src/gdcmmpeg2/src/mpeg2dec/store.c

   1 /* store.c, picture output routines                                         */
   2
   3 /* Copyright (C) 1996, MPEG Software Simulation Group. All Rights Reserved. */
   4
   5 /*
   6  * Disclaimer of Warranty
   7  *
   8  * These software programs are available to the user without any license fee or
   9  * royalty on an "as is" basis.  The MPEG Software Simulation Group disclaims
  10  * any and all warranties, whether express, implied, or statuary, including any
  11  * implied warranties or merchantability or of fitness for a particular
  12  * purpose.  In no event shall the copyright-holder be liable for any
  13  * incidental, punitive, or consequential damages of any kind whatsoever
  14  * arising from the use of these programs.
  15  *
  16  * This disclaimer of warranty extends to the user of these programs and user's
  17  * customers, employees, agents, transferees, successors, and assigns.
  18  *
  19  * The MPEG Software Simulation Group does not represent or warrant that the
  20  * programs furnished hereunder are free of infringement of any third-party
  21  * patents.
  22  *
  23  * Commercial implementations of MPEG-1 and MPEG-2 video, including shareware,
  24  * are subject to royalty fees to patent holders.  Many of these patents are
  25  * general enough such that they are unavoidable regardless of implementation
  26  * design.
  27  *
  28  */
  29
  30 #include <stdlib.h> /* for malloc */
  31 #include <string.h> /* for strcat */
  32
  33 #include "config.h"
  34 #include "global.h"
  35
  36 /* private prototypes */
  37 static void store_one _ANSI_ARGS_((char *outname, unsigned char *src[],
  38   int offset, int incr, int height));
  39 static void store_yuv _ANSI_ARGS_((char *outname, unsigned char *src[],
  40   int offset, int incr, int height));
  41 static void store_sif _ANSI_ARGS_((char *outname, unsigned char *src[],
  42   int offset, int incr, int height));
  43 static void store_ppm_tga _ANSI_ARGS_((char *outname, unsigned char *src[],
  44   int offset, int incr, int height, int tgaflag));
  45 static void store_yuv1 _ANSI_ARGS_((char *name, unsigned char *src,
  46   int offset, int incr, int width, int height));
  47 static void putbyte _ANSI_ARGS_((int c));
  48 static void putword _ANSI_ARGS_((int w));
  49 static void conv422to444 _ANSI_ARGS_((unsigned char *src, unsigned char *dst));
  50 static void conv420to422 _ANSI_ARGS_((unsigned char *src, unsigned char *dst));
  51
  52 #define OBFRSIZE 4096
  53 static unsigned char obfr[OBFRSIZE];
  54 static unsigned char *optr;
  55 static ostream *outfile;
  56 unsigned char *static_malloc[6] = {0,0,0,0,0,0}; /*worse case there is 6 buffer in this impl unit.*/
  57
  58 void FreeStaticBuffer()
  59 {
  60   int i;
  61   for(i=0;i<6;++i)
  62     free(static_malloc[i]);
  63 }
  64
  65 /*
  66  * store a picture as either one frame or two fields
  67  */
  68 void Write_Frame(src,frame)
  69 unsigned char *src[];
  70 int frame;
  71 {
  72   char outname[FILENAME_LENGTH];
  73
  74   if (progressive_sequence || progressive_frame || Frame_Store_Flag)
  75   {
  76     /* progressive */
  77     my_sprintf(outname,Output_Picture_Filename,frame,'f');
  78     store_one(outname,src,0,Coded_Picture_Width,vertical_size);
  79   }
  80   else
  81   {
  82     /* interlaced */
  83     my_sprintf(outname,Output_Picture_Filename,frame,'a');
  84     store_one(outname,src,0,Coded_Picture_Width<<1,vertical_size>>1);
  85
  86     my_sprintf(outname,Output_Picture_Filename,frame,'b');
  87     store_one(outname,src,
  88       Coded_Picture_Width,Coded_Picture_Width<<1,vertical_size>>1);
  89   }
  90 }
  91
  92 /*
  93  * store one frame or one field
  94  */
  95 static void store_one(outname,src,offset,incr,height)
  96 char *outname;
  97 unsigned char *src[];
  98 int offset, incr, height;
  99 {
 100   switch (Output_Type)
 101   {
 102   case T_YUV:
 103     store_yuv(outname,src,offset,incr,height);
 104     break;
 105   case T_SIF:
 106     store_sif(outname,src,offset,incr,height);
 107     break;
 108   case T_TGA:
 109     store_ppm_tga(outname,src,offset,incr,height,1);
 110     break;
 111   case T_PPM:
 112     store_ppm_tga(outname,src,offset,incr,height,0);
 113     break;
 114 #ifdef DISPLAY
 115   case T_X11:
 116     dither(src);
 117     break;
 118 #endif
 119   default:
 120     break;
 121   }
 122 }
 123
 124 /* separate headerless files for y, u and v */
 125 static void store_yuv(outname,src,offset,incr,height)
 126 char *outname;
 127 unsigned char *src[];
 128 int offset,incr,height;
 129 {
 130   int hsize;
 131   char tmpname[FILENAME_LENGTH];
 132
 133   hsize = horizontal_size;
 134
 135   my_sprintf(tmpname,"%s.Y",outname);
 136   store_yuv1(tmpname,src[0],offset,incr,hsize,height);
 137
 138   if (chroma_format!=CHROMA444)
 139   {
 140     offset>>=1; incr>>=1; hsize>>=1;
 141   }
 142
 143   if (chroma_format==CHROMA420)
 144   {
 145     height>>=1;
 146   }
 147
 148   my_sprintf(tmpname,"%s.U",outname);
 149   store_yuv1(tmpname,src[1],offset,incr,hsize,height);
 150
 151   my_sprintf(tmpname,"%s.V",outname);
 152   store_yuv1(tmpname,src[2],offset,incr,hsize,height);
 153 }
 154
 155 /* auxiliary routine */
 156 static void store_yuv1(name,src,offset,incr,width,height)
 157 char *name;
 158 unsigned char *src;
 159 int offset,incr,width,height;
 160 {
 161   int i, j;
 162   unsigned char *p;
 163   ostream file;
 164
 165   if (!Quiet_Flag)
 166     my_fprintf("saving %s\n",name);
 167
 168   outfile = &file;
 169   if(!my_fopen(name, "wb", outfile))
 170   {
 171     my_sprintf(Error_Text,"Couldn't create %s\n",name);
 172     Error(Error_Text);
 173   }
 174
 175   optr=obfr;
 176
 177   for (i=0; i<height; i++)
 178   {
 179     p = src + offset + incr*i;
 180     for (j=0; j<width; j++)
 181       putbyte(*p++);
 182   }
 183
 184   if (optr!=obfr)
 185     my_fwrite(obfr,optr-obfr,1,outfile);
 186
 187   my_fclose(outfile);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * store as headerless file in U,Y,V,Y format
 192  */
 193 static void store_sif (outname,src,offset,incr,height)
 194 char *outname;
 195 unsigned char *src[];
 196 int offset, incr, height;
 197 {
 198   int i,j;
 199   unsigned char *py, *pu, *pv;
 200   static unsigned char *u422, *v422;
 201   ostream file;
 202
 203   if (chroma_format==CHROMA444)
 204     Error("4:4:4 not supported for SIF format");
 205
 206   if (chroma_format==CHROMA422)
 207   {
 208     u422 = src[1];
 209     v422 = src[2];
 210   }
 211   else
 212   {
 213     if (!u422)
 214     {
 215       if (!(u422 = (unsigned char *)malloc((Coded_Picture_Width>>1)
 216                                            *Coded_Picture_Height)))
 217         Error("malloc failed");
 218       static_malloc[0] = u422;
 219       if (!(v422 = (unsigned char *)malloc((Coded_Picture_Width>>1)
 220                                            *Coded_Picture_Height)))
 221         Error("malloc failed");
 222       static_malloc[1] = v422;
 223     }
 224
 225     conv420to422(src[1],u422);
 226     conv420to422(src[2],v422);
 227   }
 228
 229   strcat(outname,".SIF");
 230
 231   if (!Quiet_Flag)
 232     my_fprintf("saving %s\n",outname);
 233
 234   outfile = &file;
 235   if(!my_fopen(outname, "wb", outfile))
 236   {
 237     my_sprintf(Error_Text,"Couldn't create %s\n",outname);
 238     Error(Error_Text);
 239   }
 240
 241   optr = obfr;
 242
 243   for (i=0; i<height; i++)
 244   {
 245     py = src[0] + offset + incr*i;
 246     pu = u422 + (offset>>1) + (incr>>1)*i;
 247     pv = v422 + (offset>>1) + (incr>>1)*i;
 248
 249     for (j=0; j<horizontal_size; j+=2)
 250     {
 251       putbyte(*pu++);
 252       putbyte(*py++);
 253       putbyte(*pv++);
 254       putbyte(*py++);
 255     }
 256   }
 257
 258   if (optr!=obfr)
 259     my_fwrite(obfr,optr-obfr,1,outfile);
 260
 261   my_fclose(outfile);
 262 }
 263
 264 /*
 265  * store as PPM (PBMPLUS) or uncompressed Truevision TGA ('Targa') file
 266  */
 267 static void store_ppm_tga(outname,src,offset,incr,height,tgaflag)
 268 char *outname;
 269 unsigned char *src[];
 270 int offset, incr, height;
 271 int tgaflag;
 272 {
 273   int i, j;
 274   int y, u, v, r, g, b;
 275   int crv, cbu, cgu, cgv;
 276   unsigned char *py, *pu, *pv;
 277   static unsigned char tga24[14] = {0,0,2,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,24,32};
 278   char header[FILENAME_LENGTH];
 279   static unsigned char *u422, *v422, *u444, *v444;
 280   ostream file;
 281
 282   if (chroma_format==CHROMA444)
 283   {
 284     u444 = src[1];
 285     v444 = src[2];
 286   }
 287   else
 288   {
 289     if (!u444)
 290     {
 291       if (chroma_format==CHROMA420)
 292       {
 293         if (!(u422 = (unsigned char *)malloc((Coded_Picture_Width>>1)
 294                                              *Coded_Picture_Height)))
 295           Error("malloc failed");
 296         static_malloc[2] = u422;
 297         if (!(v422 = (unsigned char *)malloc((Coded_Picture_Width>>1)
 298                                              *Coded_Picture_Height)))
 299           Error("malloc failed");
 300         static_malloc[3] = v422;
 301       }
 302
 303       if (!(u444 = (unsigned char *)malloc(Coded_Picture_Width
 304                                            *Coded_Picture_Height)))
 305         Error("malloc failed");
 306       static_malloc[4] = u444;
 307
 308       if (!(v444 = (unsigned char *)malloc(Coded_Picture_Width
 309                                            *Coded_Picture_Height)))
 310         Error("malloc failed");
 311       static_malloc[5] = v444;
 312     }
 313
 314     if (chroma_format==CHROMA420)
 315     {
 316       conv420to422(src[1],u422);
 317       conv420to422(src[2],v422);
 318       conv422to444(u422,u444);
 319       conv422to444(v422,v444);
 320     }
 321     else
 322     {
 323       conv422to444(src[1],u444);
 324       conv422to444(src[2],v444);
 325     }
 326   }
 327
 328   strcat(outname,tgaflag ? ".tga" : ".ppm");
 329
 330   if (!Quiet_Flag)
 331     my_fprintf("saving %s\n",outname);
 332
 333   outfile = &file;
 334   if(! my_fopen(outname, "wb", outfile))
 335   {
 336     my_sprintf(Error_Text,"Couldn't create %s\n",outname);
 337     Error(Error_Text);
 338   }
 339
 340   optr = obfr;
 341
 342   if (tgaflag)
 343   {
 344     /* TGA header */
 345     for (i=0; i<12; i++)
 346       putbyte(tga24[i]);
 347
 348     putword(horizontal_size); putword(height);
 349     putbyte(tga24[12]); putbyte(tga24[13]);
 350   }
 351   else
 352   {
 353     /* PPM header */
 354     my_sprintf(header,"P6\n%d %d\n255\n",horizontal_size,height);
 355
 356     for (i=0; header[i]!=0; i++)
 357       putbyte(header[i]);
 358   }
 359
 360   /* matrix coefficients */
 361   crv = Inverse_Table_6_9[matrix_coefficients][0];
 362   cbu = Inverse_Table_6_9[matrix_coefficients][1];
 363   cgu = Inverse_Table_6_9[matrix_coefficients][2];
 364   cgv = Inverse_Table_6_9[matrix_coefficients][3];
 365
 366   for (i=0; i<height; i++)
 367   {
 368     py = src[0] + offset + incr*i;
 369     pu = u444 + offset + incr*i;
 370     pv = v444 + offset + incr*i;
 371
 372     for (j=0; j<horizontal_size; j++)
 373     {
 374       u = *pu++ - 128;
 375       v = *pv++ - 128;
 376       y = 76309 * (*py++ - 16); /* (255/219)*65536 */
 377       r = Clip[(y + crv*v + 32768)>>16];
 378       g = Clip[(y - cgu*u - cgv*v + 32768)>>16];
 379       b = Clip[(y + cbu*u + 32786)>>16];
 380
 381       if (tgaflag)
 382       {
 383         putbyte(b); putbyte(g); putbyte(r);
 384       }
 385       else
 386       {
 387         putbyte(r); putbyte(g); putbyte(b);
 388       }
 389     }
 390   }
 391
 392   if (optr!=obfr)
 393     my_fwrite(obfr,optr-obfr,1,outfile);
 394
 395   my_fclose(outfile);
 396 }
 397
 398 static void putbyte(c)
 399 int c;
 400 {
 401   *optr++ = c;
 402
 403   if (optr == obfr+OBFRSIZE)
 404   {
 405     my_fwrite(obfr,OBFRSIZE,1,outfile);
 406     optr = obfr;
 407   }
 408 }
 409
 410 static void putword(w)
 411 int w;
 412 {
 413   putbyte(w); putbyte(w>>8);
 414 }
 415
 416 /* horizontal 1:2 interpolation filter */
 417 static void conv422to444(src,dst)
 418 unsigned char *src,*dst;
 419 {
 420   int i, i2, w, j, im3, im2, im1, ip1, ip2, ip3;
 421
 422   w = Coded_Picture_Width>>1;
 423
 424   if (base.MPEG2_Flag)
 425   {
 426     for (j=0; j<Coded_Picture_Height; j++)
 427     {
 428       for (i=0; i<w; i++)
 429       {
 430         i2 = i<<1;
 431         im2 = (i<2) ? 0 : i-2;
 432         im1 = (i<1) ? 0 : i-1;
 433         ip1 = (i<w-1) ? i+1 : w-1;
 434         ip2 = (i<w-2) ? i+2 : w-1;
 435         ip3 = (i<w-3) ? i+3 : w-1;
 436
 437         /* FIR filter coefficients (*256): 21 0 -52 0 159 256 159 0 -52 0 21 */
 438         /* even samples (0 0 256 0 0) */
 439         dst[i2] = src[i];
 440
 441         /* odd samples (21 -52 159 159 -52 21) */
 442         dst[i2+1] = Clip[(int)(21*(src[im2]+src[ip3])
 443                         -52*(src[im1]+src[ip2])
 444                        +159*(src[i]+src[ip1])+128)>>8];
 445       }
 446       src+= w;
 447       dst+= Coded_Picture_Width;
 448     }
 449   }
 450   else
 451   {
 452     for (j=0; j<Coded_Picture_Height; j++)
 453     {
 454       for (i=0; i<w; i++)
 455       {
 456
 457         i2 = i<<1;
 458         im3 = (i<3) ? 0 : i-3;
 459         im2 = (i<2) ? 0 : i-2;
 460         im1 = (i<1) ? 0 : i-1;
 461         ip1 = (i<w-1) ? i+1 : w-1;
 462         ip2 = (i<w-2) ? i+2 : w-1;
 463         ip3 = (i<w-3) ? i+3 : w-1;
 464
 465         /* FIR filter coefficients (*256): 5 -21 70 228 -37 11 */
 466         dst[i2] =   Clip[(int)(  5*src[im3]
 467                          -21*src[im2]
 468                          +70*src[im1]
 469                         +228*src[i]
 470                          -37*src[ip1]
 471                          +11*src[ip2]+128)>>8];
 472
 473        dst[i2+1] = Clip[(int)(  5*src[ip3]
 474                          -21*src[ip2]
 475                          +70*src[ip1]
 476                         +228*src[i]
 477                          -37*src[im1]
 478                          +11*src[im2]+128)>>8];
 479       }
 480       src+= w;
 481       dst+= Coded_Picture_Width;
 482     }
 483   }
 484 }
 485
 486 /* vertical 1:2 interpolation filter */
 487 static void conv420to422(src,dst)
 488 unsigned char *src,*dst;
 489 {
 490   int w, h, i, j, j2;
 491   int jm6, jm5, jm4, jm3, jm2, jm1, jp1, jp2, jp3, jp4, jp5, jp6, jp7;
 492
 493   w = Coded_Picture_Width>>1;
 494   h = Coded_Picture_Height>>1;
 495
 496   if (progressive_frame)
 497   {
 498     /* intra frame */
 499     for (i=0; i<w; i++)
 500     {
 501       for (j=0; j<h; j++)
 502       {
 503         j2 = j<<1;
 504         jm3 = (j<3) ? 0 : j-3;
 505         jm2 = (j<2) ? 0 : j-2;
 506         jm1 = (j<1) ? 0 : j-1;
 507         jp1 = (j<h-1) ? j+1 : h-1;
 508         jp2 = (j<h-2) ? j+2 : h-1;
 509         jp3 = (j<h-3) ? j+3 : h-1;
 510
 511         /* FIR filter coefficients (*256): 5 -21 70 228 -37 11 */
 512         /* New FIR filter coefficients (*256): 3 -16 67 227 -32 7 */
 513         dst[w*j2] =     Clip[(int)(  3*src[w*jm3]
 514                              -16*src[w*jm2]
 515                              +67*src[w*jm1]
 516                             +227*src[w*j]
 517                              -32*src[w*jp1]
 518                              +7*src[w*jp2]+128)>>8];
 519
 520         dst[w*(j2+1)] = Clip[(int)(  3*src[w*jp3]
 521                              -16*src[w*jp2]
 522                              +67*src[w*jp1]
 523                             +227*src[w*j]
 524                              -32*src[w*jm1]
 525                              +7*src[w*jm2]+128)>>8];
 526       }
 527       src++;
 528       dst++;
 529     }
 530   }
 531   else
 532   {
 533     /* intra field */
 534     for (i=0; i<w; i++)
 535     {
 536       for (j=0; j<h; j+=2)
 537       {
 538         j2 = j<<1;
 539
 540         /* top field */
 541         jm6 = (j<6) ? 0 : j-6;
 542         jm4 = (j<4) ? 0 : j-4;
 543         jm2 = (j<2) ? 0 : j-2;
 544         jp2 = (j<h-2) ? j+2 : h-2;
 545         jp4 = (j<h-4) ? j+4 : h-2;
 546         jp6 = (j<h-6) ? j+6 : h-2;
 547
 548         /* Polyphase FIR filter coefficients (*256): 2 -10 35 242 -18 5 */
 549         /* New polyphase FIR filter coefficients (*256): 1 -7 30 248 -21 5 */
 550         dst[w*j2] = Clip[(int)(  1*src[w*jm6]
 551                          -7*src[w*jm4]
 552                          +30*src[w*jm2]
 553                         +248*src[w*j]
 554                          -21*src[w*jp2]
 555                           +5*src[w*jp4]+128)>>8];
 556
 557         /* Polyphase FIR filter coefficients (*256): 11 -38 192 113 -30 8 */
 558         /* New polyphase FIR filter coefficients (*256):7 -35 194 110 -24 4 */
 559         dst[w*(j2+2)] = Clip[(int)( 7*src[w*jm4]
 560                              -35*src[w*jm2]
 561                             +194*src[w*j]
 562                             +110*src[w*jp2]
 563                              -24*src[w*jp4]
 564                               +4*src[w*jp6]+128)>>8];
 565
 566         /* bottom field */
 567         jm5 = (j<5) ? 1 : j-5;
 568         jm3 = (j<3) ? 1 : j-3;
 569         jm1 = (j<1) ? 1 : j-1;
 570         jp1 = (j<h-1) ? j+1 : h-1;
 571         jp3 = (j<h-3) ? j+3 : h-1;
 572         jp5 = (j<h-5) ? j+5 : h-1;
 573         jp7 = (j<h-7) ? j+7 : h-1;
 574
 575         /* Polyphase FIR filter coefficients (*256): 11 -38 192 113 -30 8 */
 576         /* New polyphase FIR filter coefficients (*256):7 -35 194 110 -24 4 */
 577         dst[w*(j2+1)] = Clip[(int)( 7*src[w*jp5]
 578                              -35*src[w*jp3]
 579                             +194*src[w*jp1]
 580                             +110*src[w*jm1]
 581                              -24*src[w*jm3]
 582                               +4*src[w*jm5]+128)>>8];
 583
 584         dst[w*(j2+3)] = Clip[(int)(  1*src[w*jp7]
 585                              -7*src[w*jp5]
 586                              +30*src[w*jp3]
 587                             +248*src[w*jp1]
 588                              -21*src[w*jm1]
 589                               +5*src[w*jm3]+128)>>8];
 590       }
 591       src++;
 592       dst++;
 593     }
 594   }
 595 }