src/lib/video_content.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2014 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 <iomanip>
  21 #include <libcxml/cxml.h>
  22 #include <dcp/colour_matrix.h>
  23 #include <dcp/raw_convert.h>
  24 #include "video_content.h"
  25 #include "video_examiner.h"
  26 #include "compose.hpp"
  27 #include "ratio.h"
  28 #include "config.h"
  29 #include "colour_conversion.h"
  30 #include "util.h"
  31 #include "film.h"
  32 #include "exceptions.h"
  33 #include "frame_rate_change.h"
  34
  35 #include "i18n.h"
  36
  37 int const VideoContentProperty::VIDEO_SIZE        = 0;
  38 int const VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_RATE  = 1;
  39 int const VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_TYPE  = 2;
  40 int const VideoContentProperty::VIDEO_CROP        = 3;
  41 int const VideoContentProperty::VIDEO_SCALE       = 4;
  42 int const VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION = 5;
  43
  44 using std::string;
  45 using std::stringstream;
  46 using std::setprecision;
  47 using std::cout;
  48 using std::vector;
  49 using std::min;
  50 using std::max;
  51 using boost::shared_ptr;
  52 using boost::optional;
  53 using boost::dynamic_pointer_cast;
  54 using dcp::raw_convert;
  55
  56 vector<VideoContentScale> VideoContentScale::_scales;
  57
  58 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f)
  59         : Content (f)
  60         , _video_length (0)
  61         , _video_frame_rate (0)
  62         , _video_frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  63         , _scale (Ratio::from_id ("185"))
  64 {
  65         setup_default_colour_conversion ();
  66 }
  67
  68 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, DCPTime s, ContentTime len)
  69         : Content (f, s)
  70         , _video_length (len)
  71         , _video_frame_rate (0)
  72         , _video_frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  73         , _scale (Ratio::from_id ("185"))
  74 {
  75         setup_default_colour_conversion ();
  76 }
  77
  78 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, boost::filesystem::path p)
  79         : Content (f, p)
  80         , _video_length (0)
  81         , _video_frame_rate (0)
  82         , _video_frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  83         , _scale (Ratio::from_id ("185"))
  84 {
  85         setup_default_colour_conversion ();
  86 }
  87
  88 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, cxml::ConstNodePtr node, int version)
  89         : Content (f, node)
  90 {
  91         _video_size.width = node->number_child<int> ("VideoWidth");
  92         _video_size.height = node->number_child<int> ("VideoHeight");
  93         _video_frame_rate = node->number_child<float> ("VideoFrameRate");
  94
  95         if (version < 32) {
  96                 /* DCP-o-matic 1.0 branch */
  97                 _video_length = ContentTime::from_frames (node->number_child<int64_t> ("VideoLength"), _video_frame_rate);
  98         } else {
  99                 _video_length = ContentTime (node->number_child<int64_t> ("VideoLength"));
 100         }
 101
 102         _video_frame_type = static_cast<VideoFrameType> (node->number_child<int> ("VideoFrameType"));
 103         _crop.left = node->number_child<int> ("LeftCrop");
 104         _crop.right = node->number_child<int> ("RightCrop");
 105         _crop.top = node->number_child<int> ("TopCrop");
 106         _crop.bottom = node->number_child<int> ("BottomCrop");
 107
 108         if (version <= 7) {
 109                 optional<string> r = node->optional_string_child ("Ratio");
 110                 if (r) {
 111                         _scale = VideoContentScale (Ratio::from_id (r.get ()));
 112                 }
 113         } else {
 114                 _scale = VideoContentScale (node->node_child ("Scale"));
 115         }
 116
 117         _colour_conversion = ColourConversion (node->node_child ("ColourConversion"));
 118 }
 119
 120 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, vector<shared_ptr<Content> > c)
 121         : Content (f, c)
 122         , _video_length (0)
 123 {
 124         shared_ptr<VideoContent> ref = dynamic_pointer_cast<VideoContent> (c[0]);
 125         assert (ref);
 126
 127         for (size_t i = 0; i < c.size(); ++i) {
 128                 shared_ptr<VideoContent> vc = dynamic_pointer_cast<VideoContent> (c[i]);
 129
 130                 if (vc->video_size() != ref->video_size()) {
 131                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same picture size."));
 132                 }
 133
 134                 if (vc->video_frame_rate() != ref->video_frame_rate()) {
 135                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same video frame rate."));
 136                 }
 137
 138                 if (vc->video_frame_type() != ref->video_frame_type()) {
 139                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same video frame type."));
 140                 }
 141
 142                 if (vc->crop() != ref->crop()) {
 143                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same crop."));
 144                 }
 145
 146                 if (vc->scale() != ref->scale()) {
 147                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same scale setting."));
 148                 }
 149
 150                 if (vc->colour_conversion() != ref->colour_conversion()) {
 151                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same colour conversion."));
 152                 }
 153
 154                 _video_length += vc->video_length ();
 155         }
 156
 157         _video_size = ref->video_size ();
 158         _video_frame_rate = ref->video_frame_rate ();
 159         _video_frame_type = ref->video_frame_type ();
 160         _crop = ref->crop ();
 161         _scale = ref->scale ();
 162         _colour_conversion = ref->colour_conversion ();
 163 }
 164
 165 void
 166 VideoContent::as_xml (xmlpp::Node* node) const
 167 {
 168         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 169         node->add_child("VideoLength")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_length.get ()));
 170         node->add_child("VideoWidth")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_size.width));
 171         node->add_child("VideoHeight")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_size.height));
 172         node->add_child("VideoFrameRate")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_frame_rate));
 173         node->add_child("VideoFrameType")->add_child_text (raw_convert<string> (static_cast<int> (_video_frame_type)));
 174         _crop.as_xml (node);
 175         _scale.as_xml (node->add_child("Scale"));
 176         _colour_conversion.as_xml (node->add_child("ColourConversion"));
 177 }
 178
 179 void
 180 VideoContent::setup_default_colour_conversion ()
 181 {
 182         _colour_conversion = PresetColourConversion (_("sRGB"), 2.4, true, dcp::colour_matrix::srgb_to_xyz, 2.6).conversion;
 183 }
 184
 185 void
 186 VideoContent::take_from_video_examiner (shared_ptr<VideoExaminer> d)
 187 {
 188         /* These examiner calls could call other content methods which take a lock on the mutex */
 189         dcp::Size const vs = d->video_size ();
 190         float const vfr = d->video_frame_rate ();
 191
 192         {
 193                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 194                 _video_size = vs;
 195                 _video_frame_rate = vfr;
 196         }
 197
 198         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_SIZE);
 199         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_RATE);
 200 }
 201
 202
 203 string
 204 VideoContent::information () const
 205 {
 206         if (video_size().width == 0 || video_size().height == 0) {
 207                 return "";
 208         }
 209
 210         stringstream s;
 211
 212         s << String::compose (
 213                 _("%1x%2 pixels (%3:1)"),
 214                 video_size().width,
 215                 video_size().height,
 216                 setprecision (3), video_size().ratio ()
 217                 );
 218
 219         return s.str ();
 220 }
 221
 222 void
 223 VideoContent::set_left_crop (int c)
 224 {
 225         {
 226                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 227
 228                 if (_crop.left == c) {
 229                         return;
 230                 }
 231
 232                 _crop.left = c;
 233         }
 234
 235         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 236 }
 237
 238 void
 239 VideoContent::set_right_crop (int c)
 240 {
 241         {
 242                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 243                 if (_crop.right == c) {
 244                         return;
 245                 }
 246
 247                 _crop.right = c;
 248         }
 249
 250         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 251 }
 252
 253 void
 254 VideoContent::set_top_crop (int c)
 255 {
 256         {
 257                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 258                 if (_crop.top == c) {
 259                         return;
 260                 }
 261
 262                 _crop.top = c;
 263         }
 264
 265         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 266 }
 267
 268 void
 269 VideoContent::set_bottom_crop (int c)
 270 {
 271         {
 272                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 273                 if (_crop.bottom == c) {
 274                         return;
 275                 }
 276
 277                 _crop.bottom = c;
 278         }
 279
 280         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 281 }
 282
 283 void
 284 VideoContent::set_scale (VideoContentScale s)
 285 {
 286         {
 287                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 288                 if (_scale == s) {
 289                         return;
 290                 }
 291
 292                 _scale = s;
 293         }
 294
 295         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_SCALE);
 296 }
 297
 298 /** @return string which includes everything about how this content looks */
 299 string
 300 VideoContent::identifier () const
 301 {
 302         stringstream s;
 303         s << Content::identifier()
 304           << "_" << crop().left
 305           << "_" << crop().right
 306           << "_" << crop().top
 307           << "_" << crop().bottom
 308           << "_" << scale().id()
 309           << "_" << colour_conversion().identifier ();
 310
 311         return s.str ();
 312 }
 313
 314 void
 315 VideoContent::set_video_frame_type (VideoFrameType t)
 316 {
 317         {
 318                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 319                 _video_frame_type = t;
 320         }
 321
 322         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_TYPE);
 323 }
 324
 325 string
 326 VideoContent::technical_summary () const
 327 {
 328         return String::compose (
 329                 "video: length %1, size %2x%3, rate %4",
 330                 video_length_after_3d_combine().seconds(),
 331                 video_size().width,
 332                 video_size().height,
 333                 video_frame_rate()
 334                 );
 335 }
 336
 337 dcp::Size
 338 VideoContent::video_size_after_3d_split () const
 339 {
 340         dcp::Size const s = video_size ();
 341         switch (video_frame_type ()) {
 342         case VIDEO_FRAME_TYPE_2D:
 343         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_ALTERNATE:
 344         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT:
 345         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_RIGHT:
 346                 return s;
 347         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT_RIGHT:
 348                 return dcp::Size (s.width / 2, s.height);
 349         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_TOP_BOTTOM:
 350                 return dcp::Size (s.width, s.height / 2);
 351         }
 352
 353         assert (false);
 354 }
 355
 356 void
 357 VideoContent::set_colour_conversion (ColourConversion c)
 358 {
 359         {
 360                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 361                 _colour_conversion = c;
 362         }
 363
 364         signal_changed (VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION);
 365 }
 366
 367 /** @return Video size after 3D split and crop */
 368 dcp::Size
 369 VideoContent::video_size_after_crop () const
 370 {
 371         return crop().apply (video_size_after_3d_split ());
 372 }
 373
 374 /** @param t A time offset from the start of this piece of content.
 375  *  @return Corresponding time with respect to the content.
 376  */
 377 ContentTime
 378 VideoContent::dcp_time_to_content_time (DCPTime t) const
 379 {
 380         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 381         assert (film);
 382         return ContentTime (t, FrameRateChange (video_frame_rate(), film->video_frame_rate()));
 383 }
 384
 385 void
 386 VideoContent::scale_and_crop_to_fit_width ()
 387 {
 388         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 389         assert (film);
 390
 391         set_scale (VideoContentScale (film->container ()));
 392
 393         int const crop = max (0, int (video_size().height - double (film->frame_size().height) * video_size().width / film->frame_size().width));
 394         set_top_crop (crop / 2);
 395         set_bottom_crop (crop / 2);
 396 }
 397
 398 void
 399 VideoContent::scale_and_crop_to_fit_height ()
 400 {
 401         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 402         assert (film);
 403
 404         set_scale (VideoContentScale (film->container ()));
 405
 406         int const crop = max (0, int (video_size().width - double (film->frame_size().width) * video_size().height / film->frame_size().height));
 407         set_left_crop (crop / 2);
 408         set_right_crop (crop / 2);
 409 }
 410
 411 VideoContentScale::VideoContentScale (Ratio const * r)
 412         : _ratio (r)
 413         , _scale (true)
 414 {
 415
 416 }
 417
 418 VideoContentScale::VideoContentScale ()
 419         : _ratio (0)
 420         , _scale (false)
 421 {
 422
 423 }
 424
 425 VideoContentScale::VideoContentScale (bool scale)
 426         : _ratio (0)
 427         , _scale (scale)
 428 {
 429
 430 }
 431
 432 VideoContentScale::VideoContentScale (cxml::NodePtr node)
 433         : _ratio (0)
 434         , _scale (true)
 435 {
 436         optional<string> r = node->optional_string_child ("Ratio");
 437         if (r) {
 438                 _ratio = Ratio::from_id (r.get ());
 439         } else {
 440                 _scale = node->bool_child ("Scale");
 441         }
 442 }
 443
 444 void
 445 VideoContentScale::as_xml (xmlpp::Node* node) const
 446 {
 447         if (_ratio) {
 448                 node->add_child("Ratio")->add_child_text (_ratio->id ());
 449         } else {
 450                 node->add_child("Scale")->add_child_text (_scale ? "1" : "0");
 451         }
 452 }
 453
 454 string
 455 VideoContentScale::id () const
 456 {
 457         stringstream s;
 458
 459         if (_ratio) {
 460                 s << _ratio->id () << "_";
 461         } else {
 462                 s << (_scale ? "S1" : "S0");
 463         }
 464
 465         return s.str ();
 466 }
 467
 468 string
 469 VideoContentScale::name () const
 470 {
 471         if (_ratio) {
 472                 return _ratio->nickname ();
 473         }
 474
 475         if (_scale) {
 476                 return _("No stretch");
 477         }
 478
 479         return _("No scale");
 480 }
 481
 482 /** @param display_container Size of the container that we are displaying this content in.
 483  *  @param film_container The size of the film's image.
 484  */
 485 dcp::Size
 486 VideoContentScale::size (shared_ptr<const VideoContent> c, dcp::Size display_container, dcp::Size film_container) const
 487 {
 488         if (_ratio) {
 489                 return fit_ratio_within (_ratio->ratio (), display_container);
 490         }
 491
 492         dcp::Size const ac = c->video_size_after_crop ();
 493
 494         /* Force scale if the film_container is smaller than the content's image */
 495         if (_scale || film_container.width < ac.width || film_container.height < ac.height) {
 496                 return fit_ratio_within (ac.ratio (), display_container);
 497         }
 498
 499         /* Scale the image so that it will be in the right place in film_container, even if display_container is a
 500            different size.
 501         */
 502         return dcp::Size (
 503                 c->video_size().width  * float(display_container.width)  / film_container.width,
 504                 c->video_size().height * float(display_container.height) / film_container.height
 505                 );
 506 }
 507
 508 void
 509 VideoContentScale::setup_scales ()
 510 {
 511         vector<Ratio const *> ratios = Ratio::all ();
 512         for (vector<Ratio const *>::const_iterator i = ratios.begin(); i != ratios.end(); ++i) {
 513                 _scales.push_back (VideoContentScale (*i));
 514         }
 515
 516         _scales.push_back (VideoContentScale (true));
 517         _scales.push_back (VideoContentScale (false));
 518 }
 519
 520 bool
 521 operator== (VideoContentScale const & a, VideoContentScale const & b)
 522 {
 523         return (a.ratio() == b.ratio() && a.scale() == b.scale());
 524 }
 525
 526 bool
 527 operator!= (VideoContentScale const & a, VideoContentScale const & b)
 528 {
 529         return (a.ratio() != b.ratio() || a.scale() != b.scale());
 530 }