src/rgb_xyz.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013 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 "rgb_xyz.h"
  21 #include "argb_frame.h"
  22 #include "xyz_frame.h"
  23 #include "gamma_lut.h"
  24
  25 using std::min;
  26 using std::max;
  27 using boost::shared_ptr;
  28 using namespace libdcp;
  29
  30 /** Convert an openjpeg XYZ image to RGB.
  31  *  @param xyz_frame Frame in XYZ.
  32  *  @return RGB image.
  33  */
  34 shared_ptr<ARGBFrame>
  35 libdcp::xyz_to_rgb (shared_ptr<const XYZFrame> xyz_frame, shared_ptr<const GammaLUT> lut_in, shared_ptr<const GammaLUT> lut_out)
  36 {
  37         float const dci_coefficient = 48.0 / 52.37;
  38
  39         /* sRGB color matrix for XYZ -> RGB.  This is the same as the one used by the Fraunhofer
  40            EasyDCP player, I think.
  41         */
  42
  43         float const colour_matrix[3][3] = {
  44                 {  3.24096989631653,   -1.5373831987381,  -0.498610764741898 },
  45                 { -0.96924364566803,    1.87596750259399,  0.0415550582110882 },
  46                 {  0.0556300804018974, -0.203976958990097, 1.05697154998779 }
  47         };
  48
  49         int const max_colour = pow (2, lut_out->bit_depth()) - 1;
  50
  51         struct {
  52                 double x, y, z;
  53         } s;
  54
  55         struct {
  56                 double r, g, b;
  57         } d;
  58
  59         int* xyz_x = xyz_frame->data (0);
  60         int* xyz_y = xyz_frame->data (1);
  61         int* xyz_z = xyz_frame->data (2);
  62
  63         shared_ptr<ARGBFrame> argb_frame (new ARGBFrame (xyz_frame->size ()));
  64
  65         uint8_t* argb = argb_frame->data ();
  66
  67         for (int y = 0; y < xyz_frame->size().height; ++y) {
  68                 uint8_t* argb_line = argb;
  69                 for (int x = 0; x < xyz_frame->size().width; ++x) {
  70
  71                         assert (*xyz_x >= 0 && *xyz_y >= 0 && *xyz_z >= 0 && *xyz_x < 4096 && *xyz_x < 4096 && *xyz_z < 4096);
  72
  73                         /* In gamma LUT */
  74                         s.x = lut_in->lut()[*xyz_x++];
  75                         s.y = lut_in->lut()[*xyz_y++];
  76                         s.z = lut_in->lut()[*xyz_z++];
  77
  78                         /* DCI companding */
  79                         s.x /= dci_coefficient;
  80                         s.y /= dci_coefficient;
  81                         s.z /= dci_coefficient;
  82
  83                         /* XYZ to RGB */
  84                         d.r = ((s.x * colour_matrix[0][0]) + (s.y * colour_matrix[0][1]) + (s.z * colour_matrix[0][2]));
  85                         d.g = ((s.x * colour_matrix[1][0]) + (s.y * colour_matrix[1][1]) + (s.z * colour_matrix[1][2]));
  86                         d.b = ((s.x * colour_matrix[2][0]) + (s.y * colour_matrix[2][1]) + (s.z * colour_matrix[2][2]));
  87
  88                         d.r = min (d.r, 1.0);
  89                         d.r = max (d.r, 0.0);
  90
  91                         d.g = min (d.g, 1.0);
  92                         d.g = max (d.g, 0.0);
  93
  94                         d.b = min (d.b, 1.0);
  95                         d.b = max (d.b, 0.0);
  96
  97                         /* Out gamma LUT */
  98                         *argb_line++ = lut_out->lut()[(int) (d.b * max_colour)] * 0xff;
  99                         *argb_line++ = lut_out->lut()[(int) (d.g * max_colour)] * 0xff;
 100                         *argb_line++ = lut_out->lut()[(int) (d.r * max_colour)] * 0xff;
 101                         *argb_line++ = 0xff;
 102                 }
 103
 104                 argb += argb_frame->stride ();
 105         }
 106
 107         return argb_frame;
 108 }
 109