avformat/hlsenc: closed caption tags in the master playlist
[ffmpeg.git] / libavfilter / colorspacedsp_template.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 Ronald S. Bultje <rsbultje@gmail.com>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "libavutil/avassert.h"
22
23 #undef avg
24 #undef ss
25
26 #if SS_W == 0
27 #define ss 444
28 #define avg(a,b,c,d) (a)
29 #elif SS_H == 0
30 #define ss 422
31 #define avg(a,b,c,d) (((a) + (b) + 1) >> 1)
32 #else
33 #define ss 420
34 #define avg(a,b,c,d) (((a) + (b) + (c) + (d) + 2) >> 2)
35 #endif
36
37 #undef fn
38 #undef fn2
39 #undef fn3
40 #define fn3(a,b,c) a##_##c##p##b##_c
41 #define fn2(a,b,c) fn3(a,b,c)
42 #define fn(a) fn2(a, BIT_DEPTH, ss)
43
44 #undef pixel
45 #undef av_clip_pixel
46 #if BIT_DEPTH == 8
47 #define pixel uint8_t
48 #define av_clip_pixel(x) av_clip_uint8(x)
49 #else
50 #define pixel uint16_t
51 #define av_clip_pixel(x) av_clip_uintp2(x, BIT_DEPTH)
52 #endif
53
54 static void fn(yuv2rgb)(int16_t *rgb[3], ptrdiff_t rgb_stride,
55                         uint8_t *_yuv[3], const ptrdiff_t yuv_stride[3],
56                         int w, int h, const int16_t yuv2rgb_coeffs[3][3][8],
57                         const int16_t yuv_offset[8])
58 {
59     pixel **yuv = (pixel **) _yuv;
60     const pixel *yuv0 = yuv[0], *yuv1 = yuv[1], *yuv2 = yuv[2];
61     int16_t *rgb0 = rgb[0], *rgb1 = rgb[1], *rgb2 = rgb[2];
62     int y, x;
63     int cy = yuv2rgb_coeffs[0][0][0];
64     int crv = yuv2rgb_coeffs[0][2][0];
65     int cgu = yuv2rgb_coeffs[1][1][0];
66     int cgv = yuv2rgb_coeffs[1][2][0];
67     int cbu = yuv2rgb_coeffs[2][1][0];
68     const int sh = BIT_DEPTH - 1, rnd = 1 << (sh - 1);
69     const int uv_offset = 128 << (BIT_DEPTH - 8);
70
71     av_assert2(yuv2rgb_coeffs[0][1][0] == 0);
72     av_assert2(yuv2rgb_coeffs[2][2][0] == 0);
73     av_assert2(yuv2rgb_coeffs[1][0][0] == cy && yuv2rgb_coeffs[2][0][0] == cy);
74
75     w = AV_CEIL_RSHIFT(w, SS_W);
76     h = AV_CEIL_RSHIFT(h, SS_H);
77     for (y = 0; y < h; y++) {
78         for (x = 0; x < w; x++) {
79             int y00 = yuv0[x << SS_W] - yuv_offset[0];
80 #if SS_W == 1
81             int y01 = yuv0[2 * x + 1] - yuv_offset[0];
82 #if SS_H == 1
83             int y10 = yuv0[yuv_stride[0] / sizeof(pixel) + 2 * x] - yuv_offset[0];
84             int y11 = yuv0[yuv_stride[0] / sizeof(pixel) + 2 * x + 1] - yuv_offset[0];
85 #endif
86 #endif
87             int u = yuv1[x] - uv_offset, v = yuv2[x] - uv_offset;
88
89             rgb0[x << SS_W]              = av_clip_int16((y00 * cy + crv * v + rnd) >> sh);
90 #if SS_W == 1
91             rgb0[2 * x + 1]              = av_clip_int16((y01 * cy + crv * v + rnd) >> sh);
92 #if SS_H == 1
93             rgb0[2 * x + rgb_stride]     = av_clip_int16((y10 * cy + crv * v + rnd) >> sh);
94             rgb0[2 * x + rgb_stride + 1] = av_clip_int16((y11 * cy + crv * v + rnd) >> sh);
95 #endif
96 #endif
97
98             rgb1[x << SS_W]              = av_clip_int16((y00 * cy + cgu * u +
99                                                           cgv * v + rnd) >> sh);
100 #if SS_W == 1
101             rgb1[2 * x + 1]              = av_clip_int16((y01 * cy + cgu * u +
102                                                           cgv * v + rnd) >> sh);
103 #if SS_H == 1
104             rgb1[2 * x + rgb_stride]     = av_clip_int16((y10 * cy + cgu * u +
105                                                           cgv * v + rnd) >> sh);
106             rgb1[2 * x + rgb_stride + 1] = av_clip_int16((y11 * cy + cgu * u +
107                                                           cgv * v + rnd) >> sh);
108 #endif
109 #endif
110
111             rgb2[x << SS_W]              = av_clip_int16((y00 * cy + cbu * u + rnd) >> sh);
112 #if SS_W == 1
113             rgb2[2 * x + 1]              = av_clip_int16((y01 * cy + cbu * u + rnd) >> sh);
114 #if SS_H == 1
115             rgb2[2 * x + rgb_stride]     = av_clip_int16((y10 * cy + cbu * u + rnd) >> sh);
116             rgb2[2 * x + rgb_stride + 1] = av_clip_int16((y11 * cy + cbu * u + rnd) >> sh);
117 #endif
118 #endif
119         }
120
121         yuv0 += (yuv_stride[0] * (1 << SS_H)) / sizeof(pixel);
122         yuv1 += yuv_stride[1] / sizeof(pixel);
123         yuv2 += yuv_stride[2] / sizeof(pixel);
124         rgb0 += rgb_stride * (1 << SS_H);
125         rgb1 += rgb_stride * (1 << SS_H);
126         rgb2 += rgb_stride * (1 << SS_H);
127     }
128 }
129
130 static void fn(rgb2yuv)(uint8_t *_yuv[3], const ptrdiff_t yuv_stride[3],
131                         int16_t *rgb[3], ptrdiff_t s,
132                         int w, int h, const int16_t rgb2yuv_coeffs[3][3][8],
133                         const int16_t yuv_offset[8])
134 {
135     pixel **yuv = (pixel **) _yuv;
136     pixel *yuv0 = yuv[0], *yuv1 = yuv[1], *yuv2 = yuv[2];
137     const int16_t *rgb0 = rgb[0], *rgb1 = rgb[1], *rgb2 = rgb[2];
138     int y, x;
139     const int sh = 29 - BIT_DEPTH;
140     const int rnd = 1 << (sh - 1);
141     int cry = rgb2yuv_coeffs[0][0][0];
142     int cgy = rgb2yuv_coeffs[0][1][0];
143     int cby = rgb2yuv_coeffs[0][2][0];
144     int cru = rgb2yuv_coeffs[1][0][0];
145     int cgu = rgb2yuv_coeffs[1][1][0];
146     int cburv = rgb2yuv_coeffs[1][2][0];
147     int cgv = rgb2yuv_coeffs[2][1][0];
148     int cbv = rgb2yuv_coeffs[2][2][0];
149     ptrdiff_t s0 = yuv_stride[0] / sizeof(pixel);
150     const int uv_offset = 128 << (BIT_DEPTH - 8);
151
152     av_assert2(rgb2yuv_coeffs[1][2][0] == rgb2yuv_coeffs[2][0][0]);
153     w = AV_CEIL_RSHIFT(w, SS_W);
154     h = AV_CEIL_RSHIFT(h, SS_H);
155     for (y = 0; y < h; y++) {
156         for (x = 0; x < w; x++) {
157             int r00 = rgb0[x << SS_W], g00 = rgb1[x << SS_W], b00 = rgb2[x << SS_W];
158 #if SS_W == 1
159             int r01 = rgb0[x * 2 + 1], g01 = rgb1[x * 2 + 1], b01 = rgb2[x * 2 + 1];
160 #if SS_H == 1
161             int r10 = rgb0[x * 2 + 0 + s], g10 = rgb1[x * 2 + 0 + s], b10 = rgb2[x * 2 + 0 + s];
162             int r11 = rgb0[x * 2 + 1 + s], g11 = rgb1[x * 2 + 1 + s], b11 = rgb2[x * 2 + 1 + s];
163 #endif
164 #endif
165
166             yuv0[x << SS_W]      = av_clip_pixel(yuv_offset[0] +
167                                                  ((r00 * cry + g00 * cgy +
168                                                    b00 * cby + rnd) >> sh));
169 #if SS_W == 1
170             yuv0[x * 2 + 1]      = av_clip_pixel(yuv_offset[0] +
171                                                  ((r01 * cry + g01 * cgy +
172                                                    b01 * cby + rnd) >> sh));
173 #if SS_H == 1
174             yuv0[x * 2 + 0 + s0] = av_clip_pixel(yuv_offset[0] +
175                                                  ((r10 * cry + g10 * cgy +
176                                                    b10 * cby + rnd) >> sh));
177             yuv0[x * 2 + 1 + s0] = av_clip_pixel(yuv_offset[0] +
178                                                  ((r11 * cry + g11 * cgy +
179                                                    b11 * cby + rnd) >> sh));
180 #endif
181 #endif
182
183             yuv1[x]      = av_clip_pixel(uv_offset +
184                                          ((avg(r00, r01, r10, r11) * cru +
185                                            avg(g00, g01, g10, g11) * cgu +
186                                            avg(b00, b01, b10, b11) * cburv + rnd) >> sh));
187             yuv2[x]      = av_clip_pixel(uv_offset +
188                                          ((avg(r00, r01, r10, r11) * cburv +
189                                            avg(g00, g01, g10, g11) * cgv +
190                                            avg(b00, b01, b10, b11) * cbv + rnd) >> sh));
191         }
192
193         yuv0 += s0 * (1 << SS_H);
194         yuv1 += yuv_stride[1] / sizeof(pixel);
195         yuv2 += yuv_stride[2] / sizeof(pixel);
196         rgb0 += s * (1 << SS_H);
197         rgb1 += s * (1 << SS_H);
198         rgb2 += s * (1 << SS_H);
199     }
200 }
201
202 /* floyd-steinberg dithering - for any mid-top pixel A in a 3x2 block of pixels:
203  *    1 A 2
204  *    3 4 5
205  * the rounding error is distributed over the neighbouring pixels:
206  *    2: 7/16th, 3: 3/16th, 4: 5/16th and 5: 1/16th
207  */
208 static void fn(rgb2yuv_fsb)(uint8_t *_yuv[3], const ptrdiff_t yuv_stride[3],
209                             int16_t *rgb[3], ptrdiff_t s,
210                             int w, int h, const int16_t rgb2yuv_coeffs[3][3][8],
211                             const int16_t yuv_offset[8],
212                             int *rnd_scratch[3][2])
213 {
214     pixel **yuv = (pixel **) _yuv;
215     pixel *yuv0 = yuv[0], *yuv1 = yuv[1], *yuv2 = yuv[2];
216     const int16_t *rgb0 = rgb[0], *rgb1 = rgb[1], *rgb2 = rgb[2];
217     int y, x;
218     const int sh = 29 - BIT_DEPTH;
219     const int rnd = 1 << (sh - 1);
220     int cry = rgb2yuv_coeffs[0][0][0];
221     int cgy = rgb2yuv_coeffs[0][1][0];
222     int cby = rgb2yuv_coeffs[0][2][0];
223     int cru = rgb2yuv_coeffs[1][0][0];
224     int cgu = rgb2yuv_coeffs[1][1][0];
225     int cburv = rgb2yuv_coeffs[1][2][0];
226     int cgv = rgb2yuv_coeffs[2][1][0];
227     int cbv = rgb2yuv_coeffs[2][2][0];
228     ptrdiff_t s0 = yuv_stride[0] / sizeof(pixel);
229     const int uv_offset = 128 << (BIT_DEPTH - 8);
230     unsigned mask = (1 << sh) - 1;
231
232     for (x = 0; x < w; x++) {
233         rnd_scratch[0][0][x] =
234         rnd_scratch[0][1][x] = rnd;
235     }
236     av_assert2(rgb2yuv_coeffs[1][2][0] == rgb2yuv_coeffs[2][0][0]);
237     w = AV_CEIL_RSHIFT(w, SS_W);
238     h = AV_CEIL_RSHIFT(h, SS_H);
239     for (x = 0; x < w; x++) {
240         rnd_scratch[1][0][x] =
241         rnd_scratch[1][1][x] =
242         rnd_scratch[2][0][x] =
243         rnd_scratch[2][1][x] = rnd;
244     }
245     for (y = 0; y < h; y++) {
246         for (x = 0; x < w; x++) {
247             int r00 = rgb0[x << SS_W], g00 = rgb1[x << SS_W], b00 = rgb2[x << SS_W];
248             int y00;
249 #if SS_W == 1
250             int r01 = rgb0[x * 2 + 1], g01 = rgb1[x * 2 + 1], b01 = rgb2[x * 2 + 1];
251             int y01;
252 #if SS_H == 1
253             int r10 = rgb0[x * 2 + 0 + s], g10 = rgb1[x * 2 + 0 + s], b10 = rgb2[x * 2 + 0 + s];
254             int r11 = rgb0[x * 2 + 1 + s], g11 = rgb1[x * 2 + 1 + s], b11 = rgb2[x * 2 + 1 + s];
255             int y10, y11;
256 #endif
257 #endif
258             int u, v, diff;
259
260             y00 = r00 * cry + g00 * cgy + b00 * cby + rnd_scratch[0][y & !SS_H][x << SS_W];
261             diff = (y00 & mask) - rnd;
262             yuv0[x << SS_W]      = av_clip_pixel(yuv_offset[0] + (y00 >> sh));
263             rnd_scratch[0][ (y & !SS_H)][(x << SS_W) + 1] += (diff * 7 + 8) >> 4;
264             rnd_scratch[0][!(y & !SS_H)][(x << SS_W) - 1] += (diff * 3 + 8) >> 4;
265             rnd_scratch[0][!(y & !SS_H)][(x << SS_W) + 0] += (diff * 5 + 8) >> 4;
266             rnd_scratch[0][!(y & !SS_H)][(x << SS_W) + 1] += (diff * 1 + 8) >> 4;
267             rnd_scratch[0][ (y & !SS_H)][(x << SS_W) + 0]  = rnd;
268 #if SS_W == 1
269             y01 = r01 * cry + g01 * cgy + b01 * cby + rnd_scratch[0][y & !SS_H][x * 2 + 1];
270             diff = (y01 & mask) - rnd;
271             yuv0[x * 2 + 1]      = av_clip_pixel(yuv_offset[0] + (y01 >> sh));
272             rnd_scratch[0][ (y & !SS_H)][x * 2 + 2] += (diff * 7 + 8) >> 4;
273             rnd_scratch[0][!(y & !SS_H)][x * 2 + 0] += (diff * 3 + 8) >> 4;
274             rnd_scratch[0][!(y & !SS_H)][x * 2 + 1] += (diff * 5 + 8) >> 4;
275             rnd_scratch[0][!(y & !SS_H)][x * 2 + 2] += (diff * 1 + 8) >> 4;
276             rnd_scratch[0][ (y & !SS_H)][x * 2 + 1]  = rnd;
277 #if SS_H == 1
278             y10 = r10 * cry + g10 * cgy + b10 * cby + rnd_scratch[0][1][x * 2 + 0];
279             diff = (y10 & mask) - rnd;
280             yuv0[x * 2 + 0 + s0] = av_clip_pixel(yuv_offset[0] + (y10 >> sh));
281             rnd_scratch[0][1][x * 2 + 1] += (diff * 7 + 8) >> 4;
282             rnd_scratch[0][0][x * 2 - 1] += (diff * 3 + 8) >> 4;
283             rnd_scratch[0][0][x * 2 + 0] += (diff * 5 + 8) >> 4;
284             rnd_scratch[0][0][x * 2 + 1] += (diff * 1 + 8) >> 4;
285             rnd_scratch[0][1][x * 2 + 0]  = rnd;
286
287             y11 = r11 * cry + g11 * cgy + b11 * cby + rnd_scratch[0][1][x * 2 + 1];
288             diff = (y11 & mask) - rnd;
289             yuv0[x * 2 + 1 + s0] = av_clip_pixel(yuv_offset[0] + (y11 >> sh));
290             rnd_scratch[0][1][x * 2 + 2] += (diff * 7 + 8) >> 4;
291             rnd_scratch[0][0][x * 2 + 0] += (diff * 3 + 8) >> 4;
292             rnd_scratch[0][0][x * 2 + 1] += (diff * 5 + 8) >> 4;
293             rnd_scratch[0][0][x * 2 + 2] += (diff * 1 + 8) >> 4;
294             rnd_scratch[0][1][x * 2 + 1]  = rnd;
295 #endif
296 #endif
297
298             u = avg(r00, r01, r10, r11) * cru +
299                 avg(g00, g01, g10, g11) * cgu +
300                 avg(b00, b01, b10, b11) * cburv + rnd_scratch[1][y & 1][x];
301             diff = (u & mask) - rnd;
302             yuv1[x] = av_clip_pixel(uv_offset + (u >> sh));
303             rnd_scratch[1][ (y & 1)][x + 1] += (diff * 7 + 8) >> 4;
304             rnd_scratch[1][!(y & 1)][x - 1] += (diff * 3 + 8) >> 4;
305             rnd_scratch[1][!(y & 1)][x + 0] += (diff * 5 + 8) >> 4;
306             rnd_scratch[1][!(y & 1)][x + 1] += (diff * 1 + 8) >> 4;
307             rnd_scratch[1][ (y & 1)][x + 0]  = rnd;
308
309             v = avg(r00, r01, r10, r11) * cburv +
310                 avg(g00, g01, g10, g11) * cgv +
311                 avg(b00, b01, b10, b11) * cbv + rnd_scratch[2][y & 1][x];
312             diff = (v & mask) - rnd;
313             yuv2[x] = av_clip_pixel(uv_offset + (v >> sh));
314             rnd_scratch[2][ (y & 1)][x + 1] += (diff * 7 + 8) >> 4;
315             rnd_scratch[2][!(y & 1)][x - 1] += (diff * 3 + 8) >> 4;
316             rnd_scratch[2][!(y & 1)][x + 0] += (diff * 5 + 8) >> 4;
317             rnd_scratch[2][!(y & 1)][x + 1] += (diff * 1 + 8) >> 4;
318             rnd_scratch[2][ (y & 1)][x + 0]  = rnd;
319         }
320
321         yuv0 += s0 * (1 << SS_H);
322         yuv1 += yuv_stride[1] / sizeof(pixel);
323         yuv2 += yuv_stride[2] / sizeof(pixel);
324         rgb0 += s * (1 << SS_H);
325         rgb1 += s * (1 << SS_H);
326         rgb2 += s * (1 << SS_H);
327     }
328 }
329
330 #undef IN_BIT_DEPTH
331 #undef OUT_BIT_DEPTH
332 #define OUT_BIT_DEPTH BIT_DEPTH
333 #define IN_BIT_DEPTH 8
334 #include "colorspacedsp_yuv2yuv_template.c"
335
336 #undef IN_BIT_DEPTH
337 #define IN_BIT_DEPTH 10
338 #include "colorspacedsp_yuv2yuv_template.c"
339
340 #undef IN_BIT_DEPTH
341 #define IN_BIT_DEPTH 12
342 #include "colorspacedsp_yuv2yuv_template.c"