cinelerra-5.1/cinelerra/boxblur.C

   1 #include "boxblur.h"
   2 // from ffmpeg vf_boxblur
   3
   4 template<class dst_t, class src_t> static inline
   5 void blurt(dst_t *dst, int dst_step, src_t *src, int src_step,
   6                 int len, int radius, float s)
   7 {
   8         int n = len/2-1;
   9         if( n <= 0 ) return;
  10         if( radius > n ) radius = n;
  11         const int length = radius*2 + 1;
  12         const int inv = s * ((1<<16) + length/2)/length;
  13         int x, sum = src[radius*src_step];
  14
  15         for( x=0; x<radius; ++x )
  16                 sum += src[x*src_step]<<1;
  17         sum = sum*inv + (1<<15);
  18         for( x=0; x<=radius; ++x ) {
  19                 sum += (src[(radius+x)*src_step] - src[(radius-x)*src_step])*inv;
  20                 dst[x*dst_step] = sum>>16;
  21         }
  22         n = len - radius;
  23         for( ; x<n; ++x ) {
  24                 sum += (src[(radius+x)*src_step] - src[(x-radius-1)*src_step])*inv;
  25                 dst[x*dst_step] = sum >>16;
  26         }
  27         for ( ; x<len; ++x ) {
  28                 sum += (src[(2*len-radius-x-1)*src_step] - src[(x-radius-1)*src_step])*inv;
  29                 dst[x*dst_step] = sum>>16;
  30         }
  31 }
  32 // specialize const float *src
  33 template<class dst_t> static inline
  34 void blurt(dst_t *dst, int dst_step, const float *src, int src_step,
  35                 int len, int radius, float s)
  36 {
  37         const float length = radius*2 + 1;
  38         const float inv = s / length;
  39         int x, n;
  40         float sum = src[radius*src_step];
  41         for( x=0; x<radius; ++x )
  42                 sum += src[x*src_step]*2;
  43         sum = sum*inv;
  44         for( x=0; x<=radius; ++x ) {
  45                 sum += (src[(radius+x)*src_step] - src[(radius-x)*src_step])*inv;
  46                 dst[x*dst_step] = sum;
  47         }
  48         n = len - radius;
  49         for( ; x<n; ++x ) {
  50                 sum += (src[(radius+x)*src_step] - src[(x-radius-1)*src_step])*inv;
  51                 dst[x*dst_step] = sum;
  52         }
  53         for ( ; x<len; ++x ) {
  54                 sum += (src[(2*len-radius-x-1)*src_step] - src[(x-radius-1)*src_step])*inv;
  55                 dst[x*dst_step] = sum;
  56         }
  57 }
  58
  59 // s scales dst=src first pass
  60 template<class dst_t, class src_t> static inline
  61 void blur_power(dst_t *dst, int dst_step, src_t *src, int src_step,
  62                 int len, int radius, int power, float s)
  63 {
  64         dst_t atemp[len], btemp[len];
  65         dst_t *a = atemp, *b = btemp;
  66         blurt(a, 1, src, src_step, len, radius, s);
  67         while( power-- > 2 ) {
  68                 blurt(b, 1, (const dst_t*)a, 1, len, radius, 1);
  69                 dst_t *t = a; a = b; b = t;
  70         }
  71         if( power > 1 )
  72                 blurt(dst, dst_step, (const dst_t*)a, 1, len, radius, 1);
  73         else
  74                 for( int i = 0; i<len; ++i ) dst[i*dst_step] = a[i];
  75 }
  76
  77
  78 BoxBlurPackage::BoxBlurPackage()
  79  : LoadPackage()
  80 {
  81 }
  82
  83 BoxBlurUnit::BoxBlurUnit(BoxBlur *box_blur)
  84  : LoadClient(box_blur)
  85 {
  86 }
  87
  88 template<class dst_t, class src_t>
  89 void BoxBlurUnit::blurt_package(LoadPackage *package)
  90 {
  91         BoxBlur *box_blur = (BoxBlur *)server;
  92         src_t *src_data = (src_t *)box_blur->src_data;
  93         dst_t *dst_data = (dst_t *)box_blur->dst_data;
  94         int radius = box_blur->radius;
  95         int power = box_blur->power;
  96         int vlen = box_blur->vlen;
  97         int c0 = box_blur->c0, c1 = box_blur->c1;
  98         int src_ustep = box_blur->src_ustep;
  99         int dst_ustep = box_blur->dst_ustep;
 100         int src_vstep = box_blur->src_vstep;
 101         int dst_vstep = box_blur->dst_vstep;
 102         BoxBlurPackage *pkg = (BoxBlurPackage*)package;
 103         int u1 = pkg->u1, u2 = pkg->u2, v = box_blur->v1;
 104         float s = 1.;
 105         if( sizeof(src_t) != sizeof(dst_t) ) {
 106                 switch( sizeof(dst_t) ) {
 107                 case 1: s = sizeof(src_t)==2 ? 1/256. : 255.;  break;
 108                 case 2: s = sizeof(src_t)==1 ?   256. : 65535.;  break;
 109                 case 4: s = sizeof(src_t)==1 ? 1/256. : 1/65535.;  break;
 110                 }
 111         }
 112         for( int u=u1; u<u2; ++u ) {
 113                 src_t *sp = src_data + u*src_ustep + v*src_vstep;
 114                 dst_t *dp = dst_data + u*dst_ustep + v*dst_vstep;
 115                 for( int c=c0; c<=c1; ++c ) {
 116                         blur_power(dp+c, dst_vstep, sp+c, src_vstep,
 117                                 vlen, radius, power, s);
 118                 }
 119         }
 120 }
 121
 122 void BoxBlurUnit::process_package(LoadPackage *package)
 123 {
 124         BoxBlur *box_blur = (BoxBlur *)server;
 125         int src_bpc = box_blur->src_bpc, dst_bpc = box_blur->dst_bpc;
 126         switch( src_bpc ) {
 127         case 1: switch( dst_bpc ) {
 128                 case 1: blurt_package<uint8_t,  const uint8_t>(package);  break;
 129                 case 2: blurt_package<uint16_t, const uint8_t>(package);  break;
 130                 case 4: blurt_package<float,    const uint8_t>(package);  break;
 131                 }
 132                 break;
 133         case 2: switch( dst_bpc ) {
 134                 case 1: blurt_package<uint8_t,  const uint16_t>(package); break;
 135                 case 2: blurt_package<uint16_t, const uint16_t>(package); break;
 136                 case 4: blurt_package<float,    const uint16_t>(package); break;
 137                 }
 138                 break;
 139         case 4: switch( dst_bpc ) {
 140                 case 1: blurt_package<uint8_t,  const float>(package);    break;
 141                 case 2: blurt_package<uint16_t, const float>(package);    break;
 142                 case 4: blurt_package<float,    const float>(package);    break;
 143                 }
 144                 break;
 145         }
 146 }
 147
 148 BoxBlur::BoxBlur(int cpus)
 149  : LoadServer(cpus, cpus)
 150 {
 151 }
 152 BoxBlur::~BoxBlur()
 153 {
 154 }
 155
 156 LoadClient* BoxBlur::new_client() { return new BoxBlurUnit(this); }
 157 LoadPackage* BoxBlur::new_package() { return new BoxBlurPackage(); }
 158
 159 void BoxBlur::init_packages()
 160 {
 161         int u = u1;
 162         for( int i=0,n=LoadServer::get_total_packages(); i<n; ) {
 163                 BoxBlurPackage *pkg = (BoxBlurPackage*)get_package(i);
 164                 pkg->u1 = u;
 165                 u = u1 + (++i * ulen) / n;
 166                 pkg->u2 = u;
 167         }
 168 }
 169
 170 //dst can equal src, requires geom(dst)==geom(src)
 171 //uv: 0=hblur, 1=vblur;  comp: -1=rgb,0=r,1=g,2=b
 172 void BoxBlur::process(VFrame *dst, VFrame *src, int uv,
 173                 int radius, int power, int comp)
 174 {
 175         this->radius = radius;
 176         this->power = power;
 177         this->uv = uv;
 178         this->u1 = !uv ? y1 : x1;
 179         this->u2 = !uv ? y2 : x2;
 180         this->v1 = !uv ? x1 : y1;
 181         this->v2 = !uv ? x2 : y2;
 182         if( (ulen = u2 - u1) <= 0 ) return;
 183         if( (vlen = v2 - v1) <= 0 ) return;
 184         c0 = comp<0 ? 0 : comp;
 185         c1 = comp<0 ? 2 : comp;
 186         src_data = src->get_data();
 187         dst_data = dst->get_data();
 188         int src_pixsz = BC_CModels::calculate_pixelsize(src->get_color_model());
 189         int src_comps = BC_CModels::components(src->get_color_model());
 190         src_bpc = src_pixsz / src_comps;
 191         int dst_pixsz = BC_CModels::calculate_pixelsize(dst->get_color_model());
 192         int dst_comps = BC_CModels::components(dst->get_color_model());
 193         dst_bpc = dst_pixsz / dst_comps;
 194         int dst_linsz = dst->get_bytes_per_line() / dst_bpc;
 195         int src_linsz = src->get_bytes_per_line() / src_bpc;
 196         src_ustep = !uv ? src_linsz : src_comps;
 197         dst_ustep = !uv ? dst_linsz : dst_comps;
 198         src_vstep = !uv ? src_comps : src_linsz;
 199         dst_vstep = !uv ? dst_comps : dst_linsz;
 200
 201         process_packages();
 202 }
 203
 204 int BoxBlur::init_box(VFrame *dst, int x, int y, int w, int h)
 205 {
 206         x1 = x;  x2 = x+w;
 207         y1 = y;  y2 = y+h;
 208         if( x1 < 0 ) x1 = 0;
 209         if( y1 < 0 ) y1 = 0;
 210         int dw = dst->get_w(), dh = dst->get_h();
 211         if( x2 > dw ) x2 = dw;
 212         if( y2 > dh ) y2 = dh;
 213         return x2 > x1 && y2 > y1 ? 1 : 0;
 214 }
 215
 216 void BoxBlur::hblur(VFrame *dst, VFrame *src, int radius, int power, int comp,
 217                 int x, int y, int w, int h)
 218 {
 219         if( !init_box(dst, x, y, w, h) ) return;
 220         process(dst, src, 0, radius, power, comp);
 221 }
 222 void BoxBlur::hblur(VFrame *dst, VFrame *src, int radius, int power, int comp)
 223 {
 224         return hblur(dst, src, radius, power, comp,
 225                         0, 0, dst->get_w(), dst->get_h());
 226 }
 227
 228 void BoxBlur::vblur(VFrame *dst, VFrame *src, int radius, int power, int comp,
 229                 int x, int y, int w, int h)
 230 {
 231         if( !init_box(dst, x, y, w, h) ) return;
 232         process(dst, src, 1, radius, power, comp);
 233 }
 234 void BoxBlur::vblur(VFrame *dst, VFrame *src, int radius, int power, int comp)
 235 {
 236         return vblur(dst, src, radius, power, comp,
 237                         0, 0, dst->get_w(), dst->get_h());
 238 }
 239
 240 void BoxBlur::blur(VFrame *dst, VFrame *src, int radius, int power, int comp,
 241                 int x, int y, int w, int h)
 242 {
 243         if( !init_box(dst, x, y, w, h) ) return;
 244         process(dst, src, 0, radius, power, comp);
 245         process(dst, dst, 1, radius, power, comp);
 246 }
 247 void BoxBlur::blur(VFrame *dst, VFrame *src, int radius, int power, int comp)
 248 {
 249         return blur(dst, src, radius, power, comp,
 250                         0, 0, dst->get_w(), dst->get_h());
 251 }
 252