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