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

   1 #ifndef _MOVIT_RESAMPLE_EFFECT_H
   2 #define _MOVIT_RESAMPLE_EFFECT_H 1
   3
   4 // High-quality image resizing, either up or down.
   5 //
   6 // The default scaling offered by the GPU (and as used in ResizeEffect)
   7 // is bilinear (optionally mipmapped), which is not the highest-quality
   8 // choice, especially for upscaling. ResampleEffect offers the three-lobed
   9 // Lanczos kernel, which is among the most popular choices in image
  10 // processing. While it does have its weaknesses, in particular a certain
  11 // ringing/sharpening effect with artifacts that accumulate over several
  12 // consecutive resizings, it is generally regarded as the best tradeoff.
  13 //
  14 // Works in two passes; first horizontal, then vertical (ResampleEffect,
  15 // which is what the user is intended to use, instantiates two copies of
  16 // SingleResamplePassEffect behind the scenes).
  17
  18 #include <epoxy/gl.h>
  19 #include <assert.h>
  20 #include <stddef.h>
  21 #include <memory>
  22 #include <string>
  23
  24 #include "effect.h"
  25 #include "fp16.h"
  26
  27 namespace movit {
  28
  29 class EffectChain;
  30 class Node;
  31 class SingleResamplePassEffect;
  32
  33 // Public so that it can be benchmarked externally.
  34 template<class T>
  35 struct Tap {
  36         T weight;
  37         T pos;
  38 };
  39 struct ScalingWeights {
  40         unsigned src_bilinear_samples;
  41         unsigned dst_samples, num_loops;
  42
  43         // Exactly one of these is set.
  44         std::unique_ptr<Tap<fp16_int_t>[]> bilinear_weights_fp16;
  45         std::unique_ptr<Tap<float>[]> bilinear_weights_fp32;
  46 };
  47 ScalingWeights calculate_scaling_weights(unsigned src_size, unsigned dst_size, float zoom, float offset);
  48
  49 class ResampleEffect : public Effect {
  50 public:
  51         ResampleEffect();
  52
  53         virtual std::string effect_type_id() const { return "ResampleEffect"; }
  54
  55         // We want this for the same reason as ResizeEffect; we could end up scaling
  56         // down quite a lot.
  57         virtual bool needs_texture_bounce() const { return true; }
  58         virtual bool needs_srgb_primaries() const { return false; }
  59
  60         virtual void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height);
  61
  62         virtual std::string output_fragment_shader() {
  63                 assert(false);
  64         }
  65         virtual void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num) {
  66                 assert(false);
  67         }
  68
  69         virtual void rewrite_graph(EffectChain *graph, Node *self);
  70         virtual bool set_float(const std::string &key, float value);
  71
  72 private:
  73         void update_size();
  74         void update_offset_and_zoom();
  75
  76         SingleResamplePassEffect *hpass, *vpass;
  77         int input_width, input_height, output_width, output_height;
  78
  79         float offset_x, offset_y;
  80         float zoom_x, zoom_y;
  81         float zoom_center_x, zoom_center_y;
  82 };
  83
  84 class SingleResamplePassEffect : public Effect {
  85 public:
  86         // If parent is non-NULL, calls to inform_input_size will be forwarded,
  87         // so that it can inform both passes about the right input and output
  88         // resolutions.
  89         SingleResamplePassEffect(ResampleEffect *parent);
  90         ~SingleResamplePassEffect();
  91         virtual std::string effect_type_id() const { return "SingleResamplePassEffect"; }
  92
  93         std::string output_fragment_shader();
  94
  95         virtual bool needs_texture_bounce() const { return true; }
  96         virtual bool needs_srgb_primaries() const { return false; }
  97         virtual AlphaHandling alpha_handling() const { return INPUT_PREMULTIPLIED_ALPHA_KEEP_BLANK; }
  98
  99         virtual void inform_added(EffectChain *chain) { this->chain = chain; }
 100         virtual void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height) {
 101                 if (parent != NULL) {
 102                         parent->inform_input_size(input_num, width, height);
 103                 }
 104         }
 105         virtual bool changes_output_size() const { return true; }
 106         virtual bool sets_virtual_output_size() const { return false; }
 107
 108         virtual void get_output_size(unsigned *width, unsigned *height, unsigned *virtual_width, unsigned *virtual_height) const {
 109                 *virtual_width = *width = this->output_width;
 110                 *virtual_height = *height = this->output_height;
 111         }
 112
 113         void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num);
 114
 115         enum Direction { HORIZONTAL = 0, VERTICAL = 1 };
 116
 117 private:
 118         void update_texture(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num);
 119
 120         ResampleEffect *parent;
 121         EffectChain *chain;
 122         Direction direction;
 123         GLuint texnum;
 124         GLint uniform_sample_tex;
 125         float uniform_num_loops, uniform_slice_height, uniform_sample_x_scale, uniform_sample_x_offset;
 126         float uniform_whole_pixel_offset;
 127         int uniform_num_samples;
 128
 129         int input_width, input_height, output_width, output_height;
 130         float offset, zoom;
 131         int last_input_width, last_input_height, last_output_width, last_output_height;
 132         float last_offset, last_zoom;
 133         int src_bilinear_samples, num_loops;
 134         float slice_height;
 135         int last_texture_width, last_texture_height;
 136         GLuint last_texture_internal_format;
 137 };
 138
 139 }  // namespace movit
 140
 141 #endif // !defined(_MOVIT_RESAMPLE_EFFECT_H)