Merge CV, ver=5.1; ops/methods from HV, and interface from CV where possible
[goodguy/history.git] / cinelerra-5.1 / db / utils / histeq.C
diff --git a/cinelerra-5.1/db/utils/histeq.C b/cinelerra-5.1/db/utils/histeq.C
new file mode 100644 (file)
index 0000000..73916b8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,104 @@
+#include<stdio.h>
+#include<stdint.h>
+#include<stdlib.h>
+#include<string.h>
+#include<math.h>
+#include "../guicast/linklist.h"
+
+
+
+class HistEq {
+        void fit(int *dat, int n, double &a, double &b);
+public:
+        void eq(unsigned char *dp, int len);
+        HistEq() {}
+        ~HistEq() {}
+};
+
+double mean(uint8_t *dat, int n)
+{
+  int s = 0;
+  for( int i=0; i<n; ++i ) s += *dat++;
+  return (double)s / n;
+}
+
+double variance(uint8_t *dat, int n, double m=-1)
+{
+  if( m < 0 ) m = mean(dat, n);
+  double ss = 0, s = 0;
+  for( int i=0; i<n; ++i ) {
+    double dx = dat[i]-m;
+    s += dx;  ss += dx*dx;
+  }
+  return (ss - s*s / n) / (n-1);
+}
+
+double std_dev(uint8_t *dat, int n, double m=-1)
+{
+  return sqrt(variance(dat, n, m));
+}
+
+static inline int clip(int v, int mn, int mx)
+{
+  return v<mn ? mn : v>mx ? mx : v;
+}
+
+void HistEq::
+fit(int *dat, int n, double &a, double &b)
+{
+  double st2 = 0, sb = 0;
+  int64_t sy = 0;
+  for( int i=0; i<n; ++i ) sy += dat[i];
+  double mx = (n-1)/2., my = (double)sy / n;
+  for( int i=0; i<n; ++i ) {
+    double t = i - mx;
+    st2 += t * t;
+    sb += t * dat[i];
+  }
+  b = sb / st2;
+  a = my - mx*b;
+}
+
+void HistEq::
+eq(uint8_t *dp, int len)
+{
+  int hist[256], wts[256], map[256];
+  for( int i=0; i<256; ++i ) hist[i] = 0;
+  uint8_t *bp = dp;
+  for( int i=len; --i>=0; ++bp ) ++hist[*bp];
+  int t = 0;
+  for( int i=0; i<256; ++i ) { t += hist[i];  wts[i] = t; }
+  int lmn = len/20, lmx = len-lmn;
+  int mn =   0;  while( mn < 256 && wts[mn] < lmn ) ++mn;
+  int mx = 255;  while( mx > mn && wts[mx] > lmx ) --mx;
+  double a, b;
+  fit(&wts[mn], mx-mn, a, b);
+  double r = 256./len;
+  double a1 = (a - b*mn) * r, b1 = b * r;
+  for( int i=0 ; i<256;  ++i ) map[i] = clip(a1 + i*b1, 0, 255);
+  bp = dp;
+  for( int i=len; --i>=0; ++bp ) *bp = map[*bp];
+}
+
+
+int main(int ac, char **av)
+{
+  FILE *ifp = !strcmp(av[1],"-") ? stdin : fopen(av[1],"r");
+  FILE *ofp = !strcmp(av[2],"-") ? stdout : fopen(av[2],"w");
+  char line[120];
+  fgets(line,sizeof(line),ifp);  fputs(line,ofp);
+  fgets(line,sizeof(line),ifp);  fputs(line,ofp);
+  int w, h;  if( sscanf(line,"%d %d\n",&w,&h) != 2 ) exit(1);
+  fgets(line,sizeof(line),ifp);  fputs(line,ofp);
+  int len = w*h;
+  unsigned char data[len], *bp = data;
+  for( int ch, i=len; --i>=0 && (ch=getc(ifp)) >= 0; ++bp ) *bp = ch;
+  HistEq().eq(data,len);
+  bp = data;
+  for( int i=len; --i>=0; ++bp ) putc(*bp,ofp);
+
+  if( ifp != stdin ) fclose(ifp);
+  if( ofp != stdout ) fclose(ofp);
+  return 0;
+}
+