git.sesse.net Git - movit/blob - deconvolution_sharpen_effect.h

   1 #ifndef _MOVIT_DECONVOLUTION_SHARPEN_EFFECT_H
   2 #define _MOVIT_DECONVOLUTION_SHARPEN_EFFECT_H 1
   3
   4 // DeconvolutionSharpenEffect is an effect that sharpens by way of deconvolution
   5 // (i.e., trying to reverse the blur kernel, as opposed to just boosting high
   6 // frequencies), more specifically by FIR Wiener filters. It is the same
   7 // algorithm as used by the (now largely abandoned) Refocus plug-in for GIMP,
   8 // and I suspect the same as in Photoshop's “Smart Sharpen” filter.
   9 // The implementation is, however, distinct from either.
  10 //
  11 // The effect gives generally better results than unsharp masking, but can be very
  12 // GPU intensive, and requires a fair bit of tweaking to get good results without
  13 // ringing and/or excessive noise. It should be mentioned that for the larger
  14 // convolutions (e.g. R approaching 10), we should probably move to FFT-based
  15 // convolution algorithms, especially as Mesa's shader compiler starts having
  16 // problems compiling our shader.
  17 //
  18 // We follow the same book as Refocus was implemented from, namely
  19 //
  20 //   Jain, Anil K.: “Fundamentals of Digital Image Processing”, Prentice Hall, 1988.
  21
  22 #include <epoxy/gl.h>
  23 #include <Eigen/Dense>
  24 #include <string>
  25
  26 #include "effect.h"
  27
  28 namespace movit {
  29
  30 class DeconvolutionSharpenEffect : public Effect {
  31 public:
  32         DeconvolutionSharpenEffect();
  33         virtual ~DeconvolutionSharpenEffect();
  34         virtual std::string effect_type_id() const { return "DeconvolutionSharpenEffect"; }
  35         std::string output_fragment_shader();
  36
  37         // Samples a lot of times from its input.
  38         virtual bool needs_texture_bounce() const { return true; }
  39
  40         virtual void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height)
  41         {
  42                 this->width = width;
  43                 this->height = height;
  44         }
  45
  46         void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num);
  47         virtual AlphaHandling alpha_handling() const { return INPUT_PREMULTIPLIED_ALPHA_KEEP_BLANK; }
  48
  49 private:
  50         // Input size.
  51         unsigned width, height;
  52
  53         // The maximum radius of the (de)convolution kernel.
  54         // Note that since this extends both ways, and we also have a center element,
  55         // the actual convolution matrix will be (2R + 1) x (2R + 1).
  56         //
  57         // Must match the definition in the shader, and as such, cannot be set once
  58         // the chain has been finalized.
  59         int R;
  60
  61         // The parameters. Typical OK values are circle_radius = 2, gaussian_radius = 0
  62         // (ie., blur is assumed to be a 2px circle), correlation = 0.95, and noise = 0.01.
  63         // Note that once the radius starts going too far past R, you will get nonsensical results.
  64         float circle_radius, gaussian_radius, correlation, noise;
  65
  66         // The deconvolution kernel, and the parameters last time we did an update.
  67         Eigen::MatrixXf g;
  68         int last_R;
  69         float last_circle_radius, last_gaussian_radius, last_correlation, last_noise;
  70
  71         float *uniform_samples;
  72
  73         void update_deconvolution_kernel();
  74 };
  75
  76 }  // namespace movit
  77
  78 #endif // !defined(_MOVIT_DECONVOLUTION_SHARPEN_EFFECT_H)