test/rgb_xyz_test.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2014 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 "image.h"
  21 #include "rgb_xyz.h"
  22 #include "xyz_frame.h"
  23 #include "colour_conversion.h"
  24 #include <boost/test/unit_test.hpp>
  25
  26 using std::max;
  27 using boost::shared_ptr;
  28
  29 class SimpleImage : public dcp::Image
  30 {
  31 public:
  32         SimpleImage (dcp::Size size)
  33                 : Image (size)
  34         {
  35                 /* 48bpp */
  36                 _stride[0] = _size.width * 6;
  37                 _data[0] = new uint8_t[size.height * stride()[0]];
  38         }
  39
  40         ~SimpleImage ()
  41         {
  42                 delete[] _data[0];
  43         }
  44
  45         uint8_t * const * data () const {
  46                 return _data;
  47         }
  48
  49         int const * stride () const {
  50                 return _stride;
  51         }
  52
  53 private:
  54         uint8_t* _data[1];
  55         int _stride[1];
  56 };
  57
  58 /** Convert a test image from sRGB to XYZ and check that the transforms are right */
  59 BOOST_AUTO_TEST_CASE (rgb_xyz_test)
  60 {
  61         unsigned int seed = 0;
  62         dcp::Size const size (640, 480);
  63
  64         shared_ptr<const dcp::Image> rgb (new SimpleImage (size));
  65         for (int y = 0; y < size.height; ++y) {
  66                 uint16_t* p = reinterpret_cast<uint16_t*> (rgb->data()[0] + y * rgb->stride()[0]);
  67                 for (int x = 0; x < size.width; ++x) {
  68                         /* Write a 12-bit random number for each component */
  69                         for (int c = 0; c < 3; ++c) {
  70                                 *p = (rand_r (&seed) & 0xfff) << 4;
  71                                 ++p;
  72                         }
  73                 }
  74         }
  75
  76         shared_ptr<dcp::XYZFrame> xyz = dcp::rgb_to_xyz (rgb, dcp::ColourConversion::srgb_to_xyz ());
  77
  78         for (int y = 0; y < size.height; ++y) {
  79                 uint16_t* p = reinterpret_cast<uint16_t*> (rgb->data()[0] + y * rgb->stride()[0]);
  80                 for (int x = 0; x < size.width; ++x) {
  81
  82                         double cr = *p++ / 65535.0;
  83                         double cg = *p++ / 65535.0;
  84                         double cb = *p++ / 65535.0;
  85
  86                         /* Input gamma */
  87
  88                         if (cr < 0.04045) {
  89                                 cr /= 12.92;
  90                         } else {
  91                                 cr = pow ((cr + 0.055) / 1.055, 2.4);
  92                         }
  93
  94                         if (cg < 0.04045) {
  95                                 cg /= 12.92;
  96                         } else {
  97                                 cg = pow ((cg + 0.055) / 1.055, 2.4);
  98                         }
  99
 100                         if (cb < 0.04045) {
 101                                 cb /= 12.92;
 102                         } else {
 103                                 cb = pow ((cb + 0.055) / 1.055, 2.4);
 104                         }
 105
 106                         /* Matrix */
 107
 108                         double cx = cr * 0.4124564 + cg * 0.3575761 + cb * 0.1804375;
 109                         double cy = cr * 0.2126729 + cg * 0.7151522 + cb * 0.0721750;
 110                         double cz = cr * 0.0193339 + cg * 0.1191920 + cb * 0.9503041;
 111
 112                         /* Compand */
 113
 114                         cx *= 48 / 52.37;
 115                         cy *= 48 / 52.37;
 116                         cz *= 48 / 52.37;
 117
 118                         /* Output gamma */
 119
 120                         cx = pow (cx, 1 / 2.6);
 121                         cy = pow (cy, 1 / 2.6);
 122                         cz = pow (cz, 1 / 2.6);
 123
 124                         BOOST_REQUIRE_CLOSE (cx * 4095, xyz->data(0)[y * size.width + x], 1);
 125                         BOOST_REQUIRE_CLOSE (cy * 4095, xyz->data(1)[y * size.width + x], 1);
 126                         BOOST_REQUIRE_CLOSE (cz * 4095, xyz->data(2)[y * size.width + x], 1);
 127                 }
 128         }
 129 }