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         ~ResampleEffect();
  53
  54         std::string effect_type_id() const override { return "ResampleEffect"; }
  55
  56         // We want this for the same reason as ResizeEffect; we could end up scaling
  57         // down quite a lot.
  58         bool needs_texture_bounce() const override { return true; }
  59         bool needs_srgb_primaries() const override { return false; }
  60
  61         void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height) override;
  62
  63         std::string output_fragment_shader() override {
  64                 assert(false);
  65         }
  66         void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num) override {
  67                 assert(false);
  68         }
  69
  70         void rewrite_graph(EffectChain *graph, Node *self) override;
  71         bool set_float(const std::string &key, float value) override;
  72
  73 private:
  74         void update_size();
  75         void update_offset_and_zoom();
  76
  77         // Both of these are owned by us if owns_effects is true (before finalize()),
  78         // and otherwise owned by the EffectChain.
  79         bool owns_effects;
  80         SingleResamplePassEffect *hpass, *vpass;
  81         int input_width, input_height, output_width, output_height;
  82
  83         float offset_x, offset_y;
  84         float zoom_x, zoom_y;
  85         float zoom_center_x, zoom_center_y;
  86 };
  87
  88 class SingleResamplePassEffect : public Effect {
  89 public:
  90         // If parent is non-nullptr, calls to inform_input_size will be forwarded,
  91         // so that it can inform both passes about the right input and output
  92         // resolutions.
  93         SingleResamplePassEffect(ResampleEffect *parent);
  94         ~SingleResamplePassEffect();
  95         std::string effect_type_id() const override { return "SingleResamplePassEffect"; }
  96
  97         std::string output_fragment_shader() override;
  98
  99         bool needs_texture_bounce() const override { return true; }
 100         bool needs_srgb_primaries() const override { return false; }
 101         AlphaHandling alpha_handling() const override { return INPUT_PREMULTIPLIED_ALPHA_KEEP_BLANK; }
 102
 103         void inform_added(EffectChain *chain) override { this->chain = chain; }
 104         void inform_input_size(unsigned input_num, unsigned width, unsigned height) override {
 105                 if (parent != nullptr) {
 106                         parent->inform_input_size(input_num, width, height);
 107                 }
 108         }
 109         bool changes_output_size() const override { return true; }
 110         bool sets_virtual_output_size() const override { return false; }
 111
 112         void get_output_size(unsigned *width, unsigned *height, unsigned *virtual_width, unsigned *virtual_height) const override {
 113                 *virtual_width = *width = this->output_width;
 114                 *virtual_height = *height = this->output_height;
 115         }
 116
 117         void set_gl_state(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num) override;
 118
 119         enum Direction { HORIZONTAL = 0, VERTICAL = 1 };
 120
 121 private:
 122         void update_texture(GLuint glsl_program_num, const std::string &prefix, unsigned *sampler_num);
 123
 124         ResampleEffect *parent;
 125         EffectChain *chain;
 126         Direction direction;
 127         GLuint texnum;
 128         GLint uniform_sample_tex;
 129         float uniform_num_loops, uniform_slice_height, uniform_sample_x_scale, uniform_sample_x_offset;
 130         float uniform_whole_pixel_offset;
 131         int uniform_num_samples;
 132
 133         int input_width, input_height, output_width, output_height;
 134         float offset, zoom;
 135         int last_input_width, last_input_height, last_output_width, last_output_height;
 136         float last_offset, last_zoom;
 137         int src_bilinear_samples, num_loops;
 138         float slice_height;
 139         int last_texture_width, last_texture_height;
 140         GLuint last_texture_internal_format;
 141 };
 142
 143 }  // namespace movit
 144
 145 #endif // !defined(_MOVIT_RESAMPLE_EFFECT_H)