src/lib/dcp_video.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012-2016 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This file is part of DCP-o-matic.
   5
   6     DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21 /** @file  src/dcp_video_frame.cc
  22  *  @brief A single frame of video destined for a DCP.
  23  *
  24  *  Given an Image and some settings, this class knows how to encode
  25  *  the image to J2K either on the local host or on a remote server.
  26  *
  27  *  Objects of this class are used for the queue that we keep
  28  *  of images that require encoding.
  29  */
  30
  31 #include "dcp_video.h"
  32 #include "config.h"
  33 #include "exceptions.h"
  34 #include "encode_server_description.h"
  35 #include "dcpomatic_socket.h"
  36 #include "image.h"
  37 #include "log.h"
  38 #include "dcpomatic_log.h"
  39 #include "cross.h"
  40 #include "player_video.h"
  41 #include "compose.hpp"
  42 #include "warnings.h"
  43 #include <libcxml/cxml.h>
  44 #include <dcp/raw_convert.h>
  45 #include <dcp/openjpeg_image.h>
  46 #include <dcp/rgb_xyz.h>
  47 #include <dcp/j2k.h>
  48 DCPOMATIC_DISABLE_WARNINGS
  49 #include <libxml++/libxml++.h>
  50 DCPOMATIC_ENABLE_WARNINGS
  51 #include <boost/asio.hpp>
  52 #include <boost/thread.hpp>
  53 #include <stdint.h>
  54 #include <iomanip>
  55 #include <iostream>
  56
  57 #include "i18n.h"
  58
  59 using std::string;
  60 using std::cout;
  61 using boost::shared_ptr;
  62 using dcp::Size;
  63 using dcp::Data;
  64 using dcp::raw_convert;
  65 #if BOOST_VERSION >= 106100
  66 using namespace boost::placeholders;
  67 #endif
  68
  69 #define DCI_COEFFICENT (48.0 / 52.37)
  70
  71 /** Construct a DCP video frame.
  72  *  @param frame Input frame.
  73  *  @param index Index of the frame within the DCP.
  74  *  @param bw J2K bandwidth to use (see Config::j2k_bandwidth ())
  75  */
  76 DCPVideo::DCPVideo (
  77         shared_ptr<const PlayerVideo> frame, int index, int dcp_fps, int bw, Resolution r
  78         )
  79         : _frame (frame)
  80         , _index (index)
  81         , _frames_per_second (dcp_fps)
  82         , _j2k_bandwidth (bw)
  83         , _resolution (r)
  84 {
  85
  86 }
  87
  88 DCPVideo::DCPVideo (shared_ptr<const PlayerVideo> frame, shared_ptr<const cxml::Node> node)
  89         : _frame (frame)
  90 {
  91         _index = node->number_child<int> ("Index");
  92         _frames_per_second = node->number_child<int> ("FramesPerSecond");
  93         _j2k_bandwidth = node->number_child<int> ("J2KBandwidth");
  94         _resolution = Resolution (node->optional_number_child<int>("Resolution").get_value_or (RESOLUTION_2K));
  95 }
  96
  97 shared_ptr<dcp::OpenJPEGImage>
  98 DCPVideo::convert_to_xyz (shared_ptr<const PlayerVideo> frame, dcp::NoteHandler note)
  99 {
 100         shared_ptr<dcp::OpenJPEGImage> xyz;
 101
 102         shared_ptr<Image> image = frame->image (bind (&PlayerVideo::keep_xyz_or_rgb, _1), true, false);
 103         if (frame->colour_conversion()) {
 104                 xyz = dcp::rgb_to_xyz (
 105                         image->data()[0],
 106                         image->size(),
 107                         image->stride()[0],
 108                         frame->colour_conversion().get(),
 109                         note
 110                         );
 111         } else {
 112                 xyz.reset (new dcp::OpenJPEGImage (image->data()[0], image->size(), image->stride()[0]));
 113         }
 114
 115         return xyz;
 116 }
 117
 118 /** J2K-encode this frame on the local host.
 119  *  @return Encoded data.
 120  */
 121 Data
 122 DCPVideo::encode_locally ()
 123 {
 124         string const comment = Config::instance()->dcp_j2k_comment();
 125
 126         Data enc = dcp::compress_j2k (
 127                 convert_to_xyz (_frame, boost::bind(&Log::dcp_log, dcpomatic_log.get(), _1, _2)),
 128                 _j2k_bandwidth,
 129                 _frames_per_second,
 130                 _frame->eyes() == EYES_LEFT || _frame->eyes() == EYES_RIGHT,
 131                 _resolution == RESOLUTION_4K,
 132                 comment.empty() ? "libdcp" : comment
 133                 );
 134
 135         switch (_frame->eyes()) {
 136         case EYES_BOTH:
 137                 LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished locally-encoded frame %1 for mono"), _index);
 138                 break;
 139         case EYES_LEFT:
 140                 LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished locally-encoded frame %1 for L"), _index);
 141                 break;
 142         case EYES_RIGHT:
 143                 LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished locally-encoded frame %1 for R"), _index);
 144                 break;
 145         default:
 146                 break;
 147         }
 148
 149         return enc;
 150 }
 151
 152 /** Send this frame to a remote server for J2K encoding, then read the result.
 153  *  @param serv Server to send to.
 154  *  @param timeout timeout in seconds.
 155  *  @return Encoded data.
 156  */
 157 Data
 158 DCPVideo::encode_remotely (EncodeServerDescription serv, int timeout)
 159 {
 160         boost::asio::io_service io_service;
 161         boost::asio::ip::tcp::resolver resolver (io_service);
 162         boost::asio::ip::tcp::resolver::query query (serv.host_name(), raw_convert<string> (ENCODE_FRAME_PORT));
 163         boost::asio::ip::tcp::resolver::iterator endpoint_iterator = resolver.resolve (query);
 164
 165         shared_ptr<Socket> socket (new Socket (timeout));
 166
 167         socket->connect (*endpoint_iterator);
 168
 169         /* Collect all XML metadata */
 170         xmlpp::Document doc;
 171         xmlpp::Element* root = doc.create_root_node ("EncodingRequest");
 172         root->add_child("Version")->add_child_text (raw_convert<string> (SERVER_LINK_VERSION));
 173         add_metadata (root);
 174
 175         LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Sending frame %1 to remote"), _index);
 176
 177         {
 178                 Socket::WriteDigestScope ds (socket);
 179
 180                 /* Send XML metadata */
 181                 string xml = doc.write_to_string ("UTF-8");
 182                 socket->write (xml.length() + 1);
 183                 socket->write ((uint8_t *) xml.c_str(), xml.length() + 1);
 184
 185                 /* Send binary data */
 186                 LOG_TIMING("start-remote-send thread=%1", thread_id ());
 187                 _frame->write_to_socket (socket);
 188         }
 189
 190         /* Read the response (JPEG2000-encoded data); this blocks until the data
 191            is ready and sent back.
 192         */
 193         Socket::ReadDigestScope ds (socket);
 194         LOG_TIMING("start-remote-encode thread=%1", thread_id ());
 195         Data e (socket->read_uint32 ());
 196         LOG_TIMING("start-remote-receive thread=%1", thread_id ());
 197         socket->read (e.data().get(), e.size());
 198         LOG_TIMING("finish-remote-receive thread=%1", thread_id ());
 199         if (!ds.check()) {
 200                 throw NetworkError ("Checksums do not match");
 201         }
 202
 203         LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished remotely-encoded frame %1"), _index);
 204
 205         return e;
 206 }
 207
 208 void
 209 DCPVideo::add_metadata (xmlpp::Element* el) const
 210 {
 211         el->add_child("Index")->add_child_text (raw_convert<string> (_index));
 212         el->add_child("FramesPerSecond")->add_child_text (raw_convert<string> (_frames_per_second));
 213         el->add_child("J2KBandwidth")->add_child_text (raw_convert<string> (_j2k_bandwidth));
 214         el->add_child("Resolution")->add_child_text (raw_convert<string> (int (_resolution)));
 215         _frame->add_metadata (el);
 216 }
 217
 218 Eyes
 219 DCPVideo::eyes () const
 220 {
 221         return _frame->eyes ();
 222 }
 223
 224 /** @return true if this DCPVideo is definitely the same as another;
 225  *  (apart from the frame index), false if it is probably not.
 226  */
 227 bool
 228 DCPVideo::same (shared_ptr<const DCPVideo> other) const
 229 {
 230         if (_frames_per_second != other->_frames_per_second ||
 231             _j2k_bandwidth != other->_j2k_bandwidth ||
 232             _resolution != other->_resolution) {
 233                 return false;
 234         }
 235
 236         return _frame->same (other->_frame);
 237 }