alphacolor: Implement color-matrix support and use integer arithmetic only
authorSebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>
Fri, 19 Mar 2010 15:44:00 +0000 (16:44 +0100)
committerSebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>
Fri, 19 Mar 2010 15:45:07 +0000 (16:45 +0100)
Alphacolor now uses the correct matrixes for SDTV and HDTV and can
convert between them.

gst/alpha/gstalphacolor.c
gst/alpha/gstalphacolor.h

index 67f5f08..15edaf1 100644 (file)
@@ -129,10 +129,12 @@ gst_alpha_color_transform_caps (GstBaseTransform * btrans,
     gst_structure_remove_field (structure, "green_mask");
     gst_structure_remove_field (structure, "blue_mask");
     gst_structure_remove_field (structure, "alpha_mask");
+    gst_structure_remove_field (structure, "color-matrix");
+    gst_structure_remove_field (structure, "chroma-site");
 
-    gst_structure_set_name (structure, "video/x-raw-yuv");
-    gst_caps_append_structure (local_caps, gst_structure_copy (structure));
     gst_structure_set_name (structure, "video/x-raw-rgb");
+    gst_caps_append_structure (local_caps, gst_structure_copy (structure));
+    gst_structure_set_name (structure, "video/x-raw-yuv");
     gst_caps_append_structure (local_caps, structure);
   }
 
@@ -155,45 +157,60 @@ gst_alpha_color_transform_caps (GstBaseTransform * btrans,
   return result;
 }
 
-static gboolean
-gst_alpha_color_set_caps (GstBaseTransform * btrans, GstCaps * incaps,
-    GstCaps * outcaps)
-{
-  GstAlphaColor *alpha = GST_ALPHA_COLOR (btrans);
-  gboolean ret;
-  gint w, h;
-  gint w2, h2;
-  GstVideoFormat in_format, out_format;
-
-  ret = gst_video_format_parse_caps (incaps, &in_format, &w, &h);
-  ret &= gst_video_format_parse_caps (outcaps, &out_format, &w2, &h2);
-
-  if (!ret || w != w2 || h != h2) {
-    GST_DEBUG_OBJECT (alpha, "incomplete or invalid caps!");
-    return FALSE;
-  }
-
-  alpha->in_format = in_format;
-  alpha->out_format = out_format;
-  alpha->width = w;
-  alpha->height = h;
-
-  if (in_format == out_format)
-    gst_base_transform_set_passthrough (btrans, TRUE);
-
-  return TRUE;
-}
+/* Generated by -bad/ext/cog/generate_tables */
+static const int cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_hdtv[] = {
+  298, 0, 459, -63514,
+  298, -55, -136, 19681,
+  298, 541, 0, -73988,
+};
+
+static const int cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_sdtv[] = {
+  298, 0, 409, -57068,
+  298, -100, -208, 34707,
+  298, 516, 0, -70870,
+};
+
+static const gint cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_hdtv[] = {
+  47, 157, 16, 4096,
+  -26, -87, 112, 32768,
+  112, -102, -10, 32768,
+};
+
+static const gint cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_sdtv[] = {
+  66, 129, 25, 4096,
+  -38, -74, 112, 32768,
+  112, -94, -18, 32768,
+};
+
+static const gint cog_ycbcr_sdtv_to_ycbcr_hdtv_matrix_8bit[] = {
+  256, -30, -53, 10600,
+  0, 261, 29, -4367,
+  0, 19, 262, -3289,
+};
+
+static const gint cog_ycbcr_hdtv_to_ycbcr_sdtv_matrix_8bit[] = {
+  256, 25, 49, -9536,
+  0, 253, -28, 3958,
+  0, -19, 252, 2918,
+};
 
 #define DEFINE_ARGB_AYUV_FUNCTIONS(name, A, R, G, B) \
 static void \
-transform_##name##_ayuv (guint8 * data, gint size) \
+transform_##name##_ayuv (guint8 * data, gint size, const gint *matrix) \
 { \
-  guint8 y, u, v; \
+  gint y, u, v; \
+  gint yc[4]; \
+  gint uc[4]; \
+  gint vc[4]; \
+  \
+  memcpy (yc, matrix, 4 * sizeof (gint)); \
+  memcpy (uc, matrix + 4, 4 * sizeof (gint)); \
+  memcpy (vc, matrix + 8, 4 * sizeof (gint)); \
   \
   while (size > 0) { \
-    y = data[R] * 0.299 + data[G] * 0.587 + data[B] * 0.114 + 0; \
-    u = data[R] * -0.169 + data[G] * -0.332 + data[B] * 0.500 + 128; \
-    v = data[R] * 0.500 + data[R] * -0.419 + data[B] * -0.0813 + 128; \
+    y = (data[R] * yc[0] + data[G] * yc[1] + data[B] * yc[2] + yc[3]) >> 8; \
+    u = (data[R] * uc[0] + data[G] * uc[1] + data[B] * uc[2] + uc[3]) >> 8; \
+    v = (data[R] * vc[0] + data[G] * vc[1] + data[B] * vc[2] + vc[3]) >> 8; \
     \
     data[0] = data[A]; \
     data[1] = y; \
@@ -206,20 +223,26 @@ transform_##name##_ayuv (guint8 * data, gint size) \
 } \
 \
 static void \
-transform_ayuv_##name (guint8 * data, gint size) \
+transform_ayuv_##name (guint8 * data, gint size, const gint *matrix) \
 { \
-  guint8 r, g, b; \
+  gint r, g, b; \
+  gint rc[4]; \
+  gint gc[4]; \
+  gint bc[4]; \
+  \
+  memcpy (rc, matrix, 4 * sizeof (gint)); \
+  memcpy (gc, matrix + 4, 4 * sizeof (gint)); \
+  memcpy (bc, matrix + 8, 4 * sizeof (gint)); \
   \
   while (size > 0) { \
-    r = data[1] + (0.419 / 0.299) * (data[3] - 128); \
-    g = data[1] + (-0.114 / 0.331) * (data[2] - 128) + \
-        (-0.299 / 0.419) * (data[3] - 128); \
-    b = data[1] + (0.587 / 0.331) * (data[2] - 128); \
+    r = (data[1] * rc[0] + data[2] * rc[1] + data[3] * rc[2] + rc[3]) >> 8; \
+    g = (data[1] * gc[0] + data[2] * gc[1] + data[3] * gc[2] + gc[3]) >> 8; \
+    b = (data[1] * bc[0] + data[2] * bc[1] + data[3] * bc[2] + bc[3]) >> 8; \
     \
     data[A] = data[0]; \
-    data[R] = r; \
-    data[G] = g; \
-    data[B] = b; \
+    data[R] = CLAMP (r, 0, 255); \
+    data[G] = CLAMP (g, 0, 255); \
+    data[B] = CLAMP (b, 0, 255); \
     \
     data += 4; \
     size -= 4; \
@@ -232,9 +255,39 @@ DEFINE_ARGB_AYUV_FUNCTIONS (argb, 0, 1, 2, 3);
 DEFINE_ARGB_AYUV_FUNCTIONS (abgr, 0, 3, 2, 1);
 
 static void
-transform_argb_bgra (guint8 * data, gint size)
+transform_ayuv_ayuv (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
+{
+  gint y, u, v;
+  gint yc[4];
+  gint uc[4];
+  gint vc[4];
+
+  if (matrix == NULL)
+    return;
+
+  memcpy (yc, matrix, 4 * sizeof (gint));
+  memcpy (uc, matrix + 4, 4 * sizeof (gint));
+  memcpy (vc, matrix + 8, 4 * sizeof (gint));
+
+  while (size > 0) {
+    y = (data[1] * yc[0] + data[2] * yc[1] + data[3] * yc[2] + yc[3]) >> 8;
+    u = (data[1] * uc[0] + data[2] * uc[1] + data[3] * uc[2] + uc[3]) >> 8;
+    v = (data[1] * vc[0] + data[2] * vc[1] + data[3] * vc[2] + vc[3]) >> 8;
+
+    data[0] = data[0];
+    data[1] = y;
+    data[2] = u;
+    data[3] = v;
+
+    data += 4;
+    size -= 4;
+  }
+}
+
+static void
+transform_argb_bgra (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
 {
-  guint8 r, g, b;
+  gint r, g, b;
 
   while (size > 0) {
     r = data[1];
@@ -254,9 +307,9 @@ transform_argb_bgra (guint8 * data, gint size)
 #define transform_abgr_rgba transform_argb_bgra
 
 static void
-transform_argb_abgr (guint8 * data, gint size)
+transform_argb_abgr (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
 {
-  guint8 r, g, b;
+  gint r, g, b;
 
   while (size > 0) {
     r = data[1];
@@ -276,9 +329,9 @@ transform_argb_abgr (guint8 * data, gint size)
 #define transform_abgr_argb transform_argb_abgr
 
 static void
-transform_rgba_bgra (guint8 * data, gint size)
+transform_rgba_bgra (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
 {
-  guint8 r, g, b;
+  gint r, g, b;
 
   while (size > 0) {
     r = data[0];
@@ -298,9 +351,9 @@ transform_rgba_bgra (guint8 * data, gint size)
 #define transform_bgra_rgba transform_rgba_bgra
 
 static void
-transform_argb_rgba (guint8 * data, gint size)
+transform_argb_rgba (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
 {
-  guint8 r, g, b;
+  gint r, g, b;
 
   while (size > 0) {
     r = data[1];
@@ -320,9 +373,9 @@ transform_argb_rgba (guint8 * data, gint size)
 #define transform_abgr_bgra transform_argb_rgba
 
 static void
-transform_bgra_argb (guint8 * data, gint size)
+transform_bgra_argb (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
 {
-  guint8 r, g, b;
+  gint r, g, b;
 
   while (size > 0) {
     r = data[2];
@@ -342,9 +395,9 @@ transform_bgra_argb (guint8 * data, gint size)
 #define transform_rgba_abgr transform_bgra_argb
 
 static void
-transform_rgba_argb (guint8 * data, gint size)
+transform_rgba_argb (guint8 * data, gint size, const gint * matrix)
 {
-  guint8 r, g, b;
+  gint r, g, b;
 
   while (size > 0) {
     r = data[0];
@@ -363,150 +416,238 @@ transform_rgba_argb (guint8 * data, gint size)
 
 #define transform_bgra_abgr transform_rgba_argb
 
-static GstFlowReturn
-gst_alpha_color_transform_ip (GstBaseTransform * btrans, GstBuffer * inbuf)
+static gboolean
+gst_alpha_color_set_caps (GstBaseTransform * btrans, GstCaps * incaps,
+    GstCaps * outcaps)
 {
-  GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
   GstAlphaColor *alpha = GST_ALPHA_COLOR (btrans);
+  gboolean ret;
+  gint w, h;
+  gint w2, h2;
+  GstVideoFormat in_format, out_format;
+  const gchar *matrix;
+  gboolean in_sdtv, out_sdtv;
 
-  if (G_UNLIKELY (GST_BUFFER_SIZE (inbuf) != 4 * alpha->width * alpha->height)) {
-    GST_ERROR_OBJECT (alpha, "Invalid buffer size (was %u, expected %u)",
-        GST_BUFFER_SIZE (inbuf), alpha->width * alpha->height);
-    return GST_FLOW_ERROR;
+  alpha->process = NULL;
+  alpha->matrix = NULL;
+
+  ret = gst_video_format_parse_caps (incaps, &in_format, &w, &h);
+  ret &= gst_video_format_parse_caps (outcaps, &out_format, &w2, &h2);
+
+  if (!ret || w != w2 || h != h2) {
+    GST_DEBUG_OBJECT (alpha, "incomplete or invalid caps!");
+    return FALSE;
   }
 
-  /* Transform in place */
+  matrix = gst_video_parse_caps_color_matrix (incaps);
+  in_sdtv = matrix ? g_str_equal (matrix, "sdtv") : TRUE;
+  matrix = gst_video_parse_caps_color_matrix (outcaps);
+  out_sdtv = matrix ? g_str_equal (matrix, "sdtv") : TRUE;
+
+  alpha->in_format = in_format;
+  alpha->out_format = out_format;
+  alpha->width = w;
+  alpha->height = h;
+
   switch (alpha->in_format) {
     case GST_VIDEO_FORMAT_ARGB:
       switch (alpha->out_format) {
         case GST_VIDEO_FORMAT_ARGB:
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_BGRA:
-          transform_argb_bgra (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_argb_bgra;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ABGR:
-          transform_argb_abgr (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_argb_abgr;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_RGBA:
-          transform_argb_rgba (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_argb_rgba;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_AYUV:
-          transform_argb_ayuv (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_argb_ayuv;
+          alpha->matrix =
+              out_sdtv ? cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         default:
-          g_assert_not_reached ();
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
       }
       break;
     case GST_VIDEO_FORMAT_BGRA:
       switch (alpha->out_format) {
         case GST_VIDEO_FORMAT_BGRA:
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ARGB:
-          transform_bgra_argb (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_bgra_argb;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ABGR:
-          transform_bgra_abgr (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_bgra_abgr;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_RGBA:
-          transform_bgra_rgba (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_bgra_rgba;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_AYUV:
-          transform_bgra_ayuv (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_bgra_ayuv;
+          alpha->matrix =
+              out_sdtv ? cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         default:
-          g_assert_not_reached ();
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
       }
       break;
     case GST_VIDEO_FORMAT_ABGR:
       switch (alpha->out_format) {
         case GST_VIDEO_FORMAT_ABGR:
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_RGBA:
-          transform_abgr_rgba (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_abgr_rgba;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ARGB:
-          transform_abgr_argb (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_abgr_argb;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_BGRA:
-          transform_abgr_bgra (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_abgr_bgra;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_AYUV:
-          transform_abgr_ayuv (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_abgr_ayuv;
+          alpha->matrix =
+              out_sdtv ? cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         default:
-          g_assert_not_reached ();
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
       }
       break;
     case GST_VIDEO_FORMAT_RGBA:
       switch (alpha->out_format) {
         case GST_VIDEO_FORMAT_RGBA:
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ARGB:
-          transform_rgba_argb (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_rgba_argb;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ABGR:
-          transform_rgba_abgr (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_rgba_abgr;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_BGRA:
-          transform_rgba_bgra (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_rgba_bgra;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_AYUV:
-          transform_rgba_ayuv (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_rgba_ayuv;
+          alpha->matrix =
+              out_sdtv ? cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_rgb_to_ycbcr_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         default:
-          g_assert_not_reached ();
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
       }
       break;
     case GST_VIDEO_FORMAT_AYUV:
       switch (alpha->out_format) {
         case GST_VIDEO_FORMAT_AYUV:
+          if (in_sdtv == out_sdtv) {
+            alpha->process = transform_ayuv_ayuv;
+            alpha->matrix = NULL;
+          } else {
+            alpha->process = transform_ayuv_ayuv;
+            alpha->matrix =
+                out_sdtv ? cog_ycbcr_hdtv_to_ycbcr_sdtv_matrix_8bit :
+                cog_ycbcr_sdtv_to_ycbcr_hdtv_matrix_8bit;
+          }
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ARGB:
-          transform_ayuv_argb (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_ayuv_argb;
+          alpha->matrix =
+              in_sdtv ? cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_BGRA:
-          transform_ayuv_bgra (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_ayuv_bgra;
+          alpha->matrix =
+              in_sdtv ? cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_ABGR:
-          transform_ayuv_abgr (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_ayuv_abgr;
+          alpha->matrix =
+              in_sdtv ? cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         case GST_VIDEO_FORMAT_RGBA:
-          transform_ayuv_rgba (GST_BUFFER_DATA (inbuf),
-              GST_BUFFER_SIZE (inbuf));
+          alpha->process = transform_ayuv_rgba;
+          alpha->matrix =
+              in_sdtv ? cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_sdtv :
+              cog_ycbcr_to_rgb_matrix_8bit_hdtv;
           break;
         default:
-          g_assert_not_reached ();
+          alpha->process = NULL;
+          alpha->matrix = NULL;
           break;
       }
       break;
     default:
-      g_assert_not_reached ();
+      alpha->process = NULL;
+      alpha->matrix = NULL;
       break;
   }
 
+  if (in_format == out_format && in_sdtv == out_sdtv)
+    gst_base_transform_set_passthrough (btrans, TRUE);
+  else if (!alpha->process)
+    return FALSE;
+
+  return TRUE;
+}
+
+static GstFlowReturn
+gst_alpha_color_transform_ip (GstBaseTransform * btrans, GstBuffer * inbuf)
+{
+  GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
+  GstAlphaColor *alpha = GST_ALPHA_COLOR (btrans);
+
+  if (G_UNLIKELY (GST_BUFFER_SIZE (inbuf) != 4 * alpha->width * alpha->height)) {
+    GST_ERROR_OBJECT (alpha, "Invalid buffer size (was %u, expected %u)",
+        GST_BUFFER_SIZE (inbuf), alpha->width * alpha->height);
+    return GST_FLOW_ERROR;
+  }
+
+  if (G_UNLIKELY (!alpha->process)) {
+    GST_ERROR_OBJECT (alpha, "Not negotiated yet");
+    return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
+  }
+
+  /* Transform in place */
+  alpha->process (GST_BUFFER_DATA (inbuf), GST_BUFFER_SIZE (inbuf),
+      alpha->matrix);
+
   return ret;
 }
 
index ab9951d..636d832 100644 (file)
@@ -45,6 +45,9 @@ struct _GstAlphaColor
   /* caps */
   GstVideoFormat in_format, out_format;
   gint width, height;
+
+  void (*process) (guint8 * data, gint size, const gint * matrix);
+  const gint *matrix;
 };
 
 struct _GstAlphaColorClass