git.sesse.net Git - nageru/blob - theme.cpp

   1 #include "theme.h"
   2
   3 #include <assert.h>
   4 #include <bmusb/bmusb.h>
   5 #include <epoxy/gl.h>
   6 #include <lauxlib.h>
   7 #include <lua.hpp>
   8 #include <movit/effect.h>
   9 #include <movit/effect_chain.h>
  10 #include <movit/image_format.h>
  11 #include <movit/mix_effect.h>
  12 #include <movit/multiply_effect.h>
  13 #include <movit/overlay_effect.h>
  14 #include <movit/padding_effect.h>
  15 #include <movit/resample_effect.h>
  16 #include <movit/resize_effect.h>
  17 #include <movit/util.h>
  18 #include <movit/white_balance_effect.h>
  19 #include <movit/ycbcr.h>
  20 #include <movit/ycbcr_input.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <cstddef>
  24 #include <memory>
  25 #include <new>
  26 #include <utility>
  27
  28 #include "defs.h"
  29 #include "deinterlace_effect.h"
  30 #include "flags.h"
  31 #include "image_input.h"
  32 #include "input.h"
  33 #include "input_state.h"
  34 #include "pbo_frame_allocator.h"
  35
  36 class Mixer;
  37
  38 namespace movit {
  39 class ResourcePool;
  40 }  // namespace movit
  41
  42 using namespace std;
  43 using namespace movit;
  44
  45 extern Mixer *global_mixer;
  46
  47 namespace {
  48
  49 // Contains basically the same data as InputState, but does not hold on to
  50 // a reference to the frames. This is important so that we can release them
  51 // without having to wait for Lua's GC.
  52 struct InputStateInfo {
  53         InputStateInfo(const InputState& input_state);
  54
  55         unsigned last_width[MAX_VIDEO_CARDS], last_height[MAX_VIDEO_CARDS];
  56         bool last_interlaced[MAX_VIDEO_CARDS], last_has_signal[MAX_VIDEO_CARDS], last_is_connected[MAX_VIDEO_CARDS];
  57         unsigned last_frame_rate_nom[MAX_VIDEO_CARDS], last_frame_rate_den[MAX_VIDEO_CARDS];
  58 };
  59
  60 InputStateInfo::InputStateInfo(const InputState &input_state)
  61 {
  62         for (unsigned signal_num = 0; signal_num < MAX_VIDEO_CARDS; ++signal_num) {
  63                 BufferedFrame frame = input_state.buffered_frames[signal_num][0];
  64                 if (frame.frame == nullptr) {
  65                         last_width[signal_num] = last_height[signal_num] = 0;
  66                         last_interlaced[signal_num] = false;
  67                         last_has_signal[signal_num] = false;
  68                         last_is_connected[signal_num] = false;
  69                         continue;
  70                 }
  71                 const PBOFrameAllocator::Userdata *userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)frame.frame->userdata;
  72                 last_width[signal_num] = userdata->last_width[frame.field_number];
  73                 last_height[signal_num] = userdata->last_height[frame.field_number];
  74                 last_interlaced[signal_num] = userdata->last_interlaced;
  75                 last_has_signal[signal_num] = userdata->last_has_signal;
  76                 last_is_connected[signal_num] = userdata->last_is_connected;
  77                 last_frame_rate_nom[signal_num] = userdata->last_frame_rate_nom;
  78                 last_frame_rate_den[signal_num] = userdata->last_frame_rate_den;
  79         }
  80 }
  81
  82 class LuaRefWithDeleter {
  83 public:
  84         LuaRefWithDeleter(mutex *m, lua_State *L, int ref) : m(m), L(L), ref(ref) {}
  85         ~LuaRefWithDeleter() {
  86                 unique_lock<mutex> lock(*m);
  87                 luaL_unref(L, LUA_REGISTRYINDEX, ref);
  88         }
  89         int get() const { return ref; }
  90
  91 private:
  92         LuaRefWithDeleter(const LuaRefWithDeleter &) = delete;
  93
  94         mutex *m;
  95         lua_State *L;
  96         int ref;
  97 };
  98
  99 template<class T, class... Args>
 100 int wrap_lua_object(lua_State* L, const char *class_name, Args&&... args)
 101 {
 102         // Construct the C++ object and put it on the stack.
 103         void *mem = lua_newuserdata(L, sizeof(T));
 104         new(mem) T(forward<Args>(args)...);
 105
 106         // Look up the metatable named <class_name>, and set it on the new object.
 107         luaL_getmetatable(L, class_name);
 108         lua_setmetatable(L, -2);
 109
 110         return 1;
 111 }
 112
 113 // Like wrap_lua_object, but the object is not owned by Lua; ie. it's not freed
 114 // by Lua GC. This is typically the case for Effects, which are owned by EffectChain
 115 // and expected to be destructed by it. The object will be of type T** instead of T*
 116 // when exposed to Lua.
 117 //
 118 // Note that we currently leak if you allocate an Effect in this way and never call
 119 // add_effect. We should see if there's a way to e.g. set __gc on it at construction time
 120 // and then release that once add_effect() takes ownership.
 121 template<class T, class... Args>
 122 int wrap_lua_object_nonowned(lua_State* L, const char *class_name, Args&&... args)
 123 {
 124         // Construct the pointer ot the C++ object and put it on the stack.
 125         T **obj = (T **)lua_newuserdata(L, sizeof(T *));
 126         *obj = new T(forward<Args>(args)...);
 127
 128         // Look up the metatable named <class_name>, and set it on the new object.
 129         luaL_getmetatable(L, class_name);
 130         lua_setmetatable(L, -2);
 131
 132         return 1;
 133 }
 134
 135 Theme *get_theme_updata(lua_State* L)
 136 {
 137         luaL_checktype(L, lua_upvalueindex(1), LUA_TLIGHTUSERDATA);
 138         return (Theme *)lua_touserdata(L, lua_upvalueindex(1));
 139 }
 140
 141 Effect *get_effect(lua_State *L, int idx)
 142 {
 143         if (luaL_testudata(L, idx, "WhiteBalanceEffect") ||
 144             luaL_testudata(L, idx, "ResampleEffect") ||
 145             luaL_testudata(L, idx, "PaddingEffect") ||
 146             luaL_testudata(L, idx, "IntegralPaddingEffect") ||
 147             luaL_testudata(L, idx, "OverlayEffect") ||
 148             luaL_testudata(L, idx, "ResizeEffect") ||
 149             luaL_testudata(L, idx, "MultiplyEffect") ||
 150             luaL_testudata(L, idx, "MixEffect") ||
 151             luaL_testudata(L, idx, "ImageInput")) {
 152                 return *(Effect **)lua_touserdata(L, idx);
 153         }
 154         luaL_error(L, "Error: Index #%d was not an Effect type\n", idx);
 155         return nullptr;
 156 }
 157
 158 InputStateInfo *get_input_state_info(lua_State *L, int idx)
 159 {
 160         if (luaL_testudata(L, idx, "InputStateInfo")) {
 161                 return (InputStateInfo *)lua_touserdata(L, idx);
 162         }
 163         luaL_error(L, "Error: Index #%d was not InputStateInfo\n", idx);
 164         return nullptr;
 165 }
 166
 167 bool checkbool(lua_State* L, int idx)
 168 {
 169         luaL_checktype(L, idx, LUA_TBOOLEAN);
 170         return lua_toboolean(L, idx);
 171 }
 172
 173 string checkstdstring(lua_State *L, int index)
 174 {
 175         size_t len;
 176         const char* cstr = lua_tolstring(L, index, &len);
 177         return string(cstr, len);
 178 }
 179
 180 int EffectChain_new(lua_State* L)
 181 {
 182         assert(lua_gettop(L) == 2);
 183         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 184         int aspect_w = luaL_checknumber(L, 1);
 185         int aspect_h = luaL_checknumber(L, 2);
 186
 187         return wrap_lua_object<EffectChain>(L, "EffectChain", aspect_w, aspect_h, theme->get_resource_pool());
 188 }
 189
 190 int EffectChain_gc(lua_State* L)
 191 {
 192         assert(lua_gettop(L) == 1);
 193         EffectChain *chain = (EffectChain *)luaL_checkudata(L, 1, "EffectChain");
 194         chain->~EffectChain();
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 int EffectChain_add_live_input(lua_State* L)
 199 {
 200         assert(lua_gettop(L) == 3);
 201         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 202         EffectChain *chain = (EffectChain *)luaL_checkudata(L, 1, "EffectChain");
 203         bool override_bounce = checkbool(L, 2);
 204         bool deinterlace = checkbool(L, 3);
 205         return wrap_lua_object<LiveInputWrapper>(L, "LiveInputWrapper", theme, chain, override_bounce, deinterlace);
 206 }
 207
 208 int EffectChain_add_effect(lua_State* L)
 209 {
 210         assert(lua_gettop(L) >= 2);
 211         EffectChain *chain = (EffectChain *)luaL_checkudata(L, 1, "EffectChain");
 212
 213         // TODO: Better error reporting.
 214         Effect *effect = get_effect(L, 2);
 215         if (lua_gettop(L) == 2) {
 216                 if (effect->num_inputs() == 0) {
 217                         chain->add_input((Input *)effect);
 218                 } else {
 219                         chain->add_effect(effect);
 220                 }
 221         } else {
 222                 vector<Effect *> inputs;
 223                 for (int idx = 3; idx <= lua_gettop(L); ++idx) {
 224                         if (luaL_testudata(L, idx, "LiveInputWrapper")) {
 225                                 LiveInputWrapper *input = (LiveInputWrapper *)lua_touserdata(L, idx);
 226                                 inputs.push_back(input->get_effect());
 227                         } else {
 228                                 inputs.push_back(get_effect(L, idx));
 229                         }
 230                 }
 231                 chain->add_effect(effect, inputs);
 232         }
 233
 234         lua_settop(L, 2);  // Return the effect itself.
 235
 236         // Make sure Lua doesn't garbage-collect it away.
 237         lua_pushvalue(L, -1);
 238         luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX);  // TODO: leak?
 239
 240         return 1;
 241 }
 242
 243 int EffectChain_finalize(lua_State* L)
 244 {
 245         assert(lua_gettop(L) == 2);
 246         EffectChain *chain = (EffectChain *)luaL_checkudata(L, 1, "EffectChain");
 247         bool is_main_chain = checkbool(L, 2);
 248
 249         // Add outputs as needed.
 250         // NOTE: If you change any details about the output format, you will need to
 251         // also update what's given to the muxer (HTTPD::Mux constructor) and
 252         // what's put in the H.264 stream (sps_rbsp()).
 253         ImageFormat inout_format;
 254         inout_format.color_space = COLORSPACE_REC_709;
 255
 256         // Output gamma is tricky. We should output Rec. 709 for TV, except that
 257         // we expect to run with web players and others that don't really care and
 258         // just output with no conversion. So that means we'll need to output sRGB,
 259         // even though H.264 has no setting for that (we use “unspecified”).
 260         inout_format.gamma_curve = GAMMA_sRGB;
 261
 262         if (is_main_chain) {
 263                 YCbCrFormat output_ycbcr_format;
 264                 // We actually output 4:2:0 in the end, but chroma subsampling
 265                 // happens in a pass not run by Movit (see Mixer::subsample_chroma()).
 266                 output_ycbcr_format.chroma_subsampling_x = 1;
 267                 output_ycbcr_format.chroma_subsampling_y = 1;
 268
 269                 // Rec. 709 would be the sane thing to do, but it seems many players
 270                 // (e.g. MPlayer and VLC) just default to BT.601 coefficients no matter
 271                 // what (see discussions in e.g. https://trac.ffmpeg.org/ticket/4978).
 272                 // We _do_ set the right flags, though, so that a player that works
 273                 // properly doesn't have to guess.
 274                 output_ycbcr_format.luma_coefficients = YCBCR_REC_601;
 275                 output_ycbcr_format.full_range = false;
 276                 output_ycbcr_format.num_levels = 256;
 277
 278                 chain->add_ycbcr_output(inout_format, OUTPUT_ALPHA_FORMAT_POSTMULTIPLIED, output_ycbcr_format, YCBCR_OUTPUT_SPLIT_Y_AND_CBCR);
 279                 chain->set_dither_bits(8);
 280                 chain->set_output_origin(OUTPUT_ORIGIN_TOP_LEFT);
 281         }
 282         chain->add_output(inout_format, OUTPUT_ALPHA_FORMAT_POSTMULTIPLIED);
 283
 284         chain->finalize();
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 int LiveInputWrapper_connect_signal(lua_State* L)
 289 {
 290         assert(lua_gettop(L) == 2);
 291         LiveInputWrapper *input = (LiveInputWrapper *)luaL_checkudata(L, 1, "LiveInputWrapper");
 292         int signal_num = luaL_checknumber(L, 2);
 293         input->connect_signal(signal_num);
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 int ImageInput_new(lua_State* L)
 298 {
 299         assert(lua_gettop(L) == 1);
 300         string filename = checkstdstring(L, 1);
 301         return wrap_lua_object_nonowned<ImageInput>(L, "ImageInput", filename);
 302 }
 303
 304 int WhiteBalanceEffect_new(lua_State* L)
 305 {
 306         assert(lua_gettop(L) == 0);
 307         return wrap_lua_object_nonowned<WhiteBalanceEffect>(L, "WhiteBalanceEffect");
 308 }
 309
 310 int ResampleEffect_new(lua_State* L)
 311 {
 312         assert(lua_gettop(L) == 0);
 313         return wrap_lua_object_nonowned<ResampleEffect>(L, "ResampleEffect");
 314 }
 315
 316 int PaddingEffect_new(lua_State* L)
 317 {
 318         assert(lua_gettop(L) == 0);
 319         return wrap_lua_object_nonowned<PaddingEffect>(L, "PaddingEffect");
 320 }
 321
 322 int IntegralPaddingEffect_new(lua_State* L)
 323 {
 324         assert(lua_gettop(L) == 0);
 325         return wrap_lua_object_nonowned<IntegralPaddingEffect>(L, "IntegralPaddingEffect");
 326 }
 327
 328 int OverlayEffect_new(lua_State* L)
 329 {
 330         assert(lua_gettop(L) == 0);
 331         return wrap_lua_object_nonowned<OverlayEffect>(L, "OverlayEffect");
 332 }
 333
 334 int ResizeEffect_new(lua_State* L)
 335 {
 336         assert(lua_gettop(L) == 0);
 337         return wrap_lua_object_nonowned<ResizeEffect>(L, "ResizeEffect");
 338 }
 339
 340 int MultiplyEffect_new(lua_State* L)
 341 {
 342         assert(lua_gettop(L) == 0);
 343         return wrap_lua_object_nonowned<MultiplyEffect>(L, "MultiplyEffect");
 344 }
 345
 346 int MixEffect_new(lua_State* L)
 347 {
 348         assert(lua_gettop(L) == 0);
 349         return wrap_lua_object_nonowned<MixEffect>(L, "MixEffect");
 350 }
 351
 352 int InputStateInfo_get_width(lua_State* L)
 353 {
 354         assert(lua_gettop(L) == 2);
 355         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 356         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 357         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 358         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_width[signal_num]);
 359         return 1;
 360 }
 361
 362 int InputStateInfo_get_height(lua_State* L)
 363 {
 364         assert(lua_gettop(L) == 2);
 365         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 366         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 367         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 368         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_height[signal_num]);
 369         return 1;
 370 }
 371
 372 int InputStateInfo_get_interlaced(lua_State* L)
 373 {
 374         assert(lua_gettop(L) == 2);
 375         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 376         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 377         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 378         lua_pushboolean(L, input_state_info->last_interlaced[signal_num]);
 379         return 1;
 380 }
 381
 382 int InputStateInfo_get_has_signal(lua_State* L)
 383 {
 384         assert(lua_gettop(L) == 2);
 385         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 386         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 387         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 388         lua_pushboolean(L, input_state_info->last_has_signal[signal_num]);
 389         return 1;
 390 }
 391
 392 int InputStateInfo_get_is_connected(lua_State* L)
 393 {
 394         assert(lua_gettop(L) == 2);
 395         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 396         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 397         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 398         lua_pushboolean(L, input_state_info->last_is_connected[signal_num]);
 399         return 1;
 400 }
 401
 402 int InputStateInfo_get_frame_rate_nom(lua_State* L)
 403 {
 404         assert(lua_gettop(L) == 2);
 405         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 406         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 407         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 408         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_frame_rate_nom[signal_num]);
 409         return 1;
 410 }
 411
 412 int InputStateInfo_get_frame_rate_den(lua_State* L)
 413 {
 414         assert(lua_gettop(L) == 2);
 415         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 416         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 417         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 418         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_frame_rate_den[signal_num]);
 419         return 1;
 420 }
 421
 422 int Effect_set_float(lua_State *L)
 423 {
 424         assert(lua_gettop(L) == 3);
 425         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 426         string key = checkstdstring(L, 2);
 427         float value = luaL_checknumber(L, 3);
 428         if (!effect->set_float(key, value)) {
 429                 luaL_error(L, "Effect refused set_float(\"%s\", %d) (invalid key?)", key.c_str(), int(value));
 430         }
 431         return 0;
 432 }
 433
 434 int Effect_set_int(lua_State *L)
 435 {
 436         assert(lua_gettop(L) == 3);
 437         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 438         string key = checkstdstring(L, 2);
 439         float value = luaL_checknumber(L, 3);
 440         if (!effect->set_int(key, value)) {
 441                 luaL_error(L, "Effect refused set_int(\"%s\", %d) (invalid key?)", key.c_str(), int(value));
 442         }
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 int Effect_set_vec3(lua_State *L)
 447 {
 448         assert(lua_gettop(L) == 5);
 449         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 450         string key = checkstdstring(L, 2);
 451         float v[3];
 452         v[0] = luaL_checknumber(L, 3);
 453         v[1] = luaL_checknumber(L, 4);
 454         v[2] = luaL_checknumber(L, 5);
 455         if (!effect->set_vec3(key, v)) {
 456                 luaL_error(L, "Effect refused set_vec3(\"%s\", %f, %f, %f) (invalid key?)", key.c_str(),
 457                         v[0], v[1], v[2]);
 458         }
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 int Effect_set_vec4(lua_State *L)
 463 {
 464         assert(lua_gettop(L) == 6);
 465         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 466         string key = checkstdstring(L, 2);
 467         float v[4];
 468         v[0] = luaL_checknumber(L, 3);
 469         v[1] = luaL_checknumber(L, 4);
 470         v[2] = luaL_checknumber(L, 5);
 471         v[3] = luaL_checknumber(L, 6);
 472         if (!effect->set_vec4(key, v)) {
 473                 luaL_error(L, "Effect refused set_vec4(\"%s\", %f, %f, %f, %f) (invalid key?)", key.c_str(),
 474                         v[0], v[1], v[2], v[3]);
 475         }
 476         return 0;
 477 }
 478
 479 const luaL_Reg EffectChain_funcs[] = {
 480         { "new", EffectChain_new },
 481         { "__gc", EffectChain_gc },
 482         { "add_live_input", EffectChain_add_live_input },
 483         { "add_effect", EffectChain_add_effect },
 484         { "finalize", EffectChain_finalize },
 485         { NULL, NULL }
 486 };
 487
 488 const luaL_Reg LiveInputWrapper_funcs[] = {
 489         { "connect_signal", LiveInputWrapper_connect_signal },
 490         { NULL, NULL }
 491 };
 492
 493 const luaL_Reg ImageInput_funcs[] = {
 494         { "new", ImageInput_new },
 495         { "set_float", Effect_set_float },
 496         { "set_int", Effect_set_int },
 497         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 498         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 499         { NULL, NULL }
 500 };
 501
 502 const luaL_Reg WhiteBalanceEffect_funcs[] = {
 503         { "new", WhiteBalanceEffect_new },
 504         { "set_float", Effect_set_float },
 505         { "set_int", Effect_set_int },
 506         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 507         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 508         { NULL, NULL }
 509 };
 510
 511 const luaL_Reg ResampleEffect_funcs[] = {
 512         { "new", ResampleEffect_new },
 513         { "set_float", Effect_set_float },
 514         { "set_int", Effect_set_int },
 515         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 516         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 517         { NULL, NULL }
 518 };
 519
 520 const luaL_Reg PaddingEffect_funcs[] = {
 521         { "new", PaddingEffect_new },
 522         { "set_float", Effect_set_float },
 523         { "set_int", Effect_set_int },
 524         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 525         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 526         { NULL, NULL }
 527 };
 528
 529 const luaL_Reg IntegralPaddingEffect_funcs[] = {
 530         { "new", IntegralPaddingEffect_new },
 531         { "set_float", Effect_set_float },
 532         { "set_int", Effect_set_int },
 533         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 534         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 535         { NULL, NULL }
 536 };
 537
 538 const luaL_Reg OverlayEffect_funcs[] = {
 539         { "new", OverlayEffect_new },
 540         { "set_float", Effect_set_float },
 541         { "set_int", Effect_set_int },
 542         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 543         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 544         { NULL, NULL }
 545 };
 546
 547 const luaL_Reg ResizeEffect_funcs[] = {
 548         { "new", ResizeEffect_new },
 549         { "set_float", Effect_set_float },
 550         { "set_int", Effect_set_int },
 551         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 552         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 553         { NULL, NULL }
 554 };
 555
 556 const luaL_Reg MultiplyEffect_funcs[] = {
 557         { "new", MultiplyEffect_new },
 558         { "set_float", Effect_set_float },
 559         { "set_int", Effect_set_int },
 560         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 561         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 562         { NULL, NULL }
 563 };
 564
 565 const luaL_Reg MixEffect_funcs[] = {
 566         { "new", MixEffect_new },
 567         { "set_float", Effect_set_float },
 568         { "set_int", Effect_set_int },
 569         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 570         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 571         { NULL, NULL }
 572 };
 573
 574 const luaL_Reg InputStateInfo_funcs[] = {
 575         { "get_width", InputStateInfo_get_width },
 576         { "get_height", InputStateInfo_get_height },
 577         { "get_interlaced", InputStateInfo_get_interlaced },
 578         { "get_has_signal", InputStateInfo_get_has_signal },
 579         { "get_is_connected", InputStateInfo_get_is_connected },
 580         { "get_frame_rate_nom", InputStateInfo_get_frame_rate_nom },
 581         { "get_frame_rate_den", InputStateInfo_get_frame_rate_den },
 582         { NULL, NULL }
 583 };
 584
 585 }  // namespace
 586
 587 LiveInputWrapper::LiveInputWrapper(Theme *theme, EffectChain *chain, bool override_bounce, bool deinterlace)
 588         : theme(theme),
 589           deinterlace(deinterlace)
 590 {
 591         ImageFormat inout_format;
 592         inout_format.color_space = COLORSPACE_sRGB;
 593
 594         // Gamma curve depends on the input signal, and we don't really get any
 595         // indications. A camera would be expected to do Rec. 709, but
 596         // I haven't checked if any do in practice. However, computers _do_ output
 597         // in sRGB gamma (ie., they don't convert from sRGB to Rec. 709), and
 598         // I wouldn't really be surprised if most non-professional cameras do, too.
 599         // So we pick sRGB as the least evil here.
 600         inout_format.gamma_curve = GAMMA_sRGB;
 601
 602         // The Blackmagic driver docs claim that the device outputs Y'CbCr
 603         // according to Rec. 601, but practical testing indicates it definitely
 604         // is Rec. 709 (at least up to errors attributable to rounding errors).
 605         // Perhaps 601 was only to indicate the subsampling positions, not the
 606         // colorspace itself? Tested with a Lenovo X1 gen 3 as input.
 607         YCbCrFormat input_ycbcr_format;
 608         input_ycbcr_format.chroma_subsampling_x = 2;
 609         input_ycbcr_format.chroma_subsampling_y = 1;
 610         input_ycbcr_format.cb_x_position = 0.0;
 611         input_ycbcr_format.cr_x_position = 0.0;
 612         input_ycbcr_format.cb_y_position = 0.5;
 613         input_ycbcr_format.cr_y_position = 0.5;
 614         input_ycbcr_format.luma_coefficients = YCBCR_REC_709;
 615         input_ycbcr_format.full_range = false;
 616
 617         unsigned num_inputs;
 618         if (deinterlace) {
 619                 deinterlace_effect = new movit::DeinterlaceEffect();
 620
 621                 // As per the comments in deinterlace_effect.h, we turn this off.
 622                 // The most likely interlaced input for us is either a camera
 623                 // (where it's fine to turn it off) or a laptop (where it _should_
 624                 // be turned off).
 625                 CHECK(deinterlace_effect->set_int("enable_spatial_interlacing_check", 0));
 626
 627                 num_inputs = deinterlace_effect->num_inputs();
 628                 assert(num_inputs == FRAME_HISTORY_LENGTH);
 629         } else {
 630                 num_inputs = 1;
 631         }
 632         for (unsigned i = 0; i < num_inputs; ++i) {
 633                 if (override_bounce) {
 634                         inputs.push_back(new NonBouncingYCbCrInput(inout_format, input_ycbcr_format, WIDTH, HEIGHT, YCBCR_INPUT_SPLIT_Y_AND_CBCR));
 635                 } else {
 636                         inputs.push_back(new YCbCrInput(inout_format, input_ycbcr_format, WIDTH, HEIGHT, YCBCR_INPUT_SPLIT_Y_AND_CBCR));
 637                 }
 638                 chain->add_input(inputs.back());
 639         }
 640
 641         if (deinterlace) {
 642                 vector<Effect *> reverse_inputs(inputs.rbegin(), inputs.rend());
 643                 chain->add_effect(deinterlace_effect, reverse_inputs);
 644         }
 645 }
 646
 647 void LiveInputWrapper::connect_signal(int signal_num)
 648 {
 649         if (global_mixer == nullptr) {
 650                 // No data yet.
 651                 return;
 652         }
 653
 654         signal_num = theme->map_signal(signal_num);
 655
 656         BufferedFrame first_frame = theme->input_state->buffered_frames[signal_num][0];
 657         if (first_frame.frame == nullptr) {
 658                 // No data yet.
 659                 return;
 660         }
 661         unsigned width, height;
 662         {
 663                 const PBOFrameAllocator::Userdata *userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)first_frame.frame->userdata;
 664                 width = userdata->last_width[first_frame.field_number];
 665                 height = userdata->last_height[first_frame.field_number];
 666         }
 667
 668         BufferedFrame last_good_frame = first_frame;
 669         for (unsigned i = 0; i < inputs.size(); ++i) {
 670                 BufferedFrame frame = theme->input_state->buffered_frames[signal_num][i];
 671                 if (frame.frame == nullptr) {
 672                         // Not enough data; reuse last frame (well, field).
 673                         // This is suboptimal, but we have nothing better.
 674                         frame = last_good_frame;
 675                 }
 676                 const PBOFrameAllocator::Userdata *userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)frame.frame->userdata;
 677
 678                 if (userdata->last_width[frame.field_number] != width ||
 679                     userdata->last_height[frame.field_number] != height) {
 680                         // Resolution changed; reuse last frame/field.
 681                         frame = last_good_frame;
 682                         userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)frame.frame->userdata;
 683                 }
 684
 685                 inputs[i]->set_texture_num(0, userdata->tex_y[frame.field_number]);
 686                 inputs[i]->set_texture_num(1, userdata->tex_cbcr[frame.field_number]);
 687                 inputs[i]->set_width(userdata->last_width[frame.field_number]);
 688                 inputs[i]->set_height(userdata->last_height[frame.field_number]);
 689
 690                 last_good_frame = frame;
 691         }
 692
 693         if (deinterlace) {
 694                 BufferedFrame frame = theme->input_state->buffered_frames[signal_num][0];
 695                 CHECK(deinterlace_effect->set_int("current_field_position", frame.field_number));
 696         }
 697 }
 698
 699 namespace {
 700
 701 int call_num_channels(lua_State *L)
 702 {
 703         lua_getglobal(L, "num_channels");
 704
 705         if (lua_pcall(L, 0, 1, 0) != 0) {
 706                 fprintf(stderr, "error running function `num_channels': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 707                 exit(1);
 708         }
 709
 710         int num_channels = luaL_checknumber(L, 1);
 711         lua_pop(L, 1);
 712         assert(lua_gettop(L) == 0);
 713         return num_channels;
 714 }
 715
 716 }  // namespace
 717
 718 Theme::Theme(const string &filename, const vector<string> &search_dirs, ResourcePool *resource_pool, unsigned num_cards)
 719         : resource_pool(resource_pool), num_cards(num_cards), signal_to_card_mapping(global_flags.default_stream_mapping)
 720 {
 721         L = luaL_newstate();
 722         luaL_openlibs(L);
 723
 724         register_class("EffectChain", EffectChain_funcs);
 725         register_class("LiveInputWrapper", LiveInputWrapper_funcs);
 726         register_class("ImageInput", ImageInput_funcs);
 727         register_class("WhiteBalanceEffect", WhiteBalanceEffect_funcs);
 728         register_class("ResampleEffect", ResampleEffect_funcs);
 729         register_class("PaddingEffect", PaddingEffect_funcs);
 730         register_class("IntegralPaddingEffect", IntegralPaddingEffect_funcs);
 731         register_class("OverlayEffect", OverlayEffect_funcs);
 732         register_class("ResizeEffect", ResizeEffect_funcs);
 733         register_class("MultiplyEffect", MultiplyEffect_funcs);
 734         register_class("MixEffect", MixEffect_funcs);
 735         register_class("InputStateInfo", InputStateInfo_funcs);
 736
 737         // Run script. Search through all directories until we find a file that will load
 738         // (as in, does not return LUA_ERRFILE); then run it. We store load errors
 739         // from all the attempts, and show them once we know we can't find any of them.
 740         lua_settop(L, 0);
 741         vector<string> errors;
 742         bool success = false;
 743         for (size_t i = 0; i < search_dirs.size(); ++i) {
 744                 string path = search_dirs[i] + "/" + filename;
 745                 int err = luaL_loadfile(L, path.c_str());
 746                 if (err == 0) {
 747                         // Success; actually call the code.
 748                         if (lua_pcall(L, 0, LUA_MULTRET, 0)) {
 749                                 fprintf(stderr, "Error when running %s: %s\n", path.c_str(), lua_tostring(L, -1));
 750                                 exit(1);
 751                         }
 752                         success = true;
 753                         break;
 754                 }
 755                 errors.push_back(lua_tostring(L, -1));
 756                 lua_pop(L, 1);
 757                 if (err != LUA_ERRFILE) {
 758                         // The file actually loaded, but failed to parse somehow. Abort; don't try the next one.
 759                         break;
 760                 }
 761         }
 762
 763         if (!success) {
 764                 for (const string &error : errors) {
 765                         fprintf(stderr, "%s\n", error.c_str());
 766                 }
 767                 exit(1);
 768         }
 769         assert(lua_gettop(L) == 0);
 770
 771         // Ask it for the number of channels.
 772         num_channels = call_num_channels(L);
 773 }
 774
 775 Theme::~Theme()
 776 {
 777         lua_close(L);
 778 }
 779
 780 void Theme::register_class(const char *class_name, const luaL_Reg *funcs)
 781 {
 782         assert(lua_gettop(L) == 0);
 783         luaL_newmetatable(L, class_name);  // mt = {}
 784         lua_pushlightuserdata(L, this);
 785         luaL_setfuncs(L, funcs, 1);        // for (name,f in funcs) { mt[name] = f, with upvalue {theme} }
 786         lua_pushvalue(L, -1);
 787         lua_setfield(L, -2, "__index");    // mt.__index = mt
 788         lua_setglobal(L, class_name);      // ClassName = mt
 789         assert(lua_gettop(L) == 0);
 790 }
 791
 792 Theme::Chain Theme::get_chain(unsigned num, float t, unsigned width, unsigned height, InputState input_state)
 793 {
 794         Chain chain;
 795
 796         unique_lock<mutex> lock(m);
 797         assert(lua_gettop(L) == 0);
 798         lua_getglobal(L, "get_chain");  /* function to be called */
 799         lua_pushnumber(L, num);
 800         lua_pushnumber(L, t);
 801         lua_pushnumber(L, width);
 802         lua_pushnumber(L, height);
 803         wrap_lua_object<InputStateInfo>(L, "InputStateInfo", input_state);
 804
 805         if (lua_pcall(L, 5, 2, 0) != 0) {
 806                 fprintf(stderr, "error running function `get_chain': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 807                 exit(1);
 808         }
 809
 810         chain.chain = (EffectChain *)luaL_testudata(L, -2, "EffectChain");
 811         if (chain.chain == nullptr) {
 812                 fprintf(stderr, "get_chain() for chain number %d did not return an EffectChain\n",
 813                         num);
 814                 exit(1);
 815         }
 816         if (!lua_isfunction(L, -1)) {
 817                 fprintf(stderr, "Argument #-1 should be a function\n");
 818                 exit(1);
 819         }
 820         lua_pushvalue(L, -1);
 821         shared_ptr<LuaRefWithDeleter> funcref(new LuaRefWithDeleter(&m, L, luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX)));
 822         lua_pop(L, 2);
 823         assert(lua_gettop(L) == 0);
 824
 825         chain.setup_chain = [this, funcref, input_state]{
 826                 unique_lock<mutex> lock(m);
 827
 828                 this->input_state = &input_state;
 829
 830                 // Set up state, including connecting signals.
 831                 lua_rawgeti(L, LUA_REGISTRYINDEX, funcref->get());
 832                 if (lua_pcall(L, 0, 0, 0) != 0) {
 833                         fprintf(stderr, "error running chain setup callback: %s\n", lua_tostring(L, -1));
 834                         exit(1);
 835                 }
 836                 assert(lua_gettop(L) == 0);
 837         };
 838
 839         // TODO: Can we do better, e.g. by running setup_chain() and seeing what it references?
 840         // Actually, setup_chain does maybe hold all the references we need now anyway?
 841         for (unsigned card_index = 0; card_index < num_cards; ++card_index) {
 842                 for (unsigned frame_num = 0; frame_num < FRAME_HISTORY_LENGTH; ++frame_num) {
 843                         chain.input_frames.push_back(input_state.buffered_frames[card_index][frame_num].frame);
 844                 }
 845         }
 846
 847         return chain;
 848 }
 849
 850 string Theme::get_channel_name(unsigned channel)
 851 {
 852         unique_lock<mutex> lock(m);
 853         lua_getglobal(L, "channel_name");
 854         lua_pushnumber(L, channel);
 855         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 856                 fprintf(stderr, "error running function `channel_name': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 857                 exit(1);
 858         }
 859         const char *ret = lua_tostring(L, -1);
 860         if (ret == nullptr) {
 861                 fprintf(stderr, "function `channel_name' returned nil for channel %d\n", channel);
 862                 exit(1);
 863         }
 864
 865         string retstr = ret;
 866         lua_pop(L, 1);
 867         assert(lua_gettop(L) == 0);
 868         return retstr;
 869 }
 870
 871 int Theme::get_channel_signal(unsigned channel)
 872 {
 873         unique_lock<mutex> lock(m);
 874         lua_getglobal(L, "channel_signal");
 875         lua_pushnumber(L, channel);
 876         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 877                 fprintf(stderr, "error running function `channel_signal': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 878                 exit(1);
 879         }
 880
 881         int ret = luaL_checknumber(L, 1);
 882         lua_pop(L, 1);
 883         assert(lua_gettop(L) == 0);
 884         return ret;
 885 }
 886
 887 std::string Theme::get_channel_color(unsigned channel)
 888 {
 889         unique_lock<mutex> lock(m);
 890         lua_getglobal(L, "channel_color");
 891         lua_pushnumber(L, channel);
 892         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 893                 fprintf(stderr, "error running function `channel_color': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 894                 exit(1);
 895         }
 896
 897         const char *ret = lua_tostring(L, -1);
 898         if (ret == nullptr) {
 899                 fprintf(stderr, "function `channel_color' returned nil for channel %d\n", channel);
 900                 exit(1);
 901         }
 902
 903         string retstr = ret;
 904         lua_pop(L, 1);
 905         assert(lua_gettop(L) == 0);
 906         return retstr;
 907 }
 908
 909 bool Theme::get_supports_set_wb(unsigned channel)
 910 {
 911         unique_lock<mutex> lock(m);
 912         lua_getglobal(L, "supports_set_wb");
 913         lua_pushnumber(L, channel);
 914         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 915                 fprintf(stderr, "error running function `supports_set_wb': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 916                 exit(1);
 917         }
 918
 919         bool ret = checkbool(L, -1);
 920         lua_pop(L, 1);
 921         assert(lua_gettop(L) == 0);
 922         return ret;
 923 }
 924
 925 void Theme::set_wb(unsigned channel, double r, double g, double b)
 926 {
 927         unique_lock<mutex> lock(m);
 928         lua_getglobal(L, "set_wb");
 929         lua_pushnumber(L, channel);
 930         lua_pushnumber(L, r);
 931         lua_pushnumber(L, g);
 932         lua_pushnumber(L, b);
 933         if (lua_pcall(L, 4, 0, 0) != 0) {
 934                 fprintf(stderr, "error running function `set_wb': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 935                 exit(1);
 936         }
 937
 938         assert(lua_gettop(L) == 0);
 939 }
 940
 941 vector<string> Theme::get_transition_names(float t)
 942 {
 943         unique_lock<mutex> lock(m);
 944         lua_getglobal(L, "get_transitions");
 945         lua_pushnumber(L, t);
 946         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 947                 fprintf(stderr, "error running function `get_transitions': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 948                 exit(1);
 949         }
 950
 951         vector<string> ret;
 952         lua_pushnil(L);
 953         while (lua_next(L, -2) != 0) {
 954                 ret.push_back(lua_tostring(L, -1));
 955                 lua_pop(L, 1);
 956         }
 957         lua_pop(L, 1);
 958         assert(lua_gettop(L) == 0);
 959         return ret;
 960 }
 961
 962 int Theme::map_signal(int signal_num)
 963 {
 964         unique_lock<mutex> lock(map_m);
 965         if (signal_to_card_mapping.count(signal_num)) {
 966                 return signal_to_card_mapping[signal_num];
 967         }
 968         if (signal_num >= int(num_cards)) {
 969                 fprintf(stderr, "WARNING: Theme asked for input %d, but we only have %u card(s).\n", signal_num, num_cards);
 970                 fprintf(stderr, "Mapping to card %d instead.\n", signal_num % num_cards);
 971         }
 972         signal_to_card_mapping[signal_num] = signal_num % num_cards;
 973         return signal_num % num_cards;
 974 }
 975
 976 void Theme::set_signal_mapping(int signal_num, int card_num)
 977 {
 978         unique_lock<mutex> lock(map_m);
 979         assert(card_num < int(num_cards));
 980         signal_to_card_mapping[signal_num] = card_num;
 981 }
 982
 983 void Theme::transition_clicked(int transition_num, float t)
 984 {
 985         unique_lock<mutex> lock(m);
 986         lua_getglobal(L, "transition_clicked");
 987         lua_pushnumber(L, transition_num);
 988         lua_pushnumber(L, t);
 989
 990         if (lua_pcall(L, 2, 0, 0) != 0) {
 991                 fprintf(stderr, "error running function `transition_clicked': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 992                 exit(1);
 993         }
 994         assert(lua_gettop(L) == 0);
 995 }
 996
 997 void Theme::channel_clicked(int preview_num)
 998 {
 999         unique_lock<mutex> lock(m);
1000         lua_getglobal(L, "channel_clicked");
1001         lua_pushnumber(L, preview_num);
1002
1003         if (lua_pcall(L, 1, 0, 0) != 0) {
1004                 fprintf(stderr, "error running function `channel_clicked': %s\n", lua_tostring(L, -1));
1005                 exit(1);
1006         }
1007         assert(lua_gettop(L) == 0);
1008 }