37928df0f4caed1f588ed055efe6be586d10f428
[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
272   g_clear_pointer (&self->processor, gst_d3d11_video_processor_free);
273   g_clear_pointer (&self->converter, gst_d3d11_converter_free);
274   g_clear_pointer (&self->compositor, gst_d3d11_overlay_compositor_free);
275
276   gst_clear_buffer (&self->cached_buffer);
277   gst_clear_object (&self->device);
278
279   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
280 }
281
282 static void
283 gst_d3d11_window_on_resize_default (GstD3D11Window * window, guint width,
284     guint height)
285 {
286   HRESULT hr;
287   ID3D11Device *device_handle;
288   D3D11_TEXTURE2D_DESC desc;
289   DXGI_SWAP_CHAIN_DESC swap_desc;
290   ID3D11Texture2D *backbuffer = NULL;
291   GstVideoRectangle src_rect, dst_rect, rst_rect;
292   IDXGISwapChain *swap_chain;
293
294   gst_d3d11_device_lock (window->device);
295   if (!window->swap_chain)
296     goto done;
297
298   device_handle = gst_d3d11_device_get_device_handle (window->device);
299   swap_chain = window->swap_chain;
300
301   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->rtv);
302   GST_D3D11_CLEAR_COM (window->pov);
303
304   swap_chain->GetDesc (&swap_desc);
305   hr = swap_chain->ResizeBuffers (0, width, height, window->dxgi_format,
306       swap_desc.Flags);
307   if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
308     GST_ERROR_OBJECT (window, "Couldn't resize buffers, hr: 0x%x", (guint) hr);
309     goto done;
310   }
311
312   hr = swap_chain->GetBuffer (0, IID_PPV_ARGS (&backbuffer));
313   if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
314     GST_ERROR_OBJECT (window,
315         "Cannot get backbuffer from swapchain, hr: 0x%x", (guint) hr);
316     goto done;
317   }
318
319   backbuffer->GetDesc (&desc);
320   window->surface_width = desc.Width;
321   window->surface_height = desc.Height;
322
323   {
324     dst_rect.x = 0;
325     dst_rect.y = 0;
326     dst_rect.w = window->surface_width;
327     dst_rect.h = window->surface_height;
328
329     if (window->force_aspect_ratio) {
330       src_rect.x = 0;
331       src_rect.y = 0;
332       src_rect.w = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&window->render_info);
333       src_rect.h = GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&window->render_info);
334
335       gst_video_sink_center_rect (src_rect, dst_rect, &rst_rect, TRUE);
336     } else {
337       rst_rect = dst_rect;
338     }
339   }
340
341   window->render_rect.left = rst_rect.x;
342   window->render_rect.top = rst_rect.y;
343   window->render_rect.right = rst_rect.x + rst_rect.w;
344   window->render_rect.bottom = rst_rect.y + rst_rect.h;
345
346   GST_LOG_OBJECT (window,
347       "New client area %dx%d, render rect x: %d, y: %d, %dx%d",
348       desc.Width, desc.Height, rst_rect.x, rst_rect.y, rst_rect.w, rst_rect.h);
349
350   hr = device_handle->CreateRenderTargetView (backbuffer, NULL, &window->rtv);
351   if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
352     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create render target view, hr: 0x%x",
353         (guint) hr);
354
355     goto done;
356   }
357
358   if (window->processor) {
359     D3D11_VIDEO_PROCESSOR_OUTPUT_VIEW_DESC pov_desc;
360
361     pov_desc.ViewDimension = D3D11_VPOV_DIMENSION_TEXTURE2D;
362     pov_desc.Texture2D.MipSlice = 0;
363
364     if (!gst_d3d11_video_processor_create_output_view (window->processor,
365             &pov_desc, backbuffer, &window->pov))
366       goto done;
367   }
368
369   window->first_present = TRUE;
370
371   /* redraw the last scene if cached buffer exits */
372   if (window->cached_buffer) {
373     gst_d3d111_window_present (window, window->cached_buffer,
374         window->pov, window->rtv);
375   }
376
377 done:
378   GST_D3D11_CLEAR_COM (backbuffer);
379
380   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
381 }
382
383 void
384 gst_d3d11_window_on_key_event (GstD3D11Window * window, const gchar * event,
385     const gchar * key)
386 {
387   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
388
389   if (!window->enable_navigation_events)
390     return;
391
392   g_signal_emit (window, d3d11_window_signals[SIGNAL_KEY_EVENT], 0, event, key);
393 }
394
395 void
396 gst_d3d11_window_on_mouse_event (GstD3D11Window * window, const gchar * event,
397     gint button, gdouble x, gdouble y)
398 {
399   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
400
401   if (!window->enable_navigation_events)
402     return;
403
404   g_signal_emit (window, d3d11_window_signals[SIGNAL_MOUSE_EVENT], 0,
405       event, button, x, y);
406 }
407
408 typedef struct
409 {
410   DXGI_FORMAT dxgi_format;
411   GstVideoFormat gst_format;
412   gboolean supported;
413 } GstD3D11WindowDisplayFormat;
414
415 gboolean
416 gst_d3d11_window_prepare (GstD3D11Window * window, guint display_width,
417     guint display_height, GstCaps * caps, gboolean * video_processor_available,
418     GError ** error)
419 {
420   GstD3D11WindowClass *klass;
421
422   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), FALSE);
423
424   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
425   g_assert (klass->prepare != NULL);
426
427   GST_DEBUG_OBJECT (window, "Prepare window, display resolution %dx%d, caps %"
428       GST_PTR_FORMAT, display_width, display_height, caps);
429
430   return klass->prepare (window, display_width, display_height, caps,
431       video_processor_available, error);
432 }
433
434 static gboolean
435 gst_d3d11_window_prepare_default (GstD3D11Window * window, guint display_width,
436     guint display_height, GstCaps * caps, gboolean * video_processor_available,
437     GError ** error)
438 {
439   GstD3D11WindowClass *klass;
440   guint swapchain_flags = 0;
441   ID3D11Device *device_handle;
442   guint i;
443   guint num_supported_format = 0;
444   HRESULT hr;
445   UINT display_flags =
446       D3D11_FORMAT_SUPPORT_TEXTURE2D | D3D11_FORMAT_SUPPORT_DISPLAY;
447   UINT supported_flags = 0;
448   GstD3D11WindowDisplayFormat formats[] = {
449     {DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM, GST_VIDEO_FORMAT_RGBA, FALSE},
450     {DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM, GST_VIDEO_FORMAT_BGRA, FALSE},
451     {DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM, GST_VIDEO_FORMAT_RGB10A2_LE, FALSE},
452   };
453   const GstD3D11WindowDisplayFormat *chosen_format = NULL;
454   const GstDxgiColorSpace *chosen_colorspace = NULL;
455 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 4)
456   gboolean have_hdr10 = FALSE;
457   DXGI_COLOR_SPACE_TYPE native_colorspace_type =
458       DXGI_COLOR_SPACE_RGB_FULL_G22_NONE_P709;
459 #endif
460 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 5)
461   DXGI_HDR_METADATA_HDR10 hdr10_metadata = { 0, };
462 #endif
463
464   /* Step 1: Clear old resources and objects */
465   gst_clear_buffer (&window->cached_buffer);
466   g_clear_pointer (&window->processor, gst_d3d11_video_processor_free);
467   g_clear_pointer (&window->converter, gst_d3d11_converter_free);
468   g_clear_pointer (&window->compositor, gst_d3d11_overlay_compositor_free);
469
470   window->processor_in_use = FALSE;
471
472   /* Step 2: Decide display color format
473    * If upstream format is 10bits, try DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM first
474    * Otherwise, use DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM or DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM
475    */
476   gst_video_info_from_caps (&window->info, caps);
477   device_handle = gst_d3d11_device_get_device_handle (window->device);
478   for (i = 0; i < G_N_ELEMENTS (formats); i++) {
479     hr = device_handle->CheckFormatSupport (formats[i].dxgi_format,
480         &supported_flags);
481     if (SUCCEEDED (hr) && (supported_flags & display_flags) == display_flags) {
482       GST_DEBUG_OBJECT (window, "Device supports format %s (DXGI_FORMAT %d)",
483           gst_video_format_to_string (formats[i].gst_format),
484           formats[i].dxgi_format);
485       formats[i].supported = TRUE;
486       num_supported_format++;
487     }
488   }
489
490   if (num_supported_format == 0) {
491     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot determine render format");
492     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
493         "Cannot determine render format");
494     return FALSE;
495   }
496
497   for (i = 0; i < GST_VIDEO_INFO_N_COMPONENTS (&window->info); i++) {
498     if (GST_VIDEO_INFO_COMP_DEPTH (&window->info, i) > 8) {
499       if (formats[2].supported) {
500         chosen_format = &formats[2];
501       }
502       break;
503     }
504   }
505
506   if (!chosen_format) {
507     /* prefer native format over conversion */
508     for (i = 0; i < 2; i++) {
509       if (formats[i].supported &&
510           formats[i].gst_format == GST_VIDEO_INFO_FORMAT (&window->info)) {
511         chosen_format = &formats[i];
512         break;
513       }
514     }
515
516     /* choose any color space then */
517     if (!chosen_format) {
518       for (i = 0; i < G_N_ELEMENTS (formats); i++) {
519         if (formats[i].supported) {
520           chosen_format = &formats[i];
521           break;
522         }
523       }
524     }
525   }
526
527   g_assert (chosen_format != NULL);
528
529   GST_DEBUG_OBJECT (window, "chosen render format %s (DXGI_FORMAT %d)",
530       gst_video_format_to_string (chosen_format->gst_format),
531       chosen_format->dxgi_format);
532
533   /* Step 3: Create swapchain
534    * (or reuse old swapchain if the format is not changed) */
535   window->allow_tearing = FALSE;
536
537 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 5)
538   {
539     ComPtr < IDXGIFactory5 > factory5;
540     IDXGIFactory1 *factory_handle;
541     BOOL allow_tearing = FALSE;
542
543     factory_handle = gst_d3d11_device_get_dxgi_factory_handle (window->device);
544     hr = factory_handle->QueryInterface (IID_PPV_ARGS (&factory5));
545     if (SUCCEEDED (hr)) {
546       hr = factory5->CheckFeatureSupport (DXGI_FEATURE_PRESENT_ALLOW_TEARING,
547           (void *) &allow_tearing, sizeof (allow_tearing));
548     }
549
550     if (SUCCEEDED (hr) && allow_tearing)
551       window->allow_tearing = allow_tearing;
552   }
553 #endif
554
555   if (window->allow_tearing) {
556     GST_DEBUG_OBJECT (window, "device support tearning");
557     swapchain_flags |= DXGI_SWAP_CHAIN_FLAG_ALLOW_TEARING;
558   }
559
560   gst_d3d11_device_lock (window->device);
561   window->dxgi_format = chosen_format->dxgi_format;
562
563   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
564   if (!window->swap_chain &&
565       !klass->create_swap_chain (window, window->dxgi_format,
566           display_width, display_height, swapchain_flags,
567           &window->swap_chain)) {
568     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create swapchain");
569     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
570         "Cannot create swapchain");
571     goto error;
572   }
573
574   /* this rect struct will be used to calculate render area */
575   window->render_rect.left = 0;
576   window->render_rect.top = 0;
577   window->render_rect.right = display_width;
578   window->render_rect.bottom = display_height;
579
580   window->input_rect.left = 0;
581   window->input_rect.top = 0;
582   window->input_rect.right = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&window->info);
583   window->input_rect.bottom = GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&window->info);
584
585   /* Step 4: Decide render color space and set it on converter/processor */
586 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 5)
587   {
588     GstVideoMasteringDisplayInfo minfo;
589     GstVideoContentLightLevel cll;
590
591     if (gst_video_mastering_display_info_from_caps (&minfo, caps) &&
592         gst_video_content_light_level_from_caps (&cll, caps)) {
593       ComPtr < IDXGISwapChain4 > swapchain4;
594       HRESULT hr;
595
596       hr = window->swap_chain->QueryInterface (IID_PPV_ARGS (&swapchain4));
597       if (gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
598         GST_DEBUG_OBJECT (window, "Have HDR metadata, set to DXGI swapchain");
599
600         gst_d3d11_hdr_meta_data_to_dxgi (&minfo, &cll, &hdr10_metadata);
601
602         hr = swapchain4->SetHDRMetaData (DXGI_HDR_METADATA_TYPE_HDR10,
603             sizeof (DXGI_HDR_METADATA_HDR10), &hdr10_metadata);
604         if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
605           GST_WARNING_OBJECT (window, "Couldn't set HDR metadata, hr 0x%x",
606               (guint) hr);
607         } else {
608           have_hdr10 = TRUE;
609         }
610       }
611     }
612   }
613 #endif
614
615   /* Step 5: Choose display color space */
616   gst_video_info_set_format (&window->render_info,
617       chosen_format->gst_format, display_width, display_height);
618
619   /* preserve upstream colorimetry */
620   window->render_info.colorimetry.primaries =
621       window->info.colorimetry.primaries;
622   window->render_info.colorimetry.transfer = window->info.colorimetry.transfer;
623   /* prefer FULL range RGB. STUDIO range doesn't seem to be well supported
624    * color space by GPUs and we don't need to preserve color range for
625    * target display color space type */
626   window->render_info.colorimetry.range = GST_VIDEO_COLOR_RANGE_0_255;
627
628 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 4)
629   {
630     ComPtr < IDXGISwapChain3 > swapchain3;
631     HRESULT hr;
632
633     hr = window->swap_chain->QueryInterface (IID_PPV_ARGS (&swapchain3));
634
635     if (gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
636       chosen_colorspace =
637           gst_d3d11_find_swap_chain_color_space (&window->render_info,
638           swapchain3.Get ());
639       if (chosen_colorspace) {
640         native_colorspace_type =
641             (DXGI_COLOR_SPACE_TYPE) chosen_colorspace->dxgi_color_space_type;
642         hr = swapchain3->SetColorSpace1 (native_colorspace_type);
643         if (!gst_d3d11_result (hr, window->device)) {
644           GST_WARNING_OBJECT (window, "Failed to set colorspace %d, hr: 0x%x",
645               native_colorspace_type, (guint) hr);
646           chosen_colorspace = NULL;
647           native_colorspace_type = DXGI_COLOR_SPACE_RGB_FULL_G22_NONE_P709;
648         } else {
649           GST_DEBUG_OBJECT (window,
650               "Set colorspace %d", native_colorspace_type);
651
652           /* update with selected display color space */
653           window->render_info.colorimetry.primaries =
654               chosen_colorspace->primaries;
655           window->render_info.colorimetry.transfer =
656               chosen_colorspace->transfer;
657           window->render_info.colorimetry.range = chosen_colorspace->range;
658           window->render_info.colorimetry.matrix = chosen_colorspace->matrix;
659         }
660       }
661     }
662   }
663 #endif
664
665   /* otherwise, use most common DXGI_COLOR_SPACE_RGB_FULL_G22_NONE_P709
666    * color space */
667   if (!chosen_colorspace) {
668     GST_DEBUG_OBJECT (window, "No selected render color space, use BT709");
669     window->render_info.colorimetry.primaries = GST_VIDEO_COLOR_PRIMARIES_BT709;
670     window->render_info.colorimetry.transfer = GST_VIDEO_TRANSFER_BT709;
671     window->render_info.colorimetry.range = GST_VIDEO_COLOR_RANGE_0_255;
672   }
673 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 4)
674   if (chosen_colorspace) {
675     const GstDxgiColorSpace *in_color_space =
676         gst_d3d11_video_info_to_dxgi_color_space (&window->info);
677     const GstD3D11Format *in_format =
678         gst_d3d11_device_format_from_gst (window->device,
679         GST_VIDEO_INFO_FORMAT (&window->info));
680     gboolean hardware = FALSE;
681     GstD3D11VideoProcessor *processor = NULL;
682
683     if (in_color_space && in_format &&
684         in_format->dxgi_format != DXGI_FORMAT_UNKNOWN) {
685       g_object_get (window->device, "hardware", &hardware, NULL);
686     }
687
688     if (hardware) {
689       processor =
690           gst_d3d11_video_processor_new (window->device,
691           GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&window->info),
692           GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&window->info), display_width, display_height);
693     }
694
695     if (processor) {
696       DXGI_FORMAT in_dxgi_format = in_format->dxgi_format;
697       DXGI_FORMAT out_dxgi_format = chosen_format->dxgi_format;
698       DXGI_COLOR_SPACE_TYPE in_dxgi_color_space =
699           (DXGI_COLOR_SPACE_TYPE) in_color_space->dxgi_color_space_type;
700       DXGI_COLOR_SPACE_TYPE out_dxgi_color_space = native_colorspace_type;
701
702       if (!gst_d3d11_video_processor_check_format_conversion (processor,
703               in_dxgi_format, in_dxgi_color_space, out_dxgi_format,
704               out_dxgi_color_space)) {
705         GST_DEBUG_OBJECT (window, "Conversion is not supported by device");
706         gst_d3d11_video_processor_free (processor);
707         processor = NULL;
708       } else {
709         GST_DEBUG_OBJECT (window, "video processor supports conversion");
710         gst_d3d11_video_processor_set_input_dxgi_color_space (processor,
711             in_dxgi_color_space);
712         gst_d3d11_video_processor_set_output_dxgi_color_space (processor,
713             out_dxgi_color_space);
714
715 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 5)
716         if (have_hdr10) {
717           GST_DEBUG_OBJECT (window, "Set HDR metadata on video processor");
718           gst_d3d11_video_processor_set_input_hdr10_metadata (processor,
719               &hdr10_metadata);
720           gst_d3d11_video_processor_set_output_hdr10_metadata (processor,
721               &hdr10_metadata);
722         }
723 #endif
724       }
725
726       window->processor = processor;
727     }
728   }
729 #endif
730   *video_processor_available = !!window->processor;
731
732   /* configure shader even if video processor is available for fallback */
733   window->converter =
734       gst_d3d11_converter_new (window->device, &window->info,
735       &window->render_info, nullptr);
736
737   if (!window->converter) {
738     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create converter");
739     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
740         "Cannot create converter");
741     goto error;
742   }
743
744   window->compositor =
745       gst_d3d11_overlay_compositor_new (window->device, &window->render_info);
746   if (!window->compositor) {
747     GST_ERROR_OBJECT (window, "Cannot create overlay compositor");
748     g_set_error (error, GST_RESOURCE_ERROR, GST_RESOURCE_ERROR_FAILED,
749         "Cannot create overlay compositor");
750     goto error;
751   }
752   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
753
754   /* call resize to allocated resources */
755   klass->on_resize (window, display_width, display_height);
756
757   if (window->requested_fullscreen != window->fullscreen) {
758     klass->change_fullscreen_mode (window);
759   }
760
761   GST_DEBUG_OBJECT (window, "New swap chain 0x%p created", window->swap_chain);
762
763   return TRUE;
764
765 error:
766   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
767
768   return FALSE;
769 }
770
771 void
772 gst_d3d11_window_show (GstD3D11Window * window)
773 {
774   GstD3D11WindowClass *klass;
775
776   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
777
778   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
779
780   if (klass->show)
781     klass->show (window);
782 }
783
784 void
785 gst_d3d11_window_set_render_rectangle (GstD3D11Window * window,
786     const GstVideoRectangle * rect)
787 {
788   GstD3D11WindowClass *klass;
789
790   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
791
792   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
793
794   if (klass->set_render_rectangle)
795     klass->set_render_rectangle (window, rect);
796 }
797
798 void
799 gst_d3d11_window_set_title (GstD3D11Window * window, const gchar * title)
800 {
801   GstD3D11WindowClass *klass;
802
803   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
804
805   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
806
807   if (klass->set_title)
808     klass->set_title (window, title);
809 }
810
811 static gboolean
812 gst_d3d11_window_buffer_ensure_processor_input (GstD3D11Window * self,
813     GstBuffer * buffer, ID3D11VideoProcessorInputView ** in_view)
814 {
815   GstD3D11Memory *mem;
816   ID3D11VideoProcessorInputView *piv;
817
818   if (!self->processor)
819     return FALSE;
820
821   if (gst_buffer_n_memory (buffer) != 1)
822     return FALSE;
823
824   mem = (GstD3D11Memory *) gst_buffer_peek_memory (buffer, 0);
825   piv = gst_d3d11_video_processor_get_input_view (self->processor, mem);
826   if (!piv) {
827     GST_LOG_OBJECT (self, "Failed to get processor input view");
828     return FALSE;
829   }
830
831   *in_view = piv;
832
833   return TRUE;
834 }
835
836 static gboolean
837 gst_d3d11_window_do_processor (GstD3D11Window * self,
838     ID3D11VideoProcessorInputView * piv, ID3D11VideoProcessorOutputView * pov,
839     RECT * input_rect)
840 {
841   gboolean ret;
842
843   ret = gst_d3d11_video_processor_render_unlocked (self->processor,
844       input_rect, piv, &self->render_rect, pov);
845   if (!ret) {
846     GST_ERROR_OBJECT (self, "Couldn't render to backbuffer using processor");
847   } else {
848     GST_TRACE_OBJECT (self, "Rendered using processor");
849     self->processor_in_use = TRUE;
850   }
851
852   return ret;
853 }
854
855 static gboolean
856 gst_d3d11_window_do_convert (GstD3D11Window * self,
857     ID3D11ShaderResourceView * srv[GST_VIDEO_MAX_PLANES],
858     ID3D11RenderTargetView * rtv, RECT * input_rect)
859 {
860   if (!gst_d3d11_converter_update_src_rect (self->converter, input_rect)) {
861     GST_ERROR_OBJECT (self, "Failed to update src rect");
862     return FALSE;
863   }
864
865   if (!gst_d3d11_converter_convert_unlocked (self->converter,
866           srv, &rtv, NULL, NULL)) {
867     GST_ERROR_OBJECT (self, "Couldn't render to backbuffer using converter");
868     return FALSE;
869   } else {
870     GST_TRACE_OBJECT (self, "Rendered using converter");
871   }
872
873   return TRUE;
874 }
875
876 static GstFlowReturn
877 gst_d3d111_window_present (GstD3D11Window * self, GstBuffer * buffer,
878     ID3D11VideoProcessorOutputView * pov, ID3D11RenderTargetView * rtv)
879 {
880   GstD3D11WindowClass *klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (self);
881   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
882   guint present_flags = 0;
883
884   if (!buffer)
885     return GST_FLOW_OK;
886
887   {
888     GstMapInfo infos[GST_VIDEO_MAX_PLANES];
889     ID3D11ShaderResourceView *srv[GST_VIDEO_MAX_PLANES];
890     ID3D11VideoProcessorInputView *piv = NULL;
891     ID3D11Device *device_handle =
892         gst_d3d11_device_get_device_handle (self->device);
893     gboolean can_convert = FALSE;
894     gboolean can_process = FALSE;
895     gboolean convert_ret = FALSE;
896     RECT input_rect = self->input_rect;
897     GstVideoCropMeta *crop_meta;
898
899     /* Map memory in any case so that we can upload pending stage texture */
900     if (!gst_d3d11_buffer_map (buffer, device_handle, infos, GST_MAP_READ)) {
901       GST_ERROR_OBJECT (self, "Couldn't map buffer");
902       return GST_FLOW_ERROR;
903     }
904
905     can_convert = gst_d3d11_buffer_get_shader_resource_view (buffer, srv);
906     if (pov) {
907       can_process = gst_d3d11_window_buffer_ensure_processor_input (self,
908           buffer, &piv);
909     }
910
911     if (!can_convert && !can_process) {
912       GST_ERROR_OBJECT (self, "Input texture cannot be used for converter");
913       return GST_FLOW_ERROR;
914     }
915
916     crop_meta = gst_buffer_get_video_crop_meta (buffer);
917     /* Do minimal validate */
918     if (crop_meta) {
919       ID3D11Texture2D *texture = (ID3D11Texture2D *) infos[0].data;
920       D3D11_TEXTURE2D_DESC desc = { 0, };
921
922       texture->GetDesc (&desc);
923
924       if (desc.Width < crop_meta->x + crop_meta->width ||
925           desc.Height < crop_meta->y + crop_meta->height) {
926         GST_WARNING_OBJECT (self, "Invalid crop meta, ignore");
927
928         crop_meta = nullptr;
929       }
930     }
931
932     if (crop_meta) {
933       input_rect.left = crop_meta->x;
934       input_rect.right = crop_meta->x + crop_meta->width;
935       input_rect.top = crop_meta->y;
936       input_rect.bottom = crop_meta->y + crop_meta->height;
937     }
938
939     if (self->first_present) {
940       D3D11_VIEWPORT viewport;
941
942       viewport.TopLeftX = self->render_rect.left;
943       viewport.TopLeftY = self->render_rect.top;
944       viewport.Width = self->render_rect.right - self->render_rect.left;
945       viewport.Height = self->render_rect.bottom - self->render_rect.top;
946       viewport.MinDepth = 0.0f;
947       viewport.MaxDepth = 1.0f;
948       gst_d3d11_converter_update_viewport (self->converter, &viewport);
949       gst_d3d11_overlay_compositor_update_viewport (self->compositor,
950           &viewport);
951     }
952
953     /* Converter preference order
954      * 1) If this texture can be converted via processor, and we used processor
955      *    previously, use processor
956      * 2) If SRV is available, use converter
957      * 3) otherwise, use processor
958      */
959     if (can_process && self->processor_in_use) {
960       convert_ret = gst_d3d11_window_do_processor (self, piv, pov, &input_rect);
961     } else if (can_convert) {
962       convert_ret = gst_d3d11_window_do_convert (self, srv, rtv, &input_rect);
963     } else if (can_process) {
964       convert_ret = gst_d3d11_window_do_processor (self, piv, pov, &input_rect);
965     } else {
966       g_assert_not_reached ();
967       ret = GST_FLOW_ERROR;
968       goto unmap_and_out;
969     }
970
971     if (!convert_ret) {
972       ret = GST_FLOW_ERROR;
973       goto unmap_and_out;
974     }
975
976     gst_d3d11_overlay_compositor_upload (self->compositor, buffer);
977     gst_d3d11_overlay_compositor_draw_unlocked (self->compositor, &rtv);
978
979 #if (GST_D3D11_DXGI_HEADER_VERSION >= 5)
980     if (self->allow_tearing && self->fullscreen) {
981       present_flags |= DXGI_PRESENT_ALLOW_TEARING;
982     }
983 #endif
984
985     if (klass->present)
986       ret = klass->present (self, present_flags);
987
988     self->first_present = FALSE;
989
990   unmap_and_out:
991     gst_d3d11_buffer_unmap (buffer, infos);
992   }
993
994   return ret;
995 }
996
997 GstFlowReturn
998 gst_d3d11_window_render (GstD3D11Window * window, GstBuffer * buffer)
999 {
1000   GstMemory *mem;
1001   GstFlowReturn ret;
1002
1003   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), GST_FLOW_ERROR);
1004
1005   if (buffer) {
1006     mem = gst_buffer_peek_memory (buffer, 0);
1007     if (!gst_is_d3d11_memory (mem)) {
1008       GST_ERROR_OBJECT (window, "Invalid buffer");
1009
1010       return GST_FLOW_ERROR;
1011     }
1012   }
1013
1014   gst_d3d11_device_lock (window->device);
1015   if (buffer)
1016     gst_buffer_replace (&window->cached_buffer, buffer);
1017
1018   ret = gst_d3d111_window_present (window, window->cached_buffer,
1019       window->pov, window->rtv);
1020   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1021
1022   return ret;
1023 }
1024
1025 GstFlowReturn
1026 gst_d3d11_window_render_on_shared_handle (GstD3D11Window * window,
1027     GstBuffer * buffer, HANDLE shared_handle, guint texture_misc_flags,
1028     guint64 acquire_key, guint64 release_key)
1029 {
1030   GstD3D11WindowClass *klass;
1031   GstMemory *mem;
1032   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
1033   GstD3D11WindowSharedHandleData data = { NULL, };
1034   ID3D11VideoProcessorOutputView *pov = NULL;
1035   ID3D11RenderTargetView *rtv = NULL;
1036
1037   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), GST_FLOW_ERROR);
1038
1039   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1040
1041   g_assert (klass->open_shared_handle != NULL);
1042   g_assert (klass->release_shared_handle != NULL);
1043
1044   mem = gst_buffer_peek_memory (buffer, 0);
1045   if (!gst_is_d3d11_memory (mem)) {
1046     GST_ERROR_OBJECT (window, "Invalid buffer");
1047
1048     return GST_FLOW_ERROR;
1049   }
1050
1051   data.shared_handle = shared_handle;
1052   data.texture_misc_flags = texture_misc_flags;
1053   data.acquire_key = acquire_key;
1054   data.release_key = release_key;
1055
1056   gst_d3d11_device_lock (window->device);
1057   if (!klass->open_shared_handle (window, &data)) {
1058     GST_ERROR_OBJECT (window, "Couldn't open shared handle");
1059     gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1060     return GST_FLOW_OK;
1061   }
1062
1063   if (data.fallback_rtv) {
1064     rtv = data.fallback_rtv;
1065     pov = data.fallback_pov;
1066   } else {
1067     rtv = data.rtv;
1068     pov = data.pov;
1069   }
1070
1071   ret = gst_d3d111_window_present (window, buffer, pov, rtv);
1072
1073   klass->release_shared_handle (window, &data);
1074   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1075
1076   return ret;
1077 }
1078
1079 gboolean
1080 gst_d3d11_window_unlock (GstD3D11Window * window)
1081 {
1082   GstD3D11WindowClass *klass;
1083   gboolean ret = TRUE;
1084
1085   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), FALSE);
1086
1087   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1088
1089   if (klass->unlock)
1090     ret = klass->unlock (window);
1091
1092   return ret;
1093 }
1094
1095 gboolean
1096 gst_d3d11_window_unlock_stop (GstD3D11Window * window)
1097 {
1098   GstD3D11WindowClass *klass;
1099   gboolean ret = TRUE;
1100
1101   g_return_val_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window), FALSE);
1102
1103   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1104
1105   if (klass->unlock_stop)
1106     ret = klass->unlock_stop (window);
1107
1108   gst_d3d11_device_lock (window->device);
1109   gst_clear_buffer (&window->cached_buffer);
1110   gst_d3d11_device_unlock (window->device);
1111
1112   return ret;
1113 }
1114
1115 void
1116 gst_d3d11_window_unprepare (GstD3D11Window * window)
1117 {
1118   GstD3D11WindowClass *klass;
1119
1120   g_return_if_fail (GST_IS_D3D11_WINDOW (window));
1121
1122   klass = GST_D3D11_WINDOW_GET_CLASS (window);
1123
1124   if (klass->unprepare)
1125     klass->unprepare (window);
1126 }
1127
1128 GstD3D11WindowNativeType
1129 gst_d3d11_window_get_native_type_from_handle (guintptr handle)
1130 {
1131   if (!handle)
1132     return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_NONE;
1133
1134 #if (!GST_D3D11_WINAPI_ONLY_APP)
1135   if (IsWindow ((HWND) handle))
1136     return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_HWND;
1137 #endif
1138 #if GST_D3D11_WINAPI_ONLY_APP
1139   {
1140     /* *INDENT-OFF* */
1141     ComPtr<IInspectable> window = reinterpret_cast<IInspectable*> (handle);
1142     ComPtr<ABI::Windows::UI::Core::ICoreWindow> core_window;
1143     ComPtr<ABI::Windows::UI::Xaml::Controls::ISwapChainPanel> panel;
1144     /* *INDENT-ON* */
1145
1146     if (SUCCEEDED (window.As (&core_window)))
1147       return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_CORE_WINDOW;
1148
1149     if (SUCCEEDED (window.As (&panel)))
1150       return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_SWAP_CHAIN_PANEL;
1151   }
1152 #endif
1153
1154   return GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_NONE;
1155 }
1156
1157 const gchar *
1158 gst_d3d11_window_get_native_type_to_string (GstD3D11WindowNativeType type)
1159 {
1160   switch (type) {
1161     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_NONE:
1162       return "none";
1163     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_HWND:
1164       return "hwnd";
1165     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_CORE_WINDOW:
1166       return "core-window";
1167     case GST_D3D11_WINDOW_NATIVE_TYPE_SWAP_CHAIN_PANEL:
1168       return "swap-chain-panel";
1169     default:
1170       break;
1171   }
1172
1173   return "none";
1174 }