Allow specification of video bit rate separately for J2K and MPEG2.
[dcpomatic.git] / src / lib / film.h
1 /*
2     Copyright (C) 2012-2021 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
22 /** @file  src/film.h
23  *  @brief A representation of some audio and video content, and details of
24  *  how they should be presented in a DCP.
25  */
26
27
28 #ifndef DCPOMATIC_FILM_H
29 #define DCPOMATIC_FILM_H
30
31
32 #include "change_signaller.h"
33 #include "dcp_text_track.h"
34 #include "dcpomatic_time.h"
35 #include "enum_indexed_vector.h"
36 #include "film_property.h"
37 #include "frame_rate_change.h"
38 #include "named_channel.h"
39 #include "resolution.h"
40 #include "signaller.h"
41 #include "territory_type.h"
42 #include "transcode_job.h"
43 #include "types.h"
44 #include "util.h"
45 #include "video_encoding.h"
46 #include <dcp/encrypted_kdm.h>
47 #include <dcp/file.h>
48 #include <dcp/key.h>
49 #include <dcp/language_tag.h>
50 #include <dcp/rating.h>
51 #include <dcp/types.h>
52 #include <boost/filesystem.hpp>
53 #include <boost/signals2.hpp>
54 #include <boost/thread.hpp>
55 #include <boost/thread/mutex.hpp>
56 #include <inttypes.h>
57 #include <string>
58 #include <vector>
59
60
61 namespace xmlpp {
62         class Document;
63 }
64
65 namespace dcpomatic {
66         class Screen;
67 }
68
69 class AudioContent;
70 class AudioProcessor;
71 class Content;
72 class DCPContentType;
73 class Film;
74 class Job;
75 class Log;
76 class Playlist;
77 class Ratio;
78 struct atmos_encrypted_passthrough_test;
79 struct isdcf_name_test;
80 struct isdcf_name_with_atmos;
81 struct isdcf_name_with_ccap;
82 struct ov_subs_in_vf_name;
83 struct recover_test_2d_encrypted;
84
85
86 class InfoFileHandle
87 {
88 public:
89         InfoFileHandle (boost::mutex& mutex, boost::filesystem::path file, bool read);
90
91         dcp::File& get () {
92                 return _file;
93         }
94
95 private:
96         friend class Film;
97
98         boost::mutex::scoped_lock _lock;
99         dcp::File _file;
100 };
101
102
103 /** @class Film
104  *
105  *  @brief A representation of some audio, video, subtitle and closed-caption content,
106  *  and details of how they should be presented in a DCP.
107  *
108  *  The content of a Film is held in a Playlist (created and managed by the Film).
109  */
110 class Film : public std::enable_shared_from_this<Film>, public Signaller
111 {
112 public:
113         explicit Film (boost::optional<boost::filesystem::path> dir);
114         ~Film ();
115
116         Film (Film const&) = delete;
117         Film& operator= (Film const&) = delete;
118
119         std::shared_ptr<InfoFileHandle> info_file_handle (dcpomatic::DCPTimePeriod period, bool read) const;
120         boost::filesystem::path j2c_path (int, Frame, Eyes, bool) const;
121         boost::filesystem::path internal_video_asset_dir () const;
122         boost::filesystem::path internal_video_asset_filename (dcpomatic::DCPTimePeriod p) const;
123
124         boost::filesystem::path audio_analysis_path (std::shared_ptr<const Playlist>) const;
125         boost::filesystem::path subtitle_analysis_path (std::shared_ptr<const Content>) const;
126
127         void send_dcp_to_tms ();
128
129         /** @return Logger.
130          *  It is safe to call this from any thread.
131          */
132         std::shared_ptr<Log> log () const {
133                 return _log;
134         }
135
136         boost::filesystem::path file (boost::filesystem::path f) const;
137         boost::filesystem::path dir (boost::filesystem::path d, bool create = true) const;
138
139         void use_template (std::string name);
140         std::list<std::string> read_metadata (boost::optional<boost::filesystem::path> path = boost::optional<boost::filesystem::path> ());
141         void write_metadata ();
142         void write_metadata (boost::filesystem::path path) const;
143         void write_template (boost::filesystem::path path) const;
144         std::shared_ptr<xmlpp::Document> metadata (bool with_content_paths = true) const;
145
146         void copy_from (std::shared_ptr<const Film> film);
147
148         std::string isdcf_name (bool if_created_now) const;
149         std::string dcp_name (bool if_created_now = false) const;
150
151         /** @return true if our state has changed since we last saved it */
152         bool dirty () const {
153                 return _dirty;
154         }
155
156         dcp::Size full_frame () const;
157         dcp::Size frame_size () const;
158         dcp::Size active_area () const;
159
160         std::vector<CPLSummary> cpls () const;
161
162         std::list<DCPTextTrack> closed_caption_tracks () const;
163
164         uint64_t required_disk_space () const;
165         bool should_be_enough_disk_space (double& required, double& available, bool& can_hard_link) const;
166
167         bool has_sign_language_video_channel () const;
168
169         /* Proxies for some Playlist methods */
170
171         ContentList content () const;
172         dcpomatic::DCPTime length () const;
173         int best_video_frame_rate () const;
174         FrameRateChange active_frame_rate_change (dcpomatic::DCPTime) const;
175         std::pair<double, double> speed_up_range (int dcp_frame_rate) const;
176
177         dcp::DecryptedKDM make_kdm(boost::filesystem::path cpl_file, dcp::LocalTime from, dcp::LocalTime until) const;
178
179         int state_version () const {
180                 return _state_version;
181         }
182
183         std::vector<NamedChannel> audio_output_names () const;
184
185         void repeat_content (ContentList, int);
186
187         std::shared_ptr<const Playlist> playlist () const {
188                 return _playlist;
189         }
190
191         std::vector<dcpomatic::DCPTimePeriod> reels() const;
192         std::list<int> mapped_audio_channels () const;
193
194         boost::optional<dcp::LanguageTag> audio_language () const {
195                 return _audio_language;
196         }
197
198         /** @param burnt_in If non-null, filled with true if all subtitles are burnt in, otherwise false.
199          *  @return pair containing the main subtitle language, and additional languages
200          */
201         std::pair<boost::optional<dcp::LanguageTag>, std::vector<dcp::LanguageTag>> subtitle_languages(bool* burnt_in = nullptr) const;
202         /** @return all closed caption languages in the film */
203         std::vector<dcp::LanguageTag> closed_caption_languages() const;
204
205         std::string content_summary (dcpomatic::DCPTimePeriod period) const;
206
207         bool references_dcp_video () const;
208         bool references_dcp_audio () const;
209         bool contains_atmos_content () const;
210
211         void set_tolerant (bool t) {
212                 _tolerant = t;
213         }
214
215         bool tolerant () const {
216                 return _tolerant;
217         }
218
219         bool last_written_by_earlier_than(int major, int minor, int micro) const;
220
221         /* GET */
222
223         boost::optional<boost::filesystem::path> directory () const {
224                 return _directory;
225         }
226
227         std::string name () const {
228                 return _name;
229         }
230
231         bool use_isdcf_name () const {
232                 return _use_isdcf_name;
233         }
234
235         DCPContentType const * dcp_content_type () const {
236                 return _dcp_content_type;
237         }
238
239         Ratio const * container () const {
240                 return _container;
241         }
242
243         Resolution resolution () const {
244                 return _resolution;
245         }
246
247         bool encrypted () const {
248                 return _encrypted;
249         }
250
251         dcp::Key key () const {
252                 return _key;
253         }
254
255         int video_bit_rate(VideoEncoding encoding) const {
256                 return _video_bit_rate[encoding];
257         }
258
259         /** @return The frame rate of the DCP */
260         int video_frame_rate () const {
261                 return _video_frame_rate;
262         }
263
264         int audio_channels () const {
265                 return _audio_channels;
266         }
267
268         bool three_d () const {
269                 return _three_d;
270         }
271
272         bool sequence () const {
273                 return _sequence;
274         }
275
276         bool interop () const {
277                 return _interop;
278         }
279
280         VideoEncoding video_encoding() const {
281                 return _video_encoding;
282         }
283
284         bool limit_to_smpte_bv20() const {
285                 return _limit_to_smpte_bv20;
286         }
287
288         AudioProcessor const * audio_processor () const {
289                 return _audio_processor;
290         }
291
292         ReelType reel_type () const {
293                 return _reel_type;
294         }
295
296         int64_t reel_length () const {
297                 return _reel_length;
298         }
299
300         std::vector<dcpomatic::DCPTime> custom_reel_boundaries() const {
301                 return _custom_reel_boundaries;
302         }
303
304         std::string context_id () const {
305                 return _context_id;
306         }
307
308         bool reencode_j2k () const {
309                 return _reencode_j2k;
310         }
311
312         typedef std::map<dcp::Marker, dcpomatic::DCPTime> Markers;
313
314         boost::optional<dcpomatic::DCPTime> marker (dcp::Marker type) const;
315         Markers markers () const {
316                 return _markers;
317         }
318
319         std::vector<dcp::Rating> ratings () const {
320                 return _ratings;
321         }
322
323         std::vector<std::string> content_versions () const {
324                 return _content_versions;
325         }
326
327         dcp::LanguageTag name_language () const {
328                 return _name_language;
329         }
330
331         TerritoryType territory_type() const {
332                 return _territory_type;
333         }
334
335         boost::optional<dcp::LanguageTag::RegionSubtag> release_territory () const {
336                 return _release_territory;
337         }
338
339         boost::optional<dcp::LanguageTag> sign_language_video_language () const {
340                 return _sign_language_video_language;
341         }
342
343         int version_number () const {
344                 return _version_number;
345         }
346
347         dcp::Status status () const {
348                 return _status;
349         }
350
351         boost::optional<std::string> chain () const {
352                 return _chain;
353         }
354
355         boost::optional<std::string> distributor () const {
356                 return _distributor;
357         }
358
359         boost::optional<std::string> facility () const {
360                 return _facility;
361         }
362
363         boost::optional<std::string> studio () const {
364                 return _studio;
365         }
366
367         bool temp_version () const {
368                 return _temp_version;
369         }
370
371         bool pre_release () const {
372                 return _pre_release;
373         }
374
375         bool red_band () const {
376                 return _red_band;
377         }
378
379         bool two_d_version_of_three_d () const {
380                 return _two_d_version_of_three_d;
381         }
382
383         boost::optional<dcp::Luminance> luminance () const {
384                 return _luminance;
385         }
386
387         boost::gregorian::date isdcf_date () const {
388                 return _isdcf_date;
389         }
390
391         int audio_frame_rate () const {
392                 return _audio_frame_rate;
393         }
394
395         /* SET */
396
397         void set_directory (boost::filesystem::path);
398         void set_name (std::string);
399         void set_use_isdcf_name (bool);
400         void examine_and_add_content (std::shared_ptr<Content> content, bool disable_audio_analysis = false);
401         void add_content (std::shared_ptr<Content>);
402         void remove_content (std::shared_ptr<Content>);
403         void remove_content (ContentList);
404         void move_content_earlier (std::shared_ptr<Content>);
405         void move_content_later (std::shared_ptr<Content>);
406         void set_dcp_content_type (DCPContentType const *);
407         void set_container (Ratio const *, bool user_explicit = true);
408         void set_resolution (Resolution, bool user_explicit = true);
409         void set_encrypted (bool);
410         void set_video_bit_rate(VideoEncoding encoding, int64_t);
411         void set_video_frame_rate (int rate, bool user_explicit = false);
412         void set_audio_channels (int);
413         void set_three_d (bool);
414         void set_isdcf_date_today ();
415         void set_sequence (bool);
416         void set_interop (bool);
417         void set_video_encoding(VideoEncoding encoding);
418         void set_limit_to_smpte_bv20(bool);
419         void set_audio_processor (AudioProcessor const * processor);
420         void set_reel_type (ReelType);
421         void set_reel_length (int64_t);
422         void set_custom_reel_boundaries(std::vector<dcpomatic::DCPTime> boundaries);
423         void set_reencode_j2k (bool);
424         void set_marker (dcp::Marker type, dcpomatic::DCPTime time);
425         void unset_marker (dcp::Marker type);
426         void clear_markers ();
427         void set_ratings (std::vector<dcp::Rating> r);
428         void set_content_versions (std::vector<std::string> v);
429         void set_name_language (dcp::LanguageTag lang);
430         void set_territory_type(TerritoryType type);
431         void set_release_territory (boost::optional<dcp::LanguageTag::RegionSubtag> region = boost::none);
432         void set_sign_language_video_language (boost::optional<dcp::LanguageTag> tag);
433         void set_version_number (int v);
434         void set_status (dcp::Status s);
435         void set_chain (boost::optional<std::string> c = boost::none);
436         void set_facility (boost::optional<std::string> f = boost::none);
437         void set_studio (boost::optional<std::string> s = boost::none);
438         void set_temp_version (bool t);
439         void set_pre_release (bool p);
440         void set_red_band (bool r);
441         void set_two_d_version_of_three_d (bool t);
442         void set_distributor (boost::optional<std::string> d = boost::none);
443         void set_luminance (boost::optional<dcp::Luminance> l = boost::none);
444         void set_audio_language (boost::optional<dcp::LanguageTag> language);
445         void set_audio_frame_rate (int rate);
446
447         void add_ffoc_lfoc (Markers& markers) const;
448
449         void set_ui_state(std::string key, std::string value);
450         boost::optional<std::string> ui_state(std::string key) const;
451         void read_ui_state();
452
453         /** Emitted when some property has of the Film is about to change or has changed */
454         mutable boost::signals2::signal<void (ChangeType, FilmProperty)> Change;
455
456         /** Emitted when some property of our content has changed */
457         mutable boost::signals2::signal<void (ChangeType, std::weak_ptr<Content>, int, bool)> ContentChange;
458
459         /** Emitted when the film's length might have changed; this is not like a normal
460             property as its value is derived from the playlist, so it has its own signal.
461         */
462         mutable boost::signals2::signal<void ()> LengthChange;
463
464         boost::signals2::signal<void (bool)> DirtyChange;
465
466         /** Emitted when we have something important to tell the user */
467         boost::signals2::signal<void (std::string)> Message;
468
469         /** Current version number of the state file */
470         static int const current_state_version;
471
472 private:
473
474         friend struct ::isdcf_name_test;
475         friend struct ::isdcf_name_with_atmos;
476         friend struct ::isdcf_name_with_ccap;
477         friend struct ::recover_test_2d_encrypted;
478         friend struct ::atmos_encrypted_passthrough_test;
479         friend struct ::ov_subs_in_vf_name;
480         template <class, class> friend class ChangeSignalDespatcher;
481
482         boost::filesystem::path info_file (dcpomatic::DCPTimePeriod p) const;
483
484         void signal_change (ChangeType, FilmProperty);
485         void signal_change (ChangeType, int);
486         std::string video_identifier () const;
487         void playlist_change (ChangeType);
488         void playlist_order_changed ();
489         void playlist_content_change (ChangeType type, std::weak_ptr<Content>, int, bool frequent);
490         void playlist_length_change ();
491         void maybe_add_content (std::weak_ptr<Job>, std::weak_ptr<Content>, bool disable_audio_analysis);
492         void audio_analysis_finished ();
493         void check_settings_consistency ();
494         void maybe_set_container_and_resolution ();
495         void set_dirty (bool dirty);
496         void write_ui_state() const;
497
498         /** Log to write to */
499         std::shared_ptr<Log> _log;
500         std::shared_ptr<Playlist> _playlist;
501
502         /** Complete path to directory containing the film metadata;
503          *  must not be relative.
504          */
505         boost::optional<boost::filesystem::path> _directory;
506
507         boost::optional<std::string> _last_written_by;
508
509         /** Name for DCP-o-matic */
510         std::string _name;
511         /** True if a auto-generated ISDCF-compliant name should be used for our DCP */
512         bool _use_isdcf_name;
513         /** The type of content that this Film represents (feature, trailer etc.) */
514         DCPContentType const * _dcp_content_type;
515         /** The container to put this Film in (flat, scope, etc.) */
516         Ratio const * _container;
517         /** DCP resolution (2K or 4K) */
518         Resolution _resolution;
519         bool _encrypted;
520         dcp::Key _key;
521         /** context ID used when encrypting picture assets; we keep it so that we can
522          *  re-start picture MXF encodes.
523          */
524         std::string _context_id;
525         /** bit rate for encoding video using in bits per second */
526         EnumIndexedVector<int64_t, VideoEncoding> _video_bit_rate;
527         /** Frames per second to run our DCP at */
528         int _video_frame_rate;
529         /** The date that we should use in a ISDCF name */
530         boost::gregorian::date _isdcf_date;
531         /** Number of audio channels requested for the DCP */
532         int _audio_channels;
533         /** If true, the DCP will be written in 3D mode; otherwise in 2D.
534             This will be regardless of what content is on the playlist.
535         */
536         bool _three_d;
537         bool _sequence;
538         bool _interop;
539         VideoEncoding _video_encoding;
540         bool _limit_to_smpte_bv20;
541         AudioProcessor const * _audio_processor;
542         ReelType _reel_type;
543         /** Desired reel length in bytes, if _reel_type == BY_LENGTH */
544         int64_t _reel_length;
545         /** Reel boundaries (excluding those at the start and end, sorted in ascending order) if _reel_type == CUSTOM */
546         std::vector<dcpomatic::DCPTime> _custom_reel_boundaries;
547         bool _reencode_j2k;
548         /** true if the user has ever explicitly set the video frame rate of this film */
549         bool _user_explicit_video_frame_rate;
550         bool _user_explicit_container;
551         bool _user_explicit_resolution;
552         std::map<dcp::Marker, dcpomatic::DCPTime> _markers;
553         std::vector<dcp::Rating> _ratings;
554         std::vector<std::string> _content_versions;
555         dcp::LanguageTag _name_language;
556         TerritoryType _territory_type = TerritoryType::SPECIFIC;
557         boost::optional<dcp::LanguageTag::RegionSubtag> _release_territory;
558         boost::optional<dcp::LanguageTag> _sign_language_video_language;
559         int _version_number;
560         dcp::Status _status;
561         boost::optional<std::string> _chain;
562         boost::optional<std::string> _distributor;
563         boost::optional<std::string> _facility;
564         boost::optional<std::string> _studio;
565         bool _temp_version = false;
566         bool _pre_release = false;
567         bool _red_band = false;
568         bool _two_d_version_of_three_d = false;
569         boost::optional<dcp::Luminance> _luminance;
570         boost::optional<dcp::LanguageTag> _audio_language;
571         int _audio_frame_rate = 48000;
572
573         int _state_version;
574
575         /** true if our state has changed since we last saved it */
576         mutable bool _dirty;
577         /** film being used as a template, or 0 */
578         std::shared_ptr<Film> _template_film;
579
580         /** Be tolerant of errors in content (currently applies to DCP only).
581             Not saved as state.
582         */
583         bool _tolerant;
584
585         std::map<std::string, std::string> _ui_state;
586
587         mutable boost::mutex _info_file_mutex;
588
589         boost::signals2::scoped_connection _playlist_change_connection;
590         boost::signals2::scoped_connection _playlist_order_changed_connection;
591         boost::signals2::scoped_connection _playlist_content_change_connection;
592         boost::signals2::scoped_connection _playlist_length_change_connection;
593         std::list<boost::signals2::connection> _job_connections;
594         std::list<boost::signals2::connection> _audio_analysis_connections;
595
596         friend struct paths_test;
597         friend struct film_metadata_test;
598 };
599
600
601 typedef ChangeSignaller<Film, FilmProperty> FilmChangeSignaller;
602
603
604 #endif