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