/s bei vergleichbarer wahrgenommener Qualität
+
+---
+
+## Lösungsansatz
+
+Zwei Betriebsmodi sollen flexibel unterstützt werden:
+
+### 1. 🟢 Unkomprimierter Modus (Default)
+- MJPEG bleibt unverändert
+- minimale Latenz
+- keine GPU-Abhängigkeit
+- ideal im LAN / bei wenigen Clients
+
+### 2. 🔵 Komprimierter Modus (optional)
+- MJPEG → H.264 via GPU-Encoding
+- drastisch reduzierte Bandbreite
+- geeignet für:
+  - mobile Clients
+  - WAN-Zugriff
+  - mehrere parallele Streams
+
+👉 **Wichtig:** Kompression muss pro Kamera konfigurierbar sein.
+
+---
+
+## Hardware-Bewertung
+
+### 🖥️ Intel UHD 630 (Coffee Lake)
+
+**Unterstützung:**
+- VAAPI
+- Quick Sync Video (H.264/H.265)
+
+**Leistung:**
+- 1–2 Streams stabil
+- niedrige CPU-Auslastung bei aktivem VAAPI
+
+**Einschränkungen:**
+- ältere Hardware
+- limitiert bei:
+  - hoher Bitrate
+  - vielen Clients
+
+**Praxis:**
+- 30 MBit MJPEG → stabil auf ~3–5 MBit H.264 reduzierbar
+
+---
+
+### 🖥️ AMD Radeon 680M (Rembrandt)
+
+**Unterstützung:**
+- VAAPI
+- VCN 3.x Hardware Encoder
+
+**Vorteile:**
+- deutlich bessere Encoding-Performance
+- höhere Effizienz
+- gut geeignet für mehrere Streams
+
+**Praxis:**
+- mehrere parallele Re-Encodes in Echtzeit möglich
+
+---
+
+## Architektur-Entscheidung
+
+- Encoding erfolgt **im Server (FFmpeg + GPU)**
+- Kamera liefert weiterhin MJPEG
+- Pipeline entscheidet dynamisch:
+
+```
+Camera (MJPEG)
+    ↓
+FFmpeg
+    ↓
+[ optional ]
+H.264 Encoding (GPU)
+    ↓
+Client
+```
+
+---
+
+## Konfigurationsmodell
+
+Pro Kamera:
+
+- ✅ `stream`: an/aus
+- ✅ `compress`: an/aus (neu)
+
+Beispiel:
+
+```json
+{
+  "camera": "cam1",
+  "stream": true,
+  "compress": true
+}
+```
+
+---
+
+## Technische Integration
+
+### 1. GPU in Docker verfügbar machen
+
+- Unterstützung für:
+  - Intel (VAAPI: `/dev/dri`)
+  - AMD (ebenfalls VAAPI)
+- dynamische Erkennung statt Hardcoding
+
+---
+
+### 2. FFmpeg-Pipeline erweitern
+
+Aktuell:
+- MJPEG → MJPEG (copy oder re-encode)
+
+Neu:
+- optionaler Pfad:
+
+```bash
+MJPEG → H.264 (h264_vaapi / h264_qsv)
+```
+
+---
+
+### 3. Stream-Handling erweitern
+
+- bestehende Logik (`camera_switch.js`) bleibt intakt
+- Erweiterung:
+  - Encoding-Mode abhängig von `compress`
+  - neue FFmpeg-Args
+
+---
+
+### 4. UI erweitern
+
+In `config.html`:
+
+- Checkbox:
+  ```
+  [ ] Compress Stream (H.264)
+  ```
+
+---
+
+## Design-Prinzipien
+
+- ✅ **Backward-compatible** (Default: kein Encoding)
+- ✅ **Low latency bleibt möglich**
+- ✅ **Hardware optional**
+- ✅ **Pro Kamera steuerbar**
+- ✅ **Minimal CPU overhead**
+
+---
+
+## Offene Punkte
+
+- H.264 → Rückgabeformat:
+  - weiterhin MJPEG für Browser?
+  - oder direkt Stream (z.B. mpegts / WebRTC)?
+
+  >> das video soll entweder komprimiert oder unverändert zum browser kommen, je nachdem wie der Haken gesetzt ist. Der Browser soll mit beidem umgehen können.
+
+- Latenz vs. Kompression:
+  - Encoding erhöht minimal die Verzögerung. Das muss getestet werden, deshalb die Option es unverändert zu lassen.
+
+- Client-Kompatibilität:
+  - MJPEG: universell
+  - H.264: effizient, aber Wrapper nötig
+  Falls Browser das nicht unterstützt, wird die Darstellung schwarz. Dann kann die
+  Konfiguration "Kompression" abgeschaltet werden.
+
+---
+
+## nächste Schritte (ToDo)
+
+1. ✅ GPU-Passthrough in Docker implementieren  
+2. ✅ FFmpeg-Encoding-Profil definieren (VAAPI / QSV)  
+3. ✅ `CameraSwitch` um Encoding-Modus erweitern  
+4. ✅ Config um `compress` erweitern  
+5. ✅ UI-Checkbox hinzufügen  
+6. 🔄 Tests mit:
+   - Intel UHD 630
+   - AMD 680M  
+7. 🔄 Bandbreite & CPU vergleichen