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