]> git.sesse.net Git - mlt/blob - mlt/src/framework/mlt_frame.c
16d51f89adc78e9c96d8c4efc90cbb1c350316a1
[mlt] / mlt / src / framework / mlt_frame.c
1 /*
2  * mlt_frame.c -- interface for all frame classes
3  * Copyright (C) 2003-2004 Ushodaya Enterprises Limited
4  * Author: Charles Yates <charles.yates@pandora.be>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "mlt_frame.h"
23 #include <stdio.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <string.h>
26
27 typedef struct
28 {
29         mlt_image_format vfmt;
30         int width;
31         int height;
32         uint8_t *image;
33         uint8_t *alpha;
34         mlt_audio_format afmt;
35         int16_t *audio;
36 }
37 frame_test;
38
39 static frame_test test_card = { mlt_image_none, 0, 0, NULL, NULL, mlt_audio_none, NULL };
40
41 /** Constructor for a frame.
42 */
43
44 mlt_frame mlt_frame_init( )
45 {
46         // Allocate a frame
47         mlt_frame this = calloc( sizeof( struct mlt_frame_s ), 1 );
48
49         if ( this != NULL )
50         {
51                 // Initialise the properties
52                 mlt_properties properties = &this->parent;
53                 mlt_properties_init( properties, this );
54
55                 // Set default properties on the frame
56                 mlt_properties_set_timecode( properties, "timecode", 0.0 );
57                 mlt_properties_set_data( properties, "image", NULL, 0, NULL, NULL );
58                 mlt_properties_set_int( properties, "width", 720 );
59                 mlt_properties_set_int( properties, "height", 576 );
60                 mlt_properties_set_double( properties, "aspect_ratio", 4.0 / 3.0 );
61                 mlt_properties_set_data( properties, "audio", NULL, 0, NULL, NULL );
62                 mlt_properties_set_data( properties, "alpha", NULL, 0, NULL, NULL );
63         }
64         return this;
65 }
66
67 /** Fetch the frames properties.
68 */
69
70 mlt_properties mlt_frame_properties( mlt_frame this )
71 {
72         return &this->parent;
73 }
74
75 /** Check if we have a way to derive something other than a test card.
76 */
77
78 int mlt_frame_is_test_card( mlt_frame this )
79 {
80         return this->stack_get_image_size == 0;
81 }
82
83 /** Get the aspect ratio of the frame.
84 */
85
86 double mlt_frame_get_aspect_ratio( mlt_frame this )
87 {
88         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
89         return mlt_properties_get_double( properties, "aspect_ratio" );
90 }
91
92 /** Set the aspect ratio of the frame.
93 */
94
95 int mlt_frame_set_aspect_ratio( mlt_frame this, double value )
96 {
97         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
98         return mlt_properties_set_double( properties, "aspect_ratio", value );
99 }
100
101 /** Get the timecode of this frame.
102 */
103
104 mlt_timecode mlt_frame_get_timecode( mlt_frame this )
105 {
106         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
107         return mlt_properties_get_timecode( properties, "timecode" );
108 }
109
110 /** Set the timecode of this frame.
111 */
112
113 int mlt_frame_set_timecode( mlt_frame this, mlt_timecode value )
114 {
115         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
116         return mlt_properties_set_timecode( properties, "timecode", value );
117 }
118
119 /** Stack a get_image callback.
120 */
121
122 int mlt_frame_push_get_image( mlt_frame this, mlt_get_image get_image )
123 {
124         int ret = this->stack_get_image_size >= 10;
125         if ( ret == 0 )
126                 this->stack_get_image[ this->stack_get_image_size ++ ] = get_image;
127         return ret;
128 }
129
130 /** Pop a get_image callback.
131 */
132
133 mlt_get_image mlt_frame_pop_get_image( mlt_frame this )
134 {
135         mlt_get_image result = NULL;
136         if ( this->stack_get_image_size > 0 )
137                 result = this->stack_get_image[ -- this->stack_get_image_size ];
138         return result;
139 }
140
141 /** Push a frame.
142 */
143
144 int mlt_frame_push_frame( mlt_frame this, mlt_frame that )
145 {
146         int ret = this->stack_frame_size >= 10;
147         if ( ret == 0 )
148                 this->stack_frame[ this->stack_frame_size ++ ] = that;
149         return ret;
150 }
151
152 /** Pop a frame.
153 */
154
155 mlt_frame mlt_frame_pop_frame( mlt_frame this )
156 {
157         mlt_frame result = NULL;
158         if ( this->stack_frame_size > 0 )
159                 result = this->stack_frame[ -- this->stack_frame_size ];
160         return result;
161 }
162
163 int mlt_frame_get_image( mlt_frame this, uint8_t **buffer, mlt_image_format *format, int *width, int *height, int writable )
164 {
165         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
166         mlt_get_image get_image = mlt_frame_pop_get_image( this );
167         
168         if ( get_image != NULL )
169         {
170                 return get_image( this, buffer, format, width, height, writable );
171         }
172         else if ( mlt_properties_get_data( properties, "image", NULL ) != NULL )
173         {
174                 *format = mlt_image_yuv422;
175                 *buffer = mlt_properties_get_data( properties, "image", NULL );
176                 *width = mlt_properties_get_int( properties, "width" );
177                 *height = mlt_properties_get_int( properties, "height" );
178         }
179         else
180         {
181                 if ( test_card.vfmt != *format )
182                 {
183                         uint8_t *p;
184                         uint8_t *q;
185                         
186                         test_card.vfmt = *format;
187                         test_card.width = *width == 0 ? 720 : *width;
188                         test_card.height = *height == 0 ? 576 : *height;
189
190                         switch( *format )
191                         {
192                                 case mlt_image_none:
193                                         break;
194                                 case mlt_image_rgb24:
195                                         test_card.image = realloc( test_card.image, test_card.width * test_card.height * 3 );
196                                         memset( test_card.image, 255, test_card.width * test_card.height * 3 );
197                                         break;
198                                 case mlt_image_rgb24a:
199                                         test_card.image = realloc( test_card.image, test_card.width * test_card.height * 4 );
200                                         memset( test_card.image, 255, test_card.width * test_card.height * 4 );
201                                         break;
202                                 case mlt_image_yuv422:
203                                         test_card.image = realloc( test_card.image, test_card.width * test_card.height * 2 );
204                                         p = test_card.image;
205                                         q = test_card.image + test_card.width * test_card.height * 2;
206                                         while ( p != q )
207                                         {
208                                                 *p ++ = 255;
209                                                 *p ++ = 128;
210                                         }
211                                         break;
212                                 case mlt_image_yuv420p:
213                                         test_card.image = realloc( test_card.image, test_card.width * test_card.height * 3 / 2 );
214                                         memset( test_card.image, 255, test_card.width * test_card.height * 3 / 2 );
215                                         break;
216                         }
217                 }
218
219                 *width = test_card.width;
220                 *height = test_card.height;
221                 *buffer = test_card.image;
222         }
223
224         return 0;
225 }
226
227 uint8_t *mlt_frame_get_alpha_mask( mlt_frame this )
228 {
229         if ( this->get_alpha_mask != NULL )
230                 return this->get_alpha_mask( this );
231         return test_card.alpha;
232 }
233
234 int mlt_frame_get_audio( mlt_frame this, int16_t **buffer, mlt_audio_format *format, int *frequency, int *channels, int *samples )
235 {
236         if ( this->get_audio != NULL )
237         {
238                 return this->get_audio( this, buffer, format, frequency, channels, samples );
239         }
240         else
241         {
242                 if ( test_card.afmt != *format )
243                 {
244                         test_card.afmt = *format;
245                         test_card.audio = realloc( test_card.audio, 1920 * 2 * sizeof( int16_t ) );
246                         memset( test_card.audio, 0, 1920 * 2 * sizeof( int16_t ) );
247                 }
248                 
249                 *buffer = test_card.audio;
250                 *frequency = 48000;
251                 *channels = 2;
252                 *samples = 1920;
253         }
254         return 0;
255 }
256
257 void mlt_frame_close( mlt_frame this )
258 {
259         mlt_frame frame = mlt_frame_pop_frame( this );
260         
261         while ( frame != NULL )
262         {
263                 mlt_frame_close( frame);
264                 frame = mlt_frame_pop_frame( this );
265         }
266         
267         mlt_properties_close( &this->parent );
268
269         free( this );
270 }
271
272 /***** convenience functions *****/
273 #define RGB2YUV(r, g, b, y, u, v)\
274   y = (306*r + 601*g + 117*b)  >> 10;\
275   u = ((-172*r - 340*g + 512*b) >> 10)  + 128;\
276   v = ((512*r - 429*g - 83*b) >> 10) + 128;\
277   y = y < 0 ? 0 : y;\
278   u = u < 0 ? 0 : u;\
279   v = v < 0 ? 0 : v;\
280   y = y > 255 ? 255 : y;\
281   u = u > 255 ? 255 : u;\
282   v = v > 255 ? 255 : v
283
284 int mlt_convert_rgb24a_to_yuv422( uint8_t *rgba, int width, int height, int stride, uint8_t *yuv, uint8_t *alpha )
285 {
286         int ret = 0;
287         register int y0, y1, u0, u1, v0, v1;
288         register int r, g, b;
289         register uint8_t *d = yuv;
290         register int i, j;
291
292         for ( i = 0; i < height; i++ )
293         {
294                 register uint8_t *s = rgba + ( stride * i );
295                 for ( j = 0; j < ( width / 2 ); j++ )
296                 {
297                         r = *s++;
298                         g = *s++;
299                         b = *s++;
300                         *alpha++ = *s++;
301                         RGB2YUV (r, g, b, y0, u0 , v0);
302                         r = *s++;
303                         g = *s++;
304                         b = *s++;
305                         *alpha++ = *s++;
306                         RGB2YUV (r, g, b, y1, u1 , v1);
307                         *d++ = y0;
308                         *d++ = (u0+u1) >> 1;
309                         *d++ = y1;
310                         *d++ = (v0+v1) >> 1;
311                 }
312                 if ( width % 2 )
313                 {
314                         r = *s++;
315                         g = *s++;
316                         b = *s++;
317                         *alpha++ = *s++;
318                         RGB2YUV (r, g, b, y0, u0 , v0);
319                         *d++ = y0;
320                         *d++ = u0;
321                 }
322         }
323         return ret;
324 }
325
326 int mlt_convert_rgb24_to_yuv422( uint8_t *rgb, int width, int height, int stride, uint8_t *yuv )
327 {
328         int ret = 0;
329         register int y0, y1, u0, u1, v0, v1;
330         register int r, g, b;
331         register uint8_t *d = yuv;
332         register int i, j;
333
334         for ( i = 0; i < height; i++ )
335         {
336                 register uint8_t *s = rgb + ( stride * i );
337                 for ( j = 0; j < ( width / 2 ); j++ )
338                 {
339                         r = *s++;
340                         g = *s++;
341                         b = *s++;
342                         RGB2YUV (r, g, b, y0, u0 , v0);
343                         r = *s++;
344                         g = *s++;
345                         b = *s++;
346                         RGB2YUV (r, g, b, y1, u1 , v1);
347                         *d++ = y0;
348                         *d++ = (u0+u1) >> 1;
349                         *d++ = y1;
350                         *d++ = (v0+v1) >> 1;
351                 }
352                 if ( width % 2 )
353                 {
354                         r = *s++;
355                         g = *s++;
356                         b = *s++;
357                         RGB2YUV (r, g, b, y0, u0 , v0);
358                         *d++ = y0;
359                         *d++ = u0;
360                 }
361         }
362         return ret;
363 }
364
365 int mlt_convert_yuv420p_to_yuv422( uint8_t *yuv420p, int width, int height, int stride, uint8_t *yuv )
366 {
367         int ret = 0;
368         register int i, j;
369
370         int half = width >> 1;
371
372         uint8_t *Y = yuv420p;
373         uint8_t *U = Y + width * height;
374         uint8_t *V = U + width * height / 4;
375
376         register uint8_t *d = yuv;
377
378         for ( i = 0; i < height; i++ )
379         {
380                 register uint8_t *u = U + ( i / 2 ) * ( half );
381                 register uint8_t *v = V + ( i / 2 ) * ( half );
382
383                 for ( j = 0; j < half; j++ )
384                 {
385                         *d ++ = *Y ++;
386                         *d ++ = *u ++;
387                         *d ++ = *Y ++;
388                         *d ++ = *v ++;
389                 }
390         }
391         return ret;
392 }
393
394 int mlt_frame_composite_yuv( mlt_frame this, mlt_frame that, int x, int y, float weight )
395 {
396         int ret = 0;
397         int width_src, height_src;
398         int width_dest, height_dest;
399         mlt_image_format format_src, format_dest;
400         uint8_t *p_src, *p_dest;
401         int i, j;
402         int stride_src;
403         int stride_dest;
404         int x_src = 0, y_src = 0;
405
406         // optimization point - no work to do
407         if ( ( x < 0 && -x >= width_src ) || ( y < 0 && -y >= height_src ) )
408                 return ret;
409
410         format_src = mlt_image_yuv422;
411         format_dest = mlt_image_yuv422;
412         
413         mlt_frame_get_image( this, &p_dest, &format_dest, &width_dest, &height_dest, 1 /* writable */ );
414         mlt_frame_get_image( that, &p_src, &format_src, &width_src, &height_src, 0 /* writable */ );
415         
416         stride_src = width_src * 2;
417         stride_dest = width_dest * 2;
418         
419         // crop overlay off the left edge of frame
420         if ( x < 0 )
421         {
422                 x_src = -x;
423                 width_src -= x_src;
424                 x = 0;
425         }
426         
427         // crop overlay beyond right edge of frame
428         else if ( x + width_src > width_dest )
429                 width_src = width_dest - x;
430
431         // crop overlay off the top edge of the frame
432         if ( y < 0 )
433         {
434                 y_src = -y;
435                 height_src -= y_src;
436         }
437         // crop overlay below bottom edge of frame
438         else if ( y + height_src > height_dest )
439                 height_src = height_dest - y;
440
441         // offset pointer into overlay buffer based on cropping
442         p_src += x_src * 2 + y_src * stride_src;
443
444         // offset pointer into frame buffer based upon positive, even coordinates only!
445 //      if ( interlaced && y % 2 )
446 //              ++y;
447         p_dest += ( x < 0 ? 0 : x ) * 2 + ( y < 0 ? 0 : y ) * stride_dest;
448
449         // Get the alpha channel of the overlay
450         uint8_t *p_alpha = mlt_frame_get_alpha_mask( that );
451
452         // offset pointer into alpha channel based upon cropping
453         if ( p_alpha )
454                 p_alpha += x_src + y_src * stride_src / 2;
455
456         // now do the compositing only to cropped extents
457         for ( i = 0; i < height_src; i++ )
458         {
459                 uint8_t *p = p_src;
460                 uint8_t *q = p_dest;
461                 uint8_t *o = p_dest;
462                 uint8_t *z = p_alpha;
463
464                 for ( j = 0; j < width_src; j ++ )
465                 {
466                                 uint8_t y = *p ++;
467                                 uint8_t uv = *p ++;
468                                 uint8_t a = ( z == NULL ) ? 255 : *z ++;
469                                 float value = ( weight * ( float ) a / 255.0 );
470                                 *o ++ = (uint8_t)( y * value + *q++ * ( 1 - value ) );
471                                 *o ++ = (uint8_t)( uv * value + *q++ * ( 1 - value ) );
472                 }
473
474                 p_src += stride_src;
475                 p_dest += stride_dest;
476                 if ( p_alpha )
477                         p_alpha += stride_src / 2;
478         }
479
480         return ret;
481 }
482
483 void *memfill( void *dst, void *src, int l, int elements )
484 {
485         int i = 0;
486         for ( i = 0; i < elements; i ++ )
487                 dst = memcpy( dst, src, l ) + l;
488         return dst;
489 }
490
491 void mlt_resize_yuv422( uint8_t *output, int owidth, int oheight, uint8_t *input, int iwidth, int iheight )
492 {
493         // Calculate strides
494         int istride = iwidth * 2;
495         int ostride = owidth * 2;
496
497         iwidth = iwidth - ( iwidth % 4 );
498         owidth = owidth - ( owidth % 4 );
499         iheight = iheight - ( iheight % 2 );
500         oheight = oheight - ( oheight % 2 );
501
502         // Coordinates (0,0 is middle of output)
503         int y;
504
505         // Calculate ranges
506         int out_x_range = owidth / 2;
507         int out_y_range = oheight / 2;
508         int in_x_range = iwidth / 2 < out_x_range ? iwidth / 2 : out_x_range;
509         int in_y_range = iheight / 2 < out_y_range ? iheight / 2 : out_y_range;
510
511         // Output pointers
512         uint8_t *out_line = output;
513         uint8_t *out_ptr = out_line;
514
515         // Calculate a middle and possibly invalid pointer in the input
516         uint8_t *in_middle = input + istride * ( iheight / 2 ) + ( iwidth / 2 ) * 2;
517         int in_line = - in_y_range * istride - in_x_range * 2;
518
519         uint8_t black[ 2 ] = { 16, 128 };
520
521         // Loop for the entirety of our output height.
522         for ( y = - out_y_range; y < out_y_range ; y ++ )
523         {
524         // Start at the beginning of the line
525         out_ptr = out_line;
526
527                 if ( abs( y ) < iheight / 2 )
528                 {
529                         // Fill the outer part with black
530                         out_ptr = memfill( out_ptr, black, 2, out_x_range - in_x_range );
531
532                 // We're in the input range for this row.
533                         memcpy( out_ptr, in_middle + in_line, 2 * iwidth );
534                         out_ptr += 2 * iwidth;
535
536                         // Fill the outer part with black
537                         out_ptr = memfill( out_ptr, black, 2, out_x_range - in_x_range );
538
539                 // Move to next input line
540                 in_line += istride;
541                 }
542                 else
543                 {
544                         // Fill whole line with black
545                         out_ptr = memfill( out_ptr, black, 2, owidth );
546                 }
547
548         // Move to next output line
549         out_line += ostride;
550         }
551 }
552
553 /** A resizing function for yuv422 frames - this does not rescale, but simply
554         resizes. It assumes yuv422 images available on the frame so use with care.
555 */
556
557 uint8_t *mlt_frame_resize_yuv422( mlt_frame this, int owidth, int oheight )
558 {
559         // Get properties
560         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
561
562         // Get the input image, width and height
563         uint8_t *input = mlt_properties_get_data( properties, "image", NULL );
564         int iwidth = mlt_properties_get_int( properties, "width" );
565         int iheight = mlt_properties_get_int( properties, "height" );
566
567         // If width and height are correct, don't do anything
568         if ( iwidth != owidth || iheight != oheight )
569         {
570                 // Create the output image
571                 uint8_t *output = malloc( owidth * oheight * 2 );
572
573                 // Call the generic resize
574                 mlt_resize_yuv422( output, owidth, oheight, input, iwidth, iheight );
575
576                 // Now update the frame
577                 mlt_properties_set_data( properties, "image", output, owidth * oheight * 2, free, NULL );
578                 mlt_properties_set_int( properties, "width", owidth );
579                 mlt_properties_set_int( properties, "height", oheight );
580
581                 // Return the output
582                 return output;
583         }
584
585         // No change, return input
586         return input;
587 }
588
589 /** A rescaling function for yuv422 frames - low quality, and provided for testing
590         only. It assumes yuv422 images available on the frame so use with care.
591 */
592
593 uint8_t *mlt_frame_rescale_yuv422( mlt_frame this, int owidth, int oheight )
594 {
595         // Get properties
596         mlt_properties properties = mlt_frame_properties( this );
597
598         // Get the input image, width and height
599         uint8_t *input = mlt_properties_get_data( properties, "image", NULL );
600         int iwidth = mlt_properties_get_int( properties, "width" );
601         int iheight = mlt_properties_get_int( properties, "height" );
602
603         // If width and height are correct, don't do anything
604         if ( iwidth != owidth || iheight != oheight )
605         {
606                 // Create the output image
607                 uint8_t *output = malloc( owidth * oheight * 2 );
608
609                 // Calculate strides
610                 int istride = iwidth * 2;
611                 int ostride = owidth * 2;
612
613                 iwidth = iwidth - ( iwidth % 4 );
614
615         // Coordinates (0,0 is middle of output)
616         int y, x;
617
618                 // Derived coordinates
619                 int dy, dx;
620
621         // Calculate ranges
622         int out_x_range = owidth / 2;
623         int out_y_range = oheight / 2;
624         int in_x_range = iwidth / 2;
625         int in_y_range = iheight / 2;
626
627         // Output pointers
628         uint8_t *out_line = output;
629         uint8_t *out_ptr;
630
631         // Calculate a middle pointer
632         uint8_t *in_middle = input + istride * in_y_range + in_x_range * 2;
633         uint8_t *in_line;
634                 uint8_t *in_ptr;
635
636                 // Generate the affine transform scaling values
637                 float scale_width = ( float )iwidth / ( float )owidth;
638                 float scale_height = ( float )iheight / ( float )oheight;
639
640         // Loop for the entirety of our output height.
641         for ( y = - out_y_range; y < out_y_range ; y ++ )
642         {
643                         // Calculate the derived y value
644                         dy = scale_height * y;
645
646                 // Start at the beginning of the line
647                 out_ptr = out_line;
648         
649                 // Pointer to the middle of the input line
650                 in_line = in_middle + dy * istride;
651         
652                 // Loop for the entirety of our output row.
653                 for ( x = - out_x_range; x < out_x_range; x += 1 )
654                 {
655                                 // Calculated the derived x
656                                 dx = scale_width * x;
657
658                 // Check if x and y are in the valid input range.
659                 if ( abs( dx ) < in_x_range && abs( dy ) < in_y_range  )
660                 {
661                         // We're in the input range for this row.
662                                         in_ptr = in_line + ( dx >> 1 ) * 4 - 2 * ( x & 1 );
663                         *out_ptr ++ = *in_ptr ++;
664                         *out_ptr ++ = *in_ptr ++;
665                 }
666                 else
667                 {
668                         // We're not in the input range for this row.
669                         *out_ptr ++ = 16;
670                         *out_ptr ++ = 128;
671                 }
672                 }
673
674                 // Move to next output line
675                 out_line += ostride;
676         }
677
678                 // Now update the frame
679                 mlt_properties_set_data( properties, "image", output, owidth * oheight * 2, free, NULL );
680                 mlt_properties_set_int( properties, "width", owidth );
681                 mlt_properties_set_int( properties, "height", oheight );
682
683                 // Return the output
684                 return output;
685         }
686
687         // No change, return input
688         return input;
689 }
690