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 1.1 2002/08/04 17:23:43 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 <errno.h>                                                 /* ENOMEM */
  29 #include <string.h>                                            /* strerror() */
  30 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
  31
  32 #include <vlc/vlc.h>
  33 #include <vlc/vout.h>
  34
  35 #include "i420_rgb.h"
  36 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  37 #   include "i420_rgb_c.h"
  38 #endif
  39
  40 /*****************************************************************************
  41  * Local and extern prototypes.
  42  *****************************************************************************/
  43 static int  Activate   ( vlc_object_t * );
  44 static void Deactivate ( vlc_object_t * );
  45
  46 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  47 static void SetGammaTable       ( int *pi_table, double f_gamma );
  48 static void SetYUV              ( vout_thread_t * );
  49 static void Set8bppPalette      ( vout_thread_t *, u8 * );
  50 #endif
  51
  52 /*****************************************************************************
  53  * Module descriptor.
  54  *****************************************************************************/
  55 vlc_module_begin();
  56 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  57     set_description( _("I420,IYUV,YV12 to "
  58                        "RGB,RV15,RV16,RV24,RV32 conversions") );
  59     set_capability( "chroma", 80 );
  60 #elif defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb_mmx)
  61     set_description( _( "MMX I420,IYUV,YV12 to "
  62                         "RV15,RV16,RV24,RV32 conversions") );
  63     set_capability( "chroma", 100 );
  64     add_requirement( MMX );
  65 #endif
  66     set_callbacks( Activate, Deactivate );
  67 vlc_module_end();
  68
  69 /*****************************************************************************
  70  * Activate: allocate a chroma function
  71  *****************************************************************************
  72  * This function allocates and initializes a chroma function
  73  *****************************************************************************/
  74 static int Activate( vlc_object_t *p_this )
  75 {
  76     vout_thread_t *p_vout = (vout_thread_t *)p_this;
  77 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  78     size_t i_tables_size;
  79 #endif
  80
  81     if( p_vout->render.i_width & 1 || p_vout->render.i_height & 1 )
  82     {
  83         return -1;
  84     }
  85
  86     switch( p_vout->render.i_chroma )
  87     {
  88         case VLC_FOURCC('Y','V','1','2'):
  89         case VLC_FOURCC('I','4','2','0'):
  90         case VLC_FOURCC('I','Y','U','V'):
  91             switch( p_vout->output.i_chroma )
  92             {
  93 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
  94                 case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
  95                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB8);
  96                     break;
  97 #endif
  98                 case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
  99                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB15);
 100                     break;
 101
 102                 case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 103                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB16);
 104                     break;
 105
 106                 case VLC_FOURCC('R','V','2','4'):
 107                 case VLC_FOURCC('R','V','3','2'):
 108                     p_vout->chroma.pf_convert = E_(I420_RGB32);
 109                     break;
 110
 111                 default:
 112                     return -1;
 113             }
 114             break;
 115
 116         default:
 117             return -1;
 118     }
 119
 120     p_vout->chroma.p_sys = malloc( sizeof( chroma_sys_t ) );
 121     if( p_vout->chroma.p_sys == NULL )
 122     {
 123         return -1;
 124     }
 125
 126     switch( p_vout->output.i_chroma )
 127     {
 128 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 129         case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 130             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = malloc( VOUT_MAX_WIDTH );
 131             break;
 132 #endif
 133
 134         case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 135         case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 136             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = malloc( VOUT_MAX_WIDTH * 2 );
 137             break;
 138
 139         case VLC_FOURCC('R','V','2','4'):
 140         case VLC_FOURCC('R','V','3','2'):
 141             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = malloc( VOUT_MAX_WIDTH * 4 );
 142             break;
 143
 144         default:
 145             p_vout->chroma.p_sys->p_buffer = NULL;
 146             break;
 147     }
 148
 149     if( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer == NULL )
 150     {
 151         free( p_vout->chroma.p_sys );
 152         return -1;
 153     }
 154
 155     p_vout->chroma.p_sys->p_offset = malloc( p_vout->output.i_width
 156                     * ( ( p_vout->output.i_chroma
 157                            == VLC_FOURCC('R','G','B','2') ) ? 2 : 1 )
 158                     * sizeof( int ) );
 159     if( p_vout->chroma.p_sys->p_offset == NULL )
 160     {
 161         free( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer );
 162         free( p_vout->chroma.p_sys );
 163         return -1;
 164     }
 165
 166 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 167     switch( p_vout->output.i_chroma )
 168     {
 169     case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 170         i_tables_size = sizeof( u8 ) * PALETTE_TABLE_SIZE;
 171         break;
 172     case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 173     case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 174         i_tables_size = sizeof( u16 ) * RGB_TABLE_SIZE;
 175         break;
 176     default: /* RV24, RV32 */
 177         i_tables_size = sizeof( u32 ) * RGB_TABLE_SIZE;
 178         break;
 179     }
 180
 181     p_vout->chroma.p_sys->p_base = malloc( i_tables_size );
 182     if( p_vout->chroma.p_sys->p_base == NULL )
 183     {
 184         free( p_vout->chroma.p_sys->p_offset );
 185         free( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer );
 186         free( p_vout->chroma.p_sys );
 187         return -1;
 188     }
 189
 190     SetYUV( p_vout );
 191 #endif
 192
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 /*****************************************************************************
 197  * Deactivate: free the chroma function
 198  *****************************************************************************
 199  * This function frees the previously allocated chroma function
 200  *****************************************************************************/
 201 static void Deactivate( vlc_object_t *p_this )
 202 {
 203     vout_thread_t *p_vout = (vout_thread_t *)p_this;
 204
 205 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 206     free( p_vout->chroma.p_sys->p_base );
 207 #endif
 208     free( p_vout->chroma.p_sys->p_offset );
 209     free( p_vout->chroma.p_sys->p_buffer );
 210     free( p_vout->chroma.p_sys );
 211 }
 212
 213 #if defined (MODULE_NAME_IS_i420_rgb)
 214 /*****************************************************************************
 215  * SetGammaTable: return intensity table transformed by gamma curve.
 216  *****************************************************************************
 217  * pi_table is a table of 256 entries from 0 to 255.
 218  *****************************************************************************/
 219 static void SetGammaTable( int *pi_table, double f_gamma )
 220 {
 221     int i_y;                                               /* base intensity */
 222
 223     /* Use exp(gamma) instead of gamma */
 224     f_gamma = exp( f_gamma );
 225
 226     /* Build gamma table */
 227     for( i_y = 0; i_y < 256; i_y++ )
 228     {
 229         pi_table[ i_y ] = pow( (double)i_y / 256, f_gamma ) * 256;
 230     }
 231 }
 232
 233 /*****************************************************************************
 234  * SetYUV: compute tables and set function pointers
 235  *****************************************************************************/
 236 static void SetYUV( vout_thread_t *p_vout )
 237 {
 238     int         pi_gamma[256];                                /* gamma table */
 239     int         i_index;                                  /* index in tables */
 240
 241     /* Build gamma table */
 242     SetGammaTable( pi_gamma, p_vout->f_gamma );
 243
 244     /*
 245      * Set pointers and build YUV tables
 246      */
 247
 248     /* Color: build red, green and blue tables */
 249     switch( p_vout->output.i_chroma )
 250     {
 251     case VLC_FOURCC('R','G','B','2'):
 252         p_vout->chroma.p_sys->p_rgb8 = (u8 *)p_vout->chroma.p_sys->p_base;
 253         Set8bppPalette( p_vout, p_vout->chroma.p_sys->p_rgb8 );
 254         break;
 255
 256     case VLC_FOURCC('R','V','1','5'):
 257     case VLC_FOURCC('R','V','1','6'):
 258         p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16 = (u16 *)p_vout->chroma.p_sys->p_base;
 259         for( i_index = 0; i_index < RED_MARGIN; i_index++ )
 260         {
 261             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[RED_OFFSET - RED_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[0], 0, 0 );
 262             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[RED_OFFSET + 256 + i_index] =        RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[255], 0, 0 );
 263         }
 264         for( i_index = 0; i_index < GREEN_MARGIN; i_index++ )
 265         {
 266             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[GREEN_OFFSET - GREEN_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[0], 0 );
 267             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[GREEN_OFFSET + 256 + i_index] =          RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[255], 0 );
 268         }
 269         for( i_index = 0; i_index < BLUE_MARGIN; i_index++ )
 270         {
 271             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[BLUE_OFFSET - BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[0] );
 272             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[BLUE_OFFSET + BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[255] );
 273         }
 274         for( i_index = 0; i_index < 256; i_index++ )
 275         {
 276             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[RED_OFFSET + i_index] =   RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[ i_index ], 0, 0 );
 277             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[GREEN_OFFSET + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[ i_index ], 0 );
 278             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb16[BLUE_OFFSET + i_index] =  RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[ i_index ] );
 279         }
 280         break;
 281
 282     case VLC_FOURCC('R','V','2','4'):
 283     case VLC_FOURCC('R','V','3','2'):
 284         p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32 = (u32 *)p_vout->chroma.p_sys->p_base;
 285         for( i_index = 0; i_index < RED_MARGIN; i_index++ )
 286         {
 287             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[RED_OFFSET - RED_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[0], 0, 0 );
 288             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[RED_OFFSET + 256 + i_index] =        RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[255], 0, 0 );
 289         }
 290         for( i_index = 0; i_index < GREEN_MARGIN; i_index++ )
 291         {
 292             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[GREEN_OFFSET - GREEN_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[0], 0 );
 293             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[GREEN_OFFSET + 256 + i_index] =          RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[255], 0 );
 294         }
 295         for( i_index = 0; i_index < BLUE_MARGIN; i_index++ )
 296         {
 297             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[BLUE_OFFSET - BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[0] );
 298             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[BLUE_OFFSET + BLUE_MARGIN + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[255] );
 299         }
 300         for( i_index = 0; i_index < 256; i_index++ )
 301         {
 302             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[RED_OFFSET + i_index] =   RGB2PIXEL( p_vout, pi_gamma[ i_index ], 0, 0 );
 303             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[GREEN_OFFSET + i_index] = RGB2PIXEL( p_vout, 0, pi_gamma[ i_index ], 0 );
 304             p_vout->chroma.p_sys->p_rgb32[BLUE_OFFSET + i_index] =  RGB2PIXEL( p_vout, 0, 0, pi_gamma[ i_index ] );
 305         }
 306         break;
 307     }
 308 }
 309
 310 static void Set8bppPalette( vout_thread_t *p_vout, u8 *p_rgb8 )
 311 {
 312     #define CLIP( x ) ( ((x < 0) ? 0 : (x > 255) ? 255 : x) << 8 )
 313
 314     int y,u,v;
 315     int r,g,b;
 316     int i = 0, j = 0;
 317     u16 red[ 256 ], green[ 256 ], blue[ 256 ];
 318     unsigned char p_lookup[PALETTE_TABLE_SIZE];
 319
 320     /* This loop calculates the intersection of an YUV box and the RGB cube. */
 321     for ( y = 0; y <= 256; y += 16, i += 128 - 81 )
 322     {
 323         for ( u = 0; u <= 256; u += 32 )
 324         {
 325             for ( v = 0; v <= 256; v += 32 )
 326             {
 327                 r = y + ( (V_RED_COEF*(v-128)) >> SHIFT );
 328                 g = y + ( (U_GREEN_COEF*(u-128)
 329                          + V_GREEN_COEF*(v-128)) >> SHIFT );
 330                 b = y + ( (U_BLUE_COEF*(u-128)) >> SHIFT );
 331
 332                 if( r >= 0x00 && g >= 0x00 && b >= 0x00
 333                         && r <= 0xff && g <= 0xff && b <= 0xff )
 334                 {
 335                     /* This one should never happen unless someone
 336                      * fscked up my code */
 337                     if( j == 256 )
 338                     {
 339                         msg_Err( p_vout, "no colors left in palette" );
 340                         break;
 341                     }
 342
 343                     /* Clip the colors */
 344                     red[ j ] = CLIP( r );
 345                     green[ j ] = CLIP( g );
 346                     blue[ j ] = CLIP( b );
 347
 348                     /* Allocate color */
 349                     p_lookup[ i ] = 1;
 350                     p_rgb8[ i++ ] = j;
 351                     j++;
 352                 }
 353                 else
 354                 {
 355                     p_lookup[ i ] = 0;
 356                     p_rgb8[ i++ ] = 0;
 357                 }
 358             }
 359         }
 360     }
 361
 362     /* The colors have been allocated, we can set the palette */
 363     p_vout->output.pf_setpalette( p_vout, red, green, blue );
 364
 365 #if 0
 366     /* There will eventually be a way to know which colors
 367      * couldn't be allocated and try to find a replacement */
 368     p_vout->i_white_pixel = 0xff;
 369     p_vout->i_black_pixel = 0x00;
 370     p_vout->i_gray_pixel = 0x44;
 371     p_vout->i_blue_pixel = 0x3b;
 372 #endif
 373
 374     /* This loop allocates colors that got outside the RGB cube */
 375     for ( i = 0, y = 0; y <= 256; y += 16, i += 128 - 81 )
 376     {
 377         for ( u = 0; u <= 256; u += 32 )
 378         {
 379             for ( v = 0; v <= 256; v += 32, i++ )
 380             {
 381                 int u2, v2, dist, mindist = 100000000;
 382
 383                 if( p_lookup[ i ] || y == 0 )
 384                 {
 385                     continue;
 386                 }
 387
 388                 /* Heavy. yeah. */
 389                 for( u2 = 0; u2 <= 256; u2 += 32 )
 390                 {
 391                     for( v2 = 0; v2 <= 256; v2 += 32 )
 392                     {
 393                         j = ((y>>4)<<7) + (u2>>5)*9 + (v2>>5);
 394                         dist = (u-u2)*(u-u2) + (v-v2)*(v-v2);
 395
 396                         /* Find the nearest color */
 397                         if( p_lookup[ j ] && dist < mindist )
 398                         {
 399                             p_rgb8[ i ] = p_rgb8[ j ];
 400                             mindist = dist;
 401                         }
 402
 403                         j -= 128;
 404
 405                         /* Find the nearest color */
 406                         if( p_lookup[ j ] && dist + 128 < mindist )
 407                         {
 408                             p_rgb8[ i ] = p_rgb8[ j ];
 409                             mindist = dist + 128;
 410                         }
 411                     }
 412                 }
 413             }
 414         }
 415     }
 416 }
 417
 418 #endif
 419