[cvs] / xvidcore / src / image / postprocessing.c Repository:
ViewVC logotype

Annotation of /xvidcore/src/image/postprocessing.c

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Revision 1.2 - (view) (download)

1 : edgomez 1.2 /*****************************************************************************
2 :     *
3 :     * XVID MPEG-4 VIDEO CODEC
4 :     * - Postprocessing functions -
5 :     *
6 :     * Copyright(C) 2003 Michael Militzer <isibaar@xvid.org>
7 :     *
8 :     * This program is free software ; you can redistribute it and/or modify
9 :     * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 :     * the Free Software Foundation ; either version 2 of the License, or
11 :     * (at your option) any later version.
12 :     *
13 :     * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 :     * but WITHOUT ANY WARRANTY ; without even the implied warranty of
15 :     * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
16 :     * GNU General Public License for more details.
17 :     *
18 :     * You should have received a copy of the GNU General Public License
19 :     * along with this program ; if not, write to the Free Software
20 :     * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
21 :     *
22 :     * $Id$
23 :     *
24 :     ****************************************************************************/
25 :    
26 :     #include <stdlib.h>
27 :     #include <string.h>
28 :     #include <math.h>
29 :    
30 :     #include "../portab.h"
31 :     #include "../global.h"
32 :     #include "image.h"
33 :     #include "../utils/emms.h"
34 :     #include "postprocessing.h"
35 :    
36 :     /* Some useful (and fast) macros
37 :     Note that the MIN/MAX macros assume signed shift - if your compiler
38 :     doesn't do signed shifts, use the default MIN/MAX macros from global.h */
39 :    
40 :     #define FAST_MAX(x,y) ((x) - ((((x) - (y))>>(32 - 1)) & ((x) - (y))))
41 :     #define FAST_MIN(x,y) ((x) + ((((y) - (x))>>(32 - 1)) & ((y) - (x))))
42 :     #define FAST_ABS(x) ((((int)(x)) >> 31) ^ ((int)(x))) - (((int)(x)) >> 31)
43 :     #define ABS(X) (((X)>0)?(X):-(X))
44 :    
45 :     void init_postproc(XVID_POSTPROC *tbls)
46 :     {
47 :     init_deblock(tbls);
48 :     init_noise(tbls);
49 :     }
50 :    
51 :     void
52 :     image_postproc(XVID_POSTPROC *tbls, IMAGE * img, int edged_width,
53 :     const MACROBLOCK * mbs, int mb_width, int mb_height, int mb_stride,
54 :     int flags, int frame_num, int bvop)
55 :     {
56 :     const int edged_width2 = edged_width /2;
57 :     int i,j;
58 :     int quant;
59 :    
60 :     /* luma: j,i in block units */
61 :     if ((flags & XVID_DEBLOCKY))
62 :     {
63 :     for (j = 1; j < mb_height*2; j++) /* horizontal deblocking */
64 :     for (i = 0; i < mb_width*2; i++)
65 :     {
66 :     quant = mbs[(j+0)/2*mb_stride + (i/2)].quant;
67 :     deblock8x8_h(tbls, img->y + j*8*edged_width + i*8, edged_width, quant);
68 :     }
69 :    
70 :     for (j = 0; j < mb_height*2; j++) /* vertical deblocking */
71 :     for (i = 1; i < mb_width*2; i++)
72 :     {
73 :     quant = mbs[(j+0)/2*mb_stride + (i/2)].quant;
74 :     deblock8x8_v(tbls, img->y + j*8*edged_width + i*8, edged_width, quant);
75 :     }
76 :     }
77 :    
78 :    
79 :     /* chroma */
80 :     if ((flags & XVID_DEBLOCKUV))
81 :     {
82 :     for (j = 1; j < mb_height; j++) /* horizontal deblocking */
83 :     for (i = 0; i < mb_width; i++)
84 :     {
85 :     quant = mbs[(j+0)*mb_stride + i].quant;
86 :     deblock8x8_h(tbls, img->u + j*8*edged_width2 + i*8, edged_width2, quant);
87 :     deblock8x8_h(tbls, img->v + j*8*edged_width2 + i*8, edged_width2, quant);
88 :     }
89 :    
90 :     for (j = 0; j < mb_height; j++) /* vertical deblocking */
91 :     for (i = 1; i < mb_width; i++)
92 :     {
93 :     quant = mbs[(j+0)*mb_stride + i].quant;
94 :     deblock8x8_v(tbls, img->u + j*8*edged_width2 + i*8, edged_width2, quant);
95 :     deblock8x8_v(tbls, img->v + j*8*edged_width2 + i*8, edged_width2, quant);
96 :     }
97 :     }
98 :    
99 :     if (!bvop)
100 :     tbls->prev_quant = mbs->quant;
101 :    
102 :     if ((flags & XVID_FILMEFFECT))
103 :     {
104 :     add_noise(tbls, img->y, img->y, edged_width, mb_width*16,
105 :     mb_height*16, frame_num % 3, tbls->prev_quant);
106 :     }
107 :     }
108 :    
109 :     /******************************************************************************/
110 :    
111 :     void init_deblock(XVID_POSTPROC *tbls)
112 :     {
113 :     int i;
114 :    
115 :     for(i = -255; i < 256; i++) {
116 :     tbls->xvid_thresh_tbl[i + 255] = 0;
117 :     if(ABS(i) < THR1)
118 :     tbls->xvid_thresh_tbl[i + 255] = 1;
119 :     tbls->xvid_abs_tbl[i + 255] = ABS(i);
120 :     }
121 :     }
122 :    
123 :     #define LOAD_DATA_HOR(x) \
124 :     /* Load pixel addresses and data for filtering */ \
125 :     s[0] = *(v[0] = img - 5*stride + x); \
126 :     s[1] = *(v[1] = img - 4*stride + x); \
127 :     s[2] = *(v[2] = img - 3*stride + x); \
128 :     s[3] = *(v[3] = img - 2*stride + x); \
129 :     s[4] = *(v[4] = img - 1*stride + x); \
130 :     s[5] = *(v[5] = img + 0*stride + x); \
131 :     s[6] = *(v[6] = img + 1*stride + x); \
132 :     s[7] = *(v[7] = img + 2*stride + x); \
133 :     s[8] = *(v[8] = img + 3*stride + x); \
134 :     s[9] = *(v[9] = img + 4*stride + x);
135 :    
136 :     #define LOAD_DATA_VER(x) \
137 :     /* Load pixel addresses and data for filtering */ \
138 :     s[0] = *(v[0] = img + x*stride - 5); \
139 :     s[1] = *(v[1] = img + x*stride - 4); \
140 :     s[2] = *(v[2] = img + x*stride - 3); \
141 :     s[3] = *(v[3] = img + x*stride - 2); \
142 :     s[4] = *(v[4] = img + x*stride - 1); \
143 :     s[5] = *(v[5] = img + x*stride + 0); \
144 :     s[6] = *(v[6] = img + x*stride + 1); \
145 :     s[7] = *(v[7] = img + x*stride + 2); \
146 :     s[8] = *(v[8] = img + x*stride + 3); \
147 :     s[9] = *(v[9] = img + x*stride + 4);
148 :    
149 :     #define APPLY_FILTER_CORE \
150 :     /* First, decide whether to use default or DC-offset mode */ \
151 :     \
152 :     eq_cnt = 0; \
153 :     \
154 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[0] - s[1] + 255]; \
155 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[1] - s[2] + 255]; \
156 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[2] - s[3] + 255]; \
157 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[3] - s[4] + 255]; \
158 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[4] - s[5] + 255]; \
159 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[5] - s[6] + 255]; \
160 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[6] - s[7] + 255]; \
161 :     eq_cnt += tbls->xvid_thresh_tbl[s[7] - s[8] + 255]; \
162 :     \
163 :     if(eq_cnt < THR2) { /* Default mode */ \
164 :     int a30, a31, a32; \
165 :     int diff, limit; \
166 :     \
167 :     if(tbls->xvid_abs_tbl[(s[4] - s[5]) + 255] < quant) { \
168 :     a30 = ((s[3]<<1) - s[4] * 5 + s[5] * 5 - (s[6]<<1)); \
169 :     a31 = ((s[1]<<1) - s[2] * 5 + s[3] * 5 - (s[4]<<1)); \
170 :     a32 = ((s[5]<<1) - s[6] * 5 + s[7] * 5 - (s[8]<<1)); \
171 :     \
172 :     diff = (5 * ((SIGN(a30) * MIN(FAST_ABS(a30), MIN(FAST_ABS(a31), FAST_ABS(a32)))) - a30) + 32) >> 6; \
173 :     limit = (s[4] - s[5]) / 2; \
174 :     \
175 :     if (limit > 0) \
176 :     diff = (diff < 0) ? 0 : ((diff > limit) ? limit : diff); \
177 :     else \
178 :     diff = (diff > 0) ? 0 : ((diff < limit) ? limit : diff); \
179 :     \
180 :     *v[4] -= diff; \
181 :     *v[5] += diff; \
182 :     } \
183 :     } \
184 :     else { /* DC-offset mode */ \
185 :     uint8_t p0, p9; \
186 :     int min, max; \
187 :     \
188 :     /* Now decide whether to apply smoothing filter or not */ \
189 :     max = FAST_MAX(s[1], FAST_MAX(s[2], FAST_MAX(s[3], FAST_MAX(s[4], FAST_MAX(s[5], FAST_MAX(s[6], FAST_MAX(s[7], s[8]))))))); \
190 :     min = FAST_MIN(s[1], FAST_MIN(s[2], FAST_MIN(s[3], FAST_MIN(s[4], FAST_MIN(s[5], FAST_MIN(s[6], FAST_MIN(s[7], s[8]))))))); \
191 :     \
192 :     if(((max-min)) < 2*quant) { \
193 :     \
194 :     /* Choose edge pixels */ \
195 :     p0 = (tbls->xvid_abs_tbl[(s[1] - s[0]) + 255] < quant) ? s[0] : s[1]; \
196 :     p9 = (tbls->xvid_abs_tbl[(s[8] - s[9]) + 255] < quant) ? s[9] : s[8]; \
197 :     \
198 :     *v[1] = (uint8_t) ((6*p0 + (s[1]<<2) + (s[2]<<1) + (s[3]<<1) + s[4] + s[5] + 8) >> 4); \
199 :     *v[2] = (uint8_t) (((p0<<2) + (s[1]<<1) + (s[2]<<2) + (s[3]<<1) + (s[4]<<1) + s[5] + s[6] + 8) >> 4); \
200 :     *v[3] = (uint8_t) (((p0<<1) + (s[1]<<1) + (s[2]<<1) + (s[3]<<2) + (s[4]<<1) + (s[5]<<1) + s[6] + s[7] + 8) >> 4); \
201 :     *v[4] = (uint8_t) ((p0 + s[1] + (s[2]<<1) + (s[3]<<1) + (s[4]<<2) + (s[5]<<1) + (s[6]<<1) + s[7] + s[8] + 8) >> 4); \
202 :     *v[5] = (uint8_t) ((s[1] + s[2] + (s[3]<<1) + (s[4]<<1) + (s[5]<<2) + (s[6]<<1) + (s[7]<<1) + s[8] + p9 + 8) >> 4); \
203 :     *v[6] = (uint8_t) ((s[2] + s[3] + (s[4]<<1) + (s[5]<<1) + (s[6]<<2) + (s[7]<<1) + (s[8]<<1) + (p9<<1) + 8) >> 4); \
204 :     *v[7] = (uint8_t) ((s[3] + s[4] + (s[5]<<1) + (s[6]<<1) + (s[7]<<2) + (s[8]<<1) + (p9<<2) + 8) >> 4); \
205 :     *v[8] = (uint8_t) ((s[4] + s[5] + (s[6]<<1) + (s[7]<<1) + (s[8]<<2) + 6*p9 + 8) >> 4); \
206 :     } \
207 :     }
208 :    
209 :     void deblock8x8_h(XVID_POSTPROC *tbls, uint8_t *img, int stride, int quant)
210 :     {
211 :     int eq_cnt;
212 :     uint8_t *v[10];
213 :     int32_t s[10];
214 :    
215 :     LOAD_DATA_HOR(0)
216 :     APPLY_FILTER_CORE
217 :    
218 :     LOAD_DATA_HOR(1)
219 :     APPLY_FILTER_CORE
220 :    
221 :     LOAD_DATA_HOR(2)
222 :     APPLY_FILTER_CORE
223 :    
224 :     LOAD_DATA_HOR(3)
225 :     APPLY_FILTER_CORE
226 :    
227 :     LOAD_DATA_HOR(4)
228 :     APPLY_FILTER_CORE
229 :    
230 :     LOAD_DATA_HOR(5)
231 :     APPLY_FILTER_CORE
232 :    
233 :     LOAD_DATA_HOR(6)
234 :     APPLY_FILTER_CORE
235 :    
236 :     LOAD_DATA_HOR(7)
237 :     APPLY_FILTER_CORE
238 :     }
239 :    
240 :    
241 :     void deblock8x8_v(XVID_POSTPROC *tbls, uint8_t *img, int stride, int quant)
242 :     {
243 :     int eq_cnt;
244 :     uint8_t *v[10];
245 :     int s[10];
246 :    
247 :     LOAD_DATA_VER(0)
248 :     APPLY_FILTER_CORE
249 :    
250 :     LOAD_DATA_VER(1)
251 :     APPLY_FILTER_CORE
252 :    
253 :     LOAD_DATA_VER(2)
254 :     APPLY_FILTER_CORE
255 :    
256 :     LOAD_DATA_VER(3)
257 :     APPLY_FILTER_CORE
258 :    
259 :     LOAD_DATA_VER(4)
260 :     APPLY_FILTER_CORE
261 :    
262 :     LOAD_DATA_VER(5)
263 :     APPLY_FILTER_CORE
264 :    
265 :     LOAD_DATA_VER(6)
266 :     APPLY_FILTER_CORE
267 :    
268 :     LOAD_DATA_VER(7)
269 :     APPLY_FILTER_CORE
270 :     }
271 :    
272 :     /******************************************************************************
273 :     * *
274 :     * Noise code below taken from MPlayer: http://www.mplayerhq.hu/ *
275 :     * Copyright (C) 2002 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at> *
276 :     * *
277 :     ******************************************************************************/
278 :    
279 :     #define RAND_N(range) ((int) ((double)range * rand() / (RAND_MAX + 1.0)))
280 :     #define STRENGTH1 12
281 :     #define STRENGTH2 8
282 :    
283 :     void init_noise(XVID_POSTPROC *tbls)
284 :     {
285 :     int i, j;
286 :     int patt[4] = { -1,0,1,0 };
287 :    
288 :     emms();
289 :    
290 :     srand(123457);
291 :    
292 :     for(i = 0, j = 0; i < MAX_NOISE; i++, j++)
293 :     {
294 :     double x1, x2, w, y1, y2;
295 :    
296 :     do {
297 :     x1 = 2.0 * rand() / (float) RAND_MAX - 1.0;
298 :     x2 = 2.0 * rand() / (float) RAND_MAX - 1.0;
299 :     w = x1 * x1 + x2 * x2;
300 :     } while (w >= 1.0);
301 :    
302 :     w = sqrt((-2.0 * log(w)) / w);
303 :     y1 = x1 * w;
304 :     y2 = x1 * w;
305 :    
306 :     y1 *= STRENGTH1 / sqrt(3.0);
307 :     y2 *= STRENGTH2 / sqrt(3.0);
308 :    
309 :     y1 /= 2;
310 :     y2 /= 2;
311 :     y1 += patt[j%4] * STRENGTH1 * 0.35;
312 :     y2 += patt[j%4] * STRENGTH2 * 0.35;
313 :    
314 :     if (y1 < -128) {
315 :     y1=-128;
316 :     }
317 :     else if (y1 > 127) {
318 :     y1= 127;
319 :     }
320 :    
321 :     if (y2 < -128) {
322 :     y2=-128;
323 :     }
324 :     else if (y2 > 127) {
325 :     y2= 127;
326 :     }
327 :    
328 :     y1 /= 3.0;
329 :     y2 /= 3.0;
330 :     tbls->xvid_noise1[i] = (int) y1;
331 :     tbls->xvid_noise2[i] = (int) y2;
332 :    
333 :     if (RAND_N(6) == 0) {
334 :     j--;
335 :     }
336 :     }
337 :    
338 :     for (i = 0; i < MAX_RES; i++)
339 :     for (j = 0; j < 3; j++) {
340 :     tbls->xvid_prev_shift[i][j] = tbls->xvid_noise1 + (rand() & (MAX_SHIFT - 1));
341 :     tbls->xvid_prev_shift[i][3 + j] = tbls->xvid_noise2 + (rand() & (MAX_SHIFT - 1));
342 :     }
343 :     }
344 :    
345 :     void add_noise(XVID_POSTPROC *tbls, uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int width, int height, int shiftptr, int quant)
346 :     {
347 :     int x, y;
348 :     int shift = 0;
349 :     int add = (quant < 5) ? 3 : 0;
350 :     int8_t *noise = (quant < 5) ? tbls->xvid_noise2 : tbls->xvid_noise1;
351 :    
352 :     for(y = 0; y < height; y++)
353 :     {
354 :     int8_t *src2 = (int8_t *) src;
355 :    
356 :     shift = rand() & (MAX_SHIFT - 1);
357 :    
358 :     shift &= ~7;
359 :     for(x = 0; x < width; x++)
360 :     {
361 :     const int n = tbls->xvid_prev_shift[y][0 + add][x] + tbls->xvid_prev_shift[y][1 + add][x] +
362 :     tbls->xvid_prev_shift[y][2 + add][x];
363 :    
364 :     dst[x] = src2[x] + ((n * src2[x]) >> 7);
365 :     }
366 :    
367 :     tbls->xvid_prev_shift[y][shiftptr + add] = noise + shift;
368 :    
369 :     dst += stride;
370 :     src += stride;
371 :     }
372 :     }

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