Add bits per pixel to video content properties.
[dcpomatic.git] / src / lib / ffmpeg_content.cc
1 /*
2     Copyright (C) 2013-2015 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 "ffmpeg_content.h"
21 #include "ffmpeg_examiner.h"
22 #include "ffmpeg_subtitle_stream.h"
23 #include "ffmpeg_audio_stream.h"
24 #include "compose.hpp"
25 #include "job.h"
26 #include "util.h"
27 #include "filter.h"
28 #include "film.h"
29 #include "log.h"
30 #include "exceptions.h"
31 #include "frame_rate_change.h"
32 #include "safe_stringstream.h"
33 #include "raw_convert.h"
34 #include <libcxml/cxml.h>
35 extern "C" {
36 #include <libavformat/avformat.h>
37 #include <libavutil/pixdesc.h>
38 }
39 #include <boost/foreach.hpp>
40
41 #include "i18n.h"
42
43 #define LOG_GENERAL(...) film->log()->log (String::compose (__VA_ARGS__), Log::TYPE_GENERAL);
44
45 using std::string;
46 using std::vector;
47 using std::list;
48 using std::cout;
49 using std::pair;
50 using std::make_pair;
51 using boost::shared_ptr;
52 using boost::dynamic_pointer_cast;
53
54 int const FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAMS = 100;
55 int const FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM = 101;
56 int const FFmpegContentProperty::FILTERS = 102;
57
58 FFmpegContent::FFmpegContent (shared_ptr<const Film> film, boost::filesystem::path p)
59         : Content (film, p)
60         , VideoContent (film, p)
61         , AudioContent (film, p)
62         , SubtitleContent (film, p)
63 {
64
65 }
66
67 FFmpegContent::FFmpegContent (shared_ptr<const Film> film, cxml::ConstNodePtr node, int version, list<string>& notes)
68         : Content (film, node)
69         , VideoContent (film, node, version)
70         , AudioContent (film, node)
71         , SubtitleContent (film, node, version)
72 {
73         list<cxml::NodePtr> c = node->node_children ("SubtitleStream");
74         for (list<cxml::NodePtr>::const_iterator i = c.begin(); i != c.end(); ++i) {
75                 _subtitle_streams.push_back (shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> (new FFmpegSubtitleStream (*i)));
76                 if ((*i)->optional_number_child<int> ("Selected")) {
77                         _subtitle_stream = _subtitle_streams.back ();
78                 }
79         }
80
81         c = node->node_children ("AudioStream");
82         for (list<cxml::NodePtr>::const_iterator i = c.begin(); i != c.end(); ++i) {
83                 _audio_streams.push_back (shared_ptr<FFmpegAudioStream> (new FFmpegAudioStream (*i, version)));
84                 if (version < 11 && !(*i)->optional_node_child ("Selected")) {
85                         /* This is an old file and this stream is not selected, so un-map it */
86                         _audio_streams.back()->set_mapping (AudioMapping (_audio_streams.back()->channels (), MAX_DCP_AUDIO_CHANNELS));
87                 }
88         }
89
90         c = node->node_children ("Filter");
91         for (list<cxml::NodePtr>::iterator i = c.begin(); i != c.end(); ++i) {
92                 Filter const * f = Filter::from_id ((*i)->content ());
93                 if (f) {
94                         _filters.push_back (f);
95                 } else {
96                         notes.push_back (String::compose (_("DCP-o-matic no longer supports the `%1' filter, so it has been turned off."), (*i)->content()));
97                 }
98         }
99
100         _first_video = node->optional_number_child<double> ("FirstVideo");
101
102         _color_range = static_cast<AVColorRange> (node->optional_number_child<int>("ColorRange").get_value_or (AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED));
103         _color_primaries = static_cast<AVColorPrimaries> (node->optional_number_child<int>("ColorPrimaries").get_value_or (AVCOL_PRI_UNSPECIFIED));
104         _color_trc = static_cast<AVColorTransferCharacteristic> (
105                 node->optional_number_child<int>("ColorTransferCharacteristic").get_value_or (AVCOL_TRC_UNSPECIFIED)
106                 );
107         _colorspace = static_cast<AVColorSpace> (node->optional_number_child<int>("Colorspace").get_value_or (AVCOL_SPC_UNSPECIFIED));
108         _bits_per_pixel = static_cast<int> (node->number_child<int> ("BitsPerPixel"));
109
110 }
111
112 FFmpegContent::FFmpegContent (shared_ptr<const Film> film, vector<boost::shared_ptr<Content> > c)
113         : Content (film, c)
114         , VideoContent (film, c)
115         , AudioContent (film, c)
116         , SubtitleContent (film, c)
117 {
118         shared_ptr<FFmpegContent> ref = dynamic_pointer_cast<FFmpegContent> (c[0]);
119         DCPOMATIC_ASSERT (ref);
120
121         for (size_t i = 0; i < c.size(); ++i) {
122                 shared_ptr<FFmpegContent> fc = dynamic_pointer_cast<FFmpegContent> (c[i]);
123                 if (fc->use_subtitles() && *(fc->_subtitle_stream.get()) != *(ref->_subtitle_stream.get())) {
124                         throw JoinError (_("Content to be joined must use the same subtitle stream."));
125                 }
126         }
127
128         _subtitle_streams = ref->subtitle_streams ();
129         _subtitle_stream = ref->subtitle_stream ();
130         _audio_streams = ref->ffmpeg_audio_streams ();
131         _first_video = ref->_first_video;
132 }
133
134 void
135 FFmpegContent::as_xml (xmlpp::Node* node) const
136 {
137         node->add_child("Type")->add_child_text ("FFmpeg");
138         Content::as_xml (node);
139         VideoContent::as_xml (node);
140         AudioContent::as_xml (node);
141         SubtitleContent::as_xml (node);
142
143         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
144
145         for (vector<shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> >::const_iterator i = _subtitle_streams.begin(); i != _subtitle_streams.end(); ++i) {
146                 xmlpp::Node* t = node->add_child("SubtitleStream");
147                 if (_subtitle_stream && *i == _subtitle_stream) {
148                         t->add_child("Selected")->add_child_text("1");
149                 }
150                 (*i)->as_xml (t);
151         }
152
153         for (vector<shared_ptr<FFmpegAudioStream> >::const_iterator i = _audio_streams.begin(); i != _audio_streams.end(); ++i) {
154                 (*i)->as_xml (node->add_child("AudioStream"));
155         }
156
157         for (vector<Filter const *>::const_iterator i = _filters.begin(); i != _filters.end(); ++i) {
158                 node->add_child("Filter")->add_child_text ((*i)->id ());
159         }
160
161         if (_first_video) {
162                 node->add_child("FirstVideo")->add_child_text (raw_convert<string> (_first_video.get().get()));
163         }
164
165         node->add_child("ColorRange")->add_child_text (raw_convert<string> (_color_range));
166         node->add_child("ColorPrimaries")->add_child_text (raw_convert<string> (_color_primaries));
167         node->add_child("ColorTransferCharacteristic")->add_child_text (raw_convert<string> (_color_trc));
168         node->add_child("Colorspace")->add_child_text (raw_convert<string> (_colorspace));
169         node->add_child("BitsPerPixel")->add_child_text (raw_convert<string> (_bits_per_pixel));
170 }
171
172 void
173 FFmpegContent::examine (shared_ptr<Job> job)
174 {
175         job->set_progress_unknown ();
176
177         Content::examine (job);
178
179         shared_ptr<FFmpegExaminer> examiner (new FFmpegExaminer (shared_from_this (), job));
180         take_from_video_examiner (examiner);
181
182         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
183         DCPOMATIC_ASSERT (film);
184
185         {
186                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
187
188                 _subtitle_streams = examiner->subtitle_streams ();
189                 if (!_subtitle_streams.empty ()) {
190                         _subtitle_stream = _subtitle_streams.front ();
191                 }
192
193                 _audio_streams = examiner->audio_streams ();
194
195                 if (!_audio_streams.empty ()) {
196                         AudioMapping m = _audio_streams.front()->mapping ();
197                         film->make_audio_mapping_default (m);
198                         _audio_streams.front()->set_mapping (m);
199                 }
200
201                 _first_video = examiner->first_video ();
202
203                 _color_range = examiner->color_range ();
204                 _color_primaries = examiner->color_primaries ();
205                 _color_trc = examiner->color_trc ();
206                 _colorspace = examiner->colorspace ();
207                 _bits_per_pixel = examiner->bits_per_pixel ();
208         }
209
210         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAMS);
211         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM);
212         signal_changed (AudioContentProperty::AUDIO_STREAMS);
213 }
214
215 string
216 FFmpegContent::summary () const
217 {
218         /* Get the string() here so that the name does not have quotes around it */
219         return String::compose (_("%1 [movie]"), path_summary ());
220 }
221
222 string
223 FFmpegContent::technical_summary () const
224 {
225         string as = "";
226         BOOST_FOREACH (shared_ptr<FFmpegAudioStream> i, ffmpeg_audio_streams ()) {
227                 as += i->technical_summary () + " " ;
228         }
229
230         if (as.empty ()) {
231                 as = "none";
232         }
233
234         string ss = "none";
235         if (_subtitle_stream) {
236                 ss = _subtitle_stream->technical_summary ();
237         }
238
239         string filt = Filter::ffmpeg_string (_filters);
240
241         return Content::technical_summary() + " - "
242                 + VideoContent::technical_summary() + " - "
243                 + AudioContent::technical_summary() + " - "
244                 + String::compose (
245                         "ffmpeg: audio %1 subtitle %2 filters %3", as, ss, filt
246                         );
247 }
248
249 void
250 FFmpegContent::set_subtitle_stream (shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> s)
251 {
252         {
253                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
254                 _subtitle_stream = s;
255         }
256
257         signal_changed (FFmpegContentProperty::SUBTITLE_STREAM);
258 }
259
260 bool
261 operator== (FFmpegStream const & a, FFmpegStream const & b)
262 {
263         return a._id == b._id;
264 }
265
266 bool
267 operator!= (FFmpegStream const & a, FFmpegStream const & b)
268 {
269         return a._id != b._id;
270 }
271
272 DCPTime
273 FFmpegContent::full_length () const
274 {
275         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
276         DCPOMATIC_ASSERT (film);
277         FrameRateChange const frc (video_frame_rate (), film->video_frame_rate ());
278         return DCPTime::from_frames (rint (video_length_after_3d_combine() * frc.factor()), film->video_frame_rate());
279 }
280
281 void
282 FFmpegContent::set_filters (vector<Filter const *> const & filters)
283 {
284         {
285                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
286                 _filters = filters;
287         }
288
289         signal_changed (FFmpegContentProperty::FILTERS);
290 }
291
292 string
293 FFmpegContent::identifier () const
294 {
295         SafeStringStream s;
296
297         s << VideoContent::identifier() << "_"
298           << SubtitleContent::identifier();
299
300         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
301
302         if (_subtitle_stream) {
303                 s << "_" << _subtitle_stream->identifier ();
304         }
305
306         for (vector<Filter const *>::const_iterator i = _filters.begin(); i != _filters.end(); ++i) {
307                 s << "_" << (*i)->id ();
308         }
309
310         return s.str ();
311 }
312
313 list<ContentTimePeriod>
314 FFmpegContent::subtitles_during (ContentTimePeriod period, bool starting) const
315 {
316         shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> stream = subtitle_stream ();
317         if (!stream) {
318                 return list<ContentTimePeriod> ();
319         }
320
321         return stream->subtitles_during (period, starting);
322 }
323
324 bool
325 FFmpegContent::has_text_subtitles () const
326 {
327         return false;
328 }
329
330 bool
331 FFmpegContent::has_image_subtitles () const
332 {
333         return !subtitle_streams().empty ();
334 }
335
336 void
337 FFmpegContent::set_default_colour_conversion ()
338 {
339         dcp::Size const s = video_size ();
340
341         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
342
343         if (s.width < 1080) {
344                 _colour_conversion = PresetColourConversion::from_id ("rec601").conversion;
345         } else {
346                 _colour_conversion = PresetColourConversion::from_id ("rec709").conversion;
347         }
348 }
349
350 vector<AudioStreamPtr>
351 FFmpegContent::audio_streams () const
352 {
353         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
354
355         vector<AudioStreamPtr> s;
356         copy (_audio_streams.begin(), _audio_streams.end(), back_inserter (s));
357         return s;
358 }
359
360 void
361 FFmpegContent::add_properties (list<pair<string, string> >& p) const
362 {
363         VideoContent::add_properties (p);
364
365         int const sub = 219 * pow (2, _bits_per_pixel - 8);
366         int const total = pow (2, _bits_per_pixel);
367
368         switch (_color_range) {
369         case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
370                 p.push_back (make_pair (_("Colour range"), _("Unspecified")));
371                 break;
372         case AVCOL_RANGE_MPEG:
373                 p.push_back (make_pair (_("Colour range"), String::compose ("Limited (%1-%2)", (total - sub) / 2, (total + sub) / 2)));
374                 break;
375         case AVCOL_RANGE_JPEG:
376                 p.push_back (make_pair (_("Colour range"), String::compose ("Full (0-total)", (total - sub) / 2, (total + sub) / 2)));
377                 break;
378         default:
379                 DCPOMATIC_ASSERT (false);
380         }
381
382         char const * primaries[] = {
383                 _("Unspecified"),
384                 _("BT709"),
385                 _("Unspecified"),
386                 _("Unspecified"),
387                 _("BT470M"),
388                 _("BT470BG"),
389                 _("SMPTE 170M (BT601)"),
390                 _("SMPTE 240M"),
391                 _("Film"),
392                 _("BT2020")
393         };
394
395         DCPOMATIC_ASSERT (AVCOL_PRI_NB == 10);
396         p.push_back (make_pair (_("Color primaries"), primaries[_color_primaries]));
397
398         char const * transfers[] = {
399                 _("Unspecified"),
400                 _("BT709"),
401                 _("Unspecified"),
402                 _("Unspecified"),
403                 _("Gamma 22 (BT470M)"),
404                 _("Gamma 28 (BT470BG)"),
405                 _("SMPTE 170M (BT601)"),
406                 _("SMPTE 240M"),
407                 _("Linear"),
408                 _("Logarithmic (100:1 range)"),
409                 _("Logarithmic (316:1 range)"),
410                 _("IEC61966-2-4"),
411                 _("BT1361 extended colour gamut"),
412                 _("IEC61966-2-1 (sRGB or sYCC)"),
413                 _("BT2020 for a 10-bit system"),
414                 _("BT2020 for a 12-bit system")
415         };
416
417         DCPOMATIC_ASSERT (AVCOL_TRC_NB == 16);
418         p.push_back (make_pair (_("Colour transfer characteristic"), transfers[_color_trc]));
419
420         char const * spaces[] = {
421                 _("RGB / sRGB (IEC61966-2-1)"),
422                 _("BT709"),
423                 _("Unspecified"),
424                 _("Unspecified"),
425                 _("FCC"),
426                 _("BT470BG (BT601-6)"),
427                 _("SMPTE 170M (BT601-6)"),
428                 _("SMPTE 240M"),
429                 _("YCOCG"),
430                 _("BT2020 non-constant luminance"),
431                 _("BT2020 constant luminance"),
432         };
433
434         DCPOMATIC_ASSERT (AVCOL_SPC_NB == 11);
435         p.push_back (make_pair (_("Colourspace"), spaces[_colorspace]));
436
437         p.push_back (make_pair (_("Bits per pixel"), raw_convert<string> (_bits_per_pixel)));
438 }