git.sesse.net Git - movit/blob - colorspace_conversion_effect.cpp

   1 #include <assert.h>
   2
   3 #include "colorspace_conversion_effect.h"
   4 #include "util.h"
   5
   6 // Color coordinates from Rec. 709; sRGB uses the same primaries.
   7 double rec709_x_R = 0.640,  rec709_x_G = 0.300,  rec709_x_B = 0.150;
   8 double rec709_y_R = 0.330,  rec709_y_G = 0.600,  rec709_y_B = 0.060;
   9 double rec709_Y_R = 0.2126, rec709_Y_G = 0.7152, rec709_Y_B = 0.0722;
  10
  11 // Color coordinates from Rec. 601. (Separate for 525- and 625-line systems.)
  12 double rec601_525_x_R = 0.630, rec601_525_x_G = 0.310, rec601_525_x_B = 0.155;
  13 double rec601_525_y_R = 0.340, rec601_525_y_G = 0.595, rec601_525_y_B = 0.070;
  14 double rec601_625_x_R = 0.640, rec601_625_x_G = 0.290, rec601_625_x_B = 0.150;
  15 double rec601_625_y_R = 0.330, rec601_625_y_G = 0.600, rec601_625_y_B = 0.060;
  16 double rec601_Y_R = 0.299, rec601_Y_G = 0.587, rec601_Y_B = 0.114;
  17
  18 ColorSpaceConversionEffect::ColorSpaceConversionEffect()
  19         : source_space(COLORSPACE_sRGB),
  20           destination_space(COLORSPACE_sRGB)
  21 {
  22         register_int("source_space", (int *)&source_space);
  23         register_int("destination_space", (int *)&destination_space);
  24 }
  25
  26 void get_xyz_matrix(ColorSpace space, Matrix3x3 m)
  27 {
  28         if (space == COLORSPACE_XYZ) {
  29                 m[0] = 1.0f; m[3] = 0.0f; m[6] = 0.0f;
  30                 m[1] = 0.0f; m[4] = 1.0f; m[7] = 0.0f;
  31                 m[2] = 0.0f; m[5] = 0.0f; m[8] = 1.0f;
  32                 return;
  33         }
  34
  35         double x_R, x_G, x_B;
  36         double y_R, y_G, y_B;
  37         double Y_R, Y_G, Y_B;
  38
  39         switch (space) {
  40         case COLORSPACE_REC_709:  // And sRGB.
  41                 x_R = rec709_x_R; x_G = rec709_x_G; x_B = rec709_x_B;
  42                 y_R = rec709_y_R; y_G = rec709_y_G; y_B = rec709_y_B;
  43                 Y_R = rec709_Y_R; Y_G = rec709_Y_G; Y_B = rec709_Y_B;
  44                 break;
  45         case COLORSPACE_REC_601_525:
  46                 x_R = rec601_525_x_R; x_G = rec601_525_x_G; x_B = rec601_525_x_B;
  47                 y_R = rec601_525_y_R; y_G = rec601_525_y_G; y_B = rec601_525_y_B;
  48                 Y_R = rec601_Y_R;     Y_G = rec601_Y_G;     Y_B = rec601_Y_B;
  49                 break;
  50         case COLORSPACE_REC_601_625:
  51                 x_R = rec601_625_x_R; x_G = rec601_625_x_G; x_B = rec601_625_x_B;
  52                 y_R = rec601_625_y_R; y_G = rec601_625_y_G; y_B = rec601_625_y_B;
  53                 Y_R = rec601_Y_R;     Y_G = rec601_Y_G;     Y_B = rec601_Y_B;
  54                 break;
  55         default:
  56                 assert(false);
  57         }
  58
  59         // Convert xyY -> XYZ.
  60         double X_R, X_G, X_B;
  61         X_R = Y_R * x_R / y_R;
  62         X_G = Y_G * x_G / y_G;
  63         X_B = Y_B * x_B / y_B;
  64
  65         double Z_R, Z_G, Z_B;
  66         Z_R = Y_R * (1.0f - x_R - y_R) / y_R;
  67         Z_G = Y_G * (1.0f - x_G - y_G) / y_G;
  68         Z_B = Y_B * (1.0f - x_B - y_B) / y_B;
  69
  70         m[0] = X_R; m[3] = X_G; m[6] = X_B;
  71         m[1] = Y_R; m[4] = Y_G; m[7] = Y_B;
  72         m[2] = Z_R; m[5] = Z_G; m[8] = Z_B;
  73 }
  74
  75 std::string ColorSpaceConversionEffect::output_fragment_shader()
  76 {
  77         // Create a matrix to convert from source space -> XYZ,
  78         // another matrix to convert from XYZ -> destination space,
  79         // and then concatenate the two.
  80         //
  81         // Since we right-multiply the RGB column vector, the matrix
  82         // concatenation order needs to be the opposite of the operation order.
  83         Matrix3x3 m;
  84
  85         Matrix3x3 source_space_to_xyz;
  86         Matrix3x3 destination_space_to_xyz;
  87         Matrix3x3 xyz_to_destination_space;
  88
  89         get_xyz_matrix(source_space, source_space_to_xyz);
  90         get_xyz_matrix(destination_space, destination_space_to_xyz);
  91         invert_3x3_matrix(destination_space_to_xyz, xyz_to_destination_space);
  92
  93         multiply_3x3_matrices(xyz_to_destination_space, source_space_to_xyz, m);
  94
  95         char buf[1024];
  96         sprintf(buf,
  97                 "const mat3 PREFIX(conversion_matrix) = mat3(\n"
  98                 "    %.8f, %.8f, %.8f,\n"
  99                 "    %.8f, %.8f, %.8f,\n"
 100                 "    %.8f, %.8f, %.8f);\n\n",
 101                 m[0], m[1], m[2],
 102                 m[3], m[4], m[5],
 103                 m[6], m[7], m[8]);
 104         return buf + read_file("colorspace_conversion_effect.frag");
 105 }