git.sesse.net Git - mlt/blob - src/modules/core/transition_luma.c

   1 /*
   2  * transition_luma.c -- a generic dissolve/wipe processor
   3  * Copyright (C) 2003-2004 Ushodaya Enterprises Limited
   4  * Author: Dan Dennedy <dan@dennedy.org>
   5  *
   6  * Adapted from Kino Plugin Timfx, which is
   7  * Copyright (C) 2002 Timothy M. Shead <tshead@k-3d.com>
   8  *
   9  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  */
  23
  24 #include <framework/mlt.h>
  25
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <ctype.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include <math.h>
  31 #include "transition_composite.h"
  32
  33 static inline int dissolve_yuv( mlt_frame this, mlt_frame that, float weight, int width, int height )
  34 {
  35         int ret = 0;
  36         int i = height + 1;
  37         int width_src = width, height_src = height;
  38         mlt_image_format format = mlt_image_yuv422;
  39         uint8_t *p_src, *p_dest;
  40         uint8_t *alpha_src;
  41         uint8_t *alpha_dst;
  42         int mix = weight * ( 1 << 16 );
  43
  44         if ( mlt_properties_get( &this->parent, "distort" ) )
  45                 mlt_properties_set( &that->parent, "distort", mlt_properties_get( &this->parent, "distort" ) );
  46         mlt_frame_get_image( this, &p_dest, &format, &width, &height, 1 );
  47         alpha_dst = mlt_frame_get_alpha_mask( this );
  48         mlt_frame_get_image( that, &p_src, &format, &width_src, &height_src, 0 );
  49         alpha_src = mlt_frame_get_alpha_mask( that );
  50
  51         // Pick the lesser of two evils ;-)
  52         width_src = width_src > width ? width : width_src;
  53         height_src = height_src > height ? height : height_src;
  54
  55         while ( --i )
  56         {
  57                 composite_line_yuv( p_dest, p_src, width_src, alpha_src, alpha_dst, mix, NULL, 0, 0 );
  58                 p_src += width_src << 1;
  59                 p_dest += width << 1;
  60                 alpha_src += width_src;
  61                 alpha_dst += width;
  62         }
  63
  64         return ret;
  65 }
  66
  67 // image processing functions
  68
  69 static inline int32_t smoothstep( int32_t edge1, int32_t edge2, uint32_t a )
  70 {
  71         if ( a < edge1 )
  72                 return 0;
  73
  74         if ( a >= edge2 )
  75                 return 0x10000;
  76
  77         a = ( ( a - edge1 ) << 16 ) / ( edge2 - edge1 );
  78
  79         return ( ( ( a * a ) >> 16 )  * ( ( 3 << 16 ) - ( 2 * a ) ) ) >> 16;
  80 }
  81
  82 /** powerful stuff
  83
  84     \param field_order -1 = progressive, 0 = lower field first, 1 = top field first
  85 */
  86 static void luma_composite( mlt_frame a_frame, mlt_frame b_frame, int luma_width, int luma_height,
  87                                                         uint16_t *luma_bitmap, float pos, float frame_delta, float softness, int field_order,
  88                                                         int *width, int *height )
  89 {
  90         int width_src = *width, height_src = *height;
  91         int width_dest = *width, height_dest = *height;
  92         mlt_image_format format_src = mlt_image_yuv422, format_dest = mlt_image_yuv422;
  93         uint8_t *p_src, *p_dest;
  94         int i, j;
  95         int stride_src;
  96         int stride_dest;
  97         uint16_t weight = 0;
  98
  99         if ( mlt_properties_get( &a_frame->parent, "distort" ) )
 100                 mlt_properties_set( &b_frame->parent, "distort", mlt_properties_get( &a_frame->parent, "distort" ) );
 101         mlt_frame_get_image( a_frame, &p_dest, &format_dest, &width_dest, &height_dest, 1 );
 102         mlt_frame_get_image( b_frame, &p_src, &format_src, &width_src, &height_src, 0 );
 103
 104         if ( *width == 0 || *height == 0 )
 105                 return;
 106
 107         // Pick the lesser of two evils ;-)
 108         width_src = width_src > width_dest ? width_dest : width_src;
 109         height_src = height_src > height_dest ? height_dest : height_src;
 110
 111         stride_src = width_src * 2;
 112         stride_dest = width_dest * 2;
 113
 114         // Offset the position based on which field we're looking at ...
 115         int32_t field_pos[ 2 ];
 116         field_pos[ 0 ] = ( pos + ( ( field_order == 0 ? 1 : 0 ) * frame_delta * 0.5 ) ) * ( 1 << 16 ) * ( 1.0 + softness );
 117         field_pos[ 1 ] = ( pos + ( ( field_order == 0 ? 0 : 1 ) * frame_delta * 0.5 ) ) * ( 1 << 16 ) * ( 1.0 + softness );
 118
 119         register uint8_t *p;
 120         register uint8_t *q;
 121         register uint8_t *o;
 122         uint16_t  *l;
 123
 124         uint32_t value;
 125
 126         int32_t x_diff = ( luma_width << 16 ) / *width;
 127         int32_t y_diff = ( luma_height << 16 ) / *height;
 128         int32_t x_offset = 0;
 129         int32_t y_offset = 0;
 130         uint8_t *p_row;
 131         uint8_t *q_row;
 132
 133         int32_t i_softness = softness * ( 1 << 16 );
 134
 135         int field_count = field_order < 0 ? 1 : 2;
 136         int field_stride_src = field_count * stride_src;
 137         int field_stride_dest = field_count * stride_dest;
 138         int field = 0;
 139
 140         // composite using luma map
 141         while ( field < field_count )
 142         {
 143                 p_row = p_src + field * stride_src;
 144                 q_row = p_dest + field * stride_dest;
 145                 y_offset = field << 16;
 146                 i = field;
 147
 148                 while ( i < height_src )
 149                 {
 150                         p = p_row;
 151                         q = q_row;
 152                         o = q;
 153                         l = luma_bitmap + ( y_offset >> 16 ) * ( luma_width * field_count );
 154                         x_offset = 0;
 155                         j = width_src;
 156
 157                         while( j -- )
 158                         {
 159                 weight = l[ x_offset >> 16 ];
 160                                 value = smoothstep( weight, i_softness + weight, field_pos[ field ] );
 161                                 *o ++ = ( *p ++ * value + *q++ * ( ( 1 << 16 ) - value ) ) >> 16;
 162                                 *o ++ = ( *p ++ * value + *q++ * ( ( 1 << 16 ) - value ) ) >> 16;
 163                                 x_offset += x_diff;
 164                         }
 165
 166                         y_offset += y_diff;
 167                         i += field_count;
 168                         p_row += field_stride_src;
 169                         q_row += field_stride_dest;
 170                 }
 171
 172                 field ++;
 173         }
 174 }
 175
 176 /** Load the luma map from PGM stream.
 177 */
 178
 179 static void luma_read_pgm( FILE *f, uint16_t **map, int *width, int *height )
 180 {
 181         uint8_t *data = NULL;
 182         while (1)
 183         {
 184                 char line[128];
 185                 char comment[128];
 186                 int i = 2;
 187                 int maxval;
 188                 int bpp;
 189                 uint16_t *p;
 190
 191                 line[127] = '\0';
 192
 193                 // get the magic code
 194                 if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 195                         break;
 196
 197                 // skip comments
 198                 while ( sscanf( line, " #%s", comment ) > 0 )
 199                         if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 200                                 break;
 201
 202                 if ( line[0] != 'P' || line[1] != '5' )
 203                         break;
 204
 205                 // skip white space and see if a new line must be fetched
 206                 for ( i = 2; i < 127 && line[i] != '\0' && isspace( line[i] ); i++ );
 207                 if ( ( line[i] == '\0' || line[i] == '#' ) && fgets( line, 127, f ) == NULL )
 208                         break;
 209
 210                 // skip comments
 211                 while ( sscanf( line, " #%s", comment ) > 0 )
 212                         if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 213                                 break;
 214
 215                 // get the dimensions
 216                 if ( line[0] == 'P' )
 217                         i = sscanf( line, "P5 %d %d %d", width, height, &maxval );
 218                 else
 219                         i = sscanf( line, "%d %d %d", width, height, &maxval );
 220
 221                 // get the height value, if not yet
 222                 if ( i < 2 )
 223                 {
 224                         if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 225                                 break;
 226
 227                         // skip comments
 228                         while ( sscanf( line, " #%s", comment ) > 0 )
 229                                 if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 230                                         break;
 231
 232                         i = sscanf( line, "%d", height );
 233                         if ( i == 0 )
 234                                 break;
 235                         else
 236                                 i = 2;
 237                 }
 238
 239                 // get the maximum gray value, if not yet
 240                 if ( i < 3 )
 241                 {
 242                         if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 243                                 break;
 244
 245                         // skip comments
 246                         while ( sscanf( line, " #%s", comment ) > 0 )
 247                                 if ( fgets( line, 127, f ) == NULL )
 248                                         break;
 249
 250                         i = sscanf( line, "%d", &maxval );
 251                         if ( i == 0 )
 252                                 break;
 253                 }
 254
 255                 // determine if this is one or two bytes per pixel
 256                 bpp = maxval > 255 ? 2 : 1;
 257
 258                 // allocate temporary storage for the raw data
 259                 data = mlt_pool_alloc( *width * *height * bpp );
 260                 if ( data == NULL )
 261                         break;
 262
 263                 // read the raw data
 264                 if ( fread( data, *width * *height * bpp, 1, f ) != 1 )
 265                         break;
 266
 267                 // allocate the luma bitmap
 268                 *map = p = (uint16_t*)mlt_pool_alloc( *width * *height * sizeof( uint16_t ) );
 269                 if ( *map == NULL )
 270                         break;
 271
 272                 // proces the raw data into the luma bitmap
 273                 for ( i = 0; i < *width * *height * bpp; i += bpp )
 274                 {
 275                         if ( bpp == 1 )
 276                                 *p++ = data[ i ] << 8;
 277                         else
 278                                 *p++ = ( data[ i ] << 8 ) + data[ i+1 ];
 279                 }
 280
 281                 break;
 282         }
 283
 284         if ( data != NULL )
 285                 mlt_pool_release( data );
 286 }
 287
 288 /** Generate a luma map from an RGB image.
 289 */
 290
 291 static void luma_read_yuv422( uint8_t *image, uint16_t **map, int width, int height )
 292 {
 293         int i;
 294         int size = width * height * 2;
 295
 296         // allocate the luma bitmap
 297         uint16_t *p = *map = ( uint16_t* )mlt_pool_alloc( width * height * sizeof( uint16_t ) );
 298         if ( *map == NULL )
 299                 return;
 300
 301         // proces the image data into the luma bitmap
 302         for ( i = 0; i < size; i += 2 )
 303                 *p++ = ( image[ i ] - 16 ) * 299; // 299 = 65535 / 219
 304 }
 305
 306 /** Get the image.
 307 */
 308
 309 static int transition_get_image( mlt_frame a_frame, uint8_t **image, mlt_image_format *format, int *width, int *height, int writable )
 310 {
 311         // Get the b frame from the stack
 312         mlt_frame b_frame = mlt_frame_pop_frame( a_frame );
 313
 314         // Get the transition object
 315         mlt_transition transition = mlt_frame_pop_service( a_frame );
 316
 317         // Get the properties of the transition
 318         mlt_properties properties = MLT_TRANSITION_PROPERTIES( transition );
 319
 320         // Get the properties of the a frame
 321         mlt_properties a_props = MLT_FRAME_PROPERTIES( a_frame );
 322
 323         // Get the properties of the b frame
 324         mlt_properties b_props = MLT_FRAME_PROPERTIES( b_frame );
 325
 326         // This compositer is yuv422 only
 327         *format = mlt_image_yuv422;
 328
 329         mlt_service_lock( MLT_TRANSITION_SERVICE( transition ) );
 330
 331         // The cached luma map information
 332         int luma_width = mlt_properties_get_int( properties, "width" );
 333         int luma_height = mlt_properties_get_int( properties, "height" );
 334         uint16_t *luma_bitmap = mlt_properties_get_data( properties, "bitmap", NULL );
 335         char *current_resource = mlt_properties_get( properties, "_resource" );
 336
 337         // If the filename property changed, reload the map
 338         char *resource = mlt_properties_get( properties, "resource" );
 339
 340         // Correct width/height if not specified
 341         if ( luma_width == 0 || luma_height == 0 )
 342         {
 343                 luma_width = *width;
 344                 luma_height = *height;
 345         }
 346
 347         if ( resource && ( !current_resource || strcmp( resource, current_resource ) ) )
 348         {
 349                 char temp[ 512 ];
 350                 char *extension = strrchr( resource, '.' );
 351                 char *orig_resource = resource;
 352
 353                 if ( strchr( resource, '%' ) )
 354                 {
 355                         FILE *test;
 356                         sprintf( temp, "%s/lumas/%s/%s", mlt_environment( "MLT_DATA" ), mlt_environment( "MLT_NORMALISATION" ), strchr( resource, '%' ) + 1 );
 357                         test = fopen( temp, "r" );
 358                         if ( test == NULL )
 359                                 strcat( temp, ".png" );
 360                         else
 361                                 fclose( test );
 362                         resource = temp;
 363                         extension = strrchr( resource, '.' );
 364                 }
 365
 366                 // See if it is a PGM
 367                 if ( extension != NULL && strcmp( extension, ".pgm" ) == 0 )
 368                 {
 369                         // Open PGM
 370                         FILE *f = fopen( resource, "r" );
 371                         if ( f != NULL )
 372                         {
 373                                 // Load from PGM
 374                                 luma_read_pgm( f, &luma_bitmap, &luma_width, &luma_height );
 375                                 fclose( f );
 376
 377                                 // Set the transition properties
 378                                 mlt_properties_set_int( properties, "width", luma_width );
 379                                 mlt_properties_set_int( properties, "height", luma_height );
 380                                 mlt_properties_set( properties, "_resource", orig_resource );
 381                                 mlt_properties_set_data( properties, "bitmap", luma_bitmap, luma_width * luma_height * 2, mlt_pool_release, NULL );
 382                         }
 383                 }
 384                 else if (!*resource)
 385                 {
 386                     luma_bitmap = NULL;
 387                     mlt_properties_set( properties, "_resource", NULL );
 388                     mlt_properties_set_data( properties, "bitmap", luma_bitmap, 0, mlt_pool_release, NULL );
 389                 }
 390                 else
 391                 {
 392                         // Get the factory producer service
 393                         char *factory = mlt_properties_get( properties, "factory" );
 394
 395                         // Create the producer
 396                         mlt_profile profile = mlt_service_profile( MLT_TRANSITION_SERVICE( transition ) );
 397                         mlt_producer producer = mlt_factory_producer( profile, factory, resource );
 398
 399                         // If we have one
 400                         if ( producer != NULL )
 401                         {
 402                                 // Get the producer properties
 403                                 mlt_properties producer_properties = MLT_PRODUCER_PROPERTIES( producer );
 404
 405                                 // Ensure that we loop
 406                                 mlt_properties_set( producer_properties, "eof", "loop" );
 407
 408                                 // Now pass all producer. properties on the transition down
 409                                 mlt_properties_pass( producer_properties, properties, "producer." );
 410
 411                                 // We will get the alpha frame from the producer
 412                                 mlt_frame luma_frame = NULL;
 413
 414                                 // Get the luma frame
 415                                 if ( mlt_service_get_frame( MLT_PRODUCER_SERVICE( producer ), &luma_frame, 0 ) == 0 )
 416                                 {
 417                                         uint8_t *luma_image = NULL;
 418                                         mlt_image_format luma_format = mlt_image_yuv422;
 419
 420                                         // Get image from the luma producer
 421                                         mlt_properties_set( MLT_FRAME_PROPERTIES( luma_frame ), "rescale.interp", "nearest" );
 422                                         mlt_frame_get_image( luma_frame, &luma_image, &luma_format, &luma_width, &luma_height, 0 );
 423
 424                                         // Generate the luma map
 425                                         if ( luma_image != NULL )
 426                                                 luma_read_yuv422( luma_image, &luma_bitmap, luma_width, luma_height );
 427
 428                                         // Set the transition properties
 429                                         mlt_properties_set_int( properties, "width", luma_width );
 430                                         mlt_properties_set_int( properties, "height", luma_height );
 431                                         mlt_properties_set( properties, "_resource", orig_resource);
 432                                         mlt_properties_set_data( properties, "bitmap", luma_bitmap, luma_width * luma_height * 2, mlt_pool_release, NULL );
 433
 434                                         // Cleanup the luma frame
 435                                         mlt_frame_close( luma_frame );
 436                                 }
 437
 438                                 // Cleanup the luma producer
 439                                 mlt_producer_close( producer );
 440                         }
 441                 }
 442         }
 443
 444         // Arbitrary composite defaults
 445         float mix = mlt_transition_get_progress( transition, a_frame );
 446         float frame_delta = mlt_transition_get_progress_delta( transition, a_frame );
 447         float luma_softness = mlt_properties_get_double( properties, "softness" );
 448         int progressive =
 449                         mlt_properties_get_int( a_props, "consumer_deinterlace" ) ||
 450                         mlt_properties_get_int( properties, "progressive" ) ||
 451                         mlt_properties_get_int( b_props, "luma.progressive" );
 452         int top_field_first =  mlt_properties_get_int( b_props, "top_field_first" );
 453         int reverse = mlt_properties_get_int( properties, "reverse" );
 454         int invert = mlt_properties_get_int( properties, "invert" );
 455
 456         // Honour the reverse here
 457         if ( mix >= 1.0 )
 458                 mix -= floor( mix );
 459
 460         if ( mlt_properties_get( properties, "fixed" ) )
 461                 mix = mlt_properties_get_double( properties, "fixed" );
 462
 463         if ( luma_width > 0 && luma_height > 0 && luma_bitmap != NULL )
 464         {
 465                 reverse = invert ? !reverse : reverse;
 466                 mix = reverse ? 1 - mix : mix;
 467                 frame_delta *= reverse ? -1.0 : 1.0;
 468                 // Composite the frames using a luma map
 469                 luma_composite( !invert ? a_frame : b_frame, !invert ? b_frame : a_frame, luma_width, luma_height, luma_bitmap, mix, frame_delta,
 470                         luma_softness, progressive ? -1 : top_field_first, width, height );
 471         }
 472         else
 473         {
 474                 mix = ( reverse || invert ) ? 1 - mix : mix;
 475                 invert = 0;
 476                 // Dissolve the frames using the time offset for mix value
 477                 dissolve_yuv( a_frame, b_frame, mix, *width, *height );
 478         }
 479
 480         mlt_service_unlock( MLT_TRANSITION_SERVICE( transition ) );
 481
 482         // Extract the a_frame image info
 483         *width = mlt_properties_get_int( !invert ? a_props : b_props, "width" );
 484         *height = mlt_properties_get_int( !invert ? a_props : b_props, "height" );
 485         *image = mlt_properties_get_data( !invert ? a_props : b_props, "image", NULL );
 486
 487         return 0;
 488 }
 489
 490
 491 /** Luma transition processing.
 492 */
 493
 494 static mlt_frame transition_process( mlt_transition transition, mlt_frame a_frame, mlt_frame b_frame )
 495 {
 496         // Push the transition on to the frame
 497         mlt_frame_push_service( a_frame, transition );
 498
 499         // Push the b_frame on to the stack
 500         mlt_frame_push_frame( a_frame, b_frame );
 501
 502         // Push the transition method
 503         mlt_frame_push_get_image( a_frame, transition_get_image );
 504
 505         return a_frame;
 506 }
 507
 508 /** Constructor for the filter.
 509 */
 510
 511 mlt_transition transition_luma_init( mlt_profile profile, mlt_service_type type, const char *id, char *lumafile )
 512 {
 513         mlt_transition transition = mlt_transition_new( );
 514         if ( transition != NULL )
 515         {
 516                 // Set the methods
 517                 transition->process = transition_process;
 518
 519                 // Default factory
 520                 mlt_properties_set( MLT_TRANSITION_PROPERTIES( transition ), "factory", mlt_environment( "MLT_PRODUCER" ) );
 521
 522                 // Set the main property
 523                 mlt_properties_set( MLT_TRANSITION_PROPERTIES( transition ), "resource", lumafile );
 524
 525                 // Inform apps and framework that this is a video only transition
 526                 mlt_properties_set_int( MLT_TRANSITION_PROPERTIES( transition ), "_transition_type", 1 );
 527
 528                 return transition;
 529         }
 530         return NULL;
 531 }