git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/imgconvert.c

   1 /*
   2  * Misc image conversion routines
   3  * Copyright (c) 2001, 2002, 2003 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * misc image conversion routines
  25  */
  26
  27 /* TODO:
  28  * - write 'ffimg' program to test all the image related stuff
  29  * - move all api to slice based system
  30  * - integrate deinterlacing, postprocessing and scaling in the conversion process
  31  */
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "imgconvert.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "mathops.h"
  37 #include "libavutil/avassert.h"
  38 #include "libavutil/colorspace.h"
  39 #include "libavutil/common.h"
  40 #include "libavutil/pixdesc.h"
  41 #include "libavutil/imgutils.h"
  42
  43 #if HAVE_MMX_EXTERNAL
  44 #define deinterlace_line_inplace ff_deinterlace_line_inplace_mmx
  45 #define deinterlace_line         ff_deinterlace_line_mmx
  46 #else
  47 #define deinterlace_line_inplace deinterlace_line_inplace_c
  48 #define deinterlace_line         deinterlace_line_c
  49 #endif
  50
  51 void avcodec_get_chroma_sub_sample(enum AVPixelFormat pix_fmt, int *h_shift, int *v_shift)
  52 {
  53     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  54     av_assert0(desc);
  55     *h_shift = desc->log2_chroma_w;
  56     *v_shift = desc->log2_chroma_h;
  57 }
  58
  59 int avcodec_get_pix_fmt_loss(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt,
  60                              enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  61                              int has_alpha)
  62 {
  63     return av_get_pix_fmt_loss(dst_pix_fmt, src_pix_fmt, has_alpha);
  64 }
  65
  66 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt_of_2(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt1, enum AVPixelFormat dst_pix_fmt2,
  67                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt, int has_alpha, int *loss_ptr)
  68 {
  69     return av_find_best_pix_fmt_of_2(dst_pix_fmt1, dst_pix_fmt2, src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  70 }
  71
  72 #if AV_HAVE_INCOMPATIBLE_LIBAV_ABI
  73 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt2(const enum AVPixelFormat *pix_fmt_list,
  74                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  75                                             int has_alpha, int *loss_ptr){
  76     return avcodec_find_best_pix_fmt_of_list(pix_fmt_list, src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  77 }
  78 #else
  79 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt2(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt1, enum AVPixelFormat dst_pix_fmt2,
  80                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt, int has_alpha, int *loss_ptr)
  81 {
  82     return avcodec_find_best_pix_fmt_of_2(dst_pix_fmt1, dst_pix_fmt2, src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  83 }
  84 #endif
  85
  86 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt_of_list(const enum AVPixelFormat *pix_fmt_list,
  87                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  88                                             int has_alpha, int *loss_ptr){
  89     int i;
  90
  91     enum AVPixelFormat best = AV_PIX_FMT_NONE;
  92
  93     for(i=0; pix_fmt_list[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++)
  94         best = avcodec_find_best_pix_fmt_of_2(best, pix_fmt_list[i], src_pix_fmt, has_alpha, loss_ptr);
  95
  96     return best;
  97 }
  98
  99 /* 2x2 -> 1x1 */
 100 void ff_shrink22(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 101                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 102                      int width, int height)
 103 {
 104     int w;
 105     const uint8_t *s1, *s2;
 106     uint8_t *d;
 107
 108     for(;height > 0; height--) {
 109         s1 = src;
 110         s2 = s1 + src_wrap;
 111         d = dst;
 112         for(w = width;w >= 4; w-=4) {
 113             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s2[0] + s2[1] + 2) >> 2;
 114             d[1] = (s1[2] + s1[3] + s2[2] + s2[3] + 2) >> 2;
 115             d[2] = (s1[4] + s1[5] + s2[4] + s2[5] + 2) >> 2;
 116             d[3] = (s1[6] + s1[7] + s2[6] + s2[7] + 2) >> 2;
 117             s1 += 8;
 118             s2 += 8;
 119             d += 4;
 120         }
 121         for(;w > 0; w--) {
 122             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s2[0] + s2[1] + 2) >> 2;
 123             s1 += 2;
 124             s2 += 2;
 125             d++;
 126         }
 127         src += 2 * src_wrap;
 128         dst += dst_wrap;
 129     }
 130 }
 131
 132 /* 4x4 -> 1x1 */
 133 void ff_shrink44(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 134                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 135                      int width, int height)
 136 {
 137     int w;
 138     const uint8_t *s1, *s2, *s3, *s4;
 139     uint8_t *d;
 140
 141     for(;height > 0; height--) {
 142         s1 = src;
 143         s2 = s1 + src_wrap;
 144         s3 = s2 + src_wrap;
 145         s4 = s3 + src_wrap;
 146         d = dst;
 147         for(w = width;w > 0; w--) {
 148             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s1[2] + s1[3] +
 149                     s2[0] + s2[1] + s2[2] + s2[3] +
 150                     s3[0] + s3[1] + s3[2] + s3[3] +
 151                     s4[0] + s4[1] + s4[2] + s4[3] + 8) >> 4;
 152             s1 += 4;
 153             s2 += 4;
 154             s3 += 4;
 155             s4 += 4;
 156             d++;
 157         }
 158         src += 4 * src_wrap;
 159         dst += dst_wrap;
 160     }
 161 }
 162
 163 /* 8x8 -> 1x1 */
 164 void ff_shrink88(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 165                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 166                      int width, int height)
 167 {
 168     int w, i;
 169
 170     for(;height > 0; height--) {
 171         for(w = width;w > 0; w--) {
 172             int tmp=0;
 173             for(i=0; i<8; i++){
 174                 tmp += src[0] + src[1] + src[2] + src[3] + src[4] + src[5] + src[6] + src[7];
 175                 src += src_wrap;
 176             }
 177             *(dst++) = (tmp + 32)>>6;
 178             src += 8 - 8*src_wrap;
 179         }
 180         src += 8*src_wrap - 8*width;
 181         dst += dst_wrap - width;
 182     }
 183 }
 184
 185 /* return true if yuv planar */
 186 static inline int is_yuv_planar(const AVPixFmtDescriptor *desc)
 187 {
 188     int i;
 189     int planes[4] = { 0 };
 190
 191     if (     desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB
 192         || !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR))
 193         return 0;
 194
 195     /* set the used planes */
 196     for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
 197         planes[desc->comp[i].plane] = 1;
 198
 199     /* if there is an unused plane, the format is not planar */
 200     for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
 201         if (!planes[i])
 202             return 0;
 203     return 1;
 204 }
 205
 206 int av_picture_crop(AVPicture *dst, const AVPicture *src,
 207                     enum AVPixelFormat pix_fmt, int top_band, int left_band)
 208 {
 209     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 210     int y_shift;
 211     int x_shift;
 212
 213     if (pix_fmt < 0 || pix_fmt >= AV_PIX_FMT_NB)
 214         return -1;
 215
 216     y_shift = desc->log2_chroma_h;
 217     x_shift = desc->log2_chroma_w;
 218
 219     if (is_yuv_planar(desc)) {
 220     dst->data[0] = src->data[0] + (top_band * src->linesize[0]) + left_band;
 221     dst->data[1] = src->data[1] + ((top_band >> y_shift) * src->linesize[1]) + (left_band >> x_shift);
 222     dst->data[2] = src->data[2] + ((top_band >> y_shift) * src->linesize[2]) + (left_band >> x_shift);
 223     } else{
 224         if(top_band % (1<<y_shift) || left_band % (1<<x_shift))
 225             return -1;
 226         if(left_band) //FIXME add support for this too
 227             return -1;
 228         dst->data[0] = src->data[0] + (top_band * src->linesize[0]) + left_band;
 229     }
 230
 231     dst->linesize[0] = src->linesize[0];
 232     dst->linesize[1] = src->linesize[1];
 233     dst->linesize[2] = src->linesize[2];
 234     return 0;
 235 }
 236
 237 int av_picture_pad(AVPicture *dst, const AVPicture *src, int height, int width,
 238                    enum AVPixelFormat pix_fmt, int padtop, int padbottom, int padleft, int padright,
 239             int *color)
 240 {
 241     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 242     uint8_t *optr;
 243     int y_shift;
 244     int x_shift;
 245     int yheight;
 246     int i, y;
 247
 248     if (pix_fmt < 0 || pix_fmt >= AV_PIX_FMT_NB ||
 249         !is_yuv_planar(desc)) return -1;
 250
 251     for (i = 0; i < 3; i++) {
 252         x_shift = i ? desc->log2_chroma_w : 0;
 253         y_shift = i ? desc->log2_chroma_h : 0;
 254
 255         if (padtop || padleft) {
 256             memset(dst->data[i], color[i],
 257                 dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) + (padleft >> x_shift));
 258         }
 259
 260         if (padleft || padright) {
 261             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 262                 (dst->linesize[i] - (padright >> x_shift));
 263             yheight = (height - 1 - (padtop + padbottom)) >> y_shift;
 264             for (y = 0; y < yheight; y++) {
 265                 memset(optr, color[i], (padleft + padright) >> x_shift);
 266                 optr += dst->linesize[i];
 267             }
 268         }
 269
 270         if (src) { /* first line */
 271             uint8_t *iptr = src->data[i];
 272             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 273                     (padleft >> x_shift);
 274             memcpy(optr, iptr, (width - padleft - padright) >> x_shift);
 275             iptr += src->linesize[i];
 276             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 277                 (dst->linesize[i] - (padright >> x_shift));
 278             yheight = (height - 1 - (padtop + padbottom)) >> y_shift;
 279             for (y = 0; y < yheight; y++) {
 280                 memset(optr, color[i], (padleft + padright) >> x_shift);
 281                 memcpy(optr + ((padleft + padright) >> x_shift), iptr,
 282                        (width - padleft - padright) >> x_shift);
 283                 iptr += src->linesize[i];
 284                 optr += dst->linesize[i];
 285             }
 286         }
 287
 288         if (padbottom || padright) {
 289             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] *
 290                 ((height - padbottom) >> y_shift) - (padright >> x_shift);
 291             memset(optr, color[i],dst->linesize[i] *
 292                 (padbottom >> y_shift) + (padright >> x_shift));
 293         }
 294     }
 295     return 0;
 296 }
 297
 298 #if FF_API_DEINTERLACE
 299
 300 #if !HAVE_MMX_EXTERNAL
 301 /* filter parameters: [-1 4 2 4 -1] // 8 */
 302 static void deinterlace_line_c(uint8_t *dst,
 303                              const uint8_t *lum_m4, const uint8_t *lum_m3,
 304                              const uint8_t *lum_m2, const uint8_t *lum_m1,
 305                              const uint8_t *lum,
 306                              int size)
 307 {
 308     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
 309     int sum;
 310
 311     for(;size > 0;size--) {
 312         sum = -lum_m4[0];
 313         sum += lum_m3[0] << 2;
 314         sum += lum_m2[0] << 1;
 315         sum += lum_m1[0] << 2;
 316         sum += -lum[0];
 317         dst[0] = cm[(sum + 4) >> 3];
 318         lum_m4++;
 319         lum_m3++;
 320         lum_m2++;
 321         lum_m1++;
 322         lum++;
 323         dst++;
 324     }
 325 }
 326
 327 static void deinterlace_line_inplace_c(uint8_t *lum_m4, uint8_t *lum_m3,
 328                                        uint8_t *lum_m2, uint8_t *lum_m1,
 329                                        uint8_t *lum, int size)
 330 {
 331     const uint8_t *cm = ff_crop_tab + MAX_NEG_CROP;
 332     int sum;
 333
 334     for(;size > 0;size--) {
 335         sum = -lum_m4[0];
 336         sum += lum_m3[0] << 2;
 337         sum += lum_m2[0] << 1;
 338         lum_m4[0]=lum_m2[0];
 339         sum += lum_m1[0] << 2;
 340         sum += -lum[0];
 341         lum_m2[0] = cm[(sum + 4) >> 3];
 342         lum_m4++;
 343         lum_m3++;
 344         lum_m2++;
 345         lum_m1++;
 346         lum++;
 347     }
 348 }
 349 #endif /* !HAVE_MMX_EXTERNAL */
 350
 351 /* deinterlacing : 2 temporal taps, 3 spatial taps linear filter. The
 352    top field is copied as is, but the bottom field is deinterlaced
 353    against the top field. */
 354 static void deinterlace_bottom_field(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 355                                     const uint8_t *src1, int src_wrap,
 356                                     int width, int height)
 357 {
 358     const uint8_t *src_m2, *src_m1, *src_0, *src_p1, *src_p2;
 359     int y;
 360
 361     src_m2 = src1;
 362     src_m1 = src1;
 363     src_0=&src_m1[src_wrap];
 364     src_p1=&src_0[src_wrap];
 365     src_p2=&src_p1[src_wrap];
 366     for(y=0;y<(height-2);y+=2) {
 367         memcpy(dst,src_m1,width);
 368         dst += dst_wrap;
 369         deinterlace_line(dst,src_m2,src_m1,src_0,src_p1,src_p2,width);
 370         src_m2 = src_0;
 371         src_m1 = src_p1;
 372         src_0 = src_p2;
 373         src_p1 += 2*src_wrap;
 374         src_p2 += 2*src_wrap;
 375         dst += dst_wrap;
 376     }
 377     memcpy(dst,src_m1,width);
 378     dst += dst_wrap;
 379     /* do last line */
 380     deinterlace_line(dst,src_m2,src_m1,src_0,src_0,src_0,width);
 381 }
 382
 383 static void deinterlace_bottom_field_inplace(uint8_t *src1, int src_wrap,
 384                                              int width, int height)
 385 {
 386     uint8_t *src_m1, *src_0, *src_p1, *src_p2;
 387     int y;
 388     uint8_t *buf;
 389     buf = av_malloc(width);
 390
 391     src_m1 = src1;
 392     memcpy(buf,src_m1,width);
 393     src_0=&src_m1[src_wrap];
 394     src_p1=&src_0[src_wrap];
 395     src_p2=&src_p1[src_wrap];
 396     for(y=0;y<(height-2);y+=2) {
 397         deinterlace_line_inplace(buf,src_m1,src_0,src_p1,src_p2,width);
 398         src_m1 = src_p1;
 399         src_0 = src_p2;
 400         src_p1 += 2*src_wrap;
 401         src_p2 += 2*src_wrap;
 402     }
 403     /* do last line */
 404     deinterlace_line_inplace(buf,src_m1,src_0,src_0,src_0,width);
 405     av_free(buf);
 406 }
 407
 408 int avpicture_deinterlace(AVPicture *dst, const AVPicture *src,
 409                           enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 410 {
 411     int i;
 412
 413     if (pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P &&
 414         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUVJ420P &&
 415         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV422P &&
 416         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUVJ422P &&
 417         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV444P &&
 418         pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV411P &&
 419         pix_fmt != AV_PIX_FMT_GRAY8)
 420         return -1;
 421     if ((width & 3) != 0 || (height & 3) != 0)
 422         return -1;
 423
 424     for(i=0;i<3;i++) {
 425         if (i == 1) {
 426             switch(pix_fmt) {
 427             case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
 428             case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 429                 width >>= 1;
 430                 height >>= 1;
 431                 break;
 432             case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 433             case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
 434                 width >>= 1;
 435                 break;
 436             case AV_PIX_FMT_YUV411P:
 437                 width >>= 2;
 438                 break;
 439             default:
 440                 break;
 441             }
 442             if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8) {
 443                 break;
 444             }
 445         }
 446         if (src == dst) {
 447             deinterlace_bottom_field_inplace(dst->data[i], dst->linesize[i],
 448                                  width, height);
 449         } else {
 450             deinterlace_bottom_field(dst->data[i],dst->linesize[i],
 451                                         src->data[i], src->linesize[i],
 452                                         width, height);
 453         }
 454     }
 455     emms_c();
 456     return 0;
 457 }
 458
 459 #endif /* FF_API_DEINTERLACE */
 460
 461 #ifdef TEST
 462
 463 int main(void){
 464     int i;
 465     int err=0;
 466     int skip = 0;
 467
 468     for (i=0; i<AV_PIX_FMT_NB*2; i++) {
 469         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
 470         if(!desc || !desc->name) {
 471             skip ++;
 472             continue;
 473         }
 474         if (skip) {
 475             av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "%3d unused pixel format values\n", skip);
 476             skip = 0;
 477         }
 478         av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "pix fmt %s yuv_plan:%d avg_bpp:%d\n", desc->name, is_yuv_planar(desc), av_get_padded_bits_per_pixel(desc));
 479         if ((!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA)) != (desc->nb_components != 2 && desc->nb_components != 4)) {
 480             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Alpha flag mismatch\n");
 481             err = 1;
 482         }
 483     }
 484     return err;
 485 }
 486
 487 #endif