git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/transform.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010 Georg Martius <georg.martius@web.de>
   3  * Copyright (C) 2010 Daniel G. Taylor <dan@programmer-art.org>
   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  * transform input video
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/common.h"
  28 #include "libavutil/avassert.h"
  29
  30 #include "transform.h"
  31
  32 #define INTERPOLATE_METHOD(name) \
  33     static uint8_t name(float x, float y, const uint8_t *src, \
  34                         int width, int height, int stride, uint8_t def)
  35
  36 #define PIXEL(img, x, y, w, h, stride, def) \
  37     ((x) < 0 || (y) < 0) ? (def) : \
  38     (((x) >= (w) || (y) >= (h)) ? (def) : \
  39     img[(x) + (y) * (stride)])
  40
  41 /**
  42  * Nearest neighbor interpolation
  43  */
  44 INTERPOLATE_METHOD(interpolate_nearest)
  45 {
  46     return PIXEL(src, (int)(x + 0.5), (int)(y + 0.5), width, height, stride, def);
  47 }
  48
  49 /**
  50  * Bilinear interpolation
  51  */
  52 INTERPOLATE_METHOD(interpolate_bilinear)
  53 {
  54     int x_c, x_f, y_c, y_f;
  55     int v1, v2, v3, v4;
  56
  57     if (x < -1 || x > width || y < -1 || y > height) {
  58         return def;
  59     } else {
  60         x_f = (int)x;
  61         x_c = x_f + 1;
  62
  63         y_f = (int)y;
  64         y_c = y_f + 1;
  65
  66         v1 = PIXEL(src, x_c, y_c, width, height, stride, def);
  67         v2 = PIXEL(src, x_c, y_f, width, height, stride, def);
  68         v3 = PIXEL(src, x_f, y_c, width, height, stride, def);
  69         v4 = PIXEL(src, x_f, y_f, width, height, stride, def);
  70
  71         return (v1*(x - x_f)*(y - y_f) + v2*((x - x_f)*(y_c - y)) +
  72                 v3*(x_c - x)*(y - y_f) + v4*((x_c - x)*(y_c - y)));
  73     }
  74 }
  75
  76 /**
  77  * Biquadratic interpolation
  78  */
  79 INTERPOLATE_METHOD(interpolate_biquadratic)
  80 {
  81     int     x_c, x_f, y_c, y_f;
  82     uint8_t v1,  v2,  v3,  v4;
  83     float   f1,  f2,  f3,  f4;
  84
  85     if (x < - 1 || x > width || y < -1 || y > height)
  86         return def;
  87     else {
  88         x_f = (int)x;
  89         x_c = x_f + 1;
  90         y_f = (int)y;
  91         y_c = y_f + 1;
  92
  93         v1 = PIXEL(src, x_c, y_c, width, height, stride, def);
  94         v2 = PIXEL(src, x_c, y_f, width, height, stride, def);
  95         v3 = PIXEL(src, x_f, y_c, width, height, stride, def);
  96         v4 = PIXEL(src, x_f, y_f, width, height, stride, def);
  97
  98         f1 = 1 - sqrt((x_c - x) * (y_c - y));
  99         f2 = 1 - sqrt((x_c - x) * (y - y_f));
 100         f3 = 1 - sqrt((x - x_f) * (y_c - y));
 101         f4 = 1 - sqrt((x - x_f) * (y - y_f));
 102         return (v1 * f1 + v2 * f2 + v3 * f3 + v4 * f4) / (f1 + f2 + f3 + f4);
 103     }
 104 }
 105
 106 void ff_get_matrix(
 107     float x_shift,
 108     float y_shift,
 109     float angle,
 110     float scale_x,
 111     float scale_y,
 112     float *matrix
 113 ) {
 114     matrix[0] = scale_x * cos(angle);
 115     matrix[1] = -sin(angle);
 116     matrix[2] = x_shift;
 117     matrix[3] = -matrix[1];
 118     matrix[4] = scale_y * cos(angle);
 119     matrix[5] = y_shift;
 120     matrix[6] = 0;
 121     matrix[7] = 0;
 122     matrix[8] = 1;
 123 }
 124
 125 void avfilter_add_matrix(const float *m1, const float *m2, float *result)
 126 {
 127     int i;
 128     for (i = 0; i < 9; i++)
 129         result[i] = m1[i] + m2[i];
 130 }
 131
 132 void avfilter_sub_matrix(const float *m1, const float *m2, float *result)
 133 {
 134     int i;
 135     for (i = 0; i < 9; i++)
 136         result[i] = m1[i] - m2[i];
 137 }
 138
 139 void avfilter_mul_matrix(const float *m1, float scalar, float *result)
 140 {
 141     int i;
 142     for (i = 0; i < 9; i++)
 143         result[i] = m1[i] * scalar;
 144 }
 145
 146 int avfilter_transform(const uint8_t *src, uint8_t *dst,
 147                         int src_stride, int dst_stride,
 148                         int width, int height, const float *matrix,
 149                         enum InterpolateMethod interpolate,
 150                         enum FillMethod fill)
 151 {
 152     int x, y;
 153     float x_s, y_s;
 154     uint8_t def = 0;
 155     uint8_t (*func)(float, float, const uint8_t *, int, int, int, uint8_t) = NULL;
 156
 157     switch(interpolate) {
 158         case INTERPOLATE_NEAREST:
 159             func = interpolate_nearest;
 160             break;
 161         case INTERPOLATE_BILINEAR:
 162             func = interpolate_bilinear;
 163             break;
 164         case INTERPOLATE_BIQUADRATIC:
 165             func = interpolate_biquadratic;
 166             break;
 167         default:
 168             return AVERROR(EINVAL);
 169     }
 170
 171     for (y = 0; y < height; y++) {
 172         for(x = 0; x < width; x++) {
 173             x_s = x * matrix[0] + y * matrix[1] + matrix[2];
 174             y_s = x * matrix[3] + y * matrix[4] + matrix[5];
 175
 176             switch(fill) {
 177                 case FILL_ORIGINAL:
 178                     def = src[y * src_stride + x];
 179                     break;
 180                 case FILL_CLAMP:
 181                     y_s = av_clipf(y_s, 0, height - 1);
 182                     x_s = av_clipf(x_s, 0, width - 1);
 183                     def = src[(int)y_s * src_stride + (int)x_s];
 184                     break;
 185                 case FILL_MIRROR:
 186                     x_s = avpriv_mirror(x_s,  width-1);
 187                     y_s = avpriv_mirror(y_s, height-1);
 188
 189                     av_assert2(x_s >= 0 && y_s >= 0);
 190                     av_assert2(x_s < width && y_s < height);
 191                     def = src[(int)y_s * src_stride + (int)x_s];
 192             }
 193
 194             dst[y * dst_stride + x] = func(x_s, y_s, src, width, height, src_stride, def);
 195         }
 196     }
 197     return 0;
 198 }