git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/video_output/xcb/x11.c

   1 /**
   2  * @file x11.c
   3  * @brief X C Bindings video output module for VLC media player
   4  */
   5 /*****************************************************************************
   6  * Copyright © 2009 Rémi Denis-Courmont
   7  *
   8  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.0
  11  * of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  21  ****************************************************************************/
  22
  23 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  24 # include <config.h>
  25 #endif
  26
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <assert.h>
  29
  30 #include <xcb/xcb.h>
  31 #include <xcb/shm.h>
  32
  33 #include <vlc_common.h>
  34 #include <vlc_plugin.h>
  35 #include <vlc_vout_display.h>
  36 #include <vlc_picture_pool.h>
  37
  38 #include "xcb_vlc.h"
  39
  40 #define DISPLAY_TEXT N_("X11 display")
  41 #define DISPLAY_LONGTEXT N_( \
  42     "X11 hardware display to use. By default VLC will " \
  43     "use the value of the DISPLAY environment variable.")
  44
  45 #define SHM_TEXT N_("Use shared memory")
  46 #define SHM_LONGTEXT N_( \
  47     "Use shared memory to communicate between VLC and the X server.")
  48
  49 static int  Open (vlc_object_t *);
  50 static void Close (vlc_object_t *);
  51
  52 /*
  53  * Module descriptor
  54  */
  55 vlc_module_begin ()
  56     set_shortname (N_("X11"))
  57     set_description (N_("X11 video output (XCB)"))
  58     set_category (CAT_VIDEO)
  59     set_subcategory (SUBCAT_VIDEO_VOUT)
  60     set_capability ("vout display", 75)
  61     set_callbacks (Open, Close)
  62
  63     add_string ("x11-display", NULL, NULL,
  64                 DISPLAY_TEXT, DISPLAY_LONGTEXT, true)
  65     add_bool ("x11-shm", true, NULL, SHM_TEXT, SHM_LONGTEXT, true)
  66 vlc_module_end ()
  67
  68 /* It must be large enough to absorb the server display jitter but it is
  69  * useless to used a too large value, direct rendering cannot be used with
  70  * xcb x11
  71  */
  72 #define MAX_PICTURES (3)
  73
  74 struct vout_display_sys_t
  75 {
  76     xcb_connection_t *conn;
  77     vout_window_t *embed; /* VLC window (when windowed) */
  78
  79     xcb_window_t window; /* drawable X window */
  80     xcb_gcontext_t gc; /* context to put images */
  81     bool shm; /* whether to use MIT-SHM */
  82     bool visible; /* whether to draw */
  83     uint8_t bpp; /* bits per pixel */
  84     uint8_t pad; /* scanline pad */
  85     uint8_t depth; /* useful bits per pixel */
  86     uint8_t byte_order; /* server byte order */
  87
  88     picture_pool_t *pool; /* picture pool */
  89     picture_resource_t resource[MAX_PICTURES];
  90 };
  91
  92 static picture_t *Get (vout_display_t *);
  93 static void Display (vout_display_t *, picture_t *);
  94 static int Control (vout_display_t *, int, va_list);
  95 static void Manage (vout_display_t *);
  96
  97 static void ResetPictures (vout_display_t *);
  98
  99 /**
 100  * Probe the X server.
 101  */
 102 static int Open (vlc_object_t *obj)
 103 {
 104     vout_display_t *vd = (vout_display_t *)obj;
 105     vout_display_sys_t *p_sys = malloc (sizeof (*p_sys));
 106     if (p_sys == NULL)
 107         return VLC_ENOMEM;
 108
 109     vd->sys = p_sys;
 110     p_sys->pool = NULL;
 111
 112     /* Connect to X */
 113     p_sys->conn = Connect (obj);
 114     if (p_sys->conn == NULL)
 115     {
 116         free (p_sys);
 117         return VLC_EGENERIC;
 118     }
 119
 120     /* Get window */
 121     const xcb_screen_t *scr;
 122     p_sys->embed = GetWindow (vd, p_sys->conn, &scr, &p_sys->shm);
 123     if (p_sys->embed == NULL)
 124     {
 125         xcb_disconnect (p_sys->conn);
 126         free (p_sys);
 127         return VLC_EGENERIC;
 128     }
 129
 130     const xcb_setup_t *setup = xcb_get_setup (p_sys->conn);
 131     p_sys->byte_order = setup->image_byte_order;
 132
 133     /* */
 134     video_format_t fmt_pic = vd->fmt;
 135
 136     /* Determine our video format. */
 137     xcb_visualid_t vid = 0;
 138     uint8_t depth = 0;
 139     bool gray = true;
 140     for (const xcb_format_t *fmt = xcb_setup_pixmap_formats (setup),
 141              *end = fmt + xcb_setup_pixmap_formats_length (setup);
 142          fmt < end; fmt++)
 143     {
 144         vlc_fourcc_t chroma = 0;
 145
 146         if (fmt->depth < depth)
 147             continue; /* We already found a better format! */
 148
 149         /* Check that the pixmap format is supported by VLC. */
 150         switch (fmt->depth)
 151         {
 152           case 24:
 153             if (fmt->bits_per_pixel == 32)
 154                 chroma = VLC_CODEC_RGB32;
 155             else if (fmt->bits_per_pixel == 24)
 156                 chroma = VLC_CODEC_RGB24;
 157             else
 158                 continue;
 159             break;
 160           case 16:
 161             if (fmt->bits_per_pixel != 16)
 162                 continue;
 163             chroma = VLC_CODEC_RGB16;
 164             break;
 165           case 15:
 166             if (fmt->bits_per_pixel != 16)
 167                 continue;
 168             chroma = VLC_CODEC_RGB15;
 169             break;
 170           case 8:
 171             if (fmt->bits_per_pixel != 8)
 172                 continue;
 173             chroma = VLC_CODEC_RGB8;
 174             break;
 175           default:
 176             continue;
 177         }
 178         if ((fmt->bits_per_pixel << 4) % fmt->scanline_pad)
 179             continue; /* VLC pads lines to 16 pixels internally */
 180
 181         /* Byte sex is a non-issue for 8-bits. It can be worked around with
 182          * RGB masks for 24-bits. Too bad for 15-bits and 16-bits. */
 183         if (fmt->bits_per_pixel == 16 && setup->image_byte_order != ORDER)
 184             continue;
 185
 186         /* Check that the selected screen supports this depth */
 187         xcb_depth_iterator_t it = xcb_screen_allowed_depths_iterator (scr);
 188         while (it.rem > 0 && it.data->depth != fmt->depth)
 189              xcb_depth_next (&it);
 190         if (!it.rem)
 191             continue; /* Depth not supported on this screen */
 192
 193         /* Find a visual type for the selected depth */
 194         const xcb_visualtype_t *vt = xcb_depth_visuals (it.data);
 195         for (int i = xcb_depth_visuals_length (it.data); i > 0; i--)
 196         {
 197             if (vt->_class == XCB_VISUAL_CLASS_TRUE_COLOR)
 198             {
 199                 gray = false;
 200                 goto found_vt;
 201             }
 202             if (fmt->depth == 8 && vt->_class == XCB_VISUAL_CLASS_STATIC_GRAY)
 203             {
 204                 if (!gray)
 205                     continue; /* Prefer color over gray scale */
 206                 chroma = VLC_CODEC_GREY;
 207                 goto found_vt;
 208             }
 209         }
 210         continue; /* The screen does not *really* support this depth */
 211
 212     found_vt:
 213         fmt_pic.i_chroma = chroma;
 214         vid = vt->visual_id;
 215         if (!gray)
 216         {
 217             fmt_pic.i_rmask = vt->red_mask;
 218             fmt_pic.i_gmask = vt->green_mask;
 219             fmt_pic.i_bmask = vt->blue_mask;
 220         }
 221         p_sys->bpp = fmt->bits_per_pixel;
 222         p_sys->pad = fmt->scanline_pad;
 223         p_sys->depth = depth = fmt->depth;
 224     }
 225
 226     if (depth == 0)
 227     {
 228         msg_Err (vd, "no supported pixmap formats or visual types");
 229         goto error;
 230     }
 231
 232     msg_Dbg (vd, "using X11 visual ID 0x%"PRIx32" (depth: %"PRIu8")", vid,
 233              p_sys->depth);
 234     msg_Dbg (vd, " %"PRIu8" bits per pixels, %"PRIu8" bits line pad",
 235              p_sys->bpp, p_sys->pad);
 236
 237     /* Create colormap (needed to select non-default visual) */
 238     xcb_colormap_t cmap;
 239     if (vid != scr->root_visual)
 240     {
 241         cmap = xcb_generate_id (p_sys->conn);
 242         xcb_create_colormap (p_sys->conn, XCB_COLORMAP_ALLOC_NONE,
 243                              cmap, scr->root, vid);
 244     }
 245     else
 246         cmap = scr->default_colormap;
 247
 248     /* Create window */
 249     unsigned width, height;
 250     if (GetWindowSize (p_sys->embed, p_sys->conn, &width, &height))
 251         goto error;
 252
 253     p_sys->window = xcb_generate_id (p_sys->conn);
 254     p_sys->gc = xcb_generate_id (p_sys->conn);
 255     {
 256         const uint32_t mask = XCB_CW_EVENT_MASK | XCB_CW_COLORMAP;
 257         const uint32_t values[] = {
 258             /* XCB_CW_EVENT_MASK */
 259             XCB_EVENT_MASK_BUTTON_PRESS | XCB_EVENT_MASK_BUTTON_RELEASE |
 260             XCB_EVENT_MASK_POINTER_MOTION | XCB_EVENT_MASK_VISIBILITY_CHANGE,
 261             /* XCB_CW_COLORMAP */
 262             cmap,
 263         };
 264         xcb_void_cookie_t c;
 265
 266         c = xcb_create_window_checked (p_sys->conn, depth, p_sys->window,
 267                                        p_sys->embed->handle.xid, 0, 0,
 268                                        width, height, 0,
 269                                        XCB_WINDOW_CLASS_INPUT_OUTPUT,
 270                                        vid, mask, values);
 271         xcb_map_window (p_sys->conn, p_sys->window);
 272         /* Create graphic context (I wonder why the heck do we need this) */
 273         xcb_create_gc (p_sys->conn, p_sys->gc, p_sys->window, 0, NULL);
 274
 275         if (CheckError (vd, p_sys->conn, "cannot create X11 window", c))
 276             goto error;
 277     }
 278     msg_Dbg (vd, "using X11 window %08"PRIx32, p_sys->window);
 279     msg_Dbg (vd, "using X11 graphic context %08"PRIx32, p_sys->gc);
 280     p_sys->visible = false;
 281
 282     /* */
 283     vout_display_info_t info = vd->info;
 284     info.has_pictures_invalid = true;
 285
 286     /* Setup vout_display_t once everything is fine */
 287     vd->fmt = fmt_pic;
 288     vd->info = info;
 289
 290     vd->get = Get;
 291     vd->prepare = NULL;
 292     vd->display = Display;
 293     vd->control = Control;
 294     vd->manage = Manage;
 295
 296     /* */
 297     vout_display_SendEventFullscreen (vd, false);
 298     vout_display_SendEventDisplaySize (vd, width, height, false);
 299
 300     return VLC_SUCCESS;
 301
 302 error:
 303     Close (obj);
 304     return VLC_EGENERIC;
 305 }
 306
 307
 308 /**
 309  * Disconnect from the X server.
 310  */
 311 static void Close (vlc_object_t *obj)
 312 {
 313     vout_display_t *vd = (vout_display_t *)obj;
 314     vout_display_sys_t *p_sys = vd->sys;
 315
 316     ResetPictures (vd);
 317     vout_display_DeleteWindow (vd, p_sys->embed);
 318     /* colormap, window and context are garbage-collected by X */
 319     xcb_disconnect (p_sys->conn);
 320     free (p_sys);
 321 }
 322
 323 /**
 324  * Return a direct buffer
 325  */
 326 static picture_t *Get (vout_display_t *vd)
 327 {
 328     vout_display_sys_t *p_sys = vd->sys;
 329
 330     if (!p_sys->pool)
 331     {
 332         vout_display_place_t place;
 333
 334         vout_display_PlacePicture (&place, &vd->source, vd->cfg, false);
 335
 336         /* */
 337         const uint32_t values[] = { place.x, place.y, place.width, place.height };
 338         xcb_configure_window (p_sys->conn, p_sys->window,
 339                               XCB_CONFIG_WINDOW_X | XCB_CONFIG_WINDOW_Y |
 340                               XCB_CONFIG_WINDOW_WIDTH | XCB_CONFIG_WINDOW_HEIGHT,
 341                               values);
 342
 343         picture_t *pic = picture_NewFromFormat (&vd->fmt);
 344         if (!pic)
 345             return NULL;
 346
 347         assert (pic->i_planes == 1);
 348         memset (p_sys->resource, 0, sizeof(p_sys->resource));
 349
 350         unsigned count;
 351         picture_t *pic_array[MAX_PICTURES];
 352         for (count = 0; count < MAX_PICTURES; count++)
 353         {
 354             picture_resource_t *res = &p_sys->resource[count];
 355
 356             res->p->i_lines = pic->p->i_lines;
 357             res->p->i_pitch = pic->p->i_pitch;
 358             if (PictureResourceAlloc (vd, res, res->p->i_pitch * res->p->i_lines,
 359                                       p_sys->conn, p_sys->shm))
 360                 break;
 361             pic_array[count] = picture_NewFromResource (&vd->fmt, res);
 362             if (!pic_array[count])
 363             {
 364                 PictureResourceFree (res, p_sys->conn);
 365                 memset (res, 0, sizeof(*res));
 366                 break;
 367             }
 368         }
 369         picture_Release (pic);
 370
 371         if (count == 0)
 372             return NULL;
 373
 374         p_sys->pool = picture_pool_New (count, pic_array);
 375         if (!p_sys->pool)
 376         {
 377             /* TODO release picture resources */
 378             return NULL;
 379         }
 380         /* FIXME should also do it in case of error ? */
 381         xcb_flush (p_sys->conn);
 382     }
 383
 384     return picture_pool_Get (p_sys->pool);
 385 }
 386
 387 /**
 388  * Sends an image to the X server.
 389  */
 390 static void Display (vout_display_t *vd, picture_t *pic)
 391 {
 392     vout_display_sys_t *p_sys = vd->sys;
 393     xcb_shm_seg_t segment = pic->p_sys->segment;
 394     xcb_void_cookie_t ck;
 395
 396     if (!p_sys->visible)
 397         goto out;
 398     if (segment != 0)
 399         ck = xcb_shm_put_image_checked (p_sys->conn, p_sys->window, p_sys->gc,
 400           /* real width */ pic->p->i_pitch / pic->p->i_pixel_pitch,
 401          /* real height */ pic->p->i_lines,
 402                    /* x */ vd->fmt.i_x_offset,
 403                    /* y */ vd->fmt.i_y_offset,
 404                /* width */ vd->fmt.i_visible_width,
 405               /* height */ vd->fmt.i_visible_height,
 406                            0, 0, p_sys->depth, XCB_IMAGE_FORMAT_Z_PIXMAP,
 407                            0, segment, 0);
 408     else
 409     {
 410         const size_t offset = vd->fmt.i_y_offset * pic->p->i_pitch;
 411         const unsigned lines = pic->p->i_lines - vd->fmt.i_y_offset;
 412
 413         ck = xcb_put_image_checked (p_sys->conn, XCB_IMAGE_FORMAT_Z_PIXMAP,
 414                        p_sys->window, p_sys->gc,
 415                        pic->p->i_pitch / pic->p->i_pixel_pitch,
 416                        lines, -vd->fmt.i_x_offset, 0, 0, p_sys->depth,
 417                        pic->p->i_pitch * lines, pic->p->p_pixels + offset);
 418     }
 419
 420     /* Wait for reply. This makes sure that the X server gets CPU time to
 421      * display the picture. xcb_flush() is *not* sufficient: especially with
 422      * shared memory the PUT requests are so short that many of them can fit in
 423      * X11 socket output buffer before the kernel preempts VLC. */
 424     xcb_generic_error_t *e = xcb_request_check (p_sys->conn, ck);
 425     if (e != NULL)
 426     {
 427         msg_Dbg (vd, "%s: X11 error %d", "cannot put image", e->error_code);
 428         free (e);
 429     }
 430
 431     /* FIXME might be WAY better to wait in some case (be carefull with
 432      * VOUT_DISPLAY_RESET_PICTURES if done) + does not work with
 433      * vout_display wrapper. */
 434 out:
 435     picture_Release (pic);
 436 }
 437
 438 static int Control (vout_display_t *vd, int query, va_list ap)
 439 {
 440     vout_display_sys_t *p_sys = vd->sys;
 441
 442     switch (query)
 443     {
 444     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_FULLSCREEN:
 445     {
 446         const vout_display_cfg_t *c = va_arg (ap, const vout_display_cfg_t *);
 447         return vout_window_SetFullScreen (p_sys->embed, c->is_fullscreen);
 448     }
 449
 450     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_DISPLAY_SIZE:
 451     {
 452         const vout_display_cfg_t *p_cfg =
 453             (const vout_display_cfg_t*)va_arg (ap, const vout_display_cfg_t *);
 454
 455         if (vout_window_SetSize (p_sys->embed,
 456                                   p_cfg->display.width,
 457                                   p_cfg->display.height))
 458             return VLC_EGENERIC;
 459
 460         vout_display_place_t place;
 461         vout_display_PlacePicture (&place, &vd->source, p_cfg, false);
 462
 463         if (place.width  != vd->fmt.i_visible_width ||
 464             place.height != vd->fmt.i_visible_height)
 465         {
 466             vout_display_SendEventPicturesInvalid (vd);
 467             return VLC_SUCCESS;
 468         }
 469
 470         /* Move the picture within the window */
 471         const uint32_t values[] = { place.x, place.y };
 472         xcb_configure_window (p_sys->conn, p_sys->window,
 473                               XCB_CONFIG_WINDOW_X | XCB_CONFIG_WINDOW_Y,
 474                               values);
 475         return VLC_SUCCESS;
 476     }
 477     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_ON_TOP:
 478     {
 479         int b_on_top = (int)va_arg (ap, int);
 480         return vout_window_SetOnTop (p_sys->embed, b_on_top);
 481     }
 482
 483     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_ZOOM:
 484     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_DISPLAY_FILLED:
 485     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_SOURCE_ASPECT:
 486     case VOUT_DISPLAY_CHANGE_SOURCE_CROP:
 487         /* I am not sure it is always necessary, but it is way simpler ... */
 488         vout_display_SendEventPicturesInvalid (vd);
 489         return VLC_SUCCESS;
 490
 491     case VOUT_DISPLAY_RESET_PICTURES:
 492     {
 493         ResetPictures (vd);
 494
 495         vout_display_place_t place;
 496         vout_display_PlacePicture (&place, &vd->source, vd->cfg, false);
 497
 498         vd->fmt.i_width  = vd->source.i_width  * place.width  / vd->source.i_visible_width;
 499         vd->fmt.i_height = vd->source.i_height * place.height / vd->source.i_visible_height;
 500
 501         vd->fmt.i_visible_width  = place.width;
 502         vd->fmt.i_visible_height = place.height;
 503         vd->fmt.i_x_offset = vd->source.i_x_offset * place.width  / vd->source.i_visible_width;
 504         vd->fmt.i_y_offset = vd->source.i_y_offset * place.height / vd->source.i_visible_height;
 505         return VLC_SUCCESS;
 506     }
 507
 508     /* TODO */
 509 #if 0
 510     /* Hide the mouse. It will be send when
 511      * vout_display_t::info.b_hide_mouse is false */
 512     VOUT_DISPLAY_HIDE_MOUSE,
 513 #endif
 514     default:
 515         msg_Err (vd, "Unknown request in XCB vout display");
 516         return VLC_EGENERIC;
 517     }
 518 }
 519
 520 static void Manage (vout_display_t *vd)
 521 {
 522     vout_display_sys_t *p_sys = vd->sys;
 523
 524     ManageEvent (vd, p_sys->conn, &p_sys->visible);
 525 }
 526
 527 static void ResetPictures (vout_display_t *vd)
 528 {
 529     vout_display_sys_t *p_sys = vd->sys;
 530
 531     if (!p_sys->pool)
 532         return;
 533
 534     for (unsigned i = 0; i < MAX_PICTURES; i++)
 535     {
 536         picture_resource_t *res = &p_sys->resource[i];
 537
 538         if (!res->p->p_pixels)
 539             break;
 540         PictureResourceFree (res, p_sys->conn);
 541     }
 542     picture_pool_Delete (p_sys->pool);
 543     p_sys->pool = NULL;
 544 }