src/third_party/ffmpeg/libavcodec/imgconvert.c

   1 /*
   2  * Misc image conversion routines
   3  * Copyright (c) 2001, 2002, 2003 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * misc image conversion routines
  25  */
  26
  27 /* TODO:
  28  * - write 'ffimg' program to test all the image related stuff
  29  * - move all api to slice based system
  30  * - integrate deinterlacing, postprocessing and scaling in the conversion process
  31  */
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "imgconvert.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "mathops.h"
  37 #include "libavutil/avassert.h"
  38 #include "libavutil/colorspace.h"
  39 #include "libavutil/common.h"
  40 #include "libavutil/pixdesc.h"
  41 #include "libavutil/imgutils.h"
  42
  43 void avcodec_get_chroma_sub_sample(enum AVPixelFormat pix_fmt, int *h_shift, int *v_shift)
  44 {
  45     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  46     av_assert0(desc);
  47     *h_shift = desc->log2_chroma_w;
  48     *v_shift = desc->log2_chroma_h;
  49 }
  50
  51 int avcodec_get_pix_fmt_loss(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt,
  52                              enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  53                              int has_alpha)
  54 {
  55     return av_get_pix_fmt_loss(dst_pix_fmt, src_pix_fmt, has_alpha);
  56 }
  57
  58 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt_of_2(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt1, enum AVPixelFormat dst_pix_fmt2,
  59                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt, int has_alpha, int *loss_ptr)
  60 {
  61     return av_find_best_pix_fmt_of_2(dst_pix_fmt1, dst_pix_fmt2, src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  62 }
  63
  64 #if AV_HAVE_INCOMPATIBLE_LIBAV_ABI
  65 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt2(const enum AVPixelFormat *pix_fmt_list,
  66                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  67                                             int has_alpha, int *loss_ptr){
  68     return avcodec_find_best_pix_fmt_of_list(pix_fmt_list, src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  69 }
  70 #else
  71 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt2(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt1, enum AVPixelFormat dst_pix_fmt2,
  72                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt, int has_alpha, int *loss_ptr)
  73 {
  74     return avcodec_find_best_pix_fmt_of_2(dst_pix_fmt1, dst_pix_fmt2, src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  75 }
  76 #endif
  77
  78 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt_of_list(const enum AVPixelFormat *pix_fmt_list,
  79                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  80                                             int has_alpha, int *loss_ptr){
  81     int i;
  82
  83     enum AVPixelFormat best = AV_PIX_FMT_NONE;
  84
  85     for(i=0; pix_fmt_list[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++)
  86         best = avcodec_find_best_pix_fmt_of_2(best, pix_fmt_list[i], src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  87
  88     return best;
  89 }
  90
  91 /* 2x2 -> 1x1 */
  92 void ff_shrink22(uint8_t *dst, int dst_wrap,
  93                      const uint8_t *src, int src_wrap,
  94                      int width, int height)
  95 {
  96     int w;
  97     const uint8_t *s1, *s2;
  98     uint8_t *d;
  99
 100     for(;height > 0; height--) {
 101         s1 = src;
 102         s2 = s1 + src_wrap;
 103         d = dst;
 104         for(w = width;w >= 4; w-=4) {
 105             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s2[0] + s2[1] + 2) >> 2;
 106             d[1] = (s1[2] + s1[3] + s2[2] + s2[3] + 2) >> 2;
 107             d[2] = (s1[4] + s1[5] + s2[4] + s2[5] + 2) >> 2;
 108             d[3] = (s1[6] + s1[7] + s2[6] + s2[7] + 2) >> 2;
 109             s1 += 8;
 110             s2 += 8;
 111             d += 4;
 112         }
 113         for(;w > 0; w--) {
 114             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s2[0] + s2[1] + 2) >> 2;
 115             s1 += 2;
 116             s2 += 2;
 117             d++;
 118         }
 119         src += 2 * src_wrap;
 120         dst += dst_wrap;
 121     }
 122 }
 123
 124 /* 4x4 -> 1x1 */
 125 void ff_shrink44(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 126                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 127                      int width, int height)
 128 {
 129     int w;
 130     const uint8_t *s1, *s2, *s3, *s4;
 131     uint8_t *d;
 132
 133     for(;height > 0; height--) {
 134         s1 = src;
 135         s2 = s1 + src_wrap;
 136         s3 = s2 + src_wrap;
 137         s4 = s3 + src_wrap;
 138         d = dst;
 139         for(w = width;w > 0; w--) {
 140             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s1[2] + s1[3] +
 141                     s2[0] + s2[1] + s2[2] + s2[3] +
 142                     s3[0] + s3[1] + s3[2] + s3[3] +
 143                     s4[0] + s4[1] + s4[2] + s4[3] + 8) >> 4;
 144             s1 += 4;
 145             s2 += 4;
 146             s3 += 4;
 147             s4 += 4;
 148             d++;
 149         }
 150         src += 4 * src_wrap;
 151         dst += dst_wrap;
 152     }
 153 }
 154
 155 /* 8x8 -> 1x1 */
 156 void ff_shrink88(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 157                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 158                      int width, int height)
 159 {
 160     int w, i;
 161
 162     for(;height > 0; height--) {
 163         for(w = width;w > 0; w--) {
 164             int tmp=0;
 165             for(i=0; i<8; i++){
 166                 tmp += src[0] + src[1] + src[2] + src[3] + src[4] + src[5] + src[6] + src[7];
 167                 src += src_wrap;
 168             }
 169             *(dst++) = (tmp + 32)>>6;
 170             src += 8 - 8*src_wrap;
 171         }
 172         src += 8*src_wrap - 8*width;
 173         dst += dst_wrap - width;
 174     }
 175 }
 176
 177 /* return true if yuv planar */
 178 static inline int is_yuv_planar(const AVPixFmtDescriptor *desc)
 179 {
 180     int i;
 181     int planes[4] = { 0 };
 182
 183     if (     desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB
 184         || !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR))
 185         return 0;
 186
 187     /* set the used planes */
 188     for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
 189         planes[desc->comp[i].plane] = 1;
 190
 191     /* if there is an unused plane, the format is not planar */
 192     for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
 193         if (!planes[i])
 194             return 0;
 195     return 1;
 196 }
 197
 198 int av_picture_crop(AVPicture *dst, const AVPicture *src,
 199                     enum AVPixelFormat pix_fmt, int top_band, int left_band)
 200 {
 201     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 202     int y_shift;
 203     int x_shift;
 204
 205     if (pix_fmt < 0 || pix_fmt >= AV_PIX_FMT_NB)
 206         return -1;
 207
 208     y_shift = desc->log2_chroma_h;
 209     x_shift = desc->log2_chroma_w;
 210
 211     if (is_yuv_planar(desc)) {
 212     dst->data[0] = src->data[0] + (top_band * src->linesize[0]) + left_band;
 213     dst->data[1] = src->data[1] + ((top_band >> y_shift) * src->linesize[1]) + (left_band >> x_shift);
 214     dst->data[2] = src->data[2] + ((top_band >> y_shift) * src->linesize[2]) + (left_band >> x_shift);
 215     } else{
 216         if(top_band % (1<<y_shift) || left_band % (1<<x_shift))
 217             return -1;
 218         if(left_band) //FIXME add support for this too
 219             return -1;
 220         dst->data[0] = src->data[0] + (top_band * src->linesize[0]) + left_band;
 221     }
 222
 223     dst->linesize[0] = src->linesize[0];
 224     dst->linesize[1] = src->linesize[1];
 225     dst->linesize[2] = src->linesize[2];
 226     return 0;
 227 }
 228
 229 int av_picture_pad(AVPicture *dst, const AVPicture *src, int height, int width,
 230                    enum AVPixelFormat pix_fmt, int padtop, int padbottom, int padleft, int padright,
 231             int *color)
 232 {
 233     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 234     uint8_t *optr;
 235     int y_shift;
 236     int x_shift;
 237     int yheight;
 238     int i, y;
 239
 240     if (pix_fmt < 0 || pix_fmt >= AV_PIX_FMT_NB ||
 241         !is_yuv_planar(desc)) return -1;
 242
 243     for (i = 0; i < 3; i++) {
 244         x_shift = i ? desc->log2_chroma_w : 0;
 245         y_shift = i ? desc->log2_chroma_h : 0;
 246
 247         if (padtop || padleft) {
 248             memset(dst->data[i], color[i],
 249                 dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) + (padleft >> x_shift));
 250         }
 251
 252         if (padleft || padright) {
 253             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 254                 (dst->linesize[i] - (padright >> x_shift));
 255             yheight = (height - 1 - (padtop + padbottom)) >> y_shift;
 256             for (y = 0; y < yheight; y++) {
 257                 memset(optr, color[i], (padleft + padright) >> x_shift);
 258                 optr += dst->linesize[i];
 259             }
 260         }
 261
 262         if (src) { /* first line */
 263             uint8_t *iptr = src->data[i];
 264             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 265                     (padleft >> x_shift);
 266             memcpy(optr, iptr, (width - padleft - padright) >> x_shift);
 267             iptr += src->linesize[i];
 268             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 269                 (dst->linesize[i] - (padright >> x_shift));
 270             yheight = (height - 1 - (padtop + padbottom)) >> y_shift;
 271             for (y = 0; y < yheight; y++) {
 272                 memset(optr, color[i], (padleft + padright) >> x_shift);
 273                 memcpy(optr + ((padleft + padright) >> x_shift), iptr,
 274                        (width - padleft - padright) >> x_shift);
 275                 iptr += src->linesize[i];
 276                 optr += dst->linesize[i];
 277             }
 278         }
 279
 280         if (padbottom || padright) {
 281             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] *
 282                 ((height - padbottom) >> y_shift) - (padright >> x_shift);
 283             memset(optr, color[i],dst->linesize[i] *
 284                 (padbottom >> y_shift) + (padright >> x_shift));
 285         }
 286     }
 287     return 0;
 288 }
 289
 290 #if FF_API_DEINTERLACE
 291
 292 #if HAVE_MMX_EXTERNAL
 293 #define deinterlace_line_inplace ff_deinterlace_line_inplace_mmx
 294 #define deinterlace_line         ff_deinterlace_line_mmx
 295 #else
 296 #define deinterlace_line_inplace deinterlace_line_inplace_c
 297 #define deinterlace_line         deinterlace_line_c
 298
 299 /* filter parameters: [-1 4 2 4 -1] // 8 */
 300 static void deinterlace_line_c(uint8_t *dst,
 301                              const uint8_t *lum_m4, const uint8_t *lum_m3,
 302                              const uint8_t *lum_m2, const uint8_t *lum_m1,
 303                              const uint8_t *lum,
 304                              int size)
 305 {
 306     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
 307     int sum;
 308
 309     for(;size > 0;size--) {
 310         sum = -lum_m4[0];
 311         sum += lum_m3[0] << 2;
 312         sum += lum_m2[0] << 1;
 313         sum += lum_m1[0] << 2;
 314         sum += -lum[0];
 315         dst[0] = cm[(sum + 4) >> 3];
 316         lum_m4++;
 317         lum_m3++;
 318         lum_m2++;
 319         lum_m1++;
 320         lum++;
 321         dst++;
 322     }
 323 }
 324
 325 static void deinterlace_line_inplace_c(uint8_t *lum_m4, uint8_t *lum_m3,
 326                                        uint8_t *lum_m2, uint8_t *lum_m1,
 327                                        uint8_t *lum, int size)
 328 {
 329     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
 330     int sum;
 331
 332     for(;size > 0;size--) {
 333         sum = -lum_m4[0];
 334         sum += lum_m3[0] << 2;
 335         sum += lum_m2[0] << 1;
 336         lum_m4[0]=lum_m2[0];
 337         sum += lum_m1[0] << 2;
 338         sum += -lum[0];
 339         lum_m2[0] = cm[(sum + 4) >> 3];
 340         lum_m4++;
 341         lum_m3++;
 342         lum_m2++;
 343         lum_m1++;
 344         lum++;
 345     }
 346 }
 347 #endif /* !HAVE_MMX_EXTERNAL */
 348
 349 /* deinterlacing : 2 temporal taps, 3 spatial taps linear filter. The
 350    top field is copied as is, but the bottom field is deinterlaced
 351    against the top field. */
 352 static void deinterlace_bottom_field(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 353                                     const uint8_t *src1, int src_wrap,
 354                                     int width, int height)
 355 {
 356     const uint8_t *src_m2, *src_m1, *src_0, *src_p1, *src_p2;
 357     int y;
 358
 359     src_m2 = src1;
 360     src_m1 = src1;
 361     src_0=&src_m1[src_wrap];
 362     src_p1=&src_0[src_wrap];
 363     src_p2=&src_p1[src_wrap];
 364     for(y=0;y<(height-2);y+=2) {
 365         memcpy(dst,src_m1,width);
 366         dst += dst_wrap;
 367         deinterlace_line(dst,src_m2,src_m1,src_0,src_p1,src_p2,width);
 368         src_m2 = src_0;
 369         src_m1 = src_p1;
 370         src_0 = src_p2;
 371         src_p1 += 2*src_wrap;
 372         src_p2 += 2*src_wrap;
 373         dst += dst_wrap;
 374     }
 375     memcpy(dst,src_m1,width);
 376     dst += dst_wrap;
 377     /* do last line */
 378     deinterlace_line(dst,src_m2,src_m1,src_0,src_0,src_0,width);
 379 }
 380
 381 static void deinterlace_bottom_field_inplace(uint8_t *src1, int src_wrap,
 382                                              int width, int height)
 383 {
 384     uint8_t *src_m1, *src_0, *src_p1, *src_p2;
 385     int y;
 386     uint8_t *buf;
 387     buf = av_malloc(width);
 388
 389     src_m1 = src1;
 390     memcpy(buf,src_m1,width);
 391     src_0=&src_m1[src_wrap];
 392     src_p1=&src_0[src_wrap];
 393     src_p2=&src_p1[src_wrap];
 394     for(y=0;y<(height-2);y+=2) {
 395         deinterlace_line_inplace(buf,src_m1,src_0,src_p1,src_p2,width);
 396         src_m1 = src_p1;
 397         src_0 = src_p2;
 398         src_p1 += 2*src_wrap;
 399         src_p2 += 2*src_wrap;
 400     }
 401     /* do last line */
 402     deinterlace_line_inplace(buf,src_m1,src_0,src_0,src_0,width);
 403     av_free(buf);
 404 }
 405
 406 int avpicture_deinterlace(AVPicture *dst, const AVPicture *src,
 407                           enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 408 {
 409     int i;
 410
 411     if (pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P &&
 412         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUVJ420P &&
 413         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV422P &&
 414         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUVJ422P &&
 415         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV444P &&
 416         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV411P &&
 417         pix_fmt != AV_PIX_FMT_GRAY8)
 418         return -1;
 419     if ((width & 3) != 0 || (height & 3) != 0)
 420         return -1;
 421
 422     for(i=0;i<3;i++) {
 423         if (i == 1) {
 424             switch(pix_fmt) {
 425             case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
 426             case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 427                 width >>= 1;
 428                 height >>= 1;
 429                 break;
 430             case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 431             case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
 432                 width >>= 1;
 433                 break;
 434             case AV_PIX_FMT_YUV411P:
 435                 width >>= 2;
 436                 break;
 437             default:
 438                 break;
 439             }
 440             if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8) {
 441                 break;
 442             }
 443         }
 444         if (src == dst) {
 445             deinterlace_bottom_field_inplace(dst->data[i], dst->linesize[i],
 446                                  width, height);
 447         } else {
 448             deinterlace_bottom_field(dst->data[i],dst->linesize[i],
 449                                         src->data[i], src->linesize[i],
 450                                         width, height);
 451         }
 452     }
 453     emms_c();
 454     return 0;
 455 }
 456
 457 #endif /* FF_API_DEINTERLACE */
 458
 459 #ifdef TEST
 460
 461 int main(void){
 462     int i;
 463     int err=0;
 464     int skip = 0;
 465
 466     for (i=0; i<AV_PIX_FMT_NB*2; i++) {
 467         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
 468         if(!desc || !desc->name) {
 469             skip ++;
 470             continue;
 471         }
 472         if (skip) {
 473             av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "%3d unused pixel format values\n", skip);
 474             skip = 0;
 475         }
 476         av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "pix fmt %s yuv_plan:%d avg_bpp:%d\n", desc->name, is_yuv_planar(desc), av_get_padded_bits_per_pixel(desc));
 477         if ((!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA)) != (desc->nb_components != 2 && desc->nb_components != 4)) {
 478             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Alpha flag mismatch\n");
 479             err = 1;
 480         }
 481     }
 482     return err;
 483 }
 484
 485 #endif