Use a predictable RNG when adding noise to low-bitrate images.
authorCarl Hetherington <cth@carlh.net>
Mon, 1 Feb 2021 16:46:22 +0000 (17:46 +0100)
committerCarl Hetherington <cth@carlh.net>
Mon, 1 Feb 2021 16:46:22 +0000 (17:46 +0100)
The recovery code assumes that encoding a given frame from the
same data will always give the same output; it always encodes frame 0
again to set things up properly and if that frame is a different size
to the previous run everything breaks.

src/lib/dcp_video.cc
src/lib/rng.cc [new file with mode: 0644]
src/lib/rng.h [new file with mode: 0644]
src/lib/wscript

index 6bbd0d423288a2522170897416c2a2dc21daa0c4..9933be397d98930a81e10f9a6f200f410b202398 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
-    Copyright (C) 2012-2016 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
+    Copyright (C) 2012-2021 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
 
     This file is part of DCP-o-matic.
 
@@ -18,6 +18,7 @@
 
 */
 
+
 /** @file  src/dcp_video_frame.cc
  *  @brief A single frame of video destined for a DCP.
  *
  *  of images that require encoding.
  */
 
-#include "dcp_video.h"
+
+#include "compose.hpp"
 #include "config.h"
-#include "exceptions.h"
-#include "encode_server_description.h"
+#include "cross.h"
+#include "dcp_video.h"
+#include "dcpomatic_log.h"
 #include "dcpomatic_socket.h"
+#include "encode_server_description.h"
+#include "exceptions.h"
 #include "image.h"
 #include "log.h"
-#include "dcpomatic_log.h"
-#include "cross.h"
 #include "player_video.h"
-#include "compose.hpp"
+#include "rng.h"
 #include "warnings.h"
 #include <libcxml/cxml.h>
 #include <dcp/raw_convert.h>
@@ -143,6 +146,8 @@ DCPVideo::encode_locally ()
                        break;
                }
 
+               LOG_GENERAL (N_("Frame %1 encoded size was small (%2); adding noise at level %3"), _index, enc.size(), noise_amount);
+
                /* The JPEG2000 is too low-bitrate for some decoders <cough>DSS200</cough> so add some noise
                 * and try again.  This is slow but hopefully won't happen too often.  We have to do
                 * convert_to_xyz() again because compress_j2k() corrupts its xyz parameter.
@@ -151,10 +156,11 @@ DCPVideo::encode_locally ()
                xyz = convert_to_xyz (_frame, boost::bind(&Log::dcp_log, dcpomatic_log.get(), _1, _2));
                auto size = xyz->size ();
                auto pixels = size.width * size.height;
+               dcpomatic::RNG rng(42);
                for (auto c = 0; c < 3; ++c) {
                        auto p = xyz->data(c);
                        for (auto i = 0; i < pixels; ++i) {
-                               *p = std::min(4095, std::max(0, *p + rand() % noise_amount));
+                               *p = std::min(4095, std::max(0, *p + rng.get() % noise_amount));
                                ++p;
                        }
                }
diff --git a/src/lib/rng.cc b/src/lib/rng.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3fc4172
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+/*
+    Copyright (C) 2020 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
+
+    This file is part of DCP-o-matic.
+
+    DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+*/
+
+
+#include "rng.h"
+#include <stdint.h>
+
+
+using namespace dcpomatic;
+
+
+RNG::RNG (int32_t seed)
+       : _state (static_cast<uint32_t>(seed))
+{
+
+}
+
+
+int32_t RNG::get ()
+{
+       uint32_t const b = ((_state >> 0) ^ (_state >> 1) ^ (_state >> 2) ^ (_state >> 7));
+       _state = (_state >> 1) | (b << 23);
+       return static_cast<int32_t>(_state);
+}
+
diff --git a/src/lib/rng.h b/src/lib/rng.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f3349ce
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,44 @@
+/*
+    Copyright (C) 2020 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
+
+    This file is part of DCP-o-matic.
+
+    DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+*/
+
+
+#include <stdint.h>
+
+
+namespace dcpomatic {
+
+
+/** @class  RNG
+ *  @brief  Linear-feedback random number generator
+ */
+class RNG
+{
+public:
+       RNG (int32_t seed);
+
+       int32_t get ();
+
+private:
+       uint32_t _state;
+};
+
+
+}
+
index bff3382e0f6f9de18d0bc62b2301d502e267a183..1b45152a4fd9bab8c5c781e3e998b9f25d5e41bc 100644 (file)
@@ -144,6 +144,7 @@ sources = """
           render_text.cc
           resampler.cc
           rgba.cc
+          rng.cc
           scoped_temporary.cc
           scp_uploader.cc
           screen.cc