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