src/lib/video_content.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2019 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 #include "video_content.h"
  22 #include "content.h"
  23 #include "video_examiner.h"
  24 #include "compose.hpp"
  25 #include "ratio.h"
  26 #include "config.h"
  27 #include "colour_conversion.h"
  28 #include "util.h"
  29 #include "film.h"
  30 #include "exceptions.h"
  31 #include "frame_rate_change.h"
  32 #include "log.h"
  33 #include "dcpomatic_log.h"
  34 #include <dcp/raw_convert.h>
  35 #include <libcxml/cxml.h>
  36 #include <libxml++/libxml++.h>
  37 #include <iomanip>
  38 #include <iostream>
  39
  40 #include "i18n.h"
  41
  42 int const VideoContentProperty::USE               = 0;
  43 int const VideoContentProperty::SIZE              = 1;
  44 int const VideoContentProperty::FRAME_TYPE        = 2;
  45 int const VideoContentProperty::CROP              = 3;
  46 int const VideoContentProperty::SCALE             = 4;
  47 int const VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION = 5;
  48 int const VideoContentProperty::FADE_IN           = 6;
  49 int const VideoContentProperty::FADE_OUT          = 7;
  50 int const VideoContentProperty::RANGE             = 8;
  51
  52 using std::string;
  53 using std::setprecision;
  54 using std::cout;
  55 using std::vector;
  56 using std::min;
  57 using std::max;
  58 using std::fixed;
  59 using std::setprecision;
  60 using std::list;
  61 using std::pair;
  62 using boost::shared_ptr;
  63 using boost::optional;
  64 using boost::dynamic_pointer_cast;
  65 using dcp::raw_convert;
  66 using namespace dcpomatic;
  67
  68 VideoContent::VideoContent (Content* parent)
  69         : ContentPart (parent)
  70         , _use (true)
  71         , _length (0)
  72         , _frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  73         , _scale (VideoContentScale (Ratio::from_id ("178")))
  74         , _yuv (true)
  75         , _fade_in (0)
  76         , _fade_out (0)
  77         , _range (VIDEO_RANGE_FULL)
  78 {
  79
  80 }
  81
  82 shared_ptr<VideoContent>
  83 VideoContent::from_xml (Content* parent, cxml::ConstNodePtr node, int version)
  84 {
  85         if (!node->optional_number_child<int> ("VideoWidth")) {
  86                 return shared_ptr<VideoContent> ();
  87         }
  88
  89         return shared_ptr<VideoContent> (new VideoContent (parent, node, version));
  90 }
  91
  92 VideoContent::VideoContent (Content* parent, cxml::ConstNodePtr node, int version)
  93         : ContentPart (parent)
  94 {
  95         _size.width = node->number_child<int> ("VideoWidth");
  96         _size.height = node->number_child<int> ("VideoHeight");
  97
  98         /* Backwards compatibility */
  99         optional<double> r = node->optional_number_child<double>("VideoFrameRate");
 100         if (r) {
 101                 _parent->set_video_frame_rate (r.get ());
 102         }
 103
 104         _use = node->optional_bool_child("Use").get_value_or(true);
 105         _length = node->number_child<Frame> ("VideoLength");
 106
 107         if (version <= 34) {
 108                 /* Snapshot of the VideoFrameType enum at version 34 */
 109                 switch (node->number_child<int> ("VideoFrameType")) {
 110                 case 0:
 111                         _frame_type = VIDEO_FRAME_TYPE_2D;
 112                         break;
 113                 case 1:
 114                         _frame_type = VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT_RIGHT;
 115                         break;
 116                 case 2:
 117                         _frame_type = VIDEO_FRAME_TYPE_3D_TOP_BOTTOM;
 118                         break;
 119                 case 3:
 120                         _frame_type = VIDEO_FRAME_TYPE_3D_ALTERNATE;
 121                         break;
 122                 case 4:
 123                         _frame_type = VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT;
 124                         break;
 125                 case 5:
 126                         _frame_type = VIDEO_FRAME_TYPE_3D_RIGHT;
 127                         break;
 128                 }
 129         } else {
 130                 _frame_type = string_to_video_frame_type (node->string_child ("VideoFrameType"));
 131         }
 132
 133         _sample_aspect_ratio = node->optional_number_child<double> ("SampleAspectRatio");
 134         _crop.left = node->number_child<int> ("LeftCrop");
 135         _crop.right = node->number_child<int> ("RightCrop");
 136         _crop.top = node->number_child<int> ("TopCrop");
 137         _crop.bottom = node->number_child<int> ("BottomCrop");
 138
 139         if (version <= 7) {
 140                 optional<string> r = node->optional_string_child ("Ratio");
 141                 if (r) {
 142                         _scale = VideoContentScale (Ratio::from_id (r.get ()));
 143                 }
 144         } else {
 145                 _scale = VideoContentScale (node->node_child ("Scale"));
 146         }
 147
 148         if (node->optional_node_child ("ColourConversion")) {
 149                 _colour_conversion = ColourConversion (node->node_child ("ColourConversion"), version);
 150         }
 151
 152         _yuv = node->optional_bool_child("YUV").get_value_or (true);
 153
 154         if (version >= 32) {
 155                 _fade_in = node->number_child<Frame> ("FadeIn");
 156                 _fade_out = node->number_child<Frame> ("FadeOut");
 157         } else {
 158                 _fade_in = _fade_out = 0;
 159         }
 160
 161         _range = VIDEO_RANGE_FULL;
 162         if (node->optional_string_child("Range").get_value_or("full") == "video") {
 163                 _range = VIDEO_RANGE_VIDEO;
 164         }
 165 }
 166
 167 VideoContent::VideoContent (Content* parent, vector<shared_ptr<Content> > c)
 168         : ContentPart (parent)
 169         , _length (0)
 170         , _yuv (false)
 171 {
 172         shared_ptr<VideoContent> ref = c[0]->video;
 173         DCPOMATIC_ASSERT (ref);
 174
 175         for (size_t i = 1; i < c.size(); ++i) {
 176
 177                 if (c[i]->video->use() != ref->use()) {
 178                         throw JoinError (_("Content to be joined must have all its video used or not used."));
 179                 }
 180
 181                 if (c[i]->video->size() != ref->size()) {
 182                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same picture size."));
 183                 }
 184
 185                 if (c[i]->video->frame_type() != ref->frame_type()) {
 186                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same video frame type."));
 187                 }
 188
 189                 if (c[i]->video->crop() != ref->crop()) {
 190                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same crop."));
 191                 }
 192
 193                 if (c[i]->video->scale() != ref->scale()) {
 194                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same scale setting."));
 195                 }
 196
 197                 if (c[i]->video->colour_conversion() != ref->colour_conversion()) {
 198                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same colour conversion."));
 199                 }
 200
 201                 if (c[i]->video->fade_in() != ref->fade_in() || c[i]->video->fade_out() != ref->fade_out()) {
 202                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same fades."));
 203                 }
 204
 205                 _length += c[i]->video->length ();
 206
 207                 if (c[i]->video->yuv ()) {
 208                         _yuv = true;
 209                 }
 210         }
 211
 212         _use = ref->use ();
 213         _size = ref->size ();
 214         _frame_type = ref->frame_type ();
 215         _crop = ref->crop ();
 216         _scale = ref->scale ();
 217         _colour_conversion = ref->colour_conversion ();
 218         _fade_in = ref->fade_in ();
 219         _fade_out = ref->fade_out ();
 220         _range = ref->range ();
 221 }
 222
 223 void
 224 VideoContent::as_xml (xmlpp::Node* node) const
 225 {
 226         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 227         node->add_child("Use")->add_child_text (_use ? "1" : "0");
 228         node->add_child("VideoLength")->add_child_text (raw_convert<string> (_length));
 229         node->add_child("VideoWidth")->add_child_text (raw_convert<string> (_size.width));
 230         node->add_child("VideoHeight")->add_child_text (raw_convert<string> (_size.height));
 231         node->add_child("VideoFrameType")->add_child_text (video_frame_type_to_string (_frame_type));
 232         if (_sample_aspect_ratio) {
 233                 node->add_child("SampleAspectRatio")->add_child_text (raw_convert<string> (_sample_aspect_ratio.get ()));
 234         }
 235         _crop.as_xml (node);
 236         _scale.as_xml (node->add_child("Scale"));
 237         if (_colour_conversion) {
 238                 _colour_conversion.get().as_xml (node->add_child("ColourConversion"));
 239         }
 240         node->add_child("YUV")->add_child_text (_yuv ? "1" : "0");
 241         node->add_child("FadeIn")->add_child_text (raw_convert<string> (_fade_in));
 242         node->add_child("FadeOut")->add_child_text (raw_convert<string> (_fade_out));
 243         node->add_child("Range")->add_child_text(_range == VIDEO_RANGE_FULL ? "full" : "video");
 244 }
 245
 246 void
 247 VideoContent::take_from_examiner (shared_ptr<VideoExaminer> d)
 248 {
 249         /* These examiner calls could call other content methods which take a lock on the mutex */
 250         dcp::Size const vs = d->video_size ();
 251         Frame vl = d->video_length ();
 252         optional<double> const ar = d->sample_aspect_ratio ();
 253         bool const yuv = d->yuv ();
 254         VideoRange const range = d->range ();
 255
 256         ChangeSignaller<Content> cc1 (_parent, VideoContentProperty::SIZE);
 257         ChangeSignaller<Content> cc2 (_parent, VideoContentProperty::SCALE);
 258         ChangeSignaller<Content> cc3 (_parent, ContentProperty::LENGTH);
 259         ChangeSignaller<Content> cc4 (_parent, VideoContentProperty::RANGE);
 260
 261         {
 262                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 263                 _size = vs;
 264                 _length = vl;
 265                 _sample_aspect_ratio = ar;
 266                 _yuv = yuv;
 267                 _range = range;
 268
 269                 if (Config::instance()->default_scale_to ()) {
 270                         _scale = VideoContentScale (Config::instance()->default_scale_to ());
 271                 } else {
 272                         /* Guess correct scale from size and sample aspect ratio */
 273                         _scale = VideoContentScale (
 274                                 Ratio::nearest_from_ratio (double (_size.width) * ar.get_value_or (1) / _size.height)
 275                                 );
 276                 }
 277         }
 278
 279         LOG_GENERAL ("Video length obtained from header as %1 frames", _length);
 280
 281         if (d->video_frame_rate()) {
 282                 _parent->set_video_frame_rate (d->video_frame_rate().get());
 283         }
 284 }
 285
 286 /** @return string which includes everything about how this content looks */
 287 string
 288 VideoContent::identifier () const
 289 {
 290         char buffer[256];
 291         snprintf (
 292                 buffer, sizeof(buffer), "%d_%d_%d_%d_%d_%s_%" PRId64 "_%" PRId64 "_%d",
 293                 (_use ? 1 : 0),
 294                 crop().left,
 295                 crop().right,
 296                 crop().top,
 297                 crop().bottom,
 298                 scale().id().c_str(),
 299                 _fade_in,
 300                 _fade_out,
 301                 _range == VIDEO_RANGE_FULL ? 0 : 1
 302                 );
 303
 304         string s (buffer);
 305
 306         if (colour_conversion()) {
 307                 s += "_" + colour_conversion().get().identifier ();
 308         }
 309
 310         return s;
 311 }
 312
 313 string
 314 VideoContent::technical_summary () const
 315 {
 316         string s = String::compose (
 317                 N_("video: length %1 frames, size %2x%3"),
 318                 length_after_3d_combine(),
 319                 size().width,
 320                 size().height
 321                 );
 322
 323         if (sample_aspect_ratio ()) {
 324                 s += String::compose (N_(", sample aspect ratio %1"), (sample_aspect_ratio().get ()));
 325         }
 326
 327         return s;
 328 }
 329
 330 dcp::Size
 331 VideoContent::size_after_3d_split () const
 332 {
 333         dcp::Size const s = size ();
 334         switch (frame_type ()) {
 335         case VIDEO_FRAME_TYPE_2D:
 336         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D:
 337         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_ALTERNATE:
 338         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT:
 339         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_RIGHT:
 340                 return s;
 341         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT_RIGHT:
 342                 return dcp::Size (s.width / 2, s.height);
 343         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_TOP_BOTTOM:
 344                 return dcp::Size (s.width, s.height / 2);
 345         }
 346
 347         DCPOMATIC_ASSERT (false);
 348 }
 349
 350 /** @return Video size after 3D split and crop */
 351 dcp::Size
 352 VideoContent::size_after_crop () const
 353 {
 354         return crop().apply (size_after_3d_split ());
 355 }
 356
 357 void
 358 VideoContent::scale_and_crop_to_fit_width (shared_ptr<const Film> film)
 359 {
 360         set_scale (VideoContentScale(film->container()));
 361
 362         int const crop = max (0, int (size().height - double (film->frame_size().height) * size().width / film->frame_size().width));
 363         set_left_crop (0);
 364         set_right_crop (0);
 365         set_top_crop (crop / 2);
 366         set_bottom_crop (crop / 2);
 367 }
 368
 369 void
 370 VideoContent::scale_and_crop_to_fit_height (shared_ptr<const Film> film)
 371 {
 372         set_scale (VideoContentScale(film->container()));
 373
 374         int const crop = max (0, int (size().width - double (film->frame_size().width) * size().height / film->frame_size().height));
 375         set_left_crop (crop / 2);
 376         set_right_crop (crop / 2);
 377         set_top_crop (0);
 378         set_bottom_crop (0);
 379 }
 380
 381 /** @param f Frame index within the whole (untrimmed) content.
 382  *  @return Fade factor (between 0 and 1) or unset if there is no fade.
 383  */
 384 optional<double>
 385 VideoContent::fade (shared_ptr<const Film> film, Frame f) const
 386 {
 387         DCPOMATIC_ASSERT (f >= 0);
 388
 389         double const vfr = _parent->active_video_frame_rate(film);
 390
 391         Frame const ts = _parent->trim_start().frames_round(vfr);
 392         if ((f - ts) < fade_in()) {
 393                 return double (f - ts) / fade_in();
 394         }
 395
 396         Frame fade_out_start = length() - _parent->trim_end().frames_round(vfr) - fade_out();
 397         if (f >= fade_out_start) {
 398                 return 1 - double (f - fade_out_start) / fade_out();
 399         }
 400
 401         return optional<double> ();
 402 }
 403
 404 string
 405 VideoContent::processing_description (shared_ptr<const Film> film) const
 406 {
 407         string d;
 408         char buffer[256];
 409
 410         if (size().width && size().height) {
 411                 d += String::compose (
 412                         _("Content video is %1x%2"),
 413                         size_after_3d_split().width,
 414                         size_after_3d_split().height
 415                         );
 416
 417
 418                 double ratio = size_after_3d_split().ratio ();
 419
 420                 if (sample_aspect_ratio ()) {
 421                         snprintf (buffer, sizeof(buffer), _(", pixel aspect ratio %.2f:1"), sample_aspect_ratio().get());
 422                         d += buffer;
 423                         ratio *= sample_aspect_ratio().get ();
 424                 }
 425
 426                 snprintf (buffer, sizeof(buffer), _("\nDisplay aspect ratio %.2f:1"), ratio);
 427                 d += buffer;
 428         }
 429
 430         if ((crop().left || crop().right || crop().top || crop().bottom) && size() != dcp::Size (0, 0)) {
 431                 dcp::Size cropped = size_after_crop ();
 432                 d += String::compose (
 433                         _("\nCropped to %1x%2"),
 434                         cropped.width, cropped.height
 435                         );
 436
 437                 snprintf (buffer, sizeof(buffer), " (%.2f:1)", cropped.ratio());
 438                 d += buffer;
 439         }
 440
 441         dcp::Size const container_size = film->frame_size ();
 442         dcp::Size const scaled = scale().size (shared_from_this(), container_size, container_size);
 443
 444         if (scaled != size_after_crop ()) {
 445                 d += String::compose (
 446                         _("\nScaled to %1x%2"),
 447                         scaled.width, scaled.height
 448                         );
 449
 450                 snprintf (buffer, sizeof(buffer), _(" (%.2f:1)"), scaled.ratio());
 451                 d += buffer;
 452         }
 453
 454         if (scaled != container_size) {
 455                 d += String::compose (
 456                         _("\nPadded with black to fit container %1 (%2x%3)"),
 457                         film->container()->container_nickname (),
 458                         container_size.width, container_size.height
 459                         );
 460
 461                 snprintf (buffer, sizeof(buffer), _(" (%.2f:1)"), container_size.ratio());
 462                 d += buffer;
 463         }
 464
 465         if (_parent->video_frame_rate()) {
 466                 double const vfr = _parent->video_frame_rate().get ();
 467
 468                 snprintf (buffer, sizeof(buffer), _("\nContent frame rate %.4f\n"), vfr);
 469                 d += buffer;
 470
 471                 FrameRateChange frc (vfr, film->video_frame_rate ());
 472                 d += frc.description ();
 473         }
 474
 475         return d;
 476 }
 477
 478 void
 479 VideoContent::add_properties (list<UserProperty>& p) const
 480 {
 481         p.push_back (UserProperty (UserProperty::VIDEO, _("Length"), length (), _("video frames")));
 482         p.push_back (UserProperty (UserProperty::VIDEO, _("Size"), String::compose ("%1x%2", size().width, size().height)));
 483 }
 484
 485 void
 486 VideoContent::set_length (Frame len)
 487 {
 488         maybe_set (_length, len, ContentProperty::LENGTH);
 489 }
 490
 491 void
 492 VideoContent::set_left_crop (int c)
 493 {
 494         maybe_set (_crop.left, c, VideoContentProperty::CROP);
 495 }
 496
 497 void
 498 VideoContent::set_right_crop (int c)
 499 {
 500         maybe_set (_crop.right, c, VideoContentProperty::CROP);
 501 }
 502
 503 void
 504 VideoContent::set_top_crop (int c)
 505 {
 506         maybe_set (_crop.top, c, VideoContentProperty::CROP);
 507 }
 508
 509 void
 510 VideoContent::set_bottom_crop (int c)
 511 {
 512         maybe_set (_crop.bottom, c, VideoContentProperty::CROP);
 513 }
 514
 515 void
 516 VideoContent::set_scale (VideoContentScale s)
 517 {
 518         maybe_set (_scale, s, VideoContentProperty::SCALE);
 519 }
 520
 521 void
 522 VideoContent::set_frame_type (VideoFrameType t)
 523 {
 524         maybe_set (_frame_type, t, VideoContentProperty::FRAME_TYPE);
 525 }
 526
 527 void
 528 VideoContent::unset_colour_conversion ()
 529 {
 530         maybe_set (_colour_conversion, boost::optional<ColourConversion> (), VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION);
 531 }
 532
 533 void
 534 VideoContent::set_colour_conversion (ColourConversion c)
 535 {
 536         maybe_set (_colour_conversion, c, VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION);
 537 }
 538
 539 void
 540 VideoContent::set_fade_in (Frame t)
 541 {
 542         maybe_set (_fade_in, t, VideoContentProperty::FADE_IN);
 543 }
 544
 545 void
 546 VideoContent::set_fade_out (Frame t)
 547 {
 548         maybe_set (_fade_out, t, VideoContentProperty::FADE_OUT);
 549 }
 550
 551 void
 552 VideoContent::set_range (VideoRange r)
 553 {
 554         maybe_set (_range, r, VideoContentProperty::RANGE);
 555 }
 556
 557 void
 558 VideoContent::set_use (bool u)
 559 {
 560         maybe_set (_use, u, VideoContentProperty::USE);
 561 }
 562
 563 void
 564 VideoContent::take_settings_from (shared_ptr<const VideoContent> c)
 565 {
 566         if (c->_colour_conversion) {
 567                 set_colour_conversion (c->_colour_conversion.get());
 568         } else {
 569                 unset_colour_conversion ();
 570         }
 571         set_use (c->_use);
 572         set_frame_type (c->_frame_type);
 573         set_left_crop (c->_crop.left);
 574         set_right_crop (c->_crop.right);
 575         set_top_crop (c->_crop.top);
 576         set_bottom_crop (c->_crop.bottom);
 577         set_scale (c->_scale);
 578         set_fade_in (c->_fade_in);
 579         set_fade_out (c->_fade_out);
 580 }
 581
 582 void
 583 VideoContent::modify_position (shared_ptr<const Film> film, DCPTime& pos) const
 584 {
 585         pos = pos.round (film->video_frame_rate());
 586 }
 587
 588 void
 589 VideoContent::modify_trim_start (ContentTime& trim) const
 590 {
 591         if (_parent->video_frame_rate()) {
 592                 trim = trim.round (_parent->video_frame_rate().get());
 593         }
 594 }