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