src/lib/video_content.cc

   1 /*
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   3
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   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 "video_content.h"
  21 #include "video_examiner.h"
  22 #include "compose.hpp"
  23 #include "ratio.h"
  24 #include "config.h"
  25 #include "colour_conversion.h"
  26 #include "util.h"
  27 #include "film.h"
  28 #include "exceptions.h"
  29 #include "frame_rate_change.h"
  30 #include "log.h"
  31 #include "safe_stringstream.h"
  32 #include "raw_convert.h"
  33 #include <libcxml/cxml.h>
  34 #include <dcp/colour_matrix.h>
  35 #include <iomanip>
  36
  37 #include "i18n.h"
  38
  39 #define LOG_GENERAL(...) film->log()->log (String::compose (__VA_ARGS__), Log::TYPE_GENERAL);
  40
  41 int const VideoContentProperty::VIDEO_SIZE        = 0;
  42 int const VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_RATE  = 1;
  43 int const VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_TYPE  = 2;
  44 int const VideoContentProperty::VIDEO_CROP        = 3;
  45 int const VideoContentProperty::VIDEO_SCALE       = 4;
  46 int const VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION = 5;
  47 int const VideoContentProperty::VIDEO_FADE_IN     = 6;
  48 int const VideoContentProperty::VIDEO_FADE_OUT    = 7;
  49
  50 using std::string;
  51 using std::setprecision;
  52 using std::cout;
  53 using std::vector;
  54 using std::min;
  55 using std::max;
  56 using std::stringstream;
  57 using std::fixed;
  58 using std::setprecision;
  59 using boost::shared_ptr;
  60 using boost::optional;
  61 using boost::dynamic_pointer_cast;
  62
  63 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f)
  64         : Content (f)
  65         , _video_length (0)
  66         , _video_frame_rate (0)
  67         , _video_frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  68         , _scale (VideoContentScale (Ratio::from_id ("178")))
  69 {
  70         set_default_colour_conversion ();
  71 }
  72
  73 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, DCPTime s, ContentTime len)
  74         : Content (f, s)
  75         , _video_length (len)
  76         , _video_frame_rate (0)
  77         , _video_frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  78         , _scale (VideoContentScale (Ratio::from_id ("178")))
  79 {
  80         set_default_colour_conversion ();
  81 }
  82
  83 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, boost::filesystem::path p)
  84         : Content (f, p)
  85         , _video_length (0)
  86         , _video_frame_rate (0)
  87         , _video_frame_type (VIDEO_FRAME_TYPE_2D)
  88         , _scale (VideoContentScale (Ratio::from_id ("178")))
  89 {
  90         set_default_colour_conversion ();
  91 }
  92
  93 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, cxml::ConstNodePtr node, int version)
  94         : Content (f, node)
  95 {
  96         _video_size.width = node->number_child<int> ("VideoWidth");
  97         _video_size.height = node->number_child<int> ("VideoHeight");
  98         _video_frame_rate = node->number_child<float> ("VideoFrameRate");
  99
 100         if (version < 32) {
 101                 /* DCP-o-matic 1.0 branch */
 102                 _video_length = ContentTime::from_frames (node->number_child<int64_t> ("VideoLength"), _video_frame_rate);
 103         } else {
 104                 _video_length = ContentTime (node->number_child<ContentTime::Type> ("VideoLength"));
 105         }
 106
 107         _video_frame_type = static_cast<VideoFrameType> (node->number_child<int> ("VideoFrameType"));
 108         _sample_aspect_ratio = node->optional_number_child<float> ("SampleAspectRatio");
 109         _crop.left = node->number_child<int> ("LeftCrop");
 110         _crop.right = node->number_child<int> ("RightCrop");
 111         _crop.top = node->number_child<int> ("TopCrop");
 112         _crop.bottom = node->number_child<int> ("BottomCrop");
 113
 114         if (version <= 7) {
 115                 optional<string> r = node->optional_string_child ("Ratio");
 116                 if (r) {
 117                         _scale = VideoContentScale (Ratio::from_id (r.get ()));
 118                 }
 119         } else {
 120                 _scale = VideoContentScale (node->node_child ("Scale"));
 121         }
 122
 123
 124         if (node->optional_node_child ("ColourConversion")) {
 125                 _colour_conversion = ColourConversion (node->node_child ("ColourConversion"), version);
 126         }
 127         if (version >= 32) {
 128                 _fade_in = ContentTime (node->number_child<int64_t> ("FadeIn"));
 129                 _fade_out = ContentTime (node->number_child<int64_t> ("FadeOut"));
 130         }
 131 }
 132
 133 VideoContent::VideoContent (shared_ptr<const Film> f, vector<shared_ptr<Content> > c)
 134         : Content (f, c)
 135         , _video_length (0)
 136 {
 137         shared_ptr<VideoContent> ref = dynamic_pointer_cast<VideoContent> (c[0]);
 138         DCPOMATIC_ASSERT (ref);
 139
 140         for (size_t i = 0; i < c.size(); ++i) {
 141                 shared_ptr<VideoContent> vc = dynamic_pointer_cast<VideoContent> (c[i]);
 142
 143                 if (vc->video_size() != ref->video_size()) {
 144                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same picture size."));
 145                 }
 146
 147                 if (vc->video_frame_rate() != ref->video_frame_rate()) {
 148                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same video frame rate."));
 149                 }
 150
 151                 if (vc->video_frame_type() != ref->video_frame_type()) {
 152                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same video frame type."));
 153                 }
 154
 155                 if (vc->crop() != ref->crop()) {
 156                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same crop."));
 157                 }
 158
 159                 if (vc->scale() != ref->scale()) {
 160                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same scale setting."));
 161                 }
 162
 163                 if (vc->colour_conversion() != ref->colour_conversion()) {
 164                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same colour conversion."));
 165                 }
 166
 167                 if (vc->fade_in() != ref->fade_in() || vc->fade_out() != ref->fade_out()) {
 168                         throw JoinError (_("Content to be joined must have the same fades."));
 169                 }
 170
 171                 _video_length += vc->video_length ();
 172         }
 173
 174         _video_size = ref->video_size ();
 175         _video_frame_rate = ref->video_frame_rate ();
 176         _video_frame_type = ref->video_frame_type ();
 177         _crop = ref->crop ();
 178         _scale = ref->scale ();
 179         _colour_conversion = ref->colour_conversion ();
 180         _fade_in = ref->fade_in ();
 181         _fade_out = ref->fade_out ();
 182 }
 183
 184 void
 185 VideoContent::as_xml (xmlpp::Node* node) const
 186 {
 187         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 188         node->add_child("VideoLength")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_length.get ()));
 189         node->add_child("VideoWidth")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_size.width));
 190         node->add_child("VideoHeight")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_size.height));
 191         node->add_child("VideoFrameRate")->add_child_text (raw_convert<string> (_video_frame_rate));
 192         node->add_child("VideoFrameType")->add_child_text (raw_convert<string> (static_cast<int> (_video_frame_type)));
 193         if (_sample_aspect_ratio) {
 194                 node->add_child("SampleAspectRatio")->add_child_text (raw_convert<string> (_sample_aspect_ratio.get ()));
 195         }
 196         _crop.as_xml (node);
 197         _scale.as_xml (node->add_child("Scale"));
 198         if (_colour_conversion) {
 199                 _colour_conversion.get().as_xml (node->add_child("ColourConversion"));
 200         }
 201         node->add_child("FadeIn")->add_child_text (raw_convert<string> (_fade_in.get ()));
 202         node->add_child("FadeOut")->add_child_text (raw_convert<string> (_fade_out.get ()));
 203 }
 204
 205 void
 206 VideoContent::set_default_colour_conversion ()
 207 {
 208         /* If there's no better offer we'll use Rec. 709 */
 209         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 210         _colour_conversion = PresetColourConversion::from_id ("rec709").conversion;
 211 }
 212
 213 void
 214 VideoContent::take_from_video_examiner (shared_ptr<VideoExaminer> d)
 215 {
 216         /* These examiner calls could call other content methods which take a lock on the mutex */
 217         dcp::Size const vs = d->video_size ();
 218         optional<float> const vfr = d->video_frame_rate ();
 219         ContentTime vl = d->video_length ();
 220         optional<float> const ar = d->sample_aspect_ratio ();
 221
 222         {
 223                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 224                 _video_size = vs;
 225                 /* Default video frame rate to 24fps if the examiner doesn't know */
 226                 _video_frame_rate = vfr.get_value_or (24);
 227                 _video_length = vl;
 228                 _sample_aspect_ratio = ar;
 229
 230                 /* Guess correct scale from size and sample aspect ratio */
 231                 _scale = VideoContentScale (
 232                         Ratio::nearest_from_ratio (float (_video_size.width) * ar.get_value_or (1) / _video_size.height)
 233                         );
 234         }
 235
 236         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 237         DCPOMATIC_ASSERT (film);
 238         LOG_GENERAL ("Video length obtained from header as %1 frames", _video_length.frames (_video_frame_rate));
 239
 240         set_default_colour_conversion ();
 241
 242         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_SIZE);
 243         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_RATE);
 244         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_SCALE);
 245         signal_changed (ContentProperty::LENGTH);
 246 }
 247
 248 void
 249 VideoContent::set_left_crop (int c)
 250 {
 251         {
 252                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 253
 254                 if (_crop.left == c) {
 255                         return;
 256                 }
 257
 258                 _crop.left = c;
 259         }
 260
 261         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 262 }
 263
 264 void
 265 VideoContent::set_right_crop (int c)
 266 {
 267         {
 268                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 269                 if (_crop.right == c) {
 270                         return;
 271                 }
 272
 273                 _crop.right = c;
 274         }
 275
 276         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 277 }
 278
 279 void
 280 VideoContent::set_top_crop (int c)
 281 {
 282         {
 283                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 284                 if (_crop.top == c) {
 285                         return;
 286                 }
 287
 288                 _crop.top = c;
 289         }
 290
 291         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 292 }
 293
 294 void
 295 VideoContent::set_bottom_crop (int c)
 296 {
 297         {
 298                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 299                 if (_crop.bottom == c) {
 300                         return;
 301                 }
 302
 303                 _crop.bottom = c;
 304         }
 305
 306         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_CROP);
 307 }
 308
 309 void
 310 VideoContent::set_scale (VideoContentScale s)
 311 {
 312         {
 313                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 314                 if (_scale == s) {
 315                         return;
 316                 }
 317
 318                 _scale = s;
 319         }
 320
 321         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_SCALE);
 322 }
 323
 324 /** @return string which includes everything about how this content looks */
 325 string
 326 VideoContent::identifier () const
 327 {
 328         SafeStringStream s;
 329         s << Content::identifier()
 330           << "_" << crop().left
 331           << "_" << crop().right
 332           << "_" << crop().top
 333           << "_" << crop().bottom
 334           << "_" << scale().id();
 335
 336         if (colour_conversion()) {
 337                 s << "_" << colour_conversion().get().identifier ();
 338         }
 339
 340         return s.str ();
 341 }
 342
 343 void
 344 VideoContent::set_video_frame_type (VideoFrameType t)
 345 {
 346         {
 347                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 348                 _video_frame_type = t;
 349         }
 350
 351         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_TYPE);
 352 }
 353
 354 string
 355 VideoContent::technical_summary () const
 356 {
 357         string s = String::compose (
 358                 N_("video: length %1, size %2x%3, rate %4"),
 359                 video_length_after_3d_combine().seconds(),
 360                 video_size().width,
 361                 video_size().height,
 362                 video_frame_rate()
 363                 );
 364
 365         if (sample_aspect_ratio ()) {
 366                 s += String::compose (N_(", sample aspect ratio %1"), (sample_aspect_ratio().get ()));
 367         }
 368
 369         return s;
 370 }
 371
 372 dcp::Size
 373 VideoContent::video_size_after_3d_split () const
 374 {
 375         dcp::Size const s = video_size ();
 376         switch (video_frame_type ()) {
 377         case VIDEO_FRAME_TYPE_2D:
 378         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_ALTERNATE:
 379         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT:
 380         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_RIGHT:
 381                 return s;
 382         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_LEFT_RIGHT:
 383                 return dcp::Size (s.width / 2, s.height);
 384         case VIDEO_FRAME_TYPE_3D_TOP_BOTTOM:
 385                 return dcp::Size (s.width, s.height / 2);
 386         }
 387
 388         DCPOMATIC_ASSERT (false);
 389 }
 390
 391 void
 392 VideoContent::unset_colour_conversion (bool signal)
 393 {
 394         {
 395                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 396                 _colour_conversion = boost::optional<ColourConversion> ();
 397         }
 398
 399         if (signal) {
 400                 signal_changed (VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION);
 401         }
 402 }
 403
 404 void
 405 VideoContent::set_colour_conversion (ColourConversion c)
 406 {
 407         {
 408                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 409                 _colour_conversion = c;
 410         }
 411
 412         signal_changed (VideoContentProperty::COLOUR_CONVERSION);
 413 }
 414
 415 void
 416 VideoContent::set_fade_in (ContentTime t)
 417 {
 418         {
 419                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 420                 _fade_in = t;
 421         }
 422
 423         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FADE_IN);
 424 }
 425
 426 void
 427 VideoContent::set_fade_out (ContentTime t)
 428 {
 429         {
 430                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 431                 _fade_out = t;
 432         }
 433
 434         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FADE_OUT);
 435 }
 436
 437 /** @return Video size after 3D split and crop */
 438 dcp::Size
 439 VideoContent::video_size_after_crop () const
 440 {
 441         return crop().apply (video_size_after_3d_split ());
 442 }
 443
 444 void
 445 VideoContent::scale_and_crop_to_fit_width ()
 446 {
 447         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 448         DCPOMATIC_ASSERT (film);
 449
 450         set_scale (VideoContentScale (film->container ()));
 451
 452         int const crop = max (0, int (video_size().height - double (film->frame_size().height) * video_size().width / film->frame_size().width));
 453         set_top_crop (crop / 2);
 454         set_bottom_crop (crop / 2);
 455 }
 456
 457 void
 458 VideoContent::scale_and_crop_to_fit_height ()
 459 {
 460         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 461         DCPOMATIC_ASSERT (film);
 462
 463         set_scale (VideoContentScale (film->container ()));
 464
 465         int const crop = max (0, int (video_size().width - double (film->frame_size().width) * video_size().height / film->frame_size().height));
 466         set_left_crop (crop / 2);
 467         set_right_crop (crop / 2);
 468 }
 469
 470 void
 471 VideoContent::set_video_frame_rate (float r)
 472 {
 473         {
 474                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 475                 if (_video_frame_rate == r) {
 476                         return;
 477                 }
 478
 479                 _video_frame_rate = r;
 480         }
 481
 482         signal_changed (VideoContentProperty::VIDEO_FRAME_RATE);
 483 }
 484
 485 optional<float>
 486 VideoContent::fade (Frame f) const
 487 {
 488         DCPOMATIC_ASSERT (f >= 0);
 489
 490         if (f < fade_in().frames (video_frame_rate ())) {
 491                 return float (f) / _fade_in.frames (video_frame_rate ());
 492         }
 493
 494         Frame fade_out_start = ContentTime (video_length() - fade_out()).frames (video_frame_rate ());
 495         if (f >= fade_out_start) {
 496                 return 1 - float (f - fade_out_start) / fade_out().frames (video_frame_rate ());
 497         }
 498
 499         return optional<float> ();
 500 }
 501
 502 string
 503 VideoContent::processing_description () const
 504 {
 505         /* stringstream is OK here as this string is just for presentation to the user */
 506         stringstream d;
 507
 508         if (video_size().width && video_size().height) {
 509                 d << String::compose (
 510                         _("Content video is %1x%2"),
 511                         video_size_after_3d_split().width,
 512                         video_size_after_3d_split().height
 513                         );
 514
 515
 516                 float ratio = video_size_after_3d_split().ratio ();
 517
 518                 if (sample_aspect_ratio ()) {
 519                         d << ", " << _("pixel aspect ratio") << " " << fixed << setprecision(2) << sample_aspect_ratio().get () << ":1";
 520                         ratio *= sample_aspect_ratio().get ();
 521                 }
 522
 523                 d << "\n" << _("Display aspect ratio") << " " << fixed << setprecision(2) << ratio << ":1\n";
 524         }
 525
 526         if ((crop().left || crop().right || crop().top || crop().bottom) && video_size() != dcp::Size (0, 0)) {
 527                 dcp::Size cropped = video_size_after_crop ();
 528                 d << String::compose (
 529                         _("Cropped to %1x%2"),
 530                         cropped.width, cropped.height
 531                         );
 532
 533                 d << " (" << fixed << setprecision(2) << cropped.ratio () << ":1)\n";
 534         }
 535
 536         shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
 537         DCPOMATIC_ASSERT (film);
 538
 539         dcp::Size const container_size = film->frame_size ();
 540         dcp::Size const scaled = scale().size (dynamic_pointer_cast<const VideoContent> (shared_from_this ()), container_size, container_size);
 541
 542         if (scaled != video_size_after_crop ()) {
 543                 d << String::compose (
 544                         _("Scaled to %1x%2"),
 545                         scaled.width, scaled.height
 546                         );
 547
 548                 d << " (" << fixed << setprecision(2) << scaled.ratio() << ":1)\n";
 549         }
 550
 551         if (scaled != container_size) {
 552                 d << String::compose (
 553                         _("Padded with black to fit container %1 (%2x%3)"),
 554                         film->container()->nickname (),
 555                         container_size.width, container_size.height
 556                         );
 557
 558                 d << " (" << fixed << setprecision(2) << container_size.ratio () << ":1)\n";
 559         }
 560
 561         d << _("Content frame rate");
 562         d << " " << fixed << setprecision(4) << video_frame_rate() << "\n";
 563
 564         FrameRateChange frc (video_frame_rate(), film->video_frame_rate ());
 565         d << frc.description () << "\n";
 566
 567         return d.str ();
 568 }