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