src/lib/ffmpeg_content.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2016 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 "ffmpeg_content.h"
  21 #include "video_content.h"
  22 #include "audio_content.h"
  23 #include "ffmpeg_examiner.h"
  24 #include "ffmpeg_subtitle_stream.h"
  25 #include "ffmpeg_audio_stream.h"
  26 #include "compose.hpp"
  27 #include "job.h"
  28 #include "util.h"
  29 #include "filter.h"
  30 #include "film.h"
  31 #include "log.h"
  32 #include "exceptions.h"
  33 #include "frame_rate_change.h"
  34 #include "safe_stringstream.h"
  35 #include "raw_convert.h"
  36 #include "subtitle_content.h"
  37 #include <libcxml/cxml.h>
  38 extern "C" {
  39 #include <libavformat/avformat.h>
  40 #include <libavutil/pixdesc.h>
  41 }
  42 #include <libxml++/libxml++.h>
  43 #include <boost/foreach.hpp>
  44 #include <iostream>
  45
  46 #include "i18n.h"
  47
  48 #define LOG_GENERAL(...) film->log()->log (String::compose (__VA_ARGS__), LogEntry::TYPE_GENERAL);
  49
  50 using std::string;
  51 using std::vector;
  52 using std::list;
  53 using std::cout;
  54 using std::pair;
  55 using std::make_pair;
  56 using boost::shared_ptr;
  57 using boost::dynamic_pointer_cast;
  58 using boost::optional;
  59
  60 int const FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAMS = 100;
  61 int const FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM = 101;
  62 int const FFmpegContentProperty::FILTERS = 102;
  63
  64 FFmpegContent::FFmpegContent (shared_ptr<const Film> film, boost::filesystem::path p)
  65         : Content (film, p)
  66 {
  67
  68 }
  69
  70 FFmpegContent::FFmpegContent (shared_ptr<const Film> film, cxml::ConstNodePtr node, int version, list<string>& notes)
  71         : Content (film, node)
  72 {
  73         video = VideoContent::from_xml (this, film, node, version);
  74         audio = AudioContent::from_xml (this, film, node);
  75         subtitle = SubtitleContent::from_xml (this, film, node, version);
  76
  77         list<cxml::NodePtr> c = node->node_children ("SubtitleStream");
  78         for (list<cxml::NodePtr>::const_iterator i = c.begin(); i != c.end(); ++i) {
  79                 _subtitle_streams.push_back (shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> (new FFmpegSubtitleStream (*i, version)));
  80                 if ((*i)->optional_number_child<int> ("Selected")) {
  81                         _subtitle_stream = _subtitle_streams.back ();
  82                 }
  83         }
  84
  85         c = node->node_children ("AudioStream");
  86         for (list<cxml::NodePtr>::const_iterator i = c.begin(); i != c.end(); ++i) {
  87                 shared_ptr<FFmpegAudioStream> as (new FFmpegAudioStream (*i, version));
  88                 audio->add_stream (as);
  89                 if (version < 11 && !(*i)->optional_node_child ("Selected")) {
  90                         /* This is an old file and this stream is not selected, so un-map it */
  91                         as->set_mapping (AudioMapping (as->channels (), MAX_DCP_AUDIO_CHANNELS));
  92                 }
  93         }
  94
  95         c = node->node_children ("Filter");
  96         for (list<cxml::NodePtr>::iterator i = c.begin(); i != c.end(); ++i) {
  97                 Filter const * f = Filter::from_id ((*i)->content ());
  98                 if (f) {
  99                         _filters.push_back (f);
 100                 } else {
 101                         notes.push_back (String::compose (_("DCP-o-matic no longer supports the `%1' filter, so it has been turned off."), (*i)->content()));
 102                 }
 103         }
 104
 105         optional<ContentTime::Type> const f = node->optional_number_child<ContentTime::Type> ("FirstVideo");
 106         if (f) {
 107                 _first_video = ContentTime (f.get ());
 108         }
 109
 110         _color_range = static_cast<AVColorRange> (node->optional_number_child<int>("ColorRange").get_value_or (AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED));
 111         _color_primaries = static_cast<AVColorPrimaries> (node->optional_number_child<int>("ColorPrimaries").get_value_or (AVCOL_PRI_UNSPECIFIED));
 112         _color_trc = static_cast<AVColorTransferCharacteristic> (
 113                 node->optional_number_child<int>("ColorTransferCharacteristic").get_value_or (AVCOL_TRC_UNSPECIFIED)
 114                 );
 115         _colorspace = static_cast<AVColorSpace> (node->optional_number_child<int>("Colorspace").get_value_or (AVCOL_SPC_UNSPECIFIED));
 116         _bits_per_pixel = node->optional_number_child<int> ("BitsPerPixel");
 117
 118 }
 119
 120 FFmpegContent::FFmpegContent (shared_ptr<const Film> film, vector<boost::shared_ptr<Content> > c)
 121         : Content (film, c)
 122 {
 123         video.reset (new VideoContent (this, film, c));
 124         audio.reset (new AudioContent (this, film, c));
 125         subtitle.reset (new SubtitleContent (this, film, c));
 126
 127         shared_ptr<FFmpegContent> ref = dynamic_pointer_cast<FFmpegContent> (c[0]);
 128         DCPOMATIC_ASSERT (ref);
 129
 130         for (size_t i = 0; i < c.size(); ++i) {
 131                 shared_ptr<FFmpegContent> fc = dynamic_pointer_cast<FFmpegContent> (c[i]);
 132                 if (fc->subtitle->use() && *(fc->_subtitle_stream.get()) != *(ref->_subtitle_stream.get())) {
 133                         throw JoinError (_("Content to be joined must use the same subtitle stream."));
 134                 }
 135         }
 136
 137         /* XXX: should probably check that more of the stuff below is the same in *this and ref */
 138
 139         _subtitle_streams = ref->subtitle_streams ();
 140         _subtitle_stream = ref->subtitle_stream ();
 141         _first_video = ref->_first_video;
 142         _filters = ref->_filters;
 143         _color_range = ref->_color_range;
 144         _color_primaries = ref->_color_primaries;
 145         _color_trc = ref->_color_trc;
 146         _colorspace = ref->_colorspace;
 147         _bits_per_pixel = ref->_bits_per_pixel;
 148 }
 149
 150 void
 151 FFmpegContent::as_xml (xmlpp::Node* node) const
 152 {
 153         node->add_child("Type")->add_child_text ("FFmpeg");
 154         Content::as_xml (node);
 155
 156         if (video) {
 157                 video->as_xml (node);
 158         }
 159
 160         if (audio) {
 161                 audio->as_xml (node);
 162         }
 163
 164         if (subtitle) {
 165                 subtitle->as_xml (node);
 166         }
 167
 168         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 169
 170         for (vector<shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> >::const_iterator i = _subtitle_streams.begin(); i != _subtitle_streams.end(); ++i) {
 171                 xmlpp::Node* t = node->add_child("SubtitleStream");
 172                 if (_subtitle_stream && *i == _subtitle_stream) {
 173                         t->add_child("Selected")->add_child_text("1");
 174                 }
 175                 (*i)->as_xml (t);
 176         }
 177
 178         BOOST_FOREACH (AudioStreamPtr i, audio->streams ()) {
 179                 shared_ptr<FFmpegAudioStream> f = dynamic_pointer_cast<FFmpegAudioStream> (i);
 180                 DCPOMATIC_ASSERT (f);
 181                 f->as_xml (node->add_child("AudioStream"));
 182         }
 183
 184         for (vector<Filter const *>::const_iterator i = _filters.begin(); i != _filters.end(); ++i) {
 185                 node->add_child("Filter")->add_child_text ((*i)->id ());
 186         }
 187
 188         if (_first_video) {
 189                 node->add_child("FirstVideo")->add_child_text (raw_convert<string> (_first_video.get().get()));
 190         }
 191
 192         node->add_child("ColorRange")->add_child_text (raw_convert<string> (_color_range));
 193         node->add_child("ColorPrimaries")->add_child_text (raw_convert<string> (_color_primaries));
 194         node->add_child("ColorTransferCharacteristic")->add_child_text (raw_convert<string> (_color_trc));
 195         node->add_child("Colorspace")->add_child_text (raw_convert<string> (_colorspace));
 196         if (_bits_per_pixel) {
 197                 node->add_child("BitsPerPixel")->add_child_text (raw_convert<string> (_bits_per_pixel.get ()));
 198         }
 199 }
 200
 201 void
 202 FFmpegContent::examine (shared_ptr<Job> job)
 203 {
 204         job->set_progress_unknown ();
 205
 206         Content::examine (job);
 207
 208         shared_ptr<FFmpegExaminer> examiner (new FFmpegExaminer (shared_from_this (), job));
 209
 210         if (examiner->has_video ()) {
 211                 video.reset (new VideoContent (this, film ()));
 212                 video->take_from_examiner (examiner);
 213                 set_default_colour_conversion ();
 214         }
 215
 216         {
 217                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 218
 219                 if (examiner->has_video ()) {
 220                         _first_video = examiner->first_video ();
 221                         _color_range = examiner->color_range ();
 222                         _color_primaries = examiner->color_primaries ();
 223                         _color_trc = examiner->color_trc ();
 224                         _colorspace = examiner->colorspace ();
 225                         _bits_per_pixel = examiner->bits_per_pixel ();
 226                 }
 227
 228                 if (!examiner->audio_streams().empty ()) {
 229                         audio.reset (new AudioContent (this, film ()));
 230
 231                         BOOST_FOREACH (shared_ptr<FFmpegAudioStream> i, examiner->audio_streams ()) {
 232                                 audio->add_stream (i);
 233                         }
 234
 235                         AudioStreamPtr as = audio->streams().front();
 236                         AudioMapping m = as->mapping ();
 237                         film()->make_audio_mapping_default (m);
 238                         as->set_mapping (m);
 239                 }
 240
 241                 _subtitle_streams = examiner->subtitle_streams ();
 242                 if (!_subtitle_streams.empty ()) {
 243                         subtitle.reset (new SubtitleContent (this, film ()));
 244                         _subtitle_stream = _subtitle_streams.front ();
 245                 }
 246
 247         }
 248
 249         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAMS);
 250         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM);
 251 }
 252
 253 string
 254 FFmpegContent::summary () const
 255 {
 256         /* Get the string() here so that the name does not have quotes around it */
 257         return String::compose (_("%1 [movie]"), path_summary ());
 258 }
 259
 260 string
 261 FFmpegContent::technical_summary () const
 262 {
 263         string as = "";
 264         BOOST_FOREACH (shared_ptr<FFmpegAudioStream> i, ffmpeg_audio_streams ()) {
 265                 as += i->technical_summary () + " " ;
 266         }
 267
 268         if (as.empty ()) {
 269                 as = "none";
 270         }
 271
 272         string ss = "none";
 273         if (_subtitle_stream) {
 274                 ss = _subtitle_stream->technical_summary ();
 275         }
 276
 277         string filt = Filter::ffmpeg_string (_filters);
 278
 279         return Content::technical_summary() + " - "
 280                 + video->technical_summary() + " - "
 281                 + audio->technical_summary() + " - "
 282                 + String::compose (
 283                         "ffmpeg: audio %1 subtitle %2 filters %3", as, ss, filt
 284                         );
 285 }
 286
 287 void
 288 FFmpegContent::set_subtitle_stream (shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> s)
 289 {
 290         {
 291                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 292                 _subtitle_stream = s;
 293         }
 294
 295         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM);
 296 }
 297
 298 bool
 299 operator== (FFmpegStream const & a, FFmpegStream const & b)
 300 {
 301         return a._id == b._id;
 302 }
 303
 304 bool
 305 operator!= (FFmpegStream const & a, FFmpegStream const & b)
 306 {
 307         return a._id != b._id;
 308 }
 309
 310 DCPTime
 311 FFmpegContent::full_length () const
 312 {
 313         FrameRateChange const frc (active_video_frame_rate (), film()->video_frame_rate ());
 314         return DCPTime::from_frames (llrint (video->length_after_3d_combine() * frc.factor()), film()->video_frame_rate());
 315 }
 316
 317 void
 318 FFmpegContent::set_filters (vector<Filter const *> const & filters)
 319 {
 320         {
 321                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 322                 _filters = filters;
 323         }
 324
 325         signal_changed (FFmpegContentProperty::FILTERS);
 326 }
 327
 328 string
 329 FFmpegContent::identifier () const
 330 {
 331         SafeStringStream s;
 332
 333         s << Content::identifier() << "_"
 334           << video->identifier() << "_"
 335           << subtitle->identifier();
 336
 337         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 338
 339         if (_subtitle_stream) {
 340                 s << "_" << _subtitle_stream->identifier ();
 341         }
 342
 343         for (vector<Filter const *>::const_iterator i = _filters.begin(); i != _filters.end(); ++i) {
 344                 s << "_" << (*i)->id ();
 345         }
 346
 347         return s.str ();
 348 }
 349
 350 list<ContentTimePeriod>
 351 FFmpegContent::image_subtitles_during (ContentTimePeriod period, bool starting) const
 352 {
 353         shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> stream = subtitle_stream ();
 354         if (!stream) {
 355                 return list<ContentTimePeriod> ();
 356         }
 357
 358         return stream->image_subtitles_during (period, starting);
 359 }
 360
 361 list<ContentTimePeriod>
 362 FFmpegContent::text_subtitles_during (ContentTimePeriod period, bool starting) const
 363 {
 364         shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> stream = subtitle_stream ();
 365         if (!stream) {
 366                 return list<ContentTimePeriod> ();
 367         }
 368
 369         return stream->text_subtitles_during (period, starting);
 370 }
 371
 372 void
 373 FFmpegContent::set_default_colour_conversion ()
 374 {
 375         dcp::Size const s = video->size ();
 376
 377         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 378
 379         if (s.width < 1080) {
 380                 video->set_colour_conversion (PresetColourConversion::from_id ("rec601").conversion);
 381         } else {
 382                 video->set_colour_conversion (PresetColourConversion::from_id ("rec709").conversion);
 383         }
 384 }
 385
 386 void
 387 FFmpegContent::add_properties (list<UserProperty>& p) const
 388 {
 389         Content::add_properties (p);
 390         video->add_properties (p);
 391         audio->add_properties (p);
 392
 393         if (_bits_per_pixel) {
 394                 int const sub = 219 * pow (2, _bits_per_pixel.get() - 8);
 395                 int const total = pow (2, _bits_per_pixel.get());
 396
 397                 switch (_color_range) {
 398                 case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 399                         /// TRANSLATORS: this means that the range of pixel values used in this
 400                         /// file is unknown (not specified in the file).
 401                         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour range"), _("Unspecified")));
 402                         break;
 403                 case AVCOL_RANGE_MPEG:
 404                         /// TRANSLATORS: this means that the range of pixel values used in this
 405                         /// file is limited, so that not all possible values are valid.
 406                         p.push_back (
 407                                 UserProperty (
 408                                         _("Video"), _("Colour range"), String::compose (_("Limited (%1-%2)"), (total - sub) / 2, (total + sub) / 2)
 409                                         )
 410                                 );
 411                         break;
 412                 case AVCOL_RANGE_JPEG:
 413                         /// TRANSLATORS: this means that the range of pixel values used in this
 414                         /// file is full, so that all possible pixel values are valid.
 415                         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour range"), String::compose (_("Full (0-%1)"), total)));
 416                         break;
 417                 default:
 418                         DCPOMATIC_ASSERT (false);
 419                 }
 420         } else {
 421                 switch (_color_range) {
 422                 case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 423                         /// TRANSLATORS: this means that the range of pixel values used in this
 424                         /// file is unknown (not specified in the file).
 425                         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour range"), _("Unspecified")));
 426                         break;
 427                 case AVCOL_RANGE_MPEG:
 428                         /// TRANSLATORS: this means that the range of pixel values used in this
 429                         /// file is limited, so that not all possible values are valid.
 430                         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour range"), _("Limited")));
 431                         break;
 432                 case AVCOL_RANGE_JPEG:
 433                         /// TRANSLATORS: this means that the range of pixel values used in this
 434                         /// file is full, so that all possible pixel values are valid.
 435                         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour range"), _("Full")));
 436                         break;
 437                 default:
 438                         DCPOMATIC_ASSERT (false);
 439                 }
 440         }
 441
 442         char const * primaries[] = {
 443                 _("Unspecified"),
 444                 _("BT709"),
 445                 _("Unspecified"),
 446                 _("Unspecified"),
 447                 _("BT470M"),
 448                 _("BT470BG"),
 449                 _("SMPTE 170M (BT601)"),
 450                 _("SMPTE 240M"),
 451                 _("Film"),
 452                 _("BT2020"),
 453                 _("SMPTE ST 428-1 (CIE 1931 XYZ)")
 454         };
 455
 456         DCPOMATIC_ASSERT (AVCOL_PRI_NB == 11);
 457         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour primaries"), primaries[_color_primaries]));
 458
 459         char const * transfers[] = {
 460                 _("Unspecified"),
 461                 _("BT709"),
 462                 _("Unspecified"),
 463                 _("Unspecified"),
 464                 _("Gamma 22 (BT470M)"),
 465                 _("Gamma 28 (BT470BG)"),
 466                 _("SMPTE 170M (BT601)"),
 467                 _("SMPTE 240M"),
 468                 _("Linear"),
 469                 _("Logarithmic (100:1 range)"),
 470                 _("Logarithmic (316:1 range)"),
 471                 _("IEC61966-2-4"),
 472                 _("BT1361 extended colour gamut"),
 473                 _("IEC61966-2-1 (sRGB or sYCC)"),
 474                 _("BT2020 for a 10-bit system"),
 475                 _("BT2020 for a 12-bit system"),
 476                 _("SMPTE ST 2084 for 10, 12, 14 and 16 bit systems"),
 477                 _("SMPTE ST 428-1")
 478         };
 479
 480         DCPOMATIC_ASSERT (AVCOL_TRC_NB == 18);
 481         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colour transfer characteristic"), transfers[_color_trc]));
 482
 483         char const * spaces[] = {
 484                 _("RGB / sRGB (IEC61966-2-1)"),
 485                 _("BT709"),
 486                 _("Unspecified"),
 487                 _("Unspecified"),
 488                 _("FCC"),
 489                 _("BT470BG (BT601-6)"),
 490                 _("SMPTE 170M (BT601-6)"),
 491                 _("SMPTE 240M"),
 492                 _("YCOCG"),
 493                 _("BT2020 non-constant luminance"),
 494                 _("BT2020 constant luminance"),
 495         };
 496
 497         DCPOMATIC_ASSERT (AVCOL_SPC_NB == 11);
 498         p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Colourspace"), spaces[_colorspace]));
 499
 500         if (_bits_per_pixel) {
 501                 p.push_back (UserProperty (_("Video"), _("Bits per pixel"), raw_convert<string> (_bits_per_pixel.get ())));
 502         }
 503 }
 504
 505 /** Our subtitle streams have colour maps, which can be changed, but
 506  *  they have no way of signalling that change.  As a hack, we have this
 507  *  method which callers can use when they've modified one of our subtitle
 508  *  streams.
 509  */
 510 void
 511 FFmpegContent::signal_subtitle_stream_changed ()
 512 {
 513         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM);
 514 }
 515
 516 vector<shared_ptr<FFmpegAudioStream> >
 517 FFmpegContent::ffmpeg_audio_streams () const
 518 {
 519         vector<shared_ptr<FFmpegAudioStream> > fa;
 520         BOOST_FOREACH (AudioStreamPtr i, audio->streams()) {
 521                 fa.push_back (dynamic_pointer_cast<FFmpegAudioStream> (i));
 522         }
 523         return fa;
 524 }