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 <libcxml/cxml.h>
  43 #include <dcp/raw_convert.h>
  44 #include <dcp/openjpeg_image.h>
  45 #include <dcp/rgb_xyz.h>
  46 #include <dcp/j2k.h>
  47 #include <libxml++/libxml++.h>
  48 #include <boost/asio.hpp>
  49 #include <boost/thread.hpp>
  50 #include <stdint.h>
  51 #include <iomanip>
  52 #include <iostream>
  53
  54 #include "i18n.h"
  55
  56 using std::string;
  57 using std::cout;
  58 using boost::shared_ptr;
  59 using dcp::Size;
  60 using dcp::Data;
  61 using dcp::raw_convert;
  62 #if BOOST_VERSION >= 106100
  63 using namespace boost::placeholders;
  64 #endif
  65
  66 #define DCI_COEFFICENT (48.0 / 52.37)
  67
  68 /** Construct a DCP video frame.
  69  *  @param frame Input frame.
  70  *  @param index Index of the frame within the DCP.
  71  *  @param bw J2K bandwidth to use (see Config::j2k_bandwidth ())
  72  */
  73 DCPVideo::DCPVideo (
  74         shared_ptr<const PlayerVideo> frame, int index, int dcp_fps, int bw, Resolution r
  75         )
  76         : _frame (frame)
  77         , _index (index)
  78         , _frames_per_second (dcp_fps)
  79         , _j2k_bandwidth (bw)
  80         , _resolution (r)
  81 {
  82
  83 }
  84
  85 DCPVideo::DCPVideo (shared_ptr<const PlayerVideo> frame, shared_ptr<const cxml::Node> node)
  86         : _frame (frame)
  87 {
  88         _index = node->number_child<int> ("Index");
  89         _frames_per_second = node->number_child<int> ("FramesPerSecond");
  90         _j2k_bandwidth = node->number_child<int> ("J2KBandwidth");
  91         _resolution = Resolution (node->optional_number_child<int>("Resolution").get_value_or (RESOLUTION_2K));
  92 }
  93
  94 shared_ptr<dcp::OpenJPEGImage>
  95 DCPVideo::convert_to_xyz (shared_ptr<const PlayerVideo> frame, dcp::NoteHandler note)
  96 {
  97         shared_ptr<dcp::OpenJPEGImage> xyz;
  98
  99         shared_ptr<Image> image = frame->image (bind (&PlayerVideo::keep_xyz_or_rgb, _1), true, false);
 100         if (frame->colour_conversion()) {
 101                 xyz = dcp::rgb_to_xyz (
 102                         image->data()[0],
 103                         image->size(),
 104                         image->stride()[0],
 105                         frame->colour_conversion().get(),
 106                         note
 107                         );
 108         } else {
 109                 xyz.reset (new dcp::OpenJPEGImage (image->data()[0], image->size(), image->stride()[0]));
 110         }
 111
 112         return xyz;
 113 }
 114
 115 /** J2K-encode this frame on the local host.
 116  *  @return Encoded data.
 117  */
 118 Data
 119 DCPVideo::encode_locally ()
 120 {
 121         Data enc = dcp::compress_j2k (
 122                 convert_to_xyz (_frame, boost::bind(&Log::dcp_log, dcpomatic_log.get(), _1, _2)),
 123                 _j2k_bandwidth,
 124                 _frames_per_second,
 125                 _frame->eyes() == EYES_LEFT || _frame->eyes() == EYES_RIGHT,
 126                 _resolution == RESOLUTION_4K
 127                 );
 128
 129         switch (_frame->eyes()) {
 130         case EYES_BOTH:
 131                 LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished locally-encoded frame %1 for mono"), _index);
 132                 break;
 133         case EYES_LEFT:
 134                 LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished locally-encoded frame %1 for L"), _index);
 135                 break;
 136         case EYES_RIGHT:
 137                 LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished locally-encoded frame %1 for R"), _index);
 138                 break;
 139         default:
 140                 break;
 141         }
 142
 143         return enc;
 144 }
 145
 146 /** Send this frame to a remote server for J2K encoding, then read the result.
 147  *  @param serv Server to send to.
 148  *  @param timeout timeout in seconds.
 149  *  @return Encoded data.
 150  */
 151 Data
 152 DCPVideo::encode_remotely (EncodeServerDescription serv, int timeout)
 153 {
 154         boost::asio::io_service io_service;
 155         boost::asio::ip::tcp::resolver resolver (io_service);
 156         boost::asio::ip::tcp::resolver::query query (serv.host_name(), raw_convert<string> (ENCODE_FRAME_PORT));
 157         boost::asio::ip::tcp::resolver::iterator endpoint_iterator = resolver.resolve (query);
 158
 159         shared_ptr<Socket> socket (new Socket (timeout));
 160
 161         socket->connect (*endpoint_iterator);
 162
 163         /* Collect all XML metadata */
 164         xmlpp::Document doc;
 165         xmlpp::Element* root = doc.create_root_node ("EncodingRequest");
 166         root->add_child("Version")->add_child_text (raw_convert<string> (SERVER_LINK_VERSION));
 167         add_metadata (root);
 168
 169         LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Sending frame %1 to remote"), _index);
 170
 171         /* Send XML metadata */
 172         string xml = doc.write_to_string ("UTF-8");
 173         socket->write (xml.length() + 1);
 174         socket->write ((uint8_t *) xml.c_str(), xml.length() + 1);
 175
 176         /* Send binary data */
 177         LOG_TIMING("start-remote-send thread=%1", thread_id ());
 178         _frame->send_binary (socket);
 179
 180         /* Read the response (JPEG2000-encoded data); this blocks until the data
 181            is ready and sent back.
 182         */
 183         LOG_TIMING("start-remote-encode thread=%1", thread_id ());
 184         Data e (socket->read_uint32 ());
 185         LOG_TIMING("start-remote-receive thread=%1", thread_id ());
 186         socket->read (e.data().get(), e.size());
 187         LOG_TIMING("finish-remote-receive thread=%1", thread_id ());
 188
 189         LOG_DEBUG_ENCODE (N_("Finished remotely-encoded frame %1"), _index);
 190
 191         return e;
 192 }
 193
 194 void
 195 DCPVideo::add_metadata (xmlpp::Element* el) const
 196 {
 197         el->add_child("Index")->add_child_text (raw_convert<string> (_index));
 198         el->add_child("FramesPerSecond")->add_child_text (raw_convert<string> (_frames_per_second));
 199         el->add_child("J2KBandwidth")->add_child_text (raw_convert<string> (_j2k_bandwidth));
 200         el->add_child("Resolution")->add_child_text (raw_convert<string> (int (_resolution)));
 201         _frame->add_metadata (el);
 202 }
 203
 204 Eyes
 205 DCPVideo::eyes () const
 206 {
 207         return _frame->eyes ();
 208 }
 209
 210 /** @return true if this DCPVideo is definitely the same as another;
 211  *  (apart from the frame index), false if it is probably not.
 212  */
 213 bool
 214 DCPVideo::same (shared_ptr<const DCPVideo> other) const
 215 {
 216         if (_frames_per_second != other->_frames_per_second ||
 217             _j2k_bandwidth != other->_j2k_bandwidth ||
 218             _resolution != other->_resolution) {
 219                 return false;
 220         }
 221
 222         return _frame->same (other->_frame);
 223 }