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         bmusb::PixelFormat pixel_format = global_flags.ten_bit_input ? bmusb::PixelFormat_10BitYCbCr : bmusb::PixelFormat_8BitYCbCr;
 206         return wrap_lua_object<LiveInputWrapper>(L, "LiveInputWrapper", theme, chain, pixel_format, override_bounce, deinterlace);
 207 }
 208
 209 int EffectChain_add_effect(lua_State* L)
 210 {
 211         assert(lua_gettop(L) >= 2);
 212         EffectChain *chain = (EffectChain *)luaL_checkudata(L, 1, "EffectChain");
 213
 214         // TODO: Better error reporting.
 215         Effect *effect = get_effect(L, 2);
 216         if (lua_gettop(L) == 2) {
 217                 if (effect->num_inputs() == 0) {
 218                         chain->add_input((Input *)effect);
 219                 } else {
 220                         chain->add_effect(effect);
 221                 }
 222         } else {
 223                 vector<Effect *> inputs;
 224                 for (int idx = 3; idx <= lua_gettop(L); ++idx) {
 225                         if (luaL_testudata(L, idx, "LiveInputWrapper")) {
 226                                 LiveInputWrapper *input = (LiveInputWrapper *)lua_touserdata(L, idx);
 227                                 inputs.push_back(input->get_effect());
 228                         } else {
 229                                 inputs.push_back(get_effect(L, idx));
 230                         }
 231                 }
 232                 chain->add_effect(effect, inputs);
 233         }
 234
 235         lua_settop(L, 2);  // Return the effect itself.
 236
 237         // Make sure Lua doesn't garbage-collect it away.
 238         lua_pushvalue(L, -1);
 239         luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX);  // TODO: leak?
 240
 241         return 1;
 242 }
 243
 244 int EffectChain_finalize(lua_State* L)
 245 {
 246         assert(lua_gettop(L) == 2);
 247         EffectChain *chain = (EffectChain *)luaL_checkudata(L, 1, "EffectChain");
 248         bool is_main_chain = checkbool(L, 2);
 249
 250         // Add outputs as needed.
 251         // NOTE: If you change any details about the output format, you will need to
 252         // also update what's given to the muxer (HTTPD::Mux constructor) and
 253         // what's put in the H.264 stream (sps_rbsp()).
 254         ImageFormat inout_format;
 255         inout_format.color_space = COLORSPACE_REC_709;
 256
 257         // Output gamma is tricky. We should output Rec. 709 for TV, except that
 258         // we expect to run with web players and others that don't really care and
 259         // just output with no conversion. So that means we'll need to output sRGB,
 260         // even though H.264 has no setting for that (we use “unspecified”).
 261         inout_format.gamma_curve = GAMMA_sRGB;
 262
 263         if (is_main_chain) {
 264                 YCbCrFormat output_ycbcr_format;
 265                 // We actually output 4:2:0 and/or 4:2:2 in the end, but chroma subsampling
 266                 // happens in a pass not run by Movit (see ChromaSubsampler::subsample_chroma()).
 267                 output_ycbcr_format.chroma_subsampling_x = 1;
 268                 output_ycbcr_format.chroma_subsampling_y = 1;
 269
 270                 // This will be overridden if HDMI/SDI output is in force.
 271                 if (global_flags.ycbcr_rec709_coefficients) {
 272                         output_ycbcr_format.luma_coefficients = YCBCR_REC_709;
 273                 } else {
 274                         output_ycbcr_format.luma_coefficients = YCBCR_REC_601;
 275                 }
 276
 277                 output_ycbcr_format.full_range = false;
 278                 output_ycbcr_format.num_levels = 1 << global_flags.x264_bit_depth;
 279
 280                 GLenum type = global_flags.x264_bit_depth > 8 ? GL_UNSIGNED_SHORT : GL_UNSIGNED_BYTE;
 281
 282                 chain->add_ycbcr_output(inout_format, OUTPUT_ALPHA_FORMAT_POSTMULTIPLIED, output_ycbcr_format, YCBCR_OUTPUT_SPLIT_Y_AND_CBCR, type);
 283
 284                 // If we're using zerocopy video encoding (so the destination
 285                 // Y texture is owned by VA-API and will be unavailable for
 286                 // display), add a copy, where we'll only be using the Y component.
 287                 if (global_flags.use_zerocopy) {
 288                         chain->add_ycbcr_output(inout_format, OUTPUT_ALPHA_FORMAT_POSTMULTIPLIED, output_ycbcr_format, YCBCR_OUTPUT_INTERLEAVED, type);  // Add a copy where we'll only be using the Y component.
 289                 }
 290                 chain->set_dither_bits(global_flags.x264_bit_depth > 8 ? 16 : 8);
 291                 chain->set_output_origin(OUTPUT_ORIGIN_TOP_LEFT);
 292         } else {
 293                 chain->add_output(inout_format, OUTPUT_ALPHA_FORMAT_POSTMULTIPLIED);
 294         }
 295
 296         chain->finalize();
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 int LiveInputWrapper_connect_signal(lua_State* L)
 301 {
 302         assert(lua_gettop(L) == 2);
 303         LiveInputWrapper *input = (LiveInputWrapper *)luaL_checkudata(L, 1, "LiveInputWrapper");
 304         int signal_num = luaL_checknumber(L, 2);
 305         input->connect_signal(signal_num);
 306         return 0;
 307 }
 308
 309 int ImageInput_new(lua_State* L)
 310 {
 311         assert(lua_gettop(L) == 1);
 312         string filename = checkstdstring(L, 1);
 313         return wrap_lua_object_nonowned<ImageInput>(L, "ImageInput", filename);
 314 }
 315
 316 int WhiteBalanceEffect_new(lua_State* L)
 317 {
 318         assert(lua_gettop(L) == 0);
 319         return wrap_lua_object_nonowned<WhiteBalanceEffect>(L, "WhiteBalanceEffect");
 320 }
 321
 322 int ResampleEffect_new(lua_State* L)
 323 {
 324         assert(lua_gettop(L) == 0);
 325         return wrap_lua_object_nonowned<ResampleEffect>(L, "ResampleEffect");
 326 }
 327
 328 int PaddingEffect_new(lua_State* L)
 329 {
 330         assert(lua_gettop(L) == 0);
 331         return wrap_lua_object_nonowned<PaddingEffect>(L, "PaddingEffect");
 332 }
 333
 334 int IntegralPaddingEffect_new(lua_State* L)
 335 {
 336         assert(lua_gettop(L) == 0);
 337         return wrap_lua_object_nonowned<IntegralPaddingEffect>(L, "IntegralPaddingEffect");
 338 }
 339
 340 int OverlayEffect_new(lua_State* L)
 341 {
 342         assert(lua_gettop(L) == 0);
 343         return wrap_lua_object_nonowned<OverlayEffect>(L, "OverlayEffect");
 344 }
 345
 346 int ResizeEffect_new(lua_State* L)
 347 {
 348         assert(lua_gettop(L) == 0);
 349         return wrap_lua_object_nonowned<ResizeEffect>(L, "ResizeEffect");
 350 }
 351
 352 int MultiplyEffect_new(lua_State* L)
 353 {
 354         assert(lua_gettop(L) == 0);
 355         return wrap_lua_object_nonowned<MultiplyEffect>(L, "MultiplyEffect");
 356 }
 357
 358 int MixEffect_new(lua_State* L)
 359 {
 360         assert(lua_gettop(L) == 0);
 361         return wrap_lua_object_nonowned<MixEffect>(L, "MixEffect");
 362 }
 363
 364 int InputStateInfo_get_width(lua_State* L)
 365 {
 366         assert(lua_gettop(L) == 2);
 367         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 368         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 369         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 370         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_width[signal_num]);
 371         return 1;
 372 }
 373
 374 int InputStateInfo_get_height(lua_State* L)
 375 {
 376         assert(lua_gettop(L) == 2);
 377         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 378         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 379         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 380         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_height[signal_num]);
 381         return 1;
 382 }
 383
 384 int InputStateInfo_get_interlaced(lua_State* L)
 385 {
 386         assert(lua_gettop(L) == 2);
 387         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 388         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 389         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 390         lua_pushboolean(L, input_state_info->last_interlaced[signal_num]);
 391         return 1;
 392 }
 393
 394 int InputStateInfo_get_has_signal(lua_State* L)
 395 {
 396         assert(lua_gettop(L) == 2);
 397         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 398         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 399         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 400         lua_pushboolean(L, input_state_info->last_has_signal[signal_num]);
 401         return 1;
 402 }
 403
 404 int InputStateInfo_get_is_connected(lua_State* L)
 405 {
 406         assert(lua_gettop(L) == 2);
 407         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 408         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 409         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 410         lua_pushboolean(L, input_state_info->last_is_connected[signal_num]);
 411         return 1;
 412 }
 413
 414 int InputStateInfo_get_frame_rate_nom(lua_State* L)
 415 {
 416         assert(lua_gettop(L) == 2);
 417         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 418         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 419         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 420         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_frame_rate_nom[signal_num]);
 421         return 1;
 422 }
 423
 424 int InputStateInfo_get_frame_rate_den(lua_State* L)
 425 {
 426         assert(lua_gettop(L) == 2);
 427         InputStateInfo *input_state_info = get_input_state_info(L, 1);
 428         Theme *theme = get_theme_updata(L);
 429         int signal_num = theme->map_signal(luaL_checknumber(L, 2));
 430         lua_pushnumber(L, input_state_info->last_frame_rate_den[signal_num]);
 431         return 1;
 432 }
 433
 434 int Effect_set_float(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_float(key, value)) {
 441                 luaL_error(L, "Effect refused set_float(\"%s\", %d) (invalid key?)", key.c_str(), int(value));
 442         }
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 int Effect_set_int(lua_State *L)
 447 {
 448         assert(lua_gettop(L) == 3);
 449         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 450         string key = checkstdstring(L, 2);
 451         float value = luaL_checknumber(L, 3);
 452         if (!effect->set_int(key, value)) {
 453                 luaL_error(L, "Effect refused set_int(\"%s\", %d) (invalid key?)", key.c_str(), int(value));
 454         }
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 int Effect_set_vec3(lua_State *L)
 459 {
 460         assert(lua_gettop(L) == 5);
 461         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 462         string key = checkstdstring(L, 2);
 463         float v[3];
 464         v[0] = luaL_checknumber(L, 3);
 465         v[1] = luaL_checknumber(L, 4);
 466         v[2] = luaL_checknumber(L, 5);
 467         if (!effect->set_vec3(key, v)) {
 468                 luaL_error(L, "Effect refused set_vec3(\"%s\", %f, %f, %f) (invalid key?)", key.c_str(),
 469                         v[0], v[1], v[2]);
 470         }
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 int Effect_set_vec4(lua_State *L)
 475 {
 476         assert(lua_gettop(L) == 6);
 477         Effect *effect = (Effect *)get_effect(L, 1);
 478         string key = checkstdstring(L, 2);
 479         float v[4];
 480         v[0] = luaL_checknumber(L, 3);
 481         v[1] = luaL_checknumber(L, 4);
 482         v[2] = luaL_checknumber(L, 5);
 483         v[3] = luaL_checknumber(L, 6);
 484         if (!effect->set_vec4(key, v)) {
 485                 luaL_error(L, "Effect refused set_vec4(\"%s\", %f, %f, %f, %f) (invalid key?)", key.c_str(),
 486                         v[0], v[1], v[2], v[3]);
 487         }
 488         return 0;
 489 }
 490
 491 const luaL_Reg EffectChain_funcs[] = {
 492         { "new", EffectChain_new },
 493         { "__gc", EffectChain_gc },
 494         { "add_live_input", EffectChain_add_live_input },
 495         { "add_effect", EffectChain_add_effect },
 496         { "finalize", EffectChain_finalize },
 497         { NULL, NULL }
 498 };
 499
 500 const luaL_Reg LiveInputWrapper_funcs[] = {
 501         { "connect_signal", LiveInputWrapper_connect_signal },
 502         { NULL, NULL }
 503 };
 504
 505 const luaL_Reg ImageInput_funcs[] = {
 506         { "new", ImageInput_new },
 507         { "set_float", Effect_set_float },
 508         { "set_int", Effect_set_int },
 509         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 510         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 511         { NULL, NULL }
 512 };
 513
 514 const luaL_Reg WhiteBalanceEffect_funcs[] = {
 515         { "new", WhiteBalanceEffect_new },
 516         { "set_float", Effect_set_float },
 517         { "set_int", Effect_set_int },
 518         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 519         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 520         { NULL, NULL }
 521 };
 522
 523 const luaL_Reg ResampleEffect_funcs[] = {
 524         { "new", ResampleEffect_new },
 525         { "set_float", Effect_set_float },
 526         { "set_int", Effect_set_int },
 527         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 528         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 529         { NULL, NULL }
 530 };
 531
 532 const luaL_Reg PaddingEffect_funcs[] = {
 533         { "new", PaddingEffect_new },
 534         { "set_float", Effect_set_float },
 535         { "set_int", Effect_set_int },
 536         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 537         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 538         { NULL, NULL }
 539 };
 540
 541 const luaL_Reg IntegralPaddingEffect_funcs[] = {
 542         { "new", IntegralPaddingEffect_new },
 543         { "set_float", Effect_set_float },
 544         { "set_int", Effect_set_int },
 545         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 546         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 547         { NULL, NULL }
 548 };
 549
 550 const luaL_Reg OverlayEffect_funcs[] = {
 551         { "new", OverlayEffect_new },
 552         { "set_float", Effect_set_float },
 553         { "set_int", Effect_set_int },
 554         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 555         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 556         { NULL, NULL }
 557 };
 558
 559 const luaL_Reg ResizeEffect_funcs[] = {
 560         { "new", ResizeEffect_new },
 561         { "set_float", Effect_set_float },
 562         { "set_int", Effect_set_int },
 563         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 564         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 565         { NULL, NULL }
 566 };
 567
 568 const luaL_Reg MultiplyEffect_funcs[] = {
 569         { "new", MultiplyEffect_new },
 570         { "set_float", Effect_set_float },
 571         { "set_int", Effect_set_int },
 572         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 573         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 574         { NULL, NULL }
 575 };
 576
 577 const luaL_Reg MixEffect_funcs[] = {
 578         { "new", MixEffect_new },
 579         { "set_float", Effect_set_float },
 580         { "set_int", Effect_set_int },
 581         { "set_vec3", Effect_set_vec3 },
 582         { "set_vec4", Effect_set_vec4 },
 583         { NULL, NULL }
 584 };
 585
 586 const luaL_Reg InputStateInfo_funcs[] = {
 587         { "get_width", InputStateInfo_get_width },
 588         { "get_height", InputStateInfo_get_height },
 589         { "get_interlaced", InputStateInfo_get_interlaced },
 590         { "get_has_signal", InputStateInfo_get_has_signal },
 591         { "get_is_connected", InputStateInfo_get_is_connected },
 592         { "get_frame_rate_nom", InputStateInfo_get_frame_rate_nom },
 593         { "get_frame_rate_den", InputStateInfo_get_frame_rate_den },
 594         { NULL, NULL }
 595 };
 596
 597 }  // namespace
 598
 599 LiveInputWrapper::LiveInputWrapper(Theme *theme, EffectChain *chain, bmusb::PixelFormat pixel_format, bool override_bounce, bool deinterlace)
 600         : theme(theme),
 601           pixel_format(pixel_format),
 602           deinterlace(deinterlace)
 603 {
 604         ImageFormat inout_format;
 605         inout_format.color_space = COLORSPACE_sRGB;
 606
 607         // Gamma curve depends on the input signal, and we don't really get any
 608         // indications. A camera would be expected to do Rec. 709, but
 609         // I haven't checked if any do in practice. However, computers _do_ output
 610         // in sRGB gamma (ie., they don't convert from sRGB to Rec. 709), and
 611         // I wouldn't really be surprised if most non-professional cameras do, too.
 612         // So we pick sRGB as the least evil here.
 613         inout_format.gamma_curve = GAMMA_sRGB;
 614
 615         unsigned num_inputs;
 616         if (deinterlace) {
 617                 deinterlace_effect = new movit::DeinterlaceEffect();
 618
 619                 // As per the comments in deinterlace_effect.h, we turn this off.
 620                 // The most likely interlaced input for us is either a camera
 621                 // (where it's fine to turn it off) or a laptop (where it _should_
 622                 // be turned off).
 623                 CHECK(deinterlace_effect->set_int("enable_spatial_interlacing_check", 0));
 624
 625                 num_inputs = deinterlace_effect->num_inputs();
 626                 assert(num_inputs == FRAME_HISTORY_LENGTH);
 627         } else {
 628                 num_inputs = 1;
 629         }
 630
 631         if (pixel_format == bmusb::PixelFormat_8BitRGBA) {
 632                 for (unsigned i = 0; i < num_inputs; ++i) {
 633                         rgba_inputs.push_back(new FlatInput(inout_format, FORMAT_RGBA_POSTMULTIPLIED_ALPHA, GL_UNSIGNED_BYTE, global_flags.width, global_flags.height));
 634                         chain->add_input(rgba_inputs.back());
 635                 }
 636
 637                 if (deinterlace) {
 638                         vector<Effect *> reverse_inputs(rgba_inputs.rbegin(), rgba_inputs.rend());
 639                         chain->add_effect(deinterlace_effect, reverse_inputs);
 640                 }
 641         } else {
 642                 assert(pixel_format == bmusb::PixelFormat_8BitYCbCr || pixel_format == bmusb::PixelFormat_10BitYCbCr);
 643                 // The Blackmagic driver docs claim that the device outputs Y'CbCr
 644                 // according to Rec. 601, but practical testing indicates it definitely
 645                 // is Rec. 709 (at least up to errors attributable to rounding errors).
 646                 // Perhaps 601 was only to indicate the subsampling positions, not the
 647                 // colorspace itself? Tested with a Lenovo X1 gen 3 as input.
 648                 YCbCrFormat input_ycbcr_format;
 649                 input_ycbcr_format.chroma_subsampling_x = (pixel_format == bmusb::PixelFormat_10BitYCbCr) ? 1 : 2;
 650                 input_ycbcr_format.chroma_subsampling_y = 1;
 651                 input_ycbcr_format.num_levels = (pixel_format == bmusb::PixelFormat_10BitYCbCr) ? 1024 : 256;
 652                 input_ycbcr_format.cb_x_position = 0.0;
 653                 input_ycbcr_format.cr_x_position = 0.0;
 654                 input_ycbcr_format.cb_y_position = 0.5;
 655                 input_ycbcr_format.cr_y_position = 0.5;
 656                 input_ycbcr_format.luma_coefficients = YCBCR_REC_709;
 657                 input_ycbcr_format.full_range = false;
 658
 659                 for (unsigned i = 0; i < num_inputs; ++i) {
 660                         // When using 10-bit input, we're converting to interleaved through v210Converter.
 661                         YCbCrInputSplitting splitting = (pixel_format == bmusb::PixelFormat_10BitYCbCr) ? YCBCR_INPUT_INTERLEAVED : YCBCR_INPUT_SPLIT_Y_AND_CBCR;
 662                         if (override_bounce) {
 663                                 ycbcr_inputs.push_back(new NonBouncingYCbCrInput(inout_format, input_ycbcr_format, global_flags.width, global_flags.height, splitting));
 664                         } else {
 665                                 ycbcr_inputs.push_back(new YCbCrInput(inout_format, input_ycbcr_format, global_flags.width, global_flags.height, splitting));
 666                         }
 667                         chain->add_input(ycbcr_inputs.back());
 668                 }
 669
 670                 if (deinterlace) {
 671                         vector<Effect *> reverse_inputs(ycbcr_inputs.rbegin(), ycbcr_inputs.rend());
 672                         chain->add_effect(deinterlace_effect, reverse_inputs);
 673                 }
 674         }
 675 }
 676
 677 void LiveInputWrapper::connect_signal(int signal_num)
 678 {
 679         if (global_mixer == nullptr) {
 680                 // No data yet.
 681                 return;
 682         }
 683
 684         signal_num = theme->map_signal(signal_num);
 685
 686         BufferedFrame first_frame = theme->input_state->buffered_frames[signal_num][0];
 687         if (first_frame.frame == nullptr) {
 688                 // No data yet.
 689                 return;
 690         }
 691         unsigned width, height;
 692         {
 693                 const PBOFrameAllocator::Userdata *userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)first_frame.frame->userdata;
 694                 width = userdata->last_width[first_frame.field_number];
 695                 height = userdata->last_height[first_frame.field_number];
 696         }
 697
 698         BufferedFrame last_good_frame = first_frame;
 699         for (unsigned i = 0; i < max(ycbcr_inputs.size(), rgba_inputs.size()); ++i) {
 700                 BufferedFrame frame = theme->input_state->buffered_frames[signal_num][i];
 701                 if (frame.frame == nullptr) {
 702                         // Not enough data; reuse last frame (well, field).
 703                         // This is suboptimal, but we have nothing better.
 704                         frame = last_good_frame;
 705                 }
 706                 const PBOFrameAllocator::Userdata *userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)frame.frame->userdata;
 707
 708                 unsigned this_width = userdata->last_width[frame.field_number];
 709                 unsigned this_height = userdata->last_height[frame.field_number];
 710                 if (this_width != width || this_height != height) {
 711                         // Resolution changed; reuse last frame/field.
 712                         frame = last_good_frame;
 713                         userdata = (const PBOFrameAllocator::Userdata *)frame.frame->userdata;
 714                 }
 715
 716                 assert(userdata->pixel_format == pixel_format);
 717                 switch (pixel_format) {
 718                 case bmusb::PixelFormat_8BitYCbCr:
 719                         ycbcr_inputs[i]->set_texture_num(0, userdata->tex_y[frame.field_number]);
 720                         ycbcr_inputs[i]->set_texture_num(1, userdata->tex_cbcr[frame.field_number]);
 721                         ycbcr_inputs[i]->set_width(this_width);
 722                         ycbcr_inputs[i]->set_height(this_height);
 723                         break;
 724                 case bmusb::PixelFormat_10BitYCbCr:
 725                         ycbcr_inputs[i]->set_texture_num(0, userdata->tex_444[frame.field_number]);
 726                         ycbcr_inputs[i]->set_width(this_width);
 727                         ycbcr_inputs[i]->set_height(this_height);
 728                         break;
 729                 case bmusb::PixelFormat_8BitRGBA:
 730                         rgba_inputs[i]->set_texture_num(userdata->tex_rgba[frame.field_number]);
 731                         rgba_inputs[i]->set_width(this_width);
 732                         rgba_inputs[i]->set_height(this_height);
 733                         break;
 734                 default:
 735                         assert(false);
 736                 }
 737
 738                 last_good_frame = frame;
 739         }
 740
 741         if (deinterlace) {
 742                 BufferedFrame frame = theme->input_state->buffered_frames[signal_num][0];
 743                 CHECK(deinterlace_effect->set_int("current_field_position", frame.field_number));
 744         }
 745 }
 746
 747 namespace {
 748
 749 int call_num_channels(lua_State *L)
 750 {
 751         lua_getglobal(L, "num_channels");
 752
 753         if (lua_pcall(L, 0, 1, 0) != 0) {
 754                 fprintf(stderr, "error running function `num_channels': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 755                 exit(1);
 756         }
 757
 758         int num_channels = luaL_checknumber(L, 1);
 759         lua_pop(L, 1);
 760         assert(lua_gettop(L) == 0);
 761         return num_channels;
 762 }
 763
 764 }  // namespace
 765
 766 Theme::Theme(const string &filename, const vector<string> &search_dirs, ResourcePool *resource_pool, unsigned num_cards)
 767         : resource_pool(resource_pool), num_cards(num_cards), signal_to_card_mapping(global_flags.default_stream_mapping)
 768 {
 769         L = luaL_newstate();
 770         luaL_openlibs(L);
 771
 772         register_class("EffectChain", EffectChain_funcs);
 773         register_class("LiveInputWrapper", LiveInputWrapper_funcs);
 774         register_class("ImageInput", ImageInput_funcs);
 775         register_class("WhiteBalanceEffect", WhiteBalanceEffect_funcs);
 776         register_class("ResampleEffect", ResampleEffect_funcs);
 777         register_class("PaddingEffect", PaddingEffect_funcs);
 778         register_class("IntegralPaddingEffect", IntegralPaddingEffect_funcs);
 779         register_class("OverlayEffect", OverlayEffect_funcs);
 780         register_class("ResizeEffect", ResizeEffect_funcs);
 781         register_class("MultiplyEffect", MultiplyEffect_funcs);
 782         register_class("MixEffect", MixEffect_funcs);
 783         register_class("InputStateInfo", InputStateInfo_funcs);
 784
 785         // Run script. Search through all directories until we find a file that will load
 786         // (as in, does not return LUA_ERRFILE); then run it. We store load errors
 787         // from all the attempts, and show them once we know we can't find any of them.
 788         lua_settop(L, 0);
 789         vector<string> errors;
 790         bool success = false;
 791         for (size_t i = 0; i < search_dirs.size(); ++i) {
 792                 string path = search_dirs[i] + "/" + filename;
 793                 int err = luaL_loadfile(L, path.c_str());
 794                 if (err == 0) {
 795                         // Success; actually call the code.
 796                         if (lua_pcall(L, 0, LUA_MULTRET, 0)) {
 797                                 fprintf(stderr, "Error when running %s: %s\n", path.c_str(), lua_tostring(L, -1));
 798                                 exit(1);
 799                         }
 800                         success = true;
 801                         break;
 802                 }
 803                 errors.push_back(lua_tostring(L, -1));
 804                 lua_pop(L, 1);
 805                 if (err != LUA_ERRFILE) {
 806                         // The file actually loaded, but failed to parse somehow. Abort; don't try the next one.
 807                         break;
 808                 }
 809         }
 810
 811         if (!success) {
 812                 for (const string &error : errors) {
 813                         fprintf(stderr, "%s\n", error.c_str());
 814                 }
 815                 exit(1);
 816         }
 817         assert(lua_gettop(L) == 0);
 818
 819         // Ask it for the number of channels.
 820         num_channels = call_num_channels(L);
 821 }
 822
 823 Theme::~Theme()
 824 {
 825         lua_close(L);
 826 }
 827
 828 void Theme::register_class(const char *class_name, const luaL_Reg *funcs)
 829 {
 830         assert(lua_gettop(L) == 0);
 831         luaL_newmetatable(L, class_name);  // mt = {}
 832         lua_pushlightuserdata(L, this);
 833         luaL_setfuncs(L, funcs, 1);        // for (name,f in funcs) { mt[name] = f, with upvalue {theme} }
 834         lua_pushvalue(L, -1);
 835         lua_setfield(L, -2, "__index");    // mt.__index = mt
 836         lua_setglobal(L, class_name);      // ClassName = mt
 837         assert(lua_gettop(L) == 0);
 838 }
 839
 840 Theme::Chain Theme::get_chain(unsigned num, float t, unsigned width, unsigned height, InputState input_state)
 841 {
 842         Chain chain;
 843
 844         unique_lock<mutex> lock(m);
 845         assert(lua_gettop(L) == 0);
 846         lua_getglobal(L, "get_chain");  /* function to be called */
 847         lua_pushnumber(L, num);
 848         lua_pushnumber(L, t);
 849         lua_pushnumber(L, width);
 850         lua_pushnumber(L, height);
 851         wrap_lua_object<InputStateInfo>(L, "InputStateInfo", input_state);
 852
 853         if (lua_pcall(L, 5, 2, 0) != 0) {
 854                 fprintf(stderr, "error running function `get_chain': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 855                 exit(1);
 856         }
 857
 858         chain.chain = (EffectChain *)luaL_testudata(L, -2, "EffectChain");
 859         if (chain.chain == nullptr) {
 860                 fprintf(stderr, "get_chain() for chain number %d did not return an EffectChain\n",
 861                         num);
 862                 exit(1);
 863         }
 864         if (!lua_isfunction(L, -1)) {
 865                 fprintf(stderr, "Argument #-1 should be a function\n");
 866                 exit(1);
 867         }
 868         lua_pushvalue(L, -1);
 869         shared_ptr<LuaRefWithDeleter> funcref(new LuaRefWithDeleter(&m, L, luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX)));
 870         lua_pop(L, 2);
 871         assert(lua_gettop(L) == 0);
 872
 873         chain.setup_chain = [this, funcref, input_state]{
 874                 unique_lock<mutex> lock(m);
 875
 876                 this->input_state = &input_state;
 877
 878                 // Set up state, including connecting signals.
 879                 lua_rawgeti(L, LUA_REGISTRYINDEX, funcref->get());
 880                 if (lua_pcall(L, 0, 0, 0) != 0) {
 881                         fprintf(stderr, "error running chain setup callback: %s\n", lua_tostring(L, -1));
 882                         exit(1);
 883                 }
 884                 assert(lua_gettop(L) == 0);
 885         };
 886
 887         // TODO: Can we do better, e.g. by running setup_chain() and seeing what it references?
 888         // Actually, setup_chain does maybe hold all the references we need now anyway?
 889         for (unsigned card_index = 0; card_index < num_cards; ++card_index) {
 890                 for (unsigned frame_num = 0; frame_num < FRAME_HISTORY_LENGTH; ++frame_num) {
 891                         chain.input_frames.push_back(input_state.buffered_frames[card_index][frame_num].frame);
 892                 }
 893         }
 894
 895         return chain;
 896 }
 897
 898 string Theme::get_channel_name(unsigned channel)
 899 {
 900         unique_lock<mutex> lock(m);
 901         lua_getglobal(L, "channel_name");
 902         lua_pushnumber(L, channel);
 903         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 904                 fprintf(stderr, "error running function `channel_name': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 905                 exit(1);
 906         }
 907         const char *ret = lua_tostring(L, -1);
 908         if (ret == nullptr) {
 909                 fprintf(stderr, "function `channel_name' returned nil for channel %d\n", channel);
 910                 exit(1);
 911         }
 912
 913         string retstr = ret;
 914         lua_pop(L, 1);
 915         assert(lua_gettop(L) == 0);
 916         return retstr;
 917 }
 918
 919 int Theme::get_channel_signal(unsigned channel)
 920 {
 921         unique_lock<mutex> lock(m);
 922         lua_getglobal(L, "channel_signal");
 923         lua_pushnumber(L, channel);
 924         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 925                 fprintf(stderr, "error running function `channel_signal': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 926                 exit(1);
 927         }
 928
 929         int ret = luaL_checknumber(L, 1);
 930         lua_pop(L, 1);
 931         assert(lua_gettop(L) == 0);
 932         return ret;
 933 }
 934
 935 std::string Theme::get_channel_color(unsigned channel)
 936 {
 937         unique_lock<mutex> lock(m);
 938         lua_getglobal(L, "channel_color");
 939         lua_pushnumber(L, channel);
 940         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 941                 fprintf(stderr, "error running function `channel_color': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 942                 exit(1);
 943         }
 944
 945         const char *ret = lua_tostring(L, -1);
 946         if (ret == nullptr) {
 947                 fprintf(stderr, "function `channel_color' returned nil for channel %d\n", channel);
 948                 exit(1);
 949         }
 950
 951         string retstr = ret;
 952         lua_pop(L, 1);
 953         assert(lua_gettop(L) == 0);
 954         return retstr;
 955 }
 956
 957 bool Theme::get_supports_set_wb(unsigned channel)
 958 {
 959         unique_lock<mutex> lock(m);
 960         lua_getglobal(L, "supports_set_wb");
 961         lua_pushnumber(L, channel);
 962         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 963                 fprintf(stderr, "error running function `supports_set_wb': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 964                 exit(1);
 965         }
 966
 967         bool ret = checkbool(L, -1);
 968         lua_pop(L, 1);
 969         assert(lua_gettop(L) == 0);
 970         return ret;
 971 }
 972
 973 void Theme::set_wb(unsigned channel, double r, double g, double b)
 974 {
 975         unique_lock<mutex> lock(m);
 976         lua_getglobal(L, "set_wb");
 977         lua_pushnumber(L, channel);
 978         lua_pushnumber(L, r);
 979         lua_pushnumber(L, g);
 980         lua_pushnumber(L, b);
 981         if (lua_pcall(L, 4, 0, 0) != 0) {
 982                 fprintf(stderr, "error running function `set_wb': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 983                 exit(1);
 984         }
 985
 986         assert(lua_gettop(L) == 0);
 987 }
 988
 989 vector<string> Theme::get_transition_names(float t)
 990 {
 991         unique_lock<mutex> lock(m);
 992         lua_getglobal(L, "get_transitions");
 993         lua_pushnumber(L, t);
 994         if (lua_pcall(L, 1, 1, 0) != 0) {
 995                 fprintf(stderr, "error running function `get_transitions': %s\n", lua_tostring(L, -1));
 996                 exit(1);
 997         }
 998
 999         vector<string> ret;
1000         lua_pushnil(L);
1001         while (lua_next(L, -2) != 0) {
1002                 ret.push_back(lua_tostring(L, -1));
1003                 lua_pop(L, 1);
1004         }
1005         lua_pop(L, 1);
1006         assert(lua_gettop(L) == 0);
1007         return ret;
1008 }
1009
1010 int Theme::map_signal(int signal_num)
1011 {
1012         unique_lock<mutex> lock(map_m);
1013         if (signal_to_card_mapping.count(signal_num)) {
1014                 return signal_to_card_mapping[signal_num];
1015         }
1016
1017         int card_index;
1018         if (global_flags.output_card != -1 && num_cards > 1) {
1019                 // Try to exclude the output card from the default card_index.
1020                 card_index = signal_num % (num_cards - 1);
1021                 if (card_index >= global_flags.output_card) {
1022                          ++card_index;
1023                 }
1024                 if (signal_num >= int(num_cards - 1)) {
1025                         fprintf(stderr, "WARNING: Theme asked for input %d, but we only have %u input card(s) (card %d is busy with output).\n",
1026                                 signal_num, num_cards - 1, global_flags.output_card);
1027                         fprintf(stderr, "Mapping to card %d instead.\n", card_index);
1028                 }
1029         } else {
1030                 card_index = signal_num % num_cards;
1031                 if (signal_num >= int(num_cards)) {
1032                         fprintf(stderr, "WARNING: Theme asked for input %d, but we only have %u card(s).\n", signal_num, num_cards);
1033                         fprintf(stderr, "Mapping to card %d instead.\n", card_index);
1034                 }
1035         }
1036         signal_to_card_mapping[signal_num] = card_index;
1037         return card_index;
1038 }
1039
1040 void Theme::set_signal_mapping(int signal_num, int card_num)
1041 {
1042         unique_lock<mutex> lock(map_m);
1043         assert(card_num < int(num_cards));
1044         signal_to_card_mapping[signal_num] = card_num;
1045 }
1046
1047 void Theme::transition_clicked(int transition_num, float t)
1048 {
1049         unique_lock<mutex> lock(m);
1050         lua_getglobal(L, "transition_clicked");
1051         lua_pushnumber(L, transition_num);
1052         lua_pushnumber(L, t);
1053
1054         if (lua_pcall(L, 2, 0, 0) != 0) {
1055                 fprintf(stderr, "error running function `transition_clicked': %s\n", lua_tostring(L, -1));
1056                 exit(1);
1057         }
1058         assert(lua_gettop(L) == 0);
1059 }
1060
1061 void Theme::channel_clicked(int preview_num)
1062 {
1063         unique_lock<mutex> lock(m);
1064         lua_getglobal(L, "channel_clicked");
1065         lua_pushnumber(L, preview_num);
1066
1067         if (lua_pcall(L, 1, 0, 0) != 0) {
1068                 fprintf(stderr, "error running function `channel_clicked': %s\n", lua_tostring(L, -1));
1069                 exit(1);
1070         }
1071         assert(lua_gettop(L) == 0);
1072 }