source: 3DVCSoftware/trunk/source/Lib/TLibVideoIO/TVideoIOYuv.cpp @ 1413

Last change on this file since 1413 was 1413, checked in by tech, 6 years ago

Merged HTM-16.2-dev@1412

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 33.2 KB
Line 
1/* The copyright in this software is being made available under the BSD
2 * License, included below. This software may be subject to other third party
3 * and contributor rights, including patent rights, and no such rights are
4 * granted under this license.
5 *
6 * Copyright (c) 2010-2017, ITU/ISO/IEC
7 * All rights reserved.
8 *
9 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10 * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
11 *
12 *  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
13 *    this list of conditions and the following disclaimer.
14 *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
15 *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
16 *    and/or other materials provided with the distribution.
17 *  * Neither the name of the ITU/ISO/IEC nor the names of its contributors may
18 *    be used to endorse or promote products derived from this software without
19 *    specific prior written permission.
20 *
21 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
22 * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23 * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24 * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS
25 * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
26 * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
27 * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
28 * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
29 * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
30 * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
31 * THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32 */
33
34/** \file     TVideoIOYuv.cpp
35    \brief    YUV file I/O class
36*/
37
38#include <cstdlib>
39#include <fcntl.h>
40#include <assert.h>
41#include <sys/stat.h>
42#include <fstream>
43#include <iostream>
44#include <memory.h>
45
46#include "TLibCommon/TComRom.h"
47#include "TVideoIOYuv.h"
48
49using namespace std;
50
51// ====================================================================================================================
52// Local Functions
53// ====================================================================================================================
54
55/**
56 * Scale all pixels in img depending upon sign of shiftbits by a factor of
57 * 2<sup>shiftbits</sup>.
58 *
59 * @param img        pointer to image to be transformed
60 * @param stride  distance between vertically adjacent pixels of img.
61 * @param width   width of active area in img.
62 * @param height  height of active area in img.
63 * @param shiftbits if zero, no operation performed
64 *                  if > 0, multiply by 2<sup>shiftbits</sup>, see scalePlane()
65 *                  if < 0, divide and round by 2<sup>shiftbits</sup> and clip,
66 *                          see invScalePlane().
67 * @param minval  minimum clipping value when dividing.
68 * @param maxval  maximum clipping value when dividing.
69 */
70static Void scalePlane(Pel* img, const UInt stride, const UInt width, const UInt height, Int shiftbits, Pel minval, Pel maxval)
71{
72  if (shiftbits > 0)
73  {
74    for (UInt y = 0; y < height; y++, img+=stride)
75    {
76      for (UInt x = 0; x < width; x++)
77      {
78        img[x] <<= shiftbits;
79      }
80    }
81  }
82  else if (shiftbits < 0)
83  {
84    shiftbits=-shiftbits;
85
86    Pel rounding = 1 << (shiftbits-1);
87    for (UInt y = 0; y < height; y++, img+=stride)
88    {
89      for (UInt x = 0; x < width; x++)
90      {
91        img[x] = Clip3(minval, maxval, Pel((img[x] + rounding) >> shiftbits));
92      }
93    }
94  }
95}
96
97static Void
98copyPlane(const TComPicYuv &src, const ComponentID srcPlane, TComPicYuv &dest, const ComponentID destPlane);
99
100// ====================================================================================================================
101// Public member functions
102// ====================================================================================================================
103
104/**
105 * Open file for reading/writing Y'CbCr frames.
106 *
107 * Frames read/written have bitdepth fileBitDepth, and are automatically
108 * formatted as 8 or 16 bit word values (see TVideoIOYuv::write()).
109 *
110 * Image data read or written is converted to/from internalBitDepth
111 * (See scalePlane(), TVideoIOYuv::read() and TVideoIOYuv::write() for
112 * further details).
113 *
114 * \param pchFile          file name string
115 * \param bWriteMode       file open mode: true=write, false=read
116 * \param fileBitDepth     bit-depth array of input/output file data.
117 * \param MSBExtendedBitDepth
118 * \param internalBitDepth bit-depth array to scale image data to/from when reading/writing.
119 */
120Void TVideoIOYuv::open( const std::string &fileName, Bool bWriteMode, const Int fileBitDepth[MAX_NUM_CHANNEL_TYPE], const Int MSBExtendedBitDepth[MAX_NUM_CHANNEL_TYPE], const Int internalBitDepth[MAX_NUM_CHANNEL_TYPE] )
121{
122  //NOTE: files cannot have bit depth greater than 16
123  for(UInt ch=0; ch<MAX_NUM_CHANNEL_TYPE; ch++)
124  {
125    m_fileBitdepth       [ch] = std::min<UInt>(fileBitDepth[ch], 16);
126    m_MSBExtendedBitDepth[ch] = MSBExtendedBitDepth[ch];
127    m_bitdepthShift      [ch] = internalBitDepth[ch] - m_MSBExtendedBitDepth[ch];
128
129    if (m_fileBitdepth[ch] > 16)
130    {
131      if (bWriteMode)
132      {
133        std::cerr << "\nWARNING: Cannot write a yuv file of bit depth greater than 16 - output will be right-shifted down to 16-bit precision\n" << std::endl;
134      }
135      else
136      {
137        std::cerr << "\nERROR: Cannot read a yuv file of bit depth greater than 16\n" << std::endl;
138        exit(0);
139      }
140    }
141  }
142
143  if ( bWriteMode )
144  {
145    m_cHandle.open( fileName.c_str(), ios::binary | ios::out );
146
147    if( m_cHandle.fail() )
148    {
149      printf("\nfailed to write reconstructed YUV file\n");
150      exit(0);
151    }
152  }
153  else
154  {
155    m_cHandle.open( fileName.c_str(), ios::binary | ios::in );
156
157    if( m_cHandle.fail() )
158    {
159      printf("\nfailed to open Input YUV file\n");
160      exit(0);
161    }
162  }
163
164  return;
165}
166
167Void TVideoIOYuv::close()
168{
169  m_cHandle.close();
170}
171
172Bool TVideoIOYuv::isEof()
173{
174  return m_cHandle.eof();
175}
176
177Bool TVideoIOYuv::isFail()
178{
179  return m_cHandle.fail();
180}
181
182/**
183 * Skip numFrames in input.
184 *
185 * This function correctly handles cases where the input file is not
186 * seekable, by consuming bytes.
187 */
188Void TVideoIOYuv::skipFrames(Int numFrames, UInt width, UInt height, ChromaFormat format)
189{
190  if (numFrames==0)
191  {
192    return;
193  }
194
195  //------------------
196  //set the frame size according to the chroma format
197  streamoff frameSize = 0;
198  UInt wordsize=1; // default to 8-bit, unless a channel with more than 8-bits is detected.
199  for (UInt component = 0; component < getNumberValidComponents(format); component++)
200  {
201    ComponentID compID=ComponentID(component);
202    frameSize += (width >> getComponentScaleX(compID, format)) * (height >> getComponentScaleY(compID, format));
203    if (m_fileBitdepth[toChannelType(compID)] > 8)
204    {
205      wordsize=2;
206    }
207  }
208  frameSize *= wordsize;
209  //------------------
210
211  const streamoff offset = frameSize * numFrames;
212
213  /* attempt to seek */
214  if (!!m_cHandle.seekg(offset, ios::cur))
215  {
216    return; /* success */
217  }
218  m_cHandle.clear();
219
220  /* fall back to consuming the input */
221  TChar buf[512];
222  const streamoff offset_mod_bufsize = offset % sizeof(buf);
223  for (streamoff i = 0; i < offset - offset_mod_bufsize; i += sizeof(buf))
224  {
225    m_cHandle.read(buf, sizeof(buf));
226  }
227  m_cHandle.read(buf, offset_mod_bufsize);
228}
229
230/**
231 * Read width*height pixels from fd into dst, optionally
232 * padding the left and right edges by edge-extension.  Input may be
233 * either 8bit or 16bit little-endian lsb-aligned words.
234 *
235 * @param dst          destination image plane
236 * @param fd           input file stream
237 * @param is16bit      true if input file carries > 8bit data, false otherwise.
238 * @param stride444    distance between vertically adjacent pixels of dst.
239 * @param width444     width of active area in dst.
240 * @param height444    height of active area in dst.
241 * @param pad_x444     length of horizontal padding.
242 * @param pad_y444     length of vertical padding.
243 * @param compID       chroma component
244 * @param destFormat   chroma format of image
245 * @param fileFormat   chroma format of file
246 * @param fileBitDepth component bit depth in file
247 * @return true for success, false in case of error
248 */
249static Bool readPlane(Pel* dst,
250                      istream& fd,
251                      Bool is16bit,
252                      UInt stride444,
253                      UInt width444,
254                      UInt height444,
255                      UInt pad_x444,
256                      UInt pad_y444,
257                      const ComponentID compID,
258                      const ChromaFormat destFormat,
259                      const ChromaFormat fileFormat,
260                      const UInt fileBitDepth)
261{
262  const UInt csx_file =getComponentScaleX(compID, fileFormat);
263  const UInt csy_file =getComponentScaleY(compID, fileFormat);
264  const UInt csx_dest =getComponentScaleX(compID, destFormat);
265  const UInt csy_dest =getComponentScaleY(compID, destFormat);
266
267  const UInt width_dest       = width444 >>csx_dest;
268  const UInt height_dest      = height444>>csy_dest;
269  const UInt pad_x_dest       = pad_x444>>csx_dest;
270  const UInt pad_y_dest       = pad_y444>>csy_dest;
271  const UInt stride_dest      = stride444>>csx_dest;
272
273  const UInt full_width_dest  = width_dest+pad_x_dest;
274  const UInt full_height_dest = height_dest+pad_y_dest;
275
276  const UInt stride_file      = (width444 * (is16bit ? 2 : 1)) >> csx_file;
277
278  std::vector<UChar> bufVec(stride_file);
279  UChar *buf=&(bufVec[0]);
280
281  if (compID!=COMPONENT_Y && (fileFormat==CHROMA_400 || destFormat==CHROMA_400))
282  {
283    if (destFormat!=CHROMA_400)
284    {
285      // set chrominance data to mid-range: (1<<(fileBitDepth-1))
286      const Pel value=Pel(1<<(fileBitDepth-1));
287      for (UInt y = 0; y < full_height_dest; y++, dst+=stride_dest)
288      {
289        for (UInt x = 0; x < full_width_dest; x++)
290        {
291          dst[x] = value;
292        }
293      }
294    }
295
296    if (fileFormat!=CHROMA_400)
297    {
298      const UInt height_file      = height444>>csy_file;
299      fd.seekg(height_file*stride_file, ios::cur);
300      if (fd.eof() || fd.fail() )
301      {
302        return false;
303      }
304    }
305  }
306  else
307  {
308    const UInt mask_y_file=(1<<csy_file)-1;
309    const UInt mask_y_dest=(1<<csy_dest)-1;
310    for(UInt y444=0; y444<height444; y444++)
311    {
312      if ((y444&mask_y_file)==0)
313      {
314        // read a new line
315        fd.read(reinterpret_cast<TChar*>(buf), stride_file);
316        if (fd.eof() || fd.fail() )
317        {
318          return false;
319        }
320      }
321
322      if ((y444&mask_y_dest)==0)
323      {
324        // process current destination line
325        if (csx_file < csx_dest)
326        {
327          // eg file is 444, dest is 422.
328          const UInt sx=csx_dest-csx_file;
329          if (!is16bit)
330          {
331            for (UInt x = 0; x < width_dest; x++)
332            {
333              dst[x] = buf[x<<sx];
334            }
335          }
336          else
337          {
338            for (UInt x = 0; x < width_dest; x++)
339            {
340              dst[x] = Pel(buf[(x<<sx)*2+0]) | (Pel(buf[(x<<sx)*2+1])<<8);
341            }
342          }
343        }
344        else
345        {
346          // eg file is 422, dest is 444.
347          const UInt sx=csx_file-csx_dest;
348          if (!is16bit)
349          {
350            for (UInt x = 0; x < width_dest; x++)
351            {
352              dst[x] = buf[x>>sx];
353            }
354          }
355          else
356          {
357            for (UInt x = 0; x < width_dest; x++)
358            {
359              dst[x] = Pel(buf[(x>>sx)*2+0]) | (Pel(buf[(x>>sx)*2+1])<<8);
360            }
361          }
362        }
363
364        // process right hand side padding
365        const Pel val=dst[width_dest-1];
366        for (UInt x = width_dest; x < full_width_dest; x++)
367        {
368          dst[x] = val;
369        }
370
371        dst += stride_dest;
372      }
373    }
374
375    // process lower padding
376    for (UInt y = height_dest; y < full_height_dest; y++, dst+=stride_dest)
377    {
378      for (UInt x = 0; x < full_width_dest; x++)
379      {
380        dst[x] = (dst - stride_dest)[x];
381      }
382    }
383  }
384  return true;
385}
386
387/**
388 * Write an image plane (width444*height444 pixels) from src into output stream fd.
389 *
390 * @param fd         output file stream
391 * @param src        source image
392 * @param is16bit    true if input file carries > 8bit data, false otherwise.
393 * @param stride444  distance between vertically adjacent pixels of src.
394 * @param width444   width of active area in src.
395 * @param height444  height of active area in src.
396 * @param compID       chroma component
397 * @param srcFormat    chroma format of image
398 * @param fileFormat   chroma format of file
399 * @param fileBitDepth component bit depth in file
400 * @return true for success, false in case of error
401 */
402static Bool writePlane(ostream& fd, Pel* src, Bool is16bit,
403                       UInt stride444,
404                       UInt width444, UInt height444,
405                       const ComponentID compID,
406                       const ChromaFormat srcFormat,
407                       const ChromaFormat fileFormat,
408                       const UInt fileBitDepth)
409{
410  const UInt csx_file =getComponentScaleX(compID, fileFormat);
411  const UInt csy_file =getComponentScaleY(compID, fileFormat);
412  const UInt csx_src  =getComponentScaleX(compID, srcFormat);
413  const UInt csy_src  =getComponentScaleY(compID, srcFormat);
414
415  const UInt stride_src      = stride444>>csx_src;
416
417  const UInt stride_file      = (width444 * (is16bit ? 2 : 1)) >> csx_file;
418  const UInt width_file       = width444 >>csx_file;
419  const UInt height_file      = height444>>csy_file;
420
421  std::vector<UChar> bufVec(stride_file);
422  UChar *buf=&(bufVec[0]);
423
424  if (compID!=COMPONENT_Y && (fileFormat==CHROMA_400 || srcFormat==CHROMA_400))
425  {
426    if (fileFormat!=CHROMA_400)
427    {
428      const UInt value=1<<(fileBitDepth-1);
429
430      for(UInt y=0; y< height_file; y++)
431      {
432        if (!is16bit)
433        {
434          UChar val(value);
435          for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
436          {
437            buf[x]=val;
438          }
439        }
440        else
441        {
442          UShort val(value);
443          for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
444          {
445            buf[2*x+0]= (val>>0) & 0xff;
446            buf[2*x+1]= (val>>8) & 0xff;
447          }
448        }
449
450        fd.write(reinterpret_cast<const TChar*>(buf), stride_file);
451        if (fd.eof() || fd.fail() )
452        {
453          return false;
454        }
455      }
456    }
457  }
458  else
459  {
460    const UInt mask_y_file=(1<<csy_file)-1;
461    const UInt mask_y_src =(1<<csy_src )-1;
462    for(UInt y444=0; y444<height444; y444++)
463    {
464      if ((y444&mask_y_file)==0)
465      {
466        // write a new line
467        if (csx_file < csx_src)
468        {
469          // eg file is 444, source is 422.
470          const UInt sx=csx_src-csx_file;
471          if (!is16bit)
472          {
473            for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
474            {
475              buf[x] = (UChar)(src[x>>sx]);
476            }
477          }
478          else
479          {
480            for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
481            {
482              buf[2*] = (src[x>>sx]>>0) & 0xff;
483              buf[2*x+1] = (src[x>>sx]>>8) & 0xff;
484            }
485          }
486        }
487        else
488        {
489          // eg file is 422, src is 444.
490          const UInt sx=csx_file-csx_src;
491          if (!is16bit)
492          {
493            for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
494            {
495              buf[x] = (UChar)(src[x<<sx]);
496            }
497          }
498          else
499          {
500            for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
501            {
502              buf[2*] = (src[x<<sx]>>0) & 0xff;
503              buf[2*x+1] = (src[x<<sx]>>8) & 0xff;
504            }
505          }
506        }
507
508        fd.write(reinterpret_cast<const TChar*>(buf), stride_file);
509        if (fd.eof() || fd.fail() )
510        {
511          return false;
512        }
513      }
514
515      if ((y444&mask_y_src)==0)
516      {
517        src += stride_src;
518      }
519
520    }
521  }
522  return true;
523}
524
525static Bool writeField(ostream& fd, Pel* top, Pel* bottom, Bool is16bit,
526                       UInt stride444,
527                       UInt width444, UInt height444,
528                       const ComponentID compID,
529                       const ChromaFormat srcFormat,
530                       const ChromaFormat fileFormat,
531                       const UInt fileBitDepth, const Bool isTff)
532{
533  const UInt csx_file =getComponentScaleX(compID, fileFormat);
534  const UInt csy_file =getComponentScaleY(compID, fileFormat);
535  const UInt csx_src  =getComponentScaleX(compID, srcFormat);
536  const UInt csy_src  =getComponentScaleY(compID, srcFormat);
537
538  const UInt stride_src      = stride444>>csx_src;
539
540  const UInt stride_file      = (width444 * (is16bit ? 2 : 1)) >> csx_file;
541  const UInt width_file       = width444 >>csx_file;
542  const UInt height_file      = height444>>csy_file;
543
544  std::vector<UChar> bufVec(stride_file * 2);
545  UChar *buf=&(bufVec[0]);
546
547  if (compID!=COMPONENT_Y && (fileFormat==CHROMA_400 || srcFormat==CHROMA_400))
548  {
549    if (fileFormat!=CHROMA_400)
550    {
551      const UInt value=1<<(fileBitDepth-1);
552
553      for(UInt y=0; y< height_file; y++)
554      {
555        for (UInt field = 0; field < 2; field++)
556        {
557          UChar *fieldBuffer = buf + (field * stride_file);
558
559          if (!is16bit)
560          {
561            UChar val(value);
562            for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
563            {
564              fieldBuffer[x]=val;
565            }
566          }
567          else
568          {
569            UShort val(value);
570            for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
571            {
572              fieldBuffer[2*x+0]= (val>>0) & 0xff;
573              fieldBuffer[2*x+1]= (val>>8) & 0xff;
574            }
575          }
576        }
577
578        fd.write(reinterpret_cast<const TChar*>(buf), (stride_file * 2));
579        if (fd.eof() || fd.fail() )
580        {
581          return false;
582        }
583      }
584    }
585  }
586  else
587  {
588    const UInt mask_y_file=(1<<csy_file)-1;
589    const UInt mask_y_src =(1<<csy_src )-1;
590    for(UInt y444=0; y444<height444; y444++)
591    {
592      if ((y444&mask_y_file)==0)
593      {
594        for (UInt field = 0; field < 2; field++)
595        {
596          UChar *fieldBuffer = buf + (field * stride_file);
597          Pel   *src         = (((field == 0) && isTff) || ((field == 1) && (!isTff))) ? top : bottom;
598
599          // write a new line
600          if (csx_file < csx_src)
601          {
602            // eg file is 444, source is 422.
603            const UInt sx=csx_src-csx_file;
604            if (!is16bit)
605            {
606              for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
607              {
608                fieldBuffer[x] = (UChar)(src[x>>sx]);
609              }
610            }
611            else
612            {
613              for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
614              {
615                fieldBuffer[2*] = (src[x>>sx]>>0) & 0xff;
616                fieldBuffer[2*x+1] = (src[x>>sx]>>8) & 0xff;
617              }
618            }
619          }
620          else
621          {
622            // eg file is 422, src is 444.
623            const UInt sx=csx_file-csx_src;
624            if (!is16bit)
625            {
626              for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
627              {
628                fieldBuffer[x] = (UChar)(src[x<<sx]);
629              }
630            }
631            else
632            {
633              for (UInt x = 0; x < width_file; x++)
634              {
635                fieldBuffer[2*] = (src[x<<sx]>>0) & 0xff;
636                fieldBuffer[2*x+1] = (src[x<<sx]>>8) & 0xff;
637              }
638            }
639          }
640        }
641
642        fd.write(reinterpret_cast<const TChar*>(buf), (stride_file * 2));
643        if (fd.eof() || fd.fail() )
644        {
645          return false;
646        }
647      }
648
649      if ((y444&mask_y_src)==0)
650      {
651        top    += stride_src;
652        bottom += stride_src;
653      }
654
655    }
656  }
657  return true;
658}
659
660/**
661 * Read one Y'CbCr frame, performing any required input scaling to change
662 * from the bitdepth of the input file to the internal bit-depth.
663 *
664 * If a bit-depth reduction is required, and internalBitdepth >= 8, then
665 * the input file is assumed to be ITU-R BT.601/709 compliant, and the
666 * resulting data is clipped to the appropriate legal range, as if the
667 * file had been provided at the lower-bitdepth compliant to Rec601/709.
668 *
669 * @param pPicYuvUser      input picture YUV buffer class pointer
670 * @param pPicYuvTrueOrg
671 * @param ipcsc
672 * @param aiPad            source padding size, aiPad[0] = horizontal, aiPad[1] = vertical
673 * @param format           chroma format
674 * @return true for success, false in case of error
675 */
676Bool TVideoIOYuv::read ( TComPicYuv*  pPicYuvUser, TComPicYuv* pPicYuvTrueOrg, const InputColourSpaceConversion ipcsc, Int aiPad[2], ChromaFormat format, const Bool bClipToRec709 )
677{
678  // check end-of-file
679  if ( isEof() )
680  {
681    return false;
682  }
683  TComPicYuv *pPicYuv=pPicYuvTrueOrg;
684  if (format>=NUM_CHROMA_FORMAT)
685  {
686    format=pPicYuv->getChromaFormat();
687  }
688
689  Bool is16bit = false;
690
691  for(UInt ch=0; ch<MAX_NUM_CHANNEL_TYPE; ch++)
692  {
693    if (m_fileBitdepth[ch] > 8)
694    {
695      is16bit=true;
696    }
697  }
698
699  const UInt stride444      = pPicYuv->getStride(COMPONENT_Y);
700
701  // compute actual YUV width & height excluding padding size
702  const UInt pad_h444       = aiPad[0];
703  const UInt pad_v444       = aiPad[1];
704
705  const UInt width_full444  = pPicYuv->getWidth(COMPONENT_Y);
706  const UInt height_full444 = pPicYuv->getHeight(COMPONENT_Y);
707
708  const UInt width444       = width_full444 - pad_h444;
709  const UInt height444      = height_full444 - pad_v444;
710
711  for(UInt comp=0; comp<MAX_NUM_COMPONENT; comp++)
712  {
713    const ComponentID compID = ComponentID(comp);
714    const ChannelType chType=toChannelType(compID);
715
716    const Int desired_bitdepth = m_MSBExtendedBitDepth[chType] + m_bitdepthShift[chType];
717
718    const Bool b709Compliance=(bClipToRec709) && (m_bitdepthShift[chType] < 0 && desired_bitdepth >= 8);     /* ITU-R BT.709 compliant clipping for converting say 10b to 8b */
719    const Pel minval = b709Compliance? ((   1 << (desired_bitdepth - 8))   ) : 0;
720    const Pel maxval = b709Compliance? ((0xff << (desired_bitdepth - 8)) -1) : (1 << desired_bitdepth) - 1;
721
722    if (! readPlane(pPicYuv->getAddr(compID), m_cHandle, is16bit, stride444, width444, height444, pad_h444, pad_v444, compID, pPicYuv->getChromaFormat(), format, m_fileBitdepth[chType]))
723    {
724      return false;
725    }
726
727    if (compID < pPicYuv->getNumberValidComponents() )
728    {
729      const UInt csx=getComponentScaleX(compID, pPicYuv->getChromaFormat());
730      const UInt csy=getComponentScaleY(compID, pPicYuv->getChromaFormat());
731      scalePlane(pPicYuv->getAddr(compID), stride444>>csx, width_full444>>csx, height_full444>>csy, m_bitdepthShift[chType], minval, maxval);
732    }
733  }
734
735  if(pPicYuvUser)
736  {
737  ColourSpaceConvert(*pPicYuvTrueOrg, *pPicYuvUser, ipcsc, true);
738  }
739
740  return true;
741}
742
743/**
744 * Write one Y'CbCr frame. No bit-depth conversion is performed, pcPicYuv is
745 * assumed to be at TVideoIO::m_fileBitdepth depth.
746 *
747 * @param pPicYuvUser      input picture YUV buffer class pointer
748 * @param ipCSC
749 * @param confLeft         conformance window left border
750 * @param confRight        conformance window right border
751 * @param confTop          conformance window top border
752 * @param confBottom       conformance window bottom border
753 * @param format           chroma format
754 * @return true for success, false in case of error
755 */
756Bool TVideoIOYuv::write( TComPicYuv* pPicYuvUser, const InputColourSpaceConversion ipCSC, Int confLeft, Int confRight, Int confTop, Int confBottom, ChromaFormat format, const Bool bClipToRec709 )
757{
758  TComPicYuv cPicYuvCSCd;
759  if (ipCSC!=IPCOLOURSPACE_UNCHANGED)
760  {
761    cPicYuvCSCd.createWithoutCUInfo(pPicYuvUser->getWidth(COMPONENT_Y), pPicYuvUser->getHeight(COMPONENT_Y), pPicYuvUser->getChromaFormat() );
762    ColourSpaceConvert(*pPicYuvUser, cPicYuvCSCd, ipCSC, false);
763  }
764  TComPicYuv *pPicYuv=(ipCSC==IPCOLOURSPACE_UNCHANGED) ? pPicYuvUser : &cPicYuvCSCd;
765
766  // compute actual YUV frame size excluding padding size
767  Bool is16bit = false;
768  Bool nonZeroBitDepthShift=false;
769
770  for(UInt ch=0; ch<MAX_NUM_CHANNEL_TYPE; ch++)
771  {
772    if (m_fileBitdepth[ch] > 8)
773    {
774      is16bit=true;
775    }
776    if (m_bitdepthShift[ch] != 0)
777    {
778      nonZeroBitDepthShift=true;
779    }
780  }
781
782  TComPicYuv *dstPicYuv = NULL;
783  Bool retval = true;
784  if (format>=NUM_CHROMA_FORMAT)
785  {
786    format=pPicYuv->getChromaFormat();
787  }
788
789  if (nonZeroBitDepthShift)
790  {
791    dstPicYuv = new TComPicYuv;
792    dstPicYuv->createWithoutCUInfo( pPicYuv->getWidth(COMPONENT_Y), pPicYuv->getHeight(COMPONENT_Y), pPicYuv->getChromaFormat() );
793
794    for(UInt comp=0; comp<dstPicYuv->getNumberValidComponents(); comp++)
795    {
796      const ComponentID compID=ComponentID(comp);
797      const ChannelType ch=toChannelType(compID);
798      const Bool b709Compliance = bClipToRec709 && (-m_bitdepthShift[ch] < 0 && m_MSBExtendedBitDepth[ch] >= 8);     /* ITU-R BT.709 compliant clipping for converting say 10b to 8b */
799      const Pel minval = b709Compliance? ((   1 << (m_MSBExtendedBitDepth[ch] - 8))   ) : 0;
800      const Pel maxval = b709Compliance? ((0xff << (m_MSBExtendedBitDepth[ch] - 8)) -1) : (1 << m_MSBExtendedBitDepth[ch]) - 1;
801
802      copyPlane(*pPicYuv, compID, *dstPicYuv, compID);
803      scalePlane(dstPicYuv->getAddr(compID), dstPicYuv->getStride(compID), dstPicYuv->getWidth(compID), dstPicYuv->getHeight(compID), -m_bitdepthShift[ch], minval, maxval);
804    }
805  }
806  else
807  {
808    dstPicYuv = pPicYuv;
809  }
810
811  const Int  stride444 = dstPicYuv->getStride(COMPONENT_Y);
812  const UInt width444  = dstPicYuv->getWidth(COMPONENT_Y) - confLeft - confRight;
813  const UInt height444 = dstPicYuv->getHeight(COMPONENT_Y) -  confTop  - confBottom;
814
815  if ((width444 == 0) || (height444 == 0))
816  {
817    printf ("\nWarning: writing %d x %d luma sample output picture!", width444, height444);
818  }
819
820#if NH_3D
821  for(UInt comp=0; retval && comp< ::getNumberValidComponents(format); comp++)
822#else
823  for(UInt comp=0; retval && comp<dstPicYuv->getNumberValidComponents(); comp++)
824#endif
825  {
826    const ComponentID compID = ComponentID(comp);
827    const ChannelType ch=toChannelType(compID);
828    const UInt csx = dstPicYuv->getComponentScaleX(compID);
829    const UInt csy = dstPicYuv->getComponentScaleY(compID);
830    const Int planeOffset =  (confLeft>>csx) + (confTop>>csy) * dstPicYuv->getStride(compID);
831    if (! writePlane(m_cHandle, dstPicYuv->getAddr(compID) + planeOffset, is16bit, stride444, width444, height444, compID, dstPicYuv->getChromaFormat(), format, m_fileBitdepth[ch]))
832    {
833      retval=false;
834    }
835  }
836
837  if (nonZeroBitDepthShift)
838  {
839    dstPicYuv->destroy();
840    delete dstPicYuv;
841  }
842
843  cPicYuvCSCd.destroy();
844
845  return retval;
846}
847
848Bool TVideoIOYuv::write( TComPicYuv* pPicYuvUserTop, TComPicYuv* pPicYuvUserBottom, const InputColourSpaceConversion ipCSC, Int confLeft, Int confRight, Int confTop, Int confBottom, ChromaFormat format, const Bool isTff, const Bool bClipToRec709 )
849{
850
851  TComPicYuv cPicYuvTopCSCd;
852  TComPicYuv cPicYuvBottomCSCd;
853  if (ipCSC!=IPCOLOURSPACE_UNCHANGED)
854  {
855    cPicYuvTopCSCd   .createWithoutCUInfo(pPicYuvUserTop   ->getWidth(COMPONENT_Y), pPicYuvUserTop   ->getHeight(COMPONENT_Y), pPicYuvUserTop   ->getChromaFormat() );
856    cPicYuvBottomCSCd.createWithoutCUInfo(pPicYuvUserBottom->getWidth(COMPONENT_Y), pPicYuvUserBottom->getHeight(COMPONENT_Y), pPicYuvUserBottom->getChromaFormat() );
857    ColourSpaceConvert(*pPicYuvUserTop,    cPicYuvTopCSCd,    ipCSC, false);
858    ColourSpaceConvert(*pPicYuvUserBottom, cPicYuvBottomCSCd, ipCSC, false);
859  }
860  TComPicYuv *pPicYuvTop    = (ipCSC==IPCOLOURSPACE_UNCHANGED) ? pPicYuvUserTop    : &cPicYuvTopCSCd;
861  TComPicYuv *pPicYuvBottom = (ipCSC==IPCOLOURSPACE_UNCHANGED) ? pPicYuvUserBottom : &cPicYuvBottomCSCd;
862
863  Bool is16bit = false;
864  Bool nonZeroBitDepthShift=false;
865
866  for(UInt ch=0; ch<MAX_NUM_CHANNEL_TYPE; ch++)
867  {
868    if (m_fileBitdepth[ch] > 8)
869    {
870      is16bit=true;
871    }
872    if (m_bitdepthShift[ch] != 0)
873    {
874      nonZeroBitDepthShift=true;
875    }
876  }
877
878  TComPicYuv *dstPicYuvTop    = NULL;
879  TComPicYuv *dstPicYuvBottom = NULL;
880
881  for (UInt field = 0; field < 2; field++)
882  {
883    TComPicYuv *pPicYuv = (field == 0) ? pPicYuvTop : pPicYuvBottom;
884
885    if (format>=NUM_CHROMA_FORMAT)
886    {
887      format=pPicYuv->getChromaFormat();
888    }
889
890    TComPicYuv* &dstPicYuv = (field == 0) ? dstPicYuvTop : dstPicYuvBottom;
891
892    if (nonZeroBitDepthShift)
893    {
894      dstPicYuv = new TComPicYuv;
895      dstPicYuv->createWithoutCUInfo( pPicYuv->getWidth(COMPONENT_Y), pPicYuv->getHeight(COMPONENT_Y), pPicYuv->getChromaFormat() );
896
897      for(UInt comp=0; comp<dstPicYuv->getNumberValidComponents(); comp++)
898      {
899        const ComponentID compID=ComponentID(comp);
900        const ChannelType ch=toChannelType(compID);
901        const Bool b709Compliance=bClipToRec709 && (-m_bitdepthShift[ch] < 0 && m_MSBExtendedBitDepth[ch] >= 8);     /* ITU-R BT.709 compliant clipping for converting say 10b to 8b */
902        const Pel minval = b709Compliance? ((   1 << (m_MSBExtendedBitDepth[ch] - 8))   ) : 0;
903        const Pel maxval = b709Compliance? ((0xff << (m_MSBExtendedBitDepth[ch] - 8)) -1) : (1 << m_MSBExtendedBitDepth[ch]) - 1;
904
905        copyPlane(*pPicYuv, compID, *dstPicYuv, compID);
906        scalePlane(dstPicYuv->getAddr(compID), dstPicYuv->getStride(compID), dstPicYuv->getWidth(compID), dstPicYuv->getHeight(compID), -m_bitdepthShift[ch], minval, maxval);
907      }
908    }
909    else
910    {
911      dstPicYuv = pPicYuv;
912    }
913  }
914
915  Bool retval = true;
916
917  assert(dstPicYuvTop->getNumberValidComponents() == dstPicYuvBottom->getNumberValidComponents());
918  assert(dstPicYuvTop->getChromaFormat()          == dstPicYuvBottom->getChromaFormat()         );
919
920  for(UInt comp=0; retval && comp<dstPicYuvTop->getNumberValidComponents(); comp++)
921  {
922    const ComponentID compID = ComponentID(comp);
923    const ChannelType ch=toChannelType(compID);
924
925    assert(dstPicYuvTop->getWidth          (compID) == dstPicYuvBottom->getWidth          (compID));
926    assert(dstPicYuvTop->getHeight         (compID) == dstPicYuvBottom->getHeight         (compID));
927    assert(dstPicYuvTop->getComponentScaleX(compID) == dstPicYuvBottom->getComponentScaleX(compID));
928    assert(dstPicYuvTop->getComponentScaleY(compID) == dstPicYuvBottom->getComponentScaleY(compID));
929    assert(dstPicYuvTop->getStride         (compID) == dstPicYuvBottom->getStride         (compID));
930
931    const UInt width444   = dstPicYuvTop->getWidth(COMPONENT_Y)  - (confLeft + confRight);
932    const UInt height444  = dstPicYuvTop->getHeight(COMPONENT_Y) - (confTop + confBottom);
933
934    if ((width444 == 0) || (height444 == 0))
935    {
936      printf ("\nWarning: writing %d x %d luma sample output picture!", width444, height444);
937    }
938
939    const UInt csx = dstPicYuvTop->getComponentScaleX(compID);
940    const UInt csy = dstPicYuvTop->getComponentScaleY(compID);
941    const Int planeOffset  = (confLeft>>csx) + ( confTop>>csy) * dstPicYuvTop->getStride(compID); //offset is for entire frame - round up for top field and down for bottom field
942
943    if (! writeField(m_cHandle,
944                     (dstPicYuvTop   ->getAddr(compID) + planeOffset),
945                     (dstPicYuvBottom->getAddr(compID) + planeOffset),
946                     is16bit,
947                     dstPicYuvTop->getStride(COMPONENT_Y),
948                     width444, height444, compID, dstPicYuvTop->getChromaFormat(), format, m_fileBitdepth[ch], isTff))
949    {
950      retval=false;
951    }
952  }
953
954  if (nonZeroBitDepthShift)
955  {
956    dstPicYuvTop->destroy();
957    dstPicYuvBottom->destroy();
958    delete dstPicYuvTop;
959    delete dstPicYuvBottom;
960  }
961
962  cPicYuvTopCSCd.destroy();
963  cPicYuvBottomCSCd.destroy();
964
965  return retval;
966}
967
968static Void
969copyPlane(const TComPicYuv &src, const ComponentID srcPlane, TComPicYuv &dest, const ComponentID destPlane)
970{
971  const UInt width=src.getWidth(srcPlane);
972  const UInt height=src.getHeight(srcPlane);
973  assert(dest.getWidth(destPlane) == width);
974  assert(dest.getHeight(destPlane) == height);
975  const Pel *pSrc=src.getAddr(srcPlane);
976  Pel *pDest=dest.getAddr(destPlane);
977  const UInt strideSrc=src.getStride(srcPlane);
978  const UInt strideDest=dest.getStride(destPlane);
979  for(UInt y=0; y<height; y++, pSrc+=strideSrc, pDest+=strideDest)
980  {
981    memcpy(pDest, pSrc, width*sizeof(Pel));
982  }
983}
984
985// static member
986Void TVideoIOYuv::ColourSpaceConvert(const TComPicYuv &src, TComPicYuv &dest, const InputColourSpaceConversion conversion, Bool bIsForwards)
987{
988  const ChromaFormat  format=src.getChromaFormat();
989  const UInt          numValidComp=src.getNumberValidComponents();
990
991  switch (conversion)
992  {
993    case IPCOLOURSPACE_YCbCrtoYYY:
994      if (format!=CHROMA_444)
995      {
996        // only 444 is handled.
997        assert(format==CHROMA_444);
998        exit(1);
999      }
1000
1001      {
1002        for(UInt comp=0; comp<numValidComp; comp++)
1003        {
1004          copyPlane(src, ComponentID(bIsForwards?0:comp), dest, ComponentID(comp));
1005        }
1006      }
1007      break;
1008    case IPCOLOURSPACE_YCbCrtoYCrCb:
1009      {
1010        for(UInt comp=0; comp<numValidComp; comp++)
1011        {
1012          copyPlane(src, ComponentID(comp), dest, ComponentID((numValidComp-comp)%numValidComp));
1013        }
1014      }
1015      break;
1016
1017    case IPCOLOURSPACE_RGBtoGBR:
1018      {
1019        if (format!=CHROMA_444)
1020        {
1021          // only 444 is handled.
1022          assert(format==CHROMA_444);
1023          exit(1);
1024        }
1025
1026        // channel re-mapping
1027        for(UInt comp=0; comp<numValidComp; comp++)
1028        {
1029          const ComponentID compIDsrc=ComponentID((comp+1)%numValidComp);
1030          const ComponentID compIDdst=ComponentID(comp);
1031          copyPlane(src, bIsForwards?compIDsrc:compIDdst, dest, bIsForwards?compIDdst:compIDsrc);
1032        }
1033      }
1034      break;
1035
1036    case IPCOLOURSPACE_UNCHANGED:
1037    default:
1038      {
1039        for(UInt comp=0; comp<numValidComp; comp++)
1040        {
1041          copyPlane(src, ComponentID(comp), dest, ComponentID(comp));
1042        }
1043      }
1044      break;
1045  }
1046}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.