2d0121e946134f0a5151eea1242d782b560f01ac
[platform/upstream/gstreamer.git] / subprojects / gst-plugins-bad / sys / d3d11 / gstd3d11window.cpp
1 /*
2  * GStreamer
3  * Copyright (C) 2019 Seungha Yang <seungha.yang@navercorp.com>
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Library General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
16  * License along with this library; if not, write to the
17  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
18  * Boston, MA 02110-1301, USA.
19  */
20
21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
22 #include "config.h"
23 #endif
24
25 #include "gstd3d11window.h"
26 #include "gstd3d11pluginutils.h"
27
28 #if GST_D3D11_WINAPI_APP
29 /* workaround for GetCurrentTime collision */
30 #ifdef GetCurrentTime
31 #undef GetCurrentTime
32 #endif
33 #include <windows.ui.xaml.h>
34 #include <windows.applicationmodel.core.h>
35 #endif
36
37 #include <wrl.h>
38
39 /* *INDENT-OFF* */
40 using namespace Microsoft::WRL;
41 /* *INDENT-ON* */
42
43 GST_DEBUG_CATEGORY_EXTERN (gst_d3d11_window_debug);
44 #define GST_CAT_DEFAULT gst_d3d11_window_debug
45
46
47 enum
48 {
49   PROP_0,
50   PROP_D3D11_DEVICE,
51   PROP_FORCE_ASPECT_RATIO,
52   PROP_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS,
53   PROP_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE,
54   PROP_FULLSCREEN,
55   PROP_WINDOW_HANDLE,
56   PROP_RENDER_STATS,
57 };
58
59 #define DEFAULT_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS  TRUE
60 #define DEFAULT_FORCE_ASPECT_RATIO        TRUE
61 #define DEFAULT_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE    GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_NONE
62 #define DEFAULT_FULLSCREEN                FALSE
63 #define DEFAULT_RENDER_STATS              FALSE
64
65 enum
66 {
67   SIGNAL_KEY_EVENT,
68   SIGNAL_MOUSE_EVENT,
69   SIGNAL_LAST
70 };
71
72 static guint d3d11_window_signals[SIGNAL_LAST] = { 0, };
73
74 GType
75 gst_d3d11_window_fullscreen_toggle_mode_type (void)
76 {
77   static gsize mode_type = 0;
78
79   if (g_once_init_enter (&mode_type)) {
80     static const GFlagsValue mode_types[] = {
81       {GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_NONE,
82           "GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_NONE", "none"},
83       {GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_ALT_ENTER,
84           "GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_ALT_ENTER", "alt-enter"},
85       {GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_PROPERTY,
86           "GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_PROPERTY", "property"},
87       {0, NULL, NULL},
88     };
89     GType tmp = g_flags_register_static ("GstD3D11WindowFullscreenToggleMode",
90         mode_types);
91     g_once_init_leave (&mode_type, tmp);
92   }
93
94   return (GType) mode_type;
95 }
96
97 #define gst_d3d11_window_parent_class parent_class
98 G_DEFINE_ABSTRACT_TYPE (GstD3D11Window, gst_d3d11_window, GST_TYPE_OBJECT);
99
100 static void gst_d3d11_window_set_property (GObject * object, guint prop_id,
101     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
102 static void gst_d3d11_window_get_property (GObject * object, guint prop_id,
103     GValue * value, GParamSpec * pspec);
104 static void gst_d3d11_window_dispose (GObject * object);
105 static GstFlowReturn gst_d3d111_window_present (GstD3D11Window * self,
106     GstBuffer * buffer, ID3D11VideoProcessorOutputView * pov,
107     ID3D11RenderTargetView * rtv);
108 static void gst_d3d11_window_on_resize_default (GstD3D11Window * window,
109     guint width, guint height);
110 static gboolean gst_d3d11_window_prepare_default (GstD3D11Window * window,
111     guint display_width, guint display_height, GstCaps * caps,
112     gboolean * video_processor_available, GError ** error);
113
114 static void
115 gst_d3d11_window_class_init (GstD3D11WindowClass * klass)
116 {
117   GObjectClass *gobject_class = G_OBJECT_CLASS (klass);
118
119   gobject_class->set_property = gst_d3d11_window_set_property;
120   gobject_class->get_property = gst_d3d11_window_get_property;
121   gobject_class->dispose = gst_d3d11_window_dispose;
122
123   klass->on_resize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_d3d11_window_on_resize_default);
124   klass->prepare = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_d3d11_window_prepare_default);
125
126   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_D3D11_DEVICE,
127       g_param_spec_object ("d3d11device", "D3D11 Device",
128           "GstD3D11Device object for creating swapchain",
129           GST_TYPE_D3D11_DEVICE,
130           (GParamFlags) (G_PARAM_WRITABLE | G_PARAM_CONSTRUCT_ONLY |
131               G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
132
133   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_FORCE_ASPECT_RATIO,
134       g_param_spec_boolean ("force-aspect-ratio",
135           "Force aspect ratio",
136           "When enabled, scaling will respect original aspect ratio",
137           DEFAULT_FORCE_ASPECT_RATIO,
138           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
139
140   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS,
141       g_param_spec_boolean ("enable-navigation-events",
142           "Enable navigation events",
143           "When enabled, signals for navigation events are emitted",
144           DEFAULT_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS,
145           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
146
147   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE,
148       g_param_spec_flags ("fullscreen-toggle-mode",
149           "Full screen toggle mode",
150           "Full screen toggle mode used to trigger fullscreen mode change",
151           GST_D3D11_WINDOW_TOGGLE_MODE_GET_TYPE, DEFAULT_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE,
152           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
153
154   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_FULLSCREEN,
155       g_param_spec_boolean ("fullscreen",
156           "fullscreen",
157           "Ignored when \"fullscreen-toggle-mode\" does not include \"property\"",
158           DEFAULT_FULLSCREEN,
159           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
160
161   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_WINDOW_HANDLE,
162       g_param_spec_pointer ("window-handle",
163           "Window Handle", "External Window Handle",
164           (GParamFlags) (G_PARAM_WRITABLE | G_PARAM_CONSTRUCT_ONLY |
165               G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
166
167   d3d11_window_signals[SIGNAL_KEY_EVENT] =
168       g_signal_new ("key-event", G_TYPE_FROM_CLASS (klass),
169       G_SIGNAL_RUN_LAST, 0, NULL, NULL, NULL,
170       G_TYPE_NONE, 2, G_TYPE_STRING, G_TYPE_STRING);
171
172   d3d11_window_signals[SIGNAL_MOUSE_EVENT] =
173       g_signal_new ("mouse-event", G_TYPE_FROM_CLASS (klass),
174       G_SIGNAL_RUN_LAST, 0, NULL, NULL, NULL,
175       G_TYPE_NONE, 4, G_TYPE_STRING, G_TYPE_INT, G_TYPE_DOUBLE, G_TYPE_DOUBLE);
176 }
177
178 static void
179 gst_d3d11_window_init (GstD3D11Window * self)
180 {
181   self->force_aspect_ratio = DEFAULT_FORCE_ASPECT_RATIO;
182   self->enable_navigation_events = DEFAULT_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS;
183   self->fullscreen_toggle_mode = GST_D3D11_WINDOW_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE_NONE;
184   self->fullscreen = DEFAULT_FULLSCREEN;
185   self->render_stats = DEFAULT_RENDER_STATS;
186 }
187
188 static void
189 gst_d3d11_window_set_property (GObject * object, guint prop_id,
190     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
191 {
192   GstD3D11Window *self = GST_D3D11_WINDOW (object);
193   GstD3D11WindowClass *klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (object);
194
195   switch (prop_id) {
196     case PROP_D3D11_DEVICE:
197       self->device = (GstD3D11Device *) g_value_dup_object (value);
198       break;
199     case PROP_FORCE_ASPECT_RATIO:
200     {
201       self->force_aspect_ratio = g_value_get_boolean (value);
202       if (self->swap_chain)
203         klass->update_swap_chain (self);
204       break;
205     }
206     case PROP_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS:
207       self->enable_navigation_events = g_value_get_boolean (value);
208       break;
209     case PROP_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE:
210       self->fullscreen_toggle_mode =
211           (GstD3D11WindowFullscreenToggleMode) g_value_get_flags (value);
212       break;
213     case PROP_FULLSCREEN:
214     {
215       self->requested_fullscreen = g_value_get_boolean (value);
216       if (self->swap_chain)
217         klass->change_fullscreen_mode (self);
218       break;
219     }
220     case PROP_WINDOW_HANDLE:
221       self->external_handle = (guintptr) g_value_get_pointer (value);
222       break;
223     default:
224       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
225       break;
226   }
227 }
228
229 static void
230 gst_d3d11_window_get_property (GObject * object, guint prop_id,
231     GValue * value, GParamSpec * pspec)
232 {
233   GstD3D11Window *self = GST_D3D11_WINDOW (object);
234
235   switch (prop_id) {
236     case PROP_ENABLE_NAVIGATION_EVENTS:
237       g_value_set_boolean (value, self->enable_navigation_events);
238       break;
239     case PROP_FORCE_ASPECT_RATIO:
240       g_value_set_boolean (value, self->force_aspect_ratio);
241       break;
242     case PROP_FULLSCREEN_TOGGLE_MODE:
243       g_value_set_flags (value, self->fullscreen_toggle_mode);
244       break;
245     case PROP_FULLSCREEN:
246       g_value_set_boolean (value, self->fullscreen);
247       break;
248     default:
249       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
250       break;
251   }
252 }
253
254 static void
255 gst_d3d11_window_release_resources (GstD3D11Device * device,
256     GstD3D11Window * window)
257 {
258   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->rtv);
259   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->pov);
260   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->swap_chain);
261 }
262
263 static void
264 gst_d3d11_window_dispose (GObject * object)
265 {
266   GstD3D11Window *self = GST_D3D11_WINDOW (object);
267
268   if (self->device)
269     gst_d3d11_window_release_resources (self->device, self);
270
271   g_clear_pointer (&self->processor, gst_d3d11_video_processor_free);
272   gst_clear_object (&self->compositor);
273   gst_clear_object (&self->converter);
274
275   gst_clear_buffer (&self->cached_buffer);
276   gst_clear_object (&self->device);
277
278   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
279 }
280
281 static void
282 gst_d3d11_window_on_resize_default (GstD3D11Window * window, guint width,
283     guint height)
284 {
285   HRESULT hr;
286   ID3D11Device *device_handle;
287   D3D11_TEXTURE2D_DESC desc;
288   DXGI_SWAP_CHAIN_DESC swap_desc;
289   ID3D11Texture2D *backbuffer = NULL;
290   GstVideoRectangle src_rect, dst_rect, rst_rect;
291   IDXGISwapChain *swap_chain;
292
293   gst_d3d11_device_lock (window->device);
294   if (!window->swap_chain)
295     goto done;
296
297   device_handle = gst_d3d11_device_get_device_handle (window->device);
298   swap_chain = window->swap_chain;
299
300   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->rtv);
301   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->pov);
302
303   swap_chain->GetDesc (&swap_desc);
304   hr = swap_chain->ResizeBuffers (0, width, height, window->dxgi_format,
305       swap_desc.Flags);
306   if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
307     GST_ERROR_OBJECT (window, "Couldn't resize buffers, hr: 0x%x", (guint) hr);
308     goto done;
309   }
310
311   hr = swap_chain->GetBuffer (0, IID_PPV_ARGS (&backbuffer));
312   if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
313     GST_ERROR_OBJECT (window,
314         "Cannot get backbuffer from swapchain, hr: 0x%x", (guint) hr);
315     goto done;
316   }
317
318   backbuffer->GetDesc (&desc);
319   window->surface_width = desc.Width;
320   window->surface_height = desc.Height;
321
322   {
323     dst_rect.x = 0;
324     dst_rect.y = 0;
325     dst_rect.w = window->surface_width;
326     dst_rect.h = window->surface_height;
327
328     if (window->force_aspect_ratio) {
329       src_rect.x = 0;
330       src_rect.y = 0;
331       src_rect.w = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&window->render_info);
332       src_rect.h = GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&window->render_info);
333
334       gst_video_sink_center_rect (src_rect, dst_rect, &rst_rect, TRUE);
335     } else {
336       rst_rect = dst_rect;
337     }
338   }
339
340   window->render_rect.left = rst_rect.x;
341   window->render_rect.top = rst_rect.y;
342   window->render_rect.right = rst_rect.x + rst_rect.w;
343   window->render_rect.bottom = rst_rect.y + rst_rect.h;
344
345   GST_LOG_OBJECT (window,
346       "New client area %dx%d, render rect x: %d, y: %d, %dx%d",
347       desc.Width, desc.Height, rst_rect.x, rst_rect.y, rst_rect.w, rst_rect.h);
348
349   hr = device_handle->CreateRenderTargetView (backbuffer, NULL, &window->rtv);
350   if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
351     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create render target view, hr: 0x%x",
352         (guint) hr);
353
354     goto done;
355   }
356
357   if (window->processor) {
358     D3D11_VIDEO_PROCESSOR_OUTPUT_VIEW_DESC pov_desc;
359
360     pov_desc.ViewDimension = D3D11_VPOV_DIMENSION_TEXTURE2D;
361     pov_desc.Texture2D.MipSlice = 0;
362
363     if (!gst_d3d11_video_processor_create_output_view (window->processor,
364             &pov_desc, backbuffer, &window->pov))
365       goto done;
366   }
367
368   window->first_present = TRUE;
369
370   /* redraw the last scene if cached buffer exits */
371   if (window->cached_buffer) {
372     gst_d3d111_window_present (window, window->cached_buffer,
373         window->pov, window->rtv);
374   }
375
376 done:
377   GST_D3D11_CLEAR_COM (backbuffer);
378
379   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
380 }
381
382 void
383 gst_d3d11_window_on_key_event (GstD3D11Window * window, const gchar * event,
384     const gchar * key)
385 {
386   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
387
388   if (!window->enable_navigation_events)
389     return;
390
391   g_signal_emit (window, d3d11_window_signals[SIGNAL_KEY_EVENT], 0, event, key);
392 }
393
394 void
395 gst_d3d11_window_on_mouse_event (GstD3D11Window * window, const gchar * event,
396     gint button, gdouble x, gdouble y)
397 {
398   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
399
400   if (!window->enable_navigation_events)
401     return;
402
403   g_signal_emit (window, d3d11_window_signals[SIGNAL_MOUSE_EVENT], 0,
404       event, button, x, y);
405 }
406
407 typedef struct
408 {
409   DXGI_FORMAT dxgi_format;
410   GstVideoFormat gst_format;
411   gboolean supported;
412 } GstD3D11WindowDisplayFormat;
413
414 gboolean
415 gst_d3d11_window_prepare (GstD3D11Window * window, guint display_width,
416     guint display_height, GstCaps * caps, gboolean * video_processor_available,
417     GError ** error)
418 {
419   GstD3D11WindowClass *klass;
420
421   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), FALSE);
422
423   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
424   g_assert (klass->prepare != NULL);
425
426   GST_DEBUG_OBJECT (window, "Prepare window, display resolution %dx%d, caps %"
427       GST_PTR_FORMAT, display_width, display_height, caps);
428
429   return klass->prepare (window, display_width, display_height, caps,
430       video_processor_available, error);
431 }
432
433 static gboolean
434 gst_d3d11_window_prepare_default (GstD3D11Window * window, guint display_width,
435     guint display_height, GstCaps * caps, gboolean * video_processor_available,
436     GError ** error)
437 {
438   GstD3D11WindowClass *klass;
439   guint swapchain_flags = 0;
440   ID3D11Device *device_handle;
441   guint i;
442   guint num_supported_format = 0;
443   HRESULT hr;
444   UINT display_flags =
445       D3D11_FORMAT_SUPPORT_TEXTURE2D | D3D11_FORMAT_SUPPORT_DISPLAY;
446   UINT supported_flags = 0;
447   GstD3D11WindowDisplayFormat formats[] = {
448     {DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, GST_VIDEO_FORMAT_RGBA, FALSE},
449     {DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM, GST_VIDEO_FORMAT_BGRA, FALSE},
450     {DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM, GST_VIDEO_FORMAT_RGB10A2_LE, FALSE},
451   };
452   const GstD3D11WindowDisplayFormat *chosen_format = NULL;
453   GstDxgiColorSpace swapchain_colorspace;
454   gboolean found_swapchain_colorspace = FALSE;
455   gboolean have_hdr10 = FALSE;
456   DXGI_COLOR_SPACE_TYPE native_colorspace_type =
457       DXGI_COLOR_SPACE_RGB_FULL_G22_NONE_P709;
458   DXGI_HDR_METADATA_HDR10 hdr10_metadata = { 0, };
459   GstDxgiColorSpace in_dxgi_colorspace;
460   GstD3D11ConverterMethod method = GST_D3D11_CONVERTER_METHOD_SHADER;
461
462   /* Step 1: Clear old resources and objects */
463   gst_clear_buffer (&window->cached_buffer);
464   g_clear_pointer (&window->processor, gst_d3d11_video_processor_free);
465   gst_clear_object (&window->compositor);
466   gst_clear_object (&window->converter);
467
468   window->processor_in_use = FALSE;
469
470   /* Step 2: Decide display color format
471    * If upstream format is 10bits, try DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM first
472    * Otherwise, use DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM or DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM
473    */
474   gst_video_info_from_caps (&window->info, caps);
475   device_handle = gst_d3d11_device_get_device_handle (window->device);
476   for (i = 0; i < G_N_ELEMENTS (formats); i++) {
477     hr = device_handle->CheckFormatSupport (formats[i].dxgi_format,
478         &supported_flags);
479     if (SUCCEEDED (hr) && (supported_flags & display_flags) == display_flags) {
480       GST_DEBUG_OBJECT (window, "Device supports format %s (DXGI_FORMAT %d)",
481           gst_video_format_to_string (formats[i].gst_format),
482           formats[i].dxgi_format);
483       formats[i].supported = TRUE;
484       num_supported_format++;
485     }
486   }
487
488   if (num_supported_format == 0) {
489     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot determine render format");
490     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
491         "Cannot determine render format");
492     return FALSE;
493   }
494
495   for (i = 0; i < GST_VIDEO_INFO_N_COMPONENTS (&window->info); i++) {
496     if (GST_VIDEO_INFO_COMP_DEPTH (&window->info, i) > 8) {
497       if (formats[2].supported) {
498         chosen_format = &formats[2];
499       }
500       break;
501     }
502   }
503
504   if (!chosen_format) {
505     /* prefer native format over conversion */
506     for (i = 0; i < 2; i++) {
507       if (formats[i].supported &&
508           formats[i].gst_format == GST_VIDEO_INFO_FORMAT (&window->info)) {
509         chosen_format = &formats[i];
510         break;
511       }
512     }
513
514     /* choose any color space then */
515     if (!chosen_format) {
516       for (i = 0; i < G_N_ELEMENTS (formats); i++) {
517         if (formats[i].supported) {
518           chosen_format = &formats[i];
519           break;
520         }
521       }
522     }
523   }
524
525   g_assert (chosen_format != NULL);
526
527   GST_DEBUG_OBJECT (window, "chosen render format %s (DXGI_FORMAT %d)",
528       gst_video_format_to_string (chosen_format->gst_format),
529       chosen_format->dxgi_format);
530
531   /* Step 3: Create swapchain
532    * (or reuse old swapchain if the format is not changed) */
533   window->allow_tearing = FALSE;
534
535   {
536     ComPtr < IDXGIFactory5 > factory5;
537     IDXGIFactory1 *factory_handle;
538     BOOL allow_tearing = FALSE;
539
540     factory_handle = gst_d3d11_device_get_dxgi_factory_handle (window->device);
541     hr = factory_handle->QueryInterface (IID_PPV_ARGS (&factory5));
542     if (SUCCEEDED (hr)) {
543       hr = factory5->CheckFeatureSupport (DXGI_FEATURE_PRESENT_ALLOW_TEARING,
544           (void *) &allow_tearing, sizeof (allow_tearing));
545     }
546
547     if (SUCCEEDED (hr) && allow_tearing)
548       window->allow_tearing = allow_tearing;
549   }
550
551   if (window->allow_tearing) {
552     GST_DEBUG_OBJECT (window, "device supports tearing");
553     swapchain_flags |= DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG_ALLOW_TEARING;
554   }
555
556   gst_d3d11_device_lock (window->device);
557   window->dxgi_format = chosen_format->dxgi_format;
558
559   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
560   if (!window->swap_chain &&
561       !klass->create_swap_chain (window, window->dxgi_format,
562           display_width, display_height, swapchain_flags,
563           &window->swap_chain)) {
564     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create swapchain");
565     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
566         "Cannot create swapchain");
567     goto error;
568   }
569
570   /* this rect struct will be used to calculate render area */
571   window->render_rect.left = 0;
572   window->render_rect.top = 0;
573   window->render_rect.right = display_width;
574   window->render_rect.bottom = display_height;
575
576   window->input_rect.left = 0;
577   window->input_rect.top = 0;
578   window->input_rect.right = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&window->info);
579   window->input_rect.bottom = GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&window->info);
580
581   window->prev_input_rect = window->input_rect;
582
583   /* Step 4: Decide render color space and set it on converter/processor */
584   {
585     GstVideoMasteringDisplayInfo minfo;
586     GstVideoContentLightLevel cll;
587
588     if (gst_video_mastering_display_info_from_caps (&minfo, caps) &&
589         gst_video_content_light_level_from_caps (&cll, caps)) {
590       ComPtr < IDXGISwapChain4 > swapchain4;
591       HRESULT hr;
592
593       hr = window->swap_chain->QueryInterface (IID_PPV_ARGS (&swapchain4));
594       if (gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
595         GST_DEBUG_OBJECT (window, "Have HDR metadata, set to DXGI swapchain");
596
597         gst_d3d11_hdr_meta_data_to_dxgi (&minfo, &cll, &hdr10_metadata);
598
599         hr = swapchain4->SetHDRMetaData (DXGI_HDR_METADATA_TYPE_HDR10,
600             sizeof (DXGI_HDR_METADATA_HDR10), &hdr10_metadata);
601         if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
602           GST_WARNING_OBJECT (window, "Couldn't set HDR metadata, hr 0x%x",
603               (guint) hr);
604         } else {
605           have_hdr10 = TRUE;
606         }
607       }
608     }
609   }
610
611   /* Step 5: Choose display color space */
612   gst_video_info_set_format (&window->render_info,
613       chosen_format->gst_format, display_width, display_height);
614
615   /* preserve upstream colorimetry */
616   window->render_info.colorimetry.primaries =
617       window->info.colorimetry.primaries;
618   window->render_info.colorimetry.transfer = window->info.colorimetry.transfer;
619   /* prefer FULL range RGB. STUDIO range doesn't seem to be well supported
620    * color space by GPUs and we don't need to preserve color range for
621    * target display color space type */
622   window->render_info.colorimetry.range = GST_VIDEO_COLOR_RANGE_0_255;
623
624   {
625     ComPtr < IDXGISwapChain3 > swapchain3;
626     HRESULT hr;
627
628     hr = window->swap_chain->QueryInterface (IID_PPV_ARGS (&swapchain3));
629
630     if (gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
631       found_swapchain_colorspace =
632           gst_d3d11_find_swap_chain_color_space (&window->render_info,
633           swapchain3.Get (), &swapchain_colorspace);
634       if (found_swapchain_colorspace) {
635         native_colorspace_type =
636             (DXGI_COLOR_SPACE_TYPE) swapchain_colorspace.dxgi_color_space_type;
637         hr = swapchain3->SetColorSpace1 (native_colorspace_type);
638         if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
639           GST_WARNING_OBJECT (window, "Failed to set colorspace %d, hr: 0x%x",
640               native_colorspace_type, (guint) hr);
641           found_swapchain_colorspace = FALSE;
642           native_colorspace_type = DXGI_COLOR_SPACE_RGB_FULL_G22_NONE_P709;
643         } else {
644           GST_DEBUG_OBJECT (window,
645               "Set colorspace %d", native_colorspace_type);
646
647           /* update with selected display color space */
648           window->render_info.colorimetry.primaries =
649               swapchain_colorspace.primaries;
650           window->render_info.colorimetry.transfer =
651               swapchain_colorspace.transfer;
652           window->render_info.colorimetry.range = swapchain_colorspace.range;
653           window->render_info.colorimetry.matrix = swapchain_colorspace.matrix;
654         }
655       }
656     }
657   }
658
659   /* otherwise, use most common DXGI_COLOR_SPACE_RGB_FULL_G22_NONE_P709
660    * color space */
661   if (!found_swapchain_colorspace) {
662     GST_DEBUG_OBJECT (window, "No selected render color space, use BT709");
663     window->render_info.colorimetry.primaries = GST_VIDEO_COLOR_PRIMARIES_BT709;
664     window->render_info.colorimetry.transfer = GST_VIDEO_TRANSFER_BT709;
665     window->render_info.colorimetry.range = GST_VIDEO_COLOR_RANGE_0_255;
666     window->render_info.colorimetry.matrix = GST_VIDEO_COLOR_MATRIX_RGB;
667   } else if (gst_d3d11_video_info_to_dxgi_color_space (&window->info,
668           &in_dxgi_colorspace)) {
669     GstD3D11Format in_format;
670     gboolean hardware = FALSE;
671     GstD3D11VideoProcessor *processor = NULL;
672     DXGI_FORMAT in_dxgi_format;
673
674     gst_d3d11_device_get_format (window->device,
675         GST_VIDEO_INFO_FORMAT (&window->info), &in_format);
676     in_dxgi_format = in_format.dxgi_format;
677
678     if (in_format.dxgi_format != DXGI_FORMAT_UNKNOWN) {
679       g_object_get (window->device, "hardware", &hardware, NULL);
680     }
681
682     if (hardware) {
683       processor =
684           gst_d3d11_video_processor_new (window->device,
685           GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&window->info),
686           GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&window->info), display_width, display_height);
687     }
688
689     if (processor) {
690       DXGI_FORMAT out_dxgi_format = chosen_format->dxgi_format;
691       DXGI_COLOR_SPACE_TYPE in_dxgi_color_space =
692           (DXGI_COLOR_SPACE_TYPE) in_dxgi_colorspace.dxgi_color_space_type;
693       DXGI_COLOR_SPACE_TYPE out_dxgi_color_space = native_colorspace_type;
694
695       if (!gst_d3d11_video_processor_check_format_conversion (processor,
696               in_dxgi_format, in_dxgi_color_space, out_dxgi_format,
697               out_dxgi_color_space)) {
698         GST_DEBUG_OBJECT (window, "Conversion is not supported by device");
699         gst_d3d11_video_processor_free (processor);
700         processor = NULL;
701       } else {
702         GST_DEBUG_OBJECT (window, "video processor supports conversion");
703         gst_d3d11_video_processor_set_input_dxgi_color_space (processor,
704             in_dxgi_color_space);
705         gst_d3d11_video_processor_set_output_dxgi_color_space (processor,
706             out_dxgi_color_space);
707
708         if (have_hdr10) {
709           GST_DEBUG_OBJECT (window, "Set HDR metadata on video processor");
710           gst_d3d11_video_processor_set_input_hdr10_metadata (processor,
711               &hdr10_metadata);
712           gst_d3d11_video_processor_set_output_hdr10_metadata (processor,
713               &hdr10_metadata);
714         }
715       }
716
717       window->processor = processor;
718     }
719   }
720
721   *video_processor_available = !!window->processor;
722
723   /* configure shader even if video processor is available for fallback */
724   window->converter =
725       gst_d3d11_converter_new (window->device, &window->info,
726       &window->render_info, &method);
727
728   if (!window->converter) {
729     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create converter");
730     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
731         "Cannot create converter");
732     goto error;
733   }
734
735   window->compositor =
736       gst_d3d11_overlay_compositor_new (window->device, &window->render_info);
737   if (!window->compositor) {
738     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create overlay compositor");
739     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
740         "Cannot create overlay compositor");
741     goto error;
742   }
743   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
744
745   /* call resize to allocated resources */
746   klass->on_resize (window, display_width, display_height);
747
748   if (window->requested_fullscreen != window->fullscreen) {
749     klass->change_fullscreen_mode (window);
750   }
751
752   GST_DEBUG_OBJECT (window, "New swap chain 0x%p created", window->swap_chain);
753
754   return TRUE;
755
756 error:
757   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
758
759   return FALSE;
760 }
761
762 void
763 gst_d3d11_window_show (GstD3D11Window * window)
764 {
765   GstD3D11WindowClass *klass;
766
767   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
768
769   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
770
771   if (klass->show)
772     klass->show (window);
773 }
774
775 void
776 gst_d3d11_window_set_render_rectangle (GstD3D11Window * window,
777     const GstVideoRectangle * rect)
778 {
779   GstD3D11WindowClass *klass;
780
781   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
782
783   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
784
785   if (klass->set_render_rectangle)
786     klass->set_render_rectangle (window, rect);
787 }
788
789 void
790 gst_d3d11_window_set_title (GstD3D11Window * window, const gchar * title)
791 {
792   GstD3D11WindowClass *klass;
793
794   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
795
796   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
797
798   if (klass->set_title)
799     klass->set_title (window, title);
800 }
801
802 static gboolean
803 gst_d3d11_window_buffer_ensure_processor_input (GstD3D11Window * self,
804     GstBuffer * buffer, ID3D11VideoProcessorInputView ** in_view)
805 {
806   GstD3D11Memory *mem;
807   ID3D11VideoProcessorInputView *piv;
808
809   if (!self->processor)
810     return FALSE;
811
812   if (gst_buffer_n_memory (buffer) != 1)
813     return FALSE;
814
815   mem = (GstD3D11Memory *) gst_buffer_peek_memory (buffer, 0);
816   piv = gst_d3d11_video_processor_get_input_view (self->processor, mem);
817   if (!piv) {
818     GST_LOG_OBJECT (self, "Failed to get processor input view");
819     return FALSE;
820   }
821
822   *in_view = piv;
823
824   return TRUE;
825 }
826
827 static gboolean
828 gst_d3d11_window_do_processor (GstD3D11Window * self,
829     ID3D11VideoProcessorInputView * piv, ID3D11VideoProcessorOutputView * pov,
830     RECT * input_rect)
831 {
832   gboolean ret;
833
834   ret = gst_d3d11_video_processor_render_unlocked (self->processor,
835       input_rect, piv, &self->render_rect, pov);
836   if (!ret) {
837     GST_ERROR_OBJECT (self, "Couldn't render to backbuffer using processor");
838   } else {
839     GST_TRACE_OBJECT (self, "Rendered using processor");
840     self->processor_in_use = TRUE;
841   }
842
843   return ret;
844 }
845
846 static gboolean
847 gst_d3d11_window_do_convert (GstD3D11Window * self,
848     ID3D11ShaderResourceView * srv[GST_VIDEO_MAX_PLANES],
849     ID3D11RenderTargetView * rtv, RECT * input_rect)
850 {
851   RECT *prev = &self->prev_input_rect;
852
853   if (input_rect->left != prev->left || input_rect->top != prev->top ||
854       input_rect->right != prev->right || input_rect->bottom != prev->bottom) {
855     g_object_set (self->converter, "src-x", (gint) input_rect->left,
856         "src-y", (gint) input_rect->top,
857         "src-width", (gint) (input_rect->right - input_rect->left),
858         "src-height", (gint) (input_rect->bottom - input_rect->top), nullptr);
859
860     *prev = *input_rect;
861   }
862
863   if (!gst_d3d11_converter_convert_unlocked (self->converter, srv, &rtv)) {
864     GST_ERROR_OBJECT (self, "Couldn't render to backbuffer using converter");
865     return FALSE;
866   } else {
867     GST_TRACE_OBJECT (self, "Rendered using converter");
868   }
869
870   return TRUE;
871 }
872
873 static GstFlowReturn
874 gst_d3d111_window_present (GstD3D11Window * self, GstBuffer * buffer,
875     ID3D11VideoProcessorOutputView * pov, ID3D11RenderTargetView * rtv)
876 {
877   GstD3D11WindowClass *klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (self);
878   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
879   guint present_flags = 0;
880
881   if (!buffer)
882     return GST_FLOW_OK;
883
884   {
885     GstMapInfo infos[GST_VIDEO_MAX_PLANES];
886     ID3D11ShaderResourceView *srv[GST_VIDEO_MAX_PLANES];
887     ID3D11VideoProcessorInputView *piv = NULL;
888     ID3D11Device *device_handle =
889         gst_d3d11_device_get_device_handle (self->device);
890     gboolean can_convert = FALSE;
891     gboolean can_process = FALSE;
892     gboolean convert_ret = FALSE;
893     RECT input_rect = self->input_rect;
894     GstVideoCropMeta *crop_meta;
895
896     /* Map memory in any case so that we can upload pending stage texture */
897     if (!gst_d3d11_buffer_map (buffer, device_handle, infos, GST_MAP_READ)) {
898       GST_ERROR_OBJECT (self, "Couldn't map buffer");
899       return GST_FLOW_ERROR;
900     }
901
902     can_convert = gst_d3d11_buffer_get_shader_resource_view (buffer, srv);
903     if (pov) {
904       can_process = gst_d3d11_window_buffer_ensure_processor_input (self,
905           buffer, &piv);
906     }
907
908     if (!can_convert && !can_process) {
909       GST_ERROR_OBJECT (self, "Input texture cannot be used for converter");
910       return GST_FLOW_ERROR;
911     }
912
913     crop_meta = gst_buffer_get_video_crop_meta (buffer);
914     /* Do minimal validate */
915     if (crop_meta) {
916       ID3D11Texture2D *texture = (ID3D11Texture2D *) infos[0].data;
917       D3D11_TEXTURE2D_DESC desc = { 0, };
918
919       texture->GetDesc (&desc);
920
921       if (desc.Width < crop_meta->x + crop_meta->width ||
922           desc.Height < crop_meta->y + crop_meta->height) {
923         GST_WARNING_OBJECT (self, "Invalid crop meta, ignore");
924
925         crop_meta = nullptr;
926       }
927     }
928
929     if (crop_meta) {
930       input_rect.left = crop_meta->x;
931       input_rect.right = crop_meta->x + crop_meta->width;
932       input_rect.top = crop_meta->y;
933       input_rect.bottom = crop_meta->y + crop_meta->height;
934     }
935
936     if (self->first_present) {
937       D3D11_VIEWPORT viewport;
938
939       viewport.TopLeftX = self->render_rect.left;
940       viewport.TopLeftY = self->render_rect.top;
941       viewport.Width = self->render_rect.right - self->render_rect.left;
942       viewport.Height = self->render_rect.bottom - self->render_rect.top;
943       viewport.MinDepth = 0.0f;
944       viewport.MaxDepth = 1.0f;
945
946       g_object_set (self->converter, "dest-x", (gint) self->render_rect.left,
947           "dest-y", (gint) self->render_rect.top,
948           "dest-width",
949           (gint) (self->render_rect.right - self->render_rect.left),
950           "dest-height",
951           (gint) (self->render_rect.bottom - self->render_rect.top), nullptr);
952       gst_d3d11_overlay_compositor_update_viewport (self->compositor,
953           &viewport);
954     }
955
956     /* Converter preference order
957      * 1) If this texture can be converted via processor, and we used processor
958      *    previously, use processor
959      * 2) If SRV is available, use converter
960      * 3) otherwise, use processor
961      */
962     if (can_process && self->processor_in_use) {
963       convert_ret = gst_d3d11_window_do_processor (self, piv, pov, &input_rect);
964     } else if (can_convert) {
965       convert_ret = gst_d3d11_window_do_convert (self, srv, rtv, &input_rect);
966     } else if (can_process) {
967       convert_ret = gst_d3d11_window_do_processor (self, piv, pov, &input_rect);
968     } else {
969       g_assert_not_reached ();
970       ret = GST_FLOW_ERROR;
971       goto unmap_and_out;
972     }
973
974     if (!convert_ret) {
975       ret = GST_FLOW_ERROR;
976       goto unmap_and_out;
977     }
978
979     gst_d3d11_overlay_compositor_upload (self->compositor, buffer);
980     gst_d3d11_overlay_compositor_draw_unlocked (self->compositor, &rtv);
981
982     if (self->allow_tearing && self->fullscreen) {
983       present_flags |= DXGI_PRESENT_ALLOW_TEARING;
984     }
985
986     if (klass->present)
987       ret = klass->present (self, present_flags);
988
989     self->first_present = FALSE;
990
991   unmap_and_out:
992     gst_d3d11_buffer_unmap (buffer, infos);
993   }
994
995   return ret;
996 }
997
998 GstFlowReturn
999 gst_d3d11_window_render (GstD3D11Window * window, GstBuffer * buffer)
1000 {
1001   GstMemory *mem;
1002   GstFlowReturn ret;
1003
1004   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), GST_FLOW_ERROR);
1005
1006   if (buffer) {
1007     mem = gst_buffer_peek_memory (buffer, 0);
1008     if (!gst_is_d3d11_memory (mem)) {
1009       GST_ERROR_OBJECT (window, "Invalid buffer");
1010
1011       return GST_FLOW_ERROR;
1012     }
1013   }
1014
1015   gst_d3d11_device_lock (window->device);
1016   if (buffer)
1017     gst_buffer_replace (&window->cached_buffer, buffer);
1018
1019   ret = gst_d3d111_window_present (window, window->cached_buffer,
1020       window->pov, window->rtv);
1021   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1022
1023   return ret;
1024 }
1025
1026 GstFlowReturn
1027 gst_d3d11_window_render_on_shared_handle (GstD3D11Window * window,
1028     GstBuffer * buffer, HANDLE shared_handle, guint texture_misc_flags,
1029     guint64 acquire_key, guint64 release_key)
1030 {
1031   GstD3D11WindowClass *klass;
1032   GstMemory *mem;
1033   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
1034   GstD3D11WindowSharedHandleData data = { NULL, };
1035   ID3D11VideoProcessorOutputView *pov = NULL;
1036   ID3D11RenderTargetView *rtv = NULL;
1037
1038   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), GST_FLOW_ERROR);
1039
1040   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1041
1042   g_assert (klass->open_shared_handle != NULL);
1043   g_assert (klass->release_shared_handle != NULL);
1044
1045   mem = gst_buffer_peek_memory (buffer, 0);
1046   if (!gst_is_d3d11_memory (mem)) {
1047     GST_ERROR_OBJECT (window, "Invalid buffer");
1048
1049     return GST_FLOW_ERROR;
1050   }
1051
1052   data.shared_handle = shared_handle;
1053   data.texture_misc_flags = texture_misc_flags;
1054   data.acquire_key = acquire_key;
1055   data.release_key = release_key;
1056
1057   gst_d3d11_device_lock (window->device);
1058   if (!klass->open_shared_handle (window, &data)) {
1059     GST_ERROR_OBJECT (window, "Couldn't open shared handle");
1060     gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1061     return GST_FLOW_OK;
1062   }
1063
1064   if (data.fallback_rtv) {
1065     rtv = data.fallback_rtv;
1066     pov = data.fallback_pov;
1067   } else {
1068     rtv = data.rtv;
1069     pov = data.pov;
1070   }
1071
1072   ret = gst_d3d111_window_present (window, buffer, pov, rtv);
1073
1074   klass->release_shared_handle (window, &data);
1075   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1076
1077   return ret;
1078 }
1079
1080 gboolean
1081 gst_d3d11_window_unlock (GstD3D11Window * window)
1082 {
1083   GstD3D11WindowClass *klass;
1084   gboolean ret = TRUE;
1085
1086   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), FALSE);
1087
1088   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1089
1090   if (klass->unlock)
1091     ret = klass->unlock (window);
1092
1093   return ret;
1094 }
1095
1096 gboolean
1097 gst_d3d11_window_unlock_stop (GstD3D11Window * window)
1098 {
1099   GstD3D11WindowClass *klass;
1100   gboolean ret = TRUE;
1101
1102   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), FALSE);
1103
1104   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1105
1106   if (klass->unlock_stop)
1107     ret = klass->unlock_stop (window);
1108
1109   gst_d3d11_device_lock (window->device);
1110   gst_clear_buffer (&window->cached_buffer);
1111   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1112
1113   return ret;
1114 }
1115
1116 void
1117 gst_d3d11_window_unprepare (GstD3D11Window * window)
1118 {
1119   GstD3D11WindowClass *klass;
1120
1121   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
1122
1123   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1124
1125   if (klass->unprepare)
1126     klass->unprepare (window);
1127 }
1128
1129 GstD3D11WindowNativeType
1130 gst_d3d11_window_get_native_type_from_handle (guintptr handle)
1131 {
1132   if (!handle)
1133     return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_NONE;
1134
1135 #if (!GST_D3D11_WINAPI_ONLY_APP)
1136   if (IsWindow ((HWND) handle))
1137     return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_HWND;
1138 #endif
1139 #if GST_D3D11_WINAPI_ONLY_APP
1140   {
1141     /* *INDENT-OFF* */
1142     ComPtr<IInspectable> window = reinterpret_cast<IInspectable*> (handle);
1143     ComPtr<ABI::Windows::UI::Core::ICoreWindow> core_window;
1144     ComPtr<ABI::Windows::UI::Xaml::Controls::ISwapChainPanel> panel;
1145     /* *INDENT-ON* */
1146
1147     if (SUCCEEDED (window.As (&core_window)))
1148       return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_CORE_WINDOW;
1149
1150     if (SUCCEEDED (window.As (&panel)))
1151       return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_SWAP_CHAIN_PANEL;
1152   }
1153 #endif
1154
1155   return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_NONE;
1156 }
1157
1158 const gchar *
1159 gst_d3d11_window_get_native_type_to_string (GstD3D11WindowNativeType type)
1160 {
1161   switch (type) {
1162     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_NONE:
1163       return "none";
1164     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_HWND:
1165       return "hwnd";
1166     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_CORE_WINDOW:
1167       return "core-window";
1168     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_SWAP_CHAIN_PANEL:
1169       return "swap-chain-panel";
1170     default:
1171       break;
1172   }
1173
1174   return "none";
1175 }