git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libswscale/rgb2rgb.c

   1 /*
   2  * software RGB to RGB converter
   3  * pluralize by software PAL8 to RGB converter
   4  *              software YUV to YUV converter
   5  *              software YUV to RGB converter
   6  * Written by Nick Kurshev.
   7  * palette & YUV & runtime CPU stuff by Michael (michaelni@gmx.at)
   8  *
   9  * This file is part of FFmpeg.
  10  *
  11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24  */
  25 #include <inttypes.h>
  26 #include "config.h"
  27 #include "libavutil/x86_cpu.h"
  28 #include "libavutil/bswap.h"
  29 #include "rgb2rgb.h"
  30 #include "swscale.h"
  31 #include "swscale_internal.h"
  32
  33 #define FAST_BGR2YV12 // use 7-bit instead of 15-bit coefficients
  34
  35 void (*rgb24tobgr32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  36 void (*rgb24tobgr16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  37 void (*rgb24tobgr15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  38 void (*rgb32tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  39 void (*rgb32to16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  40 void (*rgb32to15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  41 void (*rgb15to16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  42 void (*rgb15tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  43 void (*rgb15to32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  44 void (*rgb16to15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  45 void (*rgb16tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  46 void (*rgb16to32)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  47 void (*rgb24tobgr24)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  48 void (*rgb24to16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  49 void (*rgb24to15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  50 void (*shuffle_bytes_2103)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  51 void (*rgb32tobgr16)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  52 void (*rgb32tobgr15)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size);
  53
  54 void (*yv12toyuy2)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
  55                    long width, long height,
  56                    long lumStride, long chromStride, long dstStride);
  57 void (*yv12touyvy)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
  58                    long width, long height,
  59                    long lumStride, long chromStride, long dstStride);
  60 void (*yuv422ptoyuy2)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
  61                       long width, long height,
  62                       long lumStride, long chromStride, long dstStride);
  63 void (*yuv422ptouyvy)(const uint8_t *ysrc, const uint8_t *usrc, const uint8_t *vsrc, uint8_t *dst,
  64                       long width, long height,
  65                       long lumStride, long chromStride, long dstStride);
  66 void (*yuy2toyv12)(const uint8_t *src, uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst,
  67                    long width, long height,
  68                    long lumStride, long chromStride, long srcStride);
  69 void (*rgb24toyv12)(const uint8_t *src, uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst,
  70                     long width, long height,
  71                     long lumStride, long chromStride, long srcStride);
  72 void (*planar2x)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long width, long height,
  73                  long srcStride, long dstStride);
  74 void (*interleaveBytes)(const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, uint8_t *dst,
  75                         long width, long height, long src1Stride,
  76                         long src2Stride, long dstStride);
  77 void (*vu9_to_vu12)(const uint8_t *src1, const uint8_t *src2,
  78                     uint8_t *dst1, uint8_t *dst2,
  79                     long width, long height,
  80                     long srcStride1, long srcStride2,
  81                     long dstStride1, long dstStride2);
  82 void (*yvu9_to_yuy2)(const uint8_t *src1, const uint8_t *src2, const uint8_t *src3,
  83                      uint8_t *dst,
  84                      long width, long height,
  85                      long srcStride1, long srcStride2,
  86                      long srcStride3, long dstStride);
  87 void (*uyvytoyuv420)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
  88                      long width, long height,
  89                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
  90 void (*uyvytoyuv422)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
  91                      long width, long height,
  92                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
  93 void (*yuyvtoyuv420)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
  94                      long width, long height,
  95                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
  96 void (*yuyvtoyuv422)(uint8_t *ydst, uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const uint8_t *src,
  97                      long width, long height,
  98                      long lumStride, long chromStride, long srcStride);
  99
 100
 101 #if ARCH_X86
 102 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mmx_ff)       = 0x00000000000000FFULL;
 103 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mmx_null)     = 0x0000000000000000ULL;
 104 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mmx_one)      = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL;
 105 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32b)      = 0x000000FF000000FFULL;
 106 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32g)      = 0x0000FF000000FF00ULL;
 107 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32r)      = 0x00FF000000FF0000ULL;
 108 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32a)      = 0xFF000000FF000000ULL;
 109 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask32)       = 0x00FFFFFF00FFFFFFULL;
 110 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask3216br)   = 0x00F800F800F800F8ULL;
 111 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask3216g)    = 0x0000FC000000FC00ULL;
 112 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask3215g)    = 0x0000F8000000F800ULL;
 113 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mul3216)      = 0x2000000420000004ULL;
 114 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mul3215)      = 0x2000000820000008ULL;
 115 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24b)      = 0x00FF0000FF0000FFULL;
 116 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24g)      = 0xFF0000FF0000FF00ULL;
 117 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24r)      = 0x0000FF0000FF0000ULL;
 118 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24l)      = 0x0000000000FFFFFFULL;
 119 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24h)      = 0x0000FFFFFF000000ULL;
 120 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24hh)     = 0xffff000000000000ULL;
 121 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24hhh)    = 0xffffffff00000000ULL;
 122 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask24hhhh)   = 0xffffffffffff0000ULL;
 123 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15b)      = 0x001F001F001F001FULL; /* 00000000 00011111  xxB */
 124 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15rg)     = 0x7FE07FE07FE07FE0ULL; /* 01111111 11100000  RGx */
 125 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15s)      = 0xFFE0FFE0FFE0FFE0ULL;
 126 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15g)      = 0x03E003E003E003E0ULL;
 127 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask15r)      = 0x7C007C007C007C00ULL;
 128 #define mask16b mask15b
 129 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask16g)      = 0x07E007E007E007E0ULL;
 130 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, mask16r)      = 0xF800F800F800F800ULL;
 131 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, red_16mask)   = 0x0000f8000000f800ULL;
 132 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, green_16mask) = 0x000007e0000007e0ULL;
 133 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, blue_16mask)  = 0x0000001f0000001fULL;
 134 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, red_15mask)   = 0x00007c0000007c00ULL;
 135 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, green_15mask) = 0x000003e0000003e0ULL;
 136 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, blue_15mask)  = 0x0000001f0000001fULL;
 137 #endif /* ARCH_X86 */
 138
 139 #define RGB2YUV_SHIFT 8
 140 #define BY ((int)( 0.098*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 141 #define BV ((int)(-0.071*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 142 #define BU ((int)( 0.439*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 143 #define GY ((int)( 0.504*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 144 #define GV ((int)(-0.368*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 145 #define GU ((int)(-0.291*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 146 #define RY ((int)( 0.257*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 147 #define RV ((int)( 0.439*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 148 #define RU ((int)(-0.148*(1<<RGB2YUV_SHIFT)+0.5))
 149
 150 //Note: We have C, MMX, MMX2, 3DNOW versions, there is no 3DNOW + MMX2 one.
 151 //plain C versions
 152 #undef HAVE_MMX
 153 #undef HAVE_MMX2
 154 #undef HAVE_AMD3DNOW
 155 #undef HAVE_SSE2
 156 #define HAVE_MMX 0
 157 #define HAVE_MMX2 0
 158 #define HAVE_AMD3DNOW 0
 159 #define HAVE_SSE2 0
 160 #define RENAME(a) a ## _C
 161 #include "rgb2rgb_template.c"
 162
 163 #if ARCH_X86
 164
 165 //MMX versions
 166 #undef RENAME
 167 #undef HAVE_MMX
 168 #define HAVE_MMX 1
 169 #define RENAME(a) a ## _MMX
 170 #include "rgb2rgb_template.c"
 171
 172 //MMX2 versions
 173 #undef RENAME
 174 #undef HAVE_MMX2
 175 #define HAVE_MMX2 1
 176 #define RENAME(a) a ## _MMX2
 177 #include "rgb2rgb_template.c"
 178
 179 //SSE2 versions
 180 #undef RENAME
 181 #undef HAVE_SSE2
 182 #define HAVE_SSE2 1
 183 #define RENAME(a) a ## _SSE2
 184 #include "rgb2rgb_template.c"
 185
 186 //3DNOW versions
 187 #undef RENAME
 188 #undef HAVE_MMX2
 189 #undef HAVE_SSE2
 190 #undef HAVE_AMD3DNOW
 191 #define HAVE_MMX2 0
 192 #define HAVE_SSE2 0
 193 #define HAVE_AMD3DNOW 1
 194 #define RENAME(a) a ## _3DNOW
 195 #include "rgb2rgb_template.c"
 196
 197 #endif //ARCH_X86 || ARCH_X86_64
 198
 199 /*
 200  RGB15->RGB16 original by Strepto/Astral
 201  ported to gcc & bugfixed : A'rpi
 202  MMX2, 3DNOW optimization by Nick Kurshev
 203  32-bit C version, and and&add trick by Michael Niedermayer
 204 */
 205
 206 void sws_rgb2rgb_init(int flags)
 207 {
 208 #if HAVE_MMX2 || HAVE_AMD3DNOW || HAVE_MMX
 209     if (flags & SWS_CPU_CAPS_SSE2)
 210         rgb2rgb_init_SSE2();
 211     else if (flags & SWS_CPU_CAPS_MMX2)
 212         rgb2rgb_init_MMX2();
 213     else if (flags & SWS_CPU_CAPS_3DNOW)
 214         rgb2rgb_init_3DNOW();
 215     else if (flags & SWS_CPU_CAPS_MMX)
 216         rgb2rgb_init_MMX();
 217     else
 218 #endif /* HAVE_MMX2 || HAVE_AMD3DNOW || HAVE_MMX */
 219         rgb2rgb_init_C();
 220 }
 221
 222 #if LIBSWSCALE_VERSION_MAJOR < 1
 223 void palette8topacked32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
 224 {
 225     sws_convertPalette8ToPacked32(src, dst, num_pixels, palette);
 226 }
 227
 228 void palette8topacked24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
 229 {
 230     sws_convertPalette8ToPacked24(src, dst, num_pixels, palette);
 231 }
 232
 233 /**
 234  * Palette is assumed to contain BGR16, see rgb32to16 to convert the palette.
 235  */
 236 void palette8torgb16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
 237 {
 238     long i;
 239     for (i=0; i<num_pixels; i++)
 240         ((uint16_t *)dst)[i] = ((const uint16_t *)palette)[src[i]];
 241 }
 242 void palette8tobgr16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long num_pixels, const uint8_t *palette)
 243 {
 244     long i;
 245     for (i=0; i<num_pixels; i++)
 246         ((uint16_t *)dst)[i] = av_bswap16(((const uint16_t *)palette)[src[i]]);
 247 }
 248 #endif
 249
 250 void rgb32to24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 251 {
 252     long i;
 253     long num_pixels = src_size >> 2;
 254     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
 255 #if HAVE_BIGENDIAN
 256         /* RGB32 (= A,B,G,R) -> BGR24 (= B,G,R) */
 257         dst[3*i + 0] = src[4*i + 1];
 258         dst[3*i + 1] = src[4*i + 2];
 259         dst[3*i + 2] = src[4*i + 3];
 260 #else
 261         dst[3*i + 0] = src[4*i + 2];
 262         dst[3*i + 1] = src[4*i + 1];
 263         dst[3*i + 2] = src[4*i + 0];
 264 #endif
 265     }
 266 }
 267
 268 void rgb24to32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 269 {
 270     long i;
 271     for (i=0; 3*i<src_size; i++) {
 272 #if HAVE_BIGENDIAN
 273         /* RGB24 (= R,G,B) -> BGR32 (= A,R,G,B) */
 274         dst[4*i + 0] = 255;
 275         dst[4*i + 1] = src[3*i + 0];
 276         dst[4*i + 2] = src[3*i + 1];
 277         dst[4*i + 3] = src[3*i + 2];
 278 #else
 279         dst[4*i + 0] = src[3*i + 2];
 280         dst[4*i + 1] = src[3*i + 1];
 281         dst[4*i + 2] = src[3*i + 0];
 282         dst[4*i + 3] = 255;
 283 #endif
 284     }
 285 }
 286
 287 void rgb16tobgr32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 288 {
 289     const uint16_t *end;
 290     uint8_t *d = dst;
 291     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
 292     end = s + src_size/2;
 293     while (s < end) {
 294         register uint16_t bgr;
 295         bgr = *s++;
 296 #if HAVE_BIGENDIAN
 297         *d++ = 255;
 298         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
 299         *d++ = (bgr&0x7E0)>>3;
 300         *d++ = (bgr&0xF800)>>8;
 301 #else
 302         *d++ = (bgr&0xF800)>>8;
 303         *d++ = (bgr&0x7E0)>>3;
 304         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
 305         *d++ = 255;
 306 #endif
 307     }
 308 }
 309
 310 void rgb16to24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 311 {
 312     const uint16_t *end;
 313     uint8_t *d = dst;
 314     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
 315     end = s + src_size/2;
 316     while (s < end) {
 317         register uint16_t bgr;
 318         bgr = *s++;
 319         *d++ = (bgr&0xF800)>>8;
 320         *d++ = (bgr&0x7E0)>>3;
 321         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
 322     }
 323 }
 324
 325 void rgb16tobgr16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 326 {
 327     long i;
 328     long num_pixels = src_size >> 1;
 329
 330     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
 331         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
 332         ((uint16_t*)dst)[i] = (rgb>>11) | (rgb&0x7E0) | (rgb<<11);
 333     }
 334 }
 335
 336 void rgb16tobgr15(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 337 {
 338     long i;
 339     long num_pixels = src_size >> 1;
 340
 341     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
 342         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
 343         ((uint16_t*)dst)[i] = (rgb>>11) | ((rgb&0x7C0)>>1) | ((rgb&0x1F)<<10);
 344     }
 345 }
 346
 347 void rgb15tobgr32(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 348 {
 349     const uint16_t *end;
 350     uint8_t *d = dst;
 351     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
 352     end = s + src_size/2;
 353     while (s < end) {
 354         register uint16_t bgr;
 355         bgr = *s++;
 356 #if HAVE_BIGENDIAN
 357         *d++ = 255;
 358         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
 359         *d++ = (bgr&0x3E0)>>2;
 360         *d++ = (bgr&0x7C00)>>7;
 361 #else
 362         *d++ = (bgr&0x7C00)>>7;
 363         *d++ = (bgr&0x3E0)>>2;
 364         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
 365         *d++ = 255;
 366 #endif
 367     }
 368 }
 369
 370 void rgb15to24(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 371 {
 372     const uint16_t *end;
 373     uint8_t *d = dst;
 374     const uint16_t *s = (const uint16_t *)src;
 375     end = s + src_size/2;
 376     while (s < end) {
 377         register uint16_t bgr;
 378         bgr = *s++;
 379         *d++ = (bgr&0x7C00)>>7;
 380         *d++ = (bgr&0x3E0)>>2;
 381         *d++ = (bgr&0x1F)<<3;
 382     }
 383 }
 384
 385 void rgb15tobgr16(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 386 {
 387     long i;
 388     long num_pixels = src_size >> 1;
 389
 390     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
 391         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
 392         ((uint16_t*)dst)[i] = ((rgb&0x7C00)>>10) | ((rgb&0x3E0)<<1) | (rgb<<11);
 393     }
 394 }
 395
 396 void rgb15tobgr15(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 397 {
 398     long i;
 399     long num_pixels = src_size >> 1;
 400
 401     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
 402         unsigned br;
 403         unsigned rgb = ((const uint16_t*)src)[i];
 404         br = rgb&0x7c1F;
 405         ((uint16_t*)dst)[i] = (br>>10) | (rgb&0x3E0) | (br<<10);
 406     }
 407 }
 408
 409 void bgr8torgb8(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size)
 410 {
 411     long i;
 412     long num_pixels = src_size;
 413     for (i=0; i<num_pixels; i++) {
 414         unsigned b,g,r;
 415         register uint8_t rgb;
 416         rgb = src[i];
 417         r = (rgb&0x07);
 418         g = (rgb&0x38)>>3;
 419         b = (rgb&0xC0)>>6;
 420         dst[i] = ((b<<1)&0x07) | ((g&0x07)<<3) | ((r&0x03)<<6);
 421     }
 422 }
 423
 424 #define DEFINE_SHUFFLE_BYTES(a, b, c, d)                                \
 425 void shuffle_bytes_##a##b##c##d(const uint8_t *src, uint8_t *dst, long src_size) \
 426 {                                                                       \
 427     long i;                                                             \
 428                                                                         \
 429     for (i = 0; i < src_size; i+=4) {                                   \
 430         dst[i + 0] = src[i + a];                                        \
 431         dst[i + 1] = src[i + b];                                        \
 432         dst[i + 2] = src[i + c];                                        \
 433         dst[i + 3] = src[i + d];                                        \
 434     }                                                                   \
 435 }
 436
 437 DEFINE_SHUFFLE_BYTES(0, 3, 2, 1);
 438 DEFINE_SHUFFLE_BYTES(1, 2, 3, 0);
 439 DEFINE_SHUFFLE_BYTES(3, 0, 1, 2);
 440 DEFINE_SHUFFLE_BYTES(3, 2, 1, 0);
 441