src/picture_frame.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 #include <openjpeg.h>
  21 #include "AS_DCP.h"
  22 #include "KM_fileio.h"
  23 #include "picture_frame.h"
  24 #include "exceptions.h"
  25 #include "argb_frame.h"
  26 #include "lut.h"
  27
  28 using namespace std;
  29 using namespace boost;
  30 using namespace libdcp;
  31
  32 PictureFrame::PictureFrame (string mxf_path, int n)
  33 {
  34         ASDCP::JP2K::MXFReader reader;
  35         if (ASDCP_FAILURE (reader.OpenRead (mxf_path.c_str()))) {
  36                 throw FileError ("could not open MXF file for reading", mxf_path);
  37         }
  38
  39         /* XXX: unfortunate guesswork on this buffer size */
  40         _buffer = new ASDCP::JP2K::FrameBuffer (4 * Kumu::Megabyte);
  41
  42         if (ASDCP_FAILURE (reader.ReadFrame (n, *_buffer))) {
  43                 throw DCPReadError ("could not read video frame");
  44         }
  45 }
  46
  47 PictureFrame::~PictureFrame ()
  48 {
  49         delete _buffer;
  50 }
  51
  52 uint8_t const *
  53 PictureFrame::data () const
  54 {
  55         return _buffer->RoData();
  56 }
  57
  58 int
  59 PictureFrame::size () const
  60 {
  61         return _buffer->Size ();
  62 }
  63
  64 /** @return An ARGB representation of this frame.  This is ARGB in the
  65  *  Cairo sense, so that each pixel takes up 4 bytes; the first byte
  66  *  is blue, second green, third red and fourth alpha (always 255).
  67  */
  68 shared_ptr<ARGBFrame>
  69 PictureFrame::argb_frame () const
  70 {
  71         /* JPEG2000 -> decompressed XYZ */
  72
  73         opj_dinfo_t* decoder = opj_create_decompress (CODEC_J2K);
  74         opj_dparameters_t parameters;
  75         opj_set_default_decoder_parameters (&parameters);
  76         opj_setup_decoder (decoder, &parameters);
  77         opj_cio_t* cio = opj_cio_open ((opj_common_ptr) decoder, const_cast<unsigned char *> (data()), size());
  78         opj_image_t* xyz_frame = opj_decode (decoder, cio);
  79         if (!xyz_frame) {
  80                 opj_destroy_decompress (decoder);
  81                 opj_cio_close (cio);
  82                 throw DCPReadError ("could not decode JPEG2000 codestream");
  83         }
  84
  85         assert (xyz_frame->numcomps == 3);
  86
  87         /* XYZ -> RGB */
  88
  89         struct {
  90                 double x, y, z;
  91         } s;
  92
  93         struct {
  94                 double r, g, b;
  95         } d;
  96
  97         int* xyz_x = xyz_frame->comps[0].data;
  98         int* xyz_y = xyz_frame->comps[1].data;
  99         int* xyz_z = xyz_frame->comps[2].data;
 100
 101         shared_ptr<ARGBFrame> argb_frame (new ARGBFrame (xyz_frame->x1, xyz_frame->y1));
 102
 103         uint8_t* argb = argb_frame->data ();
 104
 105         for (int y = 0; y < xyz_frame->y1; ++y) {
 106                 uint8_t* argb_line = argb;
 107                 for (int x = 0; x < xyz_frame->x1; ++x) {
 108
 109                         assert (*xyz_x >= 0 && *xyz_y >= 0 && *xyz_z >= 0 && *xyz_x < 4096 && *xyz_x < 4096 && *xyz_z < 4096);
 110
 111                         /* In gamma LUT */
 112                         s.x = lut_in[*xyz_x++];
 113                         s.y = lut_in[*xyz_y++];
 114                         s.z = lut_in[*xyz_z++];
 115
 116                         /* DCI companding */
 117                         s.x /= DCI_COEFFICIENT;
 118                         s.y /= DCI_COEFFICIENT;
 119                         s.z /= DCI_COEFFICIENT;
 120
 121                         /* XYZ to RGB */
 122                         d.r = ((s.x * color_matrix[0][0]) + (s.y * color_matrix[0][1]) + (s.z * color_matrix[0][2]));
 123                         d.g = ((s.x * color_matrix[1][0]) + (s.y * color_matrix[1][1]) + (s.z * color_matrix[1][2]));
 124                         d.b = ((s.x * color_matrix[2][0]) + (s.y * color_matrix[2][1]) + (s.z * color_matrix[2][2]));
 125
 126                         d.r = min (d.r, 1.0);
 127                         d.r = max (d.r, 0.0);
 128
 129                         d.g = min (d.g, 1.0);
 130                         d.g = max (d.g, 0.0);
 131
 132                         d.b = min (d.b, 1.0);
 133                         d.b = max (d.b, 0.0);
 134
 135                         /* Out gamma LUT */
 136                         *argb_line++ = lut_out[(int) (d.b * COLOR_DEPTH)];
 137                         *argb_line++ = lut_out[(int) (d.g * COLOR_DEPTH)];
 138                         *argb_line++ = lut_out[(int) (d.r * COLOR_DEPTH)];
 139                         *argb_line++ = 0xff;
 140                 }
 141
 142                 argb += argb_frame->stride ();
 143         }
 144
 145         opj_cio_close (cio);
 146         opj_image_destroy (xyz_frame);
 147
 148         return argb_frame;
 149 }