src/lib/poznan_encoder.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2015 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 #include "poznan_encoder.h"
  21 #include "exceptions.h"
  22 #include "data.h"
  23 #include "raw_convert.h"
  24 #include <poznan/tier2/markers.h>
  25 #include <dcp/openjpeg_image.h>
  26 #include <dlfcn.h>
  27 #include <thrust/system/cuda/error.h>
  28
  29 #include "i18n.h"
  30
  31 using std::string;
  32 using std::cout;
  33 using boost::shared_ptr;
  34
  35 PoznanEncoder::PoznanEncoder ()
  36 {
  37         void* config = open_library ("config");
  38         void* preprocessing = open_library ("preprocessing");
  39         void* dwt = open_library ("dwt");
  40         void* tier1 = open_library ("tier1");
  41         void* gpu_coeff_coder = open_library ("gpu_coeff_coder");
  42         void* tier2 = open_library ("tier2");
  43         void* types = open_library ("types");
  44         void* misc = open_library ("misc");
  45
  46         _init_device = (void (*)(type_parameters *)) dlsym (config, "init_device");
  47         _color_coder_lossy = (void (*)(type_image *)) dlsym (preprocessing, "color_coder_lossy");
  48         _fwt = (void (*)(type_tile *)) dlsym (dwt, "fwt");
  49         _quantize_tile = (void (*)(type_tile *)) dlsym (tier1, "quantize_tile");
  50         _encode_tile = (void (*)(type_tile *)) dlsym (gpu_coeff_coder, "encode_tile");
  51         _set_coding_parameters = (void (*)(type_image *, type_parameters *)) dlsym (types, "set_coding_parameters");
  52         _init_tiles = (void (*)(type_image **, type_parameters *)) dlsym (types, "init_tiles");
  53         _init_buffer = (void (*)(type_buffer *)) dlsym (types, "init_buffer");
  54         _encode_codestream = (void (*)(type_buffer *, type_image *)) dlsym (tier2, "encode_codestream");
  55         _cuda_h_allocate_mem = (void (*)(void **, uint64_t)) dlsym (misc, "cuda_h_allocate_mem");
  56         _cuda_memcpy_htd = (void (*)(void *, void *, uint64_t)) dlsym (misc, "cuda_memcpy_htd");
  57         _cuda_h_free = (void (*)(void *)) dlsym (misc, "cuda_h_free");
  58
  59         if (
  60                 !_init_device || !_color_coder_lossy || !_fwt || !_quantize_tile ||
  61                 !_encode_tile || !_set_coding_parameters || !_init_tiles ||
  62                 !_init_buffer || !_encode_codestream || !_cuda_h_allocate_mem ||
  63                 !_cuda_memcpy_htd || !_cuda_h_free) {
  64                 throw JPEG2000EncoderUnavailableException (name(), "missing symbol");
  65         }
  66 }
  67
  68 void *
  69 PoznanEncoder::open_library (string library_name)
  70 {
  71         /* XXX: need cross-platform implementation of dlopen etc. */
  72
  73         library_name = "libdcpomatic-" + library_name + ".so";
  74         void* lib = dlopen (library_name.c_str(), RTLD_LAZY | RTLD_GLOBAL);
  75         if (!lib) {
  76                 throw JPEG2000EncoderUnavailableException (name(), "could not find " + library_name + " (" + dlerror() + ")");
  77         }
  78         return lib;
  79 }
  80
  81 void
  82 PoznanEncoder::parameters_changed ()
  83 {
  84         /* One tile which covers entire image */
  85         _param.param_tile_w = -1;
  86         _param.param_tile_h = -1;
  87
  88         /* Wavelet decomposition levels */
  89         _param.param_tile_comp_dlvls = _resolution.get() == RESOLUTION_2K ? 5 : 6;
  90
  91         /* Power of 2 for maximum codeblock size */
  92         _param.param_cblk_exp_w = 5;
  93         _param.param_cblk_exp_h = 5;
  94
  95         /* DWT 9/7 transform */
  96         _param.param_wavelet_type = 1;
  97
  98         /* Use MCT */
  99         _param.param_use_mct = 1;
 100
 101         /* Device to run on */
 102         _param.param_device = 0;
 103
 104         /* Target file size */
 105         _param.param_target_size = (_bandwidth.get() / _frame_rate.get()) / 8;
 106         if (_threed.get ()) {
 107                 _param.param_target_size /= 2;
 108         }
 109
 110         /* Bits per pixel per component */
 111         _param.param_bp = 12;
 112
 113         /* Don't know about these: use the defaults */
 114         _param.param_use_part2_mct = 0;
 115         _param.param_mct_compression_method = 0;
 116         _param.param_mct_klt_iterations = 10000;
 117         _param.param_mct_klt_border_eigenvalue = 0.000001;
 118         _param.param_mct_klt_err = 1.0e-7;
 119
 120         _init_device (&_param);
 121 }
 122
 123 string
 124 PoznanEncoder::name () const
 125 {
 126         return _("CUDA (GPU) encoder (Poznan Supercomputing and Networking Center)");
 127 }
 128
 129 Data
 130 PoznanEncoder::do_encode (shared_ptr<const dcp::OpenJPEGImage> input)
 131 {
 132         type_image* img = new type_image;
 133
 134         img->width = input->size().width;
 135         img->height = input->size().height;
 136         img->depth = 12;
 137         img->num_components = 3;
 138         img->num_range_bits = 12;
 139         img->sign = UNSIGNED;
 140         img->num_dlvls = _param.param_tile_comp_dlvls;
 141
 142         img->wavelet_type = _param.param_wavelet_type;
 143         img->use_mct = _param.param_use_mct;
 144         img->use_part2_mct = _param.param_use_part2_mct;
 145         img->mct_compression_method = _param.param_mct_compression_method;
 146
 147         img->coding_style = CODING_STYLE_PRECINCTS_DEFINED;
 148         img->prog_order = COMP_POS_RES_LY_PROG;
 149         img->num_layers = NUM_LAYERS;
 150
 151         _set_coding_parameters (img, &_param);
 152         _init_tiles (&img, &_param);
 153
 154         type_tile* tile = &(img->tile[0]);
 155
 156         /* XXX: it's a shame about this int -> float conversion */
 157         for (int i = 0; i < 3; ++i) {
 158                 type_tile_comp* c = &tile->tile_comp[i];
 159                 c->tile_comp_no = i;
 160                 std::cout << "Tile comp " << i << ": " << c->width << "x" << c->height << "\n";
 161                 int const pixels = c->width * c->height;
 162                 _cuda_h_allocate_mem ((void **) &c->img_data, pixels * sizeof (type_data));
 163                 for (int j = 0; j < pixels; ++j) {
 164                         c->img_data[j] = float (input->data(i)[j]);
 165                         //c->img_data[j] = input->data(i)[j];
 166                 }
 167                 _cuda_memcpy_htd (c->img_data, c->img_data_d, pixels * sizeof (type_data));
 168                 _cuda_h_free (c->img_data);
 169         }
 170
 171         _color_coder_lossy (img);
 172
 173         std::cout << "Tile " << tile->width << "x" << tile->height << "\n";
 174         _fwt (tile);
 175         _quantize_tile (tile);
 176         _encode_tile (tile);
 177
 178         type_buffer buffer;
 179         _init_buffer (&buffer);
 180         _encode_codestream (&buffer, img);
 181         if (cudaGetLastError () != cudaSuccess) {
 182                 throw EncodeError ("CUDA error");
 183         }
 184
 185         std::cout << img->num_tiles << " tiles.\n";
 186         std::cout << "got " << buffer.bytes_count << " bytes.\n";
 187         Data encoded (buffer.data, buffer.bytes_count);
 188
 189         free (buffer.data);
 190         delete img;
 191
 192         return encoded;
 193 }