git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/video_chroma/i420_rgb.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * i420_rgb.c : YUV to bitmap RGB conversion module for vlc
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2000, 2001 VideoLAN
   5  * $Id: i420_rgb.c,v 1.3 2002/11/25 19:29:10 sam Exp $
   6  *
   7  * Authors: Samuel Hocevar <sam@zoy.org>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 /*****************************************************************************
  25  * Preamble
  26  *****************************************************************************/
  27 #include <math.h>                                            /* exp(), pow() */
  28 #include <string.h>                                            /* strerror() */
  29 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
  30
  31 #include <vlc/vlc.h>
  32 #include <vlc/vout.h>
  33
  34 #include "i420_rgb.h"
  35 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  36 #   include "i420_rgb_c.h"
  37 #endif
  38
  39 /*****************************************************************************
  40  * RGB2PIXEL: assemble RGB components to a pixel value, returns a uint32_t
  41  *****************************************************************************/
  42 #define RGB2PIXEL( p_vout, i_r, i_g, i_b )          \
  43     (((((uint32_t)i_r) >> p_vout->output.i_rrshift) \
  44                        << p_vout->output.i_lrshift) \
  45    | ((((uint32_t)i_g) >> p_vout->output.i_rgshift) \
  46                        << p_vout->output.i_lgshift) \
  47    | ((((uint32_t)i_b) >> p_vout->output.i_rbshift) \
  48                        << p_vout->output.i_lbshift))
  49
  50 /*****************************************************************************
  51  * Local and extern prototypes.
  52  *****************************************************************************/
  53 static int  Activate   ( vlc_object_t * );
  54 static void Deactivate ( vlc_object_t * );
  55
  56 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  57 static void SetGammaTable       ( int *pi_table, double f_gamma );
  58 static void SetYUV              ( vout_thread_t * );
  59 static void Set8bppPalette      ( vout_thread_t *, u8 * );
  60 #endif
  61
  62 /*****************************************************************************
  63  * Module descriptor.
  64  *****************************************************************************/
  65 vlc_module_begin();
  66 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  67     set_description( _("I420,IYUV,YV12 to "
  68                        "RGB2,RV15,RV16,RV24,RV32 conversions") );
  69     set_capability( "chroma", 80 );
  70 #elif defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb_mmx)
  71     set_description( _( "MMX I420,IYUV,YV12 to "
  72                         "RV15,RV16,RV24,RV32 conversions") );
  73     set_capability( "chroma", 100 );
  74     add_requirement( MMX );
  75 #endif
  76     set_callbacks( Activate, Deactivate );
  77 vlc_module_end();
  78
  79 /*****************************************************************************
  80  * Activate: allocate a chroma function
  81  *****************************************************************************
  82  * This function allocates and initializes a chroma function
  83  *****************************************************************************/
  84 static int Activate( vlc_object_t *p_this )
  85 {
  86     vout_thread_t *p_vout = (vout_thread_t *)p_this;
  87 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  88     size_t i_tables_size;
  89 #endif
  90
  91     if( p_vout->render.i_width & 1 || p_vout->render.i_height & 1 )
  92     {
  93         return -1;
  94     }
  95
  96     switch( p_vout->render.i_chroma )
  97     {
  98         case VLC_FOURCC('Y','V','1','2'):
  99         case VLC_FOURCC('I','4','2','0'):
 100         case VLC_FOURCC('I','Y','U','V'):
 101             switch( p_vout->output.i_chroma )
 102             {
 103 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 104                 case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 105                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB8);
 106                     break;
 107 #endif
 108                 case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 109                 case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 110 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb_mmx)
 111                     /* If we don't have support for the bitmasks, bail out */
 112                     if( ( p_vout->output.i_rmask != 0x7c00
 113                            || p_vout->output.i_gmask != 0x03e0
 114                            || p_vout->output.i_bmask != 0x001f )
 115                      && ( p_vout->output.i_rmask != 0xf800
 116                            || p_vout->output.i_gmask != 0x07e0
 117                            || p_vout->output.i_bmask != 0x001f ) )
 118                     {
 119                         return -1;
 120                     }
 121 #endif
 122                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB16);
 123                     break;
 124
 125                 case VLC_FOURCC('R','V','2','4'):
 126                 case VLC_FOURCC('R','V','3','2'):
 127 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb_mmx)
 128                     /* If we don't have support for the bitmasks, bail out */
 129                     if( p_vout->output.i_rmask != 0x00ff0000
 130                          || p_vout->output.i_gmask != 0x0000ff00
 131                          || p_vout->output.i_bmask != 0x000000ff )
 132                     {
 133                         return -1;
 134                     }
 135 #endif
 136                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB32);
 137                     break;
 138
 139                 default:
 140                     return -1;
 141             }
 142             break;
 143
 144         default:
 145             return -1;
 146     }
 147
 148     p_vout->chroma.p_sys = malloc( sizeof( chroma_sys_t ) );
 149     if( p_vout->chroma.p_sys == NULL )
 150     {
 151         return -1;
 152     }
 153
 154     switch( p_vout->output.i_chroma )
 155     {
 156 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 157         case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 158             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = malloc( VOUT_MAX_WIDTH );
 159             break;
 160 #endif
 161
 162         case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 163         case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 164             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = malloc( VOUT_MAX_WIDTH * 2 );
 165             break;
 166
 167         case VLC_FOURCC('R','V','2','4'):
 168         case VLC_FOURCC('R','V','3','2'):
 169             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = malloc( VOUT_MAX_WIDTH * 4 );
 170             break;
 171
 172         default:
 173             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = NULL;
 174             break;
 175     }
 176
 177     if( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer == NULL )
 178     {
 179         free( p_vout->chroma.p_sys );
 180         return -1;
 181     }
 182
 183     p_vout->chroma.p_sys->p_offset = malloc( p_vout->output.i_width
 184                     * ( ( p_vout->output.i_chroma
 185                            == VLC_FOURCC('R','G','B','2') ) ? 2 : 1 )
 186                     * sizeof( int ) );
 187     if( p_vout->chroma.p_sys->p_offset == NULL )
 188     {
 189         free( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer );
 190         free( p_vout->chroma.p_sys );
 191         return -1;
 192     }
 193
 194 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 195     switch( p_vout->output.i_chroma )
 196     {
 197     case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 198         i_tables_size = sizeof( u8 ) * PALETTE_TABLE_SIZE;
 199         break;
 200     case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 201     case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 202         i_tables_size = sizeof( u16 ) * RGB_TABLE_SIZE;
 203         break;
 204     default: /* RV24, RV32 */
 205         i_tables_size = sizeof( u32 ) * RGB_TABLE_SIZE;
 206         break;
 207     }
 208
 209     p_vout->chroma.p_sys->p_base = malloc( i_tables_size );
 210     if( p_vout->chroma.p_sys->p_base == NULL )
 211     {
 212         free( p_vout->chroma.p_sys->p_offset );
 213         free( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer );
 214         free( p_vout->chroma.p_sys );
 215         return -1;
 216     }
 217
 218     SetYUV( p_vout );
 219 #endif
 220
 221     return 0;
 222 }
 223
 224 /*****************************************************************************
 225  * Deactivate: free the chroma function
 226  *****************************************************************************
 227  * This function frees the previously allocated chroma function
 228  *****************************************************************************/
 229 static void Deactivate( vlc_object_t *p_this )
 230 {
 231     vout_thread_t *p_vout = (vout_thread_t *)p_this;
 232
 233 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 234     free( p_vout->chroma.p_sys->p_base );
 235 #endif
 236     free( p_vout->chroma.p_sys->p_offset );
 237     free( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer );
 238     free( p_vout->chroma.p_sys );
 239 }
 240
 241 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 242 /*****************************************************************************
 243  * SetGammaTable: return intensity table transformed by gamma curve.
 244  *****************************************************************************
 245  * pi_table is a table of 256 entries from 0 to 255.
 246  *****************************************************************************/
 247 static void SetGammaTable( int *pi_table, double f_gamma )
 248 {
 249     int i_y;                                               /* base intensity */
 250
 251     /* Use exp(gamma) instead of gamma */
 252     f_gamma = exp( f_gamma );
 253
 254     /* Build gamma table */
 255     for( i_y = 0; i_y < 256; i_y++ )
 256     {
 257         pi_table[ i_y ] = (int)( pow( (double)i_y / 256, f_gamma ) * 256 );
 258     }
 259 }
 260
 261 /*****************************************************************************
 262  * SetYUV: compute tables and set function pointers
 263  *****************************************************************************/
 264 static void SetYUV( vout_thread_t *p_vout )
 265 {
 266     int         pi_gamma[256];                                /* gamma table */
 267     int         i_index;                                  /* index in tables */
 268
 269     /* Build gamma table */
 270     SetGammaTable( pi_gamma, p_vout->f_gamma );
 271
 272     /*
 273      * Set pointers and build YUV tables
 274      */
 275
 276     /* Color: build red, green and blue tables */
 277     switch( p_vout->output.i_chroma )
 278     {
 279     case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 280         p_vout->chroma.p_sys->p_rgb8 = (u8 *)p_vout->chroma.p_sys->p_base;
 281         Set8bppPalette( p_vout, p_vout->chroma.p_sys->p_rgb8 );
 282         break;
 283
 284     case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 285     case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 286         p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16 = (u16 *)p_vout->chroma.p_sys->p_base;
 287         for( i_index = 0; i_index < RED_MARGIN; i_index++ )
 288         {
 289             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[RED_OFFSET - RED_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[0], 0, 0 );
 290             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[RED_OFFSET + 256 + i_index] =        RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[255], 0, 0 );
 291         }
 292         for( i_index = 0; i_index < GREEN_MARGIN; i_index++ )
 293         {
 294             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[GREEN_OFFSET - GREEN_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[0], 0 );
 295             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[GREEN_OFFSET + 256 + i_index] =          RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[255], 0 );
 296         }
 297         for( i_index = 0; i_index < BLUE_MARGIN; i_index++ )
 298         {
 299             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[BLUE_OFFSET - BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[0] );
 300             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[BLUE_OFFSET + BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[255] );
 301         }
 302         for( i_index = 0; i_index < 256; i_index++ )
 303         {
 304             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[RED_OFFSET + i_index] =   RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[ i_index ], 0, 0 );
 305             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[GREEN_OFFSET + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[ i_index ], 0 );
 306             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[BLUE_OFFSET + i_index] =  RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[ i_index ] );
 307         }
 308         break;
 309
 310     case VLC_FOURCC('R','V','2','4'):
 311     case VLC_FOURCC('R','V','3','2'):
 312         p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32 = (u32 *)p_vout->chroma.p_sys->p_base;
 313         for( i_index = 0; i_index < RED_MARGIN; i_index++ )
 314         {
 315             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[RED_OFFSET - RED_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[0], 0, 0 );
 316             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[RED_OFFSET + 256 + i_index] =        RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[255], 0, 0 );
 317         }
 318         for( i_index = 0; i_index < GREEN_MARGIN; i_index++ )
 319         {
 320             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[GREEN_OFFSET - GREEN_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[0], 0 );
 321             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[GREEN_OFFSET + 256 + i_index] =          RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[255], 0 );
 322         }
 323         for( i_index = 0; i_index < BLUE_MARGIN; i_index++ )
 324         {
 325             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[BLUE_OFFSET - BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[0] );
 326             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[BLUE_OFFSET + BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[255] );
 327         }
 328         for( i_index = 0; i_index < 256; i_index++ )
 329         {
 330             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[RED_OFFSET + i_index] =   RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[ i_index ], 0, 0 );
 331             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[GREEN_OFFSET + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[ i_index ], 0 );
 332             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[BLUE_OFFSET + i_index] =  RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[ i_index ] );
 333         }
 334         break;
 335     }
 336 }
 337
 338 static void Set8bppPalette( vout_thread_t *p_vout, u8 *p_rgb8 )
 339 {
 340     #define CLIP( x ) ( ((x < 0) ? 0 : (x > 255) ? 255 : x) << 8 )
 341
 342     int y,u,v;
 343     int r,g,b;
 344     int i = 0, j = 0;
 345     u16 red[ 256 ], green[ 256 ], blue[ 256 ];
 346     unsigned char p_lookup[PALETTE_TABLE_SIZE];
 347
 348     /* This loop calculates the intersection of an YUV box and the RGB cube. */
 349     for ( y = 0; y <= 256; y += 16, i += 128 - 81 )
 350     {
 351         for ( u = 0; u <= 256; u += 32 )
 352         {
 353             for ( v = 0; v <= 256; v += 32 )
 354             {
 355                 r = y + ( (V_RED_COEF*(v-128)) >> SHIFT );
 356                 g = y + ( (U_GREEN_COEF*(u-128)
 357                          + V_GREEN_COEF*(v-128)) >> SHIFT );
 358                 b = y + ( (U_BLUE_COEF*(u-128)) >> SHIFT );
 359
 360                 if( r >= 0x00 && g >= 0x00 && b >= 0x00
 361                         && r <= 0xff && g <= 0xff && b <= 0xff )
 362                 {
 363                     /* This one should never happen unless someone
 364                      * fscked up my code */
 365                     if( j == 256 )
 366                     {
 367                         msg_Err( p_vout, "no colors left in palette" );
 368                         break;
 369                     }
 370
 371                     /* Clip the colors */
 372                     red[ j ] = CLIP( r );
 373                     green[ j ] = CLIP( g );
 374                     blue[ j ] = CLIP( b );
 375
 376                     /* Allocate color */
 377                     p_lookup[ i ] = 1;
 378                     p_rgb8[ i++ ] = j;
 379                     j++;
 380                 }
 381                 else
 382                 {
 383                     p_lookup[ i ] = 0;
 384                     p_rgb8[ i++ ] = 0;
 385                 }
 386             }
 387         }
 388     }
 389
 390     /* The colors have been allocated, we can set the palette */
 391     p_vout->output.pf_setpalette( p_vout, red, green, blue );
 392
 393 #if 0
 394     /* There will eventually be a way to know which colors
 395      * couldn't be allocated and try to find a replacement */
 396     p_vout->i_white_pixel = 0xff;
 397     p_vout->i_black_pixel = 0x00;
 398     p_vout->i_gray_pixel = 0x44;
 399     p_vout->i_blue_pixel = 0x3b;
 400 #endif
 401
 402     /* This loop allocates colors that got outside the RGB cube */
 403     for ( i = 0, y = 0; y <= 256; y += 16, i += 128 - 81 )
 404     {
 405         for ( u = 0; u <= 256; u += 32 )
 406         {
 407             for ( v = 0; v <= 256; v += 32, i++ )
 408             {
 409                 int u2, v2, dist, mindist = 100000000;
 410
 411                 if( p_lookup[ i ] || y == 0 )
 412                 {
 413                     continue;
 414                 }
 415
 416                 /* Heavy. yeah. */
 417                 for( u2 = 0; u2 <= 256; u2 += 32 )
 418                 {
 419                     for( v2 = 0; v2 <= 256; v2 += 32 )
 420                     {
 421                         j = ((y>>4)<<7) + (u2>>5)*9 + (v2>>5);
 422                         dist = (u-u2)*(u-u2) + (v-v2)*(v-v2);
 423
 424                         /* Find the nearest color */
 425                         if( p_lookup[ j ] && dist < mindist )
 426                         {
 427                             p_rgb8[ i ] = p_rgb8[ j ];
 428                             mindist = dist;
 429                         }
 430
 431                         j -= 128;
 432
 433                         /* Find the nearest color */
 434                         if( p_lookup[ j ] && dist + 128 < mindist )
 435                         {
 436                             p_rgb8[ i ] = p_rgb8[ j ];
 437                             mindist = dist + 128;
 438                         }
 439                     }
 440                 }
 441             }
 442         }
 443     }
 444 }
 445
 446 #endif
 447