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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/colorspace.h"
  38 #include "libavutil/common.h"
  39 #include "libavutil/pixdesc.h"
  40 #include "libavutil/imgutils.h"
  41
  42 void avcodec_get_chroma_sub_sample(enum AVPixelFormat pix_fmt, int *h_shift, int *v_shift)
  43 {
  44     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  45     *h_shift = desc->log2_chroma_w;
  46     *v_shift = desc->log2_chroma_h;
  47 }
  48
  49 static int is_gray(const AVPixFmtDescriptor *desc)
  50 {
  51     return desc->nb_components - (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) == 1;
  52 }
  53
  54 int avcodec_get_pix_fmt_loss(enum AVPixelFormat dst_pix_fmt,
  55                              enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  56                              int has_alpha)
  57 {
  58     const AVPixFmtDescriptor *src_desc = av_pix_fmt_desc_get(src_pix_fmt);
  59     const AVPixFmtDescriptor *dst_desc = av_pix_fmt_desc_get(dst_pix_fmt);
  60     int loss, i, nb_components = FFMIN(src_desc->nb_components,
  61                                        dst_desc->nb_components);
  62
  63     /* compute loss */
  64     loss = 0;
  65
  66     if (dst_pix_fmt == src_pix_fmt)
  67         return 0;
  68
  69     for (i = 0; i < nb_components; i++)
  70         if (src_desc->comp[i].depth > dst_desc->comp[i].depth)
  71             loss |= FF_LOSS_DEPTH;
  72
  73     if (dst_desc->log2_chroma_w > src_desc->log2_chroma_w ||
  74         dst_desc->log2_chroma_h > src_desc->log2_chroma_h)
  75         loss |= FF_LOSS_RESOLUTION;
  76
  77     if ((src_desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) != (dst_desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB))
  78         loss |= FF_LOSS_COLORSPACE;
  79
  80     if (has_alpha && !(dst_desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) &&
  81          (src_desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA))
  82         loss |= FF_LOSS_ALPHA;
  83
  84     if (dst_pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && !is_gray(src_desc))
  85         return loss | FF_LOSS_COLORQUANT;
  86
  87     if (src_desc->nb_components > dst_desc->nb_components)
  88         if (is_gray(dst_desc))
  89             loss |= FF_LOSS_CHROMA;
  90
  91     return loss;
  92 }
  93
  94 static enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt1(enum AVPixelFormat *pix_fmt_list,
  95                                       enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
  96                                       int has_alpha,
  97                                       int loss_mask)
  98 {
  99     int dist, i, loss, min_dist;
 100     enum AVPixelFormat dst_pix_fmt;
 101
 102     /* find exact color match with smallest size */
 103     dst_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 104     min_dist = 0x7fffffff;
 105     i = 0;
 106     while (pix_fmt_list[i] != AV_PIX_FMT_NONE) {
 107         enum AVPixelFormat pix_fmt = pix_fmt_list[i];
 108
 109         if (i > AV_PIX_FMT_NB) {
 110             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Pixel format list longer than expected, "
 111                    "it is either not properly terminated or contains duplicates\n");
 112             return AV_PIX_FMT_NONE;
 113         }
 114
 115         loss = avcodec_get_pix_fmt_loss(pix_fmt, src_pix_fmt, has_alpha) & loss_mask;
 116         if (loss == 0) {
 117             dist = av_get_bits_per_pixel(av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt));
 118             if (dist < min_dist) {
 119                 min_dist = dist;
 120                 dst_pix_fmt = pix_fmt;
 121             }
 122         }
 123         i++;
 124     }
 125     return dst_pix_fmt;
 126 }
 127
 128 enum AVPixelFormat avcodec_find_best_pix_fmt2(enum AVPixelFormat *pix_fmt_list,
 129                                             enum AVPixelFormat src_pix_fmt,
 130                                             int has_alpha, int *loss_ptr)
 131 {
 132     enum AVPixelFormat dst_pix_fmt;
 133     int loss_mask, i;
 134     static const int loss_mask_order[] = {
 135         ~0, /* no loss first */
 136         ~FF_LOSS_ALPHA,
 137         ~FF_LOSS_RESOLUTION,
 138         ~(FF_LOSS_COLORSPACE | FF_LOSS_RESOLUTION),
 139         ~FF_LOSS_COLORQUANT,
 140         ~FF_LOSS_DEPTH,
 141         0,
 142     };
 143
 144     /* try with successive loss */
 145     i = 0;
 146     for(;;) {
 147         loss_mask = loss_mask_order[i++];
 148         dst_pix_fmt = avcodec_find_best_pix_fmt1(pix_fmt_list, src_pix_fmt,
 149                                                  has_alpha, loss_mask);
 150         if (dst_pix_fmt >= 0)
 151             goto found;
 152         if (loss_mask == 0)
 153             break;
 154     }
 155     return AV_PIX_FMT_NONE;
 156  found:
 157     if (loss_ptr)
 158         *loss_ptr = avcodec_get_pix_fmt_loss(dst_pix_fmt, src_pix_fmt, has_alpha);
 159     return dst_pix_fmt;
 160 }
 161
 162 /* 2x2 -> 1x1 */
 163 void ff_shrink22(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 164                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 165                      int width, int height)
 166 {
 167     int w;
 168     const uint8_t *s1, *s2;
 169     uint8_t *d;
 170
 171     for(;height > 0; height--) {
 172         s1 = src;
 173         s2 = s1 + src_wrap;
 174         d = dst;
 175         for(w = width;w >= 4; w-=4) {
 176             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s2[0] + s2[1] + 2) >> 2;
 177             d[1] = (s1[2] + s1[3] + s2[2] + s2[3] + 2) >> 2;
 178             d[2] = (s1[4] + s1[5] + s2[4] + s2[5] + 2) >> 2;
 179             d[3] = (s1[6] + s1[7] + s2[6] + s2[7] + 2) >> 2;
 180             s1 += 8;
 181             s2 += 8;
 182             d += 4;
 183         }
 184         for(;w > 0; w--) {
 185             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s2[0] + s2[1] + 2) >> 2;
 186             s1 += 2;
 187             s2 += 2;
 188             d++;
 189         }
 190         src += 2 * src_wrap;
 191         dst += dst_wrap;
 192     }
 193 }
 194
 195 /* 4x4 -> 1x1 */
 196 void ff_shrink44(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 197                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 198                      int width, int height)
 199 {
 200     int w;
 201     const uint8_t *s1, *s2, *s3, *s4;
 202     uint8_t *d;
 203
 204     for(;height > 0; height--) {
 205         s1 = src;
 206         s2 = s1 + src_wrap;
 207         s3 = s2 + src_wrap;
 208         s4 = s3 + src_wrap;
 209         d = dst;
 210         for(w = width;w > 0; w--) {
 211             d[0] = (s1[0] + s1[1] + s1[2] + s1[3] +
 212                     s2[0] + s2[1] + s2[2] + s2[3] +
 213                     s3[0] + s3[1] + s3[2] + s3[3] +
 214                     s4[0] + s4[1] + s4[2] + s4[3] + 8) >> 4;
 215             s1 += 4;
 216             s2 += 4;
 217             s3 += 4;
 218             s4 += 4;
 219             d++;
 220         }
 221         src += 4 * src_wrap;
 222         dst += dst_wrap;
 223     }
 224 }
 225
 226 /* 8x8 -> 1x1 */
 227 void ff_shrink88(uint8_t *dst, int dst_wrap,
 228                      const uint8_t *src, int src_wrap,
 229                      int width, int height)
 230 {
 231     int w, i;
 232
 233     for(;height > 0; height--) {
 234         for(w = width;w > 0; w--) {
 235             int tmp=0;
 236             for(i=0; i<8; i++){
 237                 tmp += src[0] + src[1] + src[2] + src[3] + src[4] + src[5] + src[6] + src[7];
 238                 src += src_wrap;
 239             }
 240             *(dst++) = (tmp + 32)>>6;
 241             src += 8 - 8*src_wrap;
 242         }
 243         src += 8*src_wrap - 8*width;
 244         dst += dst_wrap - width;
 245     }
 246 }
 247
 248 /* return true if yuv planar */
 249 static inline int is_yuv_planar(const AVPixFmtDescriptor *desc)
 250 {
 251     return (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) &&
 252              (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR));
 253 }
 254
 255 int av_picture_crop(AVPicture *dst, const AVPicture *src,
 256                     enum AVPixelFormat pix_fmt, int top_band, int left_band)
 257 {
 258     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 259     int y_shift;
 260     int x_shift;
 261
 262     if (pix_fmt < 0 || pix_fmt >= AV_PIX_FMT_NB || !is_yuv_planar(desc))
 263         return -1;
 264
 265     y_shift = desc->log2_chroma_h;
 266     x_shift = desc->log2_chroma_w;
 267
 268     dst->data[0] = src->data[0] + (top_band * src->linesize[0]) + left_band;
 269     dst->data[1] = src->data[1] + ((top_band >> y_shift) * src->linesize[1]) + (left_band >> x_shift);
 270     dst->data[2] = src->data[2] + ((top_band >> y_shift) * src->linesize[2]) + (left_band >> x_shift);
 271
 272     dst->linesize[0] = src->linesize[0];
 273     dst->linesize[1] = src->linesize[1];
 274     dst->linesize[2] = src->linesize[2];
 275     return 0;
 276 }
 277
 278 int av_picture_pad(AVPicture *dst, const AVPicture *src, int height, int width,
 279                    enum AVPixelFormat pix_fmt, int padtop, int padbottom, int padleft, int padright,
 280             int *color)
 281 {
 282     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 283     uint8_t *optr;
 284     int y_shift;
 285     int x_shift;
 286     int yheight;
 287     int i, y;
 288
 289     if (pix_fmt < 0 || pix_fmt >= AV_PIX_FMT_NB ||
 290         !is_yuv_planar(desc)) return -1;
 291
 292     for (i = 0; i < 3; i++) {
 293         x_shift = i ? desc->log2_chroma_w : 0;
 294         y_shift = i ? desc->log2_chroma_h : 0;
 295
 296         if (padtop || padleft) {
 297             memset(dst->data[i], color[i],
 298                 dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) + (padleft >> x_shift));
 299         }
 300
 301         if (padleft || padright) {
 302             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 303                 (dst->linesize[i] - (padright >> x_shift));
 304             yheight = (height - 1 - (padtop + padbottom)) >> y_shift;
 305             for (y = 0; y < yheight; y++) {
 306                 memset(optr, color[i], (padleft + padright) >> x_shift);
 307                 optr += dst->linesize[i];
 308             }
 309         }
 310
 311         if (src) { /* first line */
 312             uint8_t *iptr = src->data[i];
 313             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 314                     (padleft >> x_shift);
 315             memcpy(optr, iptr, (width - padleft - padright) >> x_shift);
 316             iptr += src->linesize[i];
 317             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] * (padtop >> y_shift) +
 318                 (dst->linesize[i] - (padright >> x_shift));
 319             yheight = (height - 1 - (padtop + padbottom)) >> y_shift;
 320             for (y = 0; y < yheight; y++) {
 321                 memset(optr, color[i], (padleft + padright) >> x_shift);
 322                 memcpy(optr + ((padleft + padright) >> x_shift), iptr,
 323                        (width - padleft - padright) >> x_shift);
 324                 iptr += src->linesize[i];
 325                 optr += dst->linesize[i];
 326             }
 327         }
 328
 329         if (padbottom || padright) {
 330             optr = dst->data[i] + dst->linesize[i] *
 331                 ((height - padbottom) >> y_shift) - (padright >> x_shift);
 332             memset(optr, color[i],dst->linesize[i] *
 333                 (padbottom >> y_shift) + (padright >> x_shift));
 334         }
 335     }
 336     return 0;
 337 }