git.sesse.net Git - nageru/blob - nageru/decklink_output.h

   1 #ifndef _DECKLINK_OUTPUT_H
   2 #define _DECKLINK_OUTPUT_H 1
   3
   4 #include <epoxy/gl.h>
   5 #include <movit/image_format.h>
   6 #include <stdint.h>
   7 #include <atomic>
   8 #include <chrono>
   9 #include <condition_variable>
  10 #include <map>
  11 #include <memory>
  12 #include <mutex>
  13 #include <queue>
  14 #include <thread>
  15 #include <unordered_set>
  16 #include <vector>
  17
  18 #include "DeckLinkAPI.h"
  19 #include "DeckLinkAPIModes.h"
  20 #include "DeckLinkAPITypes.h"
  21 #include "LinuxCOM.h"
  22
  23 #include <bmusb/bmusb.h>
  24
  25 #include "shared/context.h"
  26 #include "print_latency.h"
  27 #include "quittable_sleeper.h"
  28 #include "ref_counted_frame.h"
  29 #include "shared/ref_counted_gl_sync.h"
  30
  31 namespace movit {
  32
  33 class ResourcePool;
  34
  35 }  // namespace movit
  36
  37 class ChromaSubsampler;
  38 class IDeckLink;
  39 class IDeckLinkOutput;
  40 class QSurface;
  41
  42 class DeckLinkOutput : public IDeckLinkVideoOutputCallback {
  43 public:
  44         DeckLinkOutput(movit::ResourcePool *resource_pool, QSurface *surface, unsigned width, unsigned height, unsigned card_index);
  45         ~DeckLinkOutput();
  46
  47         // The IDecklinkInput argument is to work around a bug
  48         // in the 11.7 and newer drivers against older SDKs,
  49         // where you get a freeze if querying an IDeckLinkInput interface
  50         // on an already-started card.
  51         bool set_device(IDeckLink *decklink, IDeckLinkInput *input_arg);
  52         void start_output(uint32_t mode, int64_t base_pts, bool is_master_card);  // Mode comes from get_available_video_modes().
  53         void end_output();
  54
  55         void send_frame(GLuint y_tex, GLuint cbcr_tex, movit::YCbCrLumaCoefficients ycbcr_coefficients, const std::vector<RefCountedFrame> &input_frames, int64_t pts, int64_t duration);
  56         void send_audio(int64_t pts, const std::vector<float> &samples);
  57
  58         // NOTE: The returned timestamp is undefined for preroll.
  59         // Otherwise, it is the timestamp of the output frame as it should have been,
  60         // even if we're overshooting. E.g. at 50 fps (0.02 spf), assuming the
  61         // last frame was at t=0.980:
  62         //
  63         //   If we're at t=0.999, we wait until t=1.000 and return that.
  64         //   If we're at t=1.001, we return t=1.000 immediately (small overshoot).
  65         //   If we're at t=1.055, we drop two frames and return t=1.040 immediately.
  66         void wait_for_frame(int64_t pts, int *dropped_frames, int64_t *frame_duration, bool *is_preroll, std::chrono::steady_clock::time_point *frame_timestamp);
  67
  68         // Analogous to CaptureInterface. Will only return modes that have the right width/height.
  69         std::map<uint32_t, bmusb::VideoMode> get_available_video_modes() const { return video_modes; }
  70
  71         // If the given mode is supported, return it. If not, pick some “best” valid mode.
  72         uint32_t pick_video_mode(uint32_t mode) const;
  73
  74         // Desired Y'CbCr coefficients for the current mode. Undefined before start_output().
  75         movit::YCbCrLumaCoefficients preferred_ycbcr_coefficients() const;
  76
  77         // IUnknown.
  78         HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(REFIID iid, LPVOID *ppv) override;
  79         ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef() override;
  80         ULONG STDMETHODCALLTYPE Release() override;
  81
  82         // IDeckLinkVideoOutputCallback.
  83         HRESULT ScheduledFrameCompleted(/* in */ IDeckLinkVideoFrame *completedFrame, /* in */ BMDOutputFrameCompletionResult result) override;
  84         HRESULT ScheduledPlaybackHasStopped() override;
  85
  86 private:
  87         struct Frame : public IDeckLinkVideoFrame {
  88         public:
  89                 ~Frame();
  90
  91                 // IUnknown.
  92                 HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(REFIID iid, LPVOID *ppv) override;
  93                 ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef() override;
  94                 ULONG STDMETHODCALLTYPE Release() override;
  95
  96                 // IDeckLinkVideoFrame.
  97                 long GetWidth() override;
  98                 long GetHeight() override;
  99                 long GetRowBytes() override;
 100                 BMDPixelFormat GetPixelFormat() override;
 101                 BMDFrameFlags GetFlags() override;
 102                 HRESULT GetBytes(/* out */ void **buffer) override;
 103
 104                 HRESULT GetTimecode(/* in */ BMDTimecodeFormat format, /* out */ IDeckLinkTimecode **timecode) override;
 105                 HRESULT GetAncillaryData(/* out */ IDeckLinkVideoFrameAncillary **ancillary) override;
 106
 107         private:
 108                 std::atomic<int> refcount{1};
 109                 RefCountedGLsync fence;  // Needs to be waited on before uyvy_ptr can be read from.
 110                 std::vector<RefCountedFrame> input_frames;  // Cannot be released before we are done rendering (ie., <fence> is asserted).
 111                 ReceivedTimestamps received_ts;
 112                 int64_t pts, duration;
 113                 movit::ResourcePool *resource_pool;
 114
 115                 // These members are persistently allocated, and reused when the frame object is.
 116                 GLuint uyvy_tex;  // Owned by <resource_pool>. Can also hold v210 data.
 117                 GLuint pbo;
 118                 uint8_t *uyvy_ptr;  // Persistent mapping into the PBO.
 119
 120                 // Current Blackmagic drivers (January 2017) have a bug where sending a PBO
 121                 // pointer to the driver causes a kernel oops. Thus, we do an extra copy into
 122                 // this pointer before giving the data to the driver. (We don't do a get
 123                 // directly into this pointer, because e.g. Intel/Mesa hits a slow path when
 124                 // you do readback into something that's not a PBO.) When Blackmagic fixes
 125                 // the bug, we should drop this.
 126                 std::unique_ptr<uint8_t[]> uyvy_ptr_local;
 127
 128                 friend class DeckLinkOutput;
 129         };
 130         std::unique_ptr<Frame> get_frame();
 131         void create_uyvy(GLuint y_tex, GLuint cbcr_tex, GLuint dst_tex);
 132
 133         void present_thread_func();
 134
 135         std::atomic<int> refcount{1};
 136
 137         std::unique_ptr<ChromaSubsampler> chroma_subsampler;
 138         std::map<uint32_t, bmusb::VideoMode> video_modes;
 139
 140         std::thread present_thread;
 141         QuittableSleeper should_quit;
 142
 143         std::mutex frame_queue_mutex;
 144         std::queue<std::unique_ptr<Frame>> pending_video_frames;  // Under <frame_queue_mutex>.
 145         std::queue<std::unique_ptr<Frame>> frame_freelist;  // Under <frame_queue_mutex>.
 146         std::unordered_set<Frame *> scheduled_frames;  // Owned by the driver, so no unique_ptr. Under <frame_queue_mutex>.
 147
 148         std::condition_variable frame_queues_changed;
 149         bool playback_initiated = false, playback_started = false, is_master_card = false;
 150         int64_t base_pts, frame_duration;
 151         BMDDisplayModeFlags current_mode_flags = 0;
 152         bool last_frame_had_mode_mismatch = false;
 153
 154         movit::ResourcePool *resource_pool;
 155         IDeckLinkInput *input = nullptr;
 156         IDeckLinkOutput *output = nullptr;
 157         BMDVideoConnection video_connection;
 158         QSurface *surface;
 159         unsigned width, height;
 160         unsigned card_index;
 161
 162         GLuint uyvy_vbo;  // Holds position and texcoord data.
 163         GLuint uyvy_program_num;  // Owned by <resource_pool>.
 164         GLuint uyvy_position_attribute_index, uyvy_texcoord_attribute_index;
 165 };
 166
 167 #endif  // !defined(_DECKLINK_OUTPUT_H)