src/lib/writer.h

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012-2015 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 /** @file  src/lib/writer.h
  21  *  @brief Writer class.
  22  */
  23
  24 #include "types.h"
  25 #include "player_subtitles.h"
  26 #include "data.h"
  27 #include "exception_store.h"
  28 #include <dcp/picture_asset_writer.h>
  29 #include <boost/shared_ptr.hpp>
  30 #include <boost/weak_ptr.hpp>
  31 #include <boost/thread.hpp>
  32 #include <boost/thread/condition.hpp>
  33 #include <list>
  34
  35 class Film;
  36 class Data;
  37 class AudioBuffers;
  38 class Job;
  39 class Font;
  40 class ReferencedReelAsset;
  41
  42 namespace dcp {
  43         class MonoPictureAsset;
  44         class MonoPictureAssetWriter;
  45         class StereoPictureAsset;
  46         class StereoPictureAssetWriter;
  47         class PictureAsset;
  48         class PictureAssetWriter;
  49         class SoundAsset;
  50         class SoundAssetWriter;
  51         class SubtitleAsset;
  52         class ReelAsset;
  53 }
  54
  55 struct QueueItem
  56 {
  57 public:
  58         QueueItem ()
  59                 : size (0)
  60         {}
  61
  62         enum Type {
  63                 /** a normal frame with some JPEG200 data */
  64                 FULL,
  65                 /** a frame whose data already exists in the MXF,
  66                     and we fake-write it; i.e. we update the writer's
  67                     state but we use the data that is already on disk.
  68                 */
  69                 FAKE,
  70                 REPEAT,
  71         } type;
  72
  73         /** encoded data for FULL */
  74         boost::optional<Data> encoded;
  75         /** size of data for FAKE */
  76         int size;
  77         /** reel index */
  78         size_t reel;
  79         /** frame index within the reel */
  80         int frame;
  81         /** eyes for FULL, FAKE and REPEAT */
  82         Eyes eyes;
  83 };
  84
  85 bool operator< (QueueItem const & a, QueueItem const & b);
  86 bool operator== (QueueItem const & a, QueueItem const & b);
  87
  88 /** @class Writer
  89  *  @brief Class to manage writing JPEG2000 and audio data to assets on disk.
  90  *
  91  *  This class creates sound and picture assets, then takes Data
  92  *  or AudioBuffers objects (containing image or sound data respectively)
  93  *  and writes them to the assets.
  94  *
  95  *  ::write() for Data (picture) can be called out of order, and the Writer
  96  *  will sort it out.  write() for AudioBuffers must be called in order.
  97  */
  98
  99 class Writer : public ExceptionStore, public boost::noncopyable
 100 {
 101 public:
 102         Writer (boost::shared_ptr<const Film>, boost::weak_ptr<Job>);
 103         ~Writer ();
 104
 105         void start ();
 106
 107         bool can_fake_write (Frame) const;
 108
 109         void write (Data, Frame, Eyes);
 110         void fake_write (Frame, Eyes);
 111         void repeat (Frame, Eyes);
 112         void write (boost::shared_ptr<const AudioBuffers>);
 113         void write (PlayerSubtitles subs);
 114         void write (std::list<boost::shared_ptr<Font> > fonts);
 115         void write (ReferencedReelAsset asset);
 116         void finish ();
 117
 118         void set_encoder_threads (int threads);
 119
 120 private:
 121
 122         class Reel {
 123         public:
 124                 Reel ()
 125                         : first_nonexistant_frame (0)
 126                         , last_written_video_frame (-1)
 127                         , last_written_eyes (EYES_RIGHT)
 128                         , total_written_audio_frames (0)
 129                 {}
 130
 131                 DCPTimePeriod period;
 132                 /** the first frame index that does not already exist in our MXF */
 133                 int first_nonexistant_frame;
 134                 /** the data of the last written frame, if there is one */
 135                 boost::optional<Data> last_written[EYES_COUNT];
 136                 /** the index of the last written video frame within the reel */
 137                 int last_written_video_frame;
 138                 Eyes last_written_eyes;
 139                 /** the number of audio frames that have been written to the reel */
 140                 int total_written_audio_frames;
 141
 142                 boost::shared_ptr<dcp::PictureAsset> picture_asset;
 143                 boost::shared_ptr<dcp::PictureAssetWriter> picture_asset_writer;
 144                 boost::shared_ptr<dcp::SoundAsset> sound_asset;
 145                 boost::shared_ptr<dcp::SoundAssetWriter> sound_asset_writer;
 146                 boost::shared_ptr<dcp::SubtitleAsset> subtitle_asset;
 147         };
 148
 149         void thread ();
 150         void terminate_thread (bool);
 151         void check_existing_picture_asset (Reel& reel);
 152         bool have_sequenced_image_at_queue_head ();
 153         void write_frame_info (Reel const & reel, int frame, Eyes eyes, dcp::FrameInfo info) const;
 154         long frame_info_position (int frame, Eyes eyes) const;
 155         dcp::FrameInfo read_frame_info (FILE* file, int frame, Eyes eyes) const;
 156         size_t video_reel (int frame) const;
 157
 158         /** our Film */
 159         boost::shared_ptr<const Film> _film;
 160         boost::weak_ptr<Job> _job;
 161         std::vector<Reel> _reels;
 162         std::vector<Reel>::iterator _audio_reel;
 163         std::vector<Reel>::iterator _subtitle_reel;
 164
 165         /** our thread, or 0 */
 166         boost::thread* _thread;
 167         /** true if our thread should finish */
 168         bool _finish;
 169         /** queue of things to write to disk */
 170         std::list<QueueItem> _queue;
 171         /** number of FULL frames whose JPEG200 data is currently held in RAM */
 172         int _queued_full_in_memory;
 173         /** mutex for thread state */
 174         mutable boost::mutex _state_mutex;
 175         /** condition to manage thread wakeups when we have nothing to do  */
 176         boost::condition _empty_condition;
 177         /** condition to manage thread wakeups when we have too much to do */
 178         boost::condition _full_condition;
 179         /** maximum number of frames to hold in memory, for when we are managing
 180          *  ordering
 181          */
 182         int _maximum_frames_in_memory;
 183
 184         /** number of FULL written frames */
 185         int _full_written;
 186         /** number of FAKE written frames */
 187         int _fake_written;
 188         int _repeat_written;
 189         /** number of frames pushed to disk and then recovered
 190             due to the limit of frames to be held in memory.
 191         */
 192         int _pushed_to_disk;
 193
 194         std::list<ReferencedReelAsset> _reel_assets;
 195
 196         std::list<boost::shared_ptr<Font> > _fonts;
 197
 198         static int const _info_size;
 199 };