Rename SafeStringStream -> locked_stringstream. Bump deps for removal of stringstream.
[dcpomatic.git] / src / lib / image.cc
index 3df498c874efa6ac02885a88f7a101c6bb1deb4e..1735bb38ad81433a9e482e3628b5a4c0175dde46 100644 (file)
@@ -1,19 +1,20 @@
 /*
-    Copyright (C) 2012-2015 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
+    Copyright (C) 2012-2016 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
 
-    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+    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.
 
-    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    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 this program; if not, write to the Free Software
-    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+    along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
 */
 
 
 #include "image.h"
 #include "exceptions.h"
-#include "scaler.h"
 #include "timer.h"
 #include "rect.h"
 #include "util.h"
-#include "md5_digester.h"
 #include "dcpomatic_socket.h"
 extern "C" {
 #include <libswscale/swscale.h>
 #include <libavutil/pixfmt.h>
 #include <libavutil/pixdesc.h>
+#include <libavutil/frame.h>
 }
 #include <iostream>
 
@@ -43,6 +43,7 @@ using std::min;
 using std::cout;
 using std::cerr;
 using std::list;
+using std::runtime_error;
 using boost::shared_ptr;
 using dcp::Size;
 
@@ -55,42 +56,58 @@ Image::line_factor (int n) const
 
        AVPixFmtDescriptor const * d = av_pix_fmt_desc_get(_pixel_format);
        if (!d) {
-               throw PixelFormatError ("lines()", _pixel_format);
+               throw PixelFormatError ("line_factor()", _pixel_format);
        }
-       
+
        return pow (2.0f, d->log2_chroma_h);
 }
 
 /** @param n Component index.
- *  @return Number of lines in the image for the given component.
+ *  @return Number of samples (i.e. pixels, unless sub-sampled) in each direction for this component.
  */
-int
-Image::lines (int n) const
+dcp::Size
+Image::sample_size (int n) const
 {
-       return rint (ceil (static_cast<double>(size().height) / line_factor (n)));
+       int horizontal_factor = 1;
+       if (n > 0) {
+               AVPixFmtDescriptor const * d = av_pix_fmt_desc_get (_pixel_format);
+               if (!d) {
+                       throw PixelFormatError ("sample_size()", _pixel_format);
+               }
+               horizontal_factor = pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+       }
+
+       return dcp::Size (
+               lrint (ceil (static_cast<double>(size().width) / horizontal_factor)),
+               lrint (ceil (static_cast<double>(size().height) / line_factor (n)))
+               );
 }
 
-/** @return Number of components */
+/** @return Number of planes */
 int
-Image::components () const
+Image::planes () const
 {
        AVPixFmtDescriptor const * d = av_pix_fmt_desc_get(_pixel_format);
        if (!d) {
-               throw PixelFormatError ("components()", _pixel_format);
+               throw PixelFormatError ("planes()", _pixel_format);
        }
 
-       if ((d->flags & PIX_FMT_PLANAR) == 0) {
+       if ((d->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) == 0) {
                return 1;
        }
-       
+
        return d->nb_components;
 }
 
-/** Crop this image, scale it to `inter_size' and then place it in a black frame of `out_size' */
+/** Crop this image, scale it to `inter_size' and then place it in a black frame of `out_size'.
+ *  @param fast Try to be fast at the possible expense of quality; at present this means using
+ *  fast bilinear rather than bicubic scaling.
+ */
 shared_ptr<Image>
-Image::crop_scale_window (Crop crop, dcp::Size inter_size, dcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat out_format, bool out_aligned) const
+Image::crop_scale_window (
+       Crop crop, dcp::Size inter_size, dcp::Size out_size, dcp::YUVToRGB yuv_to_rgb, AVPixelFormat out_format, bool out_aligned, bool fast
+       ) const
 {
-       DCPOMATIC_ASSERT (scaler);
        /* Empirical testing suggests that sws_scale() will crash if
           the input image is not aligned.
        */
@@ -99,8 +116,29 @@ Image::crop_scale_window (Crop crop, dcp::Size inter_size, dcp::Size out_size, S
        DCPOMATIC_ASSERT (out_size.width >= inter_size.width);
        DCPOMATIC_ASSERT (out_size.height >= inter_size.height);
 
-       /* Here's an image of out_size */
-       shared_ptr<Image> out (new Image (out_format, out_size, out_aligned));
+       /* Here's an image of out_size.  Below we may write to it starting at an offset so we get some padding.
+          Hence we want to write in the following pattern:
+
+          block start   write start                                  line end
+          |..(padding)..|<------line-size------------->|..(padding)..|
+          |..(padding)..|<------line-size------------->|..(padding)..|
+          |..(padding)..|<------line-size------------->|..(padding)..|
+
+          where line-size is of the smaller (inter_size) image and the full padded line length is that of
+          out_size.  To get things to work we have to tell FFmpeg that the stride is that of out_size.
+          However some parts of FFmpeg (notably rgb48Toxyz12 in swscale.c) process data for the full
+          specified *stride*.  This does not matter until we get to the last line:
+
+          block start   write start                                  line end
+          |..(padding)..|<------line-size------------->|XXXwrittenXXX|
+          |XXXwrittenXXX|<------line-size------------->|XXXwrittenXXX|
+          |XXXwrittenXXX|<------line-size------------->|XXXwrittenXXXXXXwrittenXXX
+                                                                      ^^^^ out of bounds
+
+          To get around this, we ask Image to overallocate its buffers by the overrun.
+       */
+
+       shared_ptr<Image> out (new Image (out_format, out_size, out_aligned, (out_size.width - inter_size.width) / 2));
        out->make_black ();
 
        /* Size of the image after any crop */
@@ -110,25 +148,49 @@ Image::crop_scale_window (Crop crop, dcp::Size inter_size, dcp::Size out_size, S
        struct SwsContext* scale_context = sws_getContext (
                        cropped_size.width, cropped_size.height, pixel_format(),
                        inter_size.width, inter_size.height, out_format,
-                       scaler->ffmpeg_id (), 0, 0, 0
+                       fast ? SWS_FAST_BILINEAR : SWS_BICUBIC, 0, 0, 0
                );
 
        if (!scale_context) {
-               throw StringError (N_("Could not allocate SwsContext"));
+               throw runtime_error (N_("Could not allocate SwsContext"));
+       }
+
+       DCPOMATIC_ASSERT (yuv_to_rgb < dcp::YUV_TO_RGB_COUNT);
+       int const lut[dcp::YUV_TO_RGB_COUNT] = {
+               SWS_CS_ITU601,
+               SWS_CS_ITU709
+       };
+
+       sws_setColorspaceDetails (
+               scale_context,
+               sws_getCoefficients (lut[yuv_to_rgb]), 0,
+               sws_getCoefficients (lut[yuv_to_rgb]), 0,
+               0, 1 << 16, 1 << 16
+               );
+
+       AVPixFmtDescriptor const * desc = av_pix_fmt_desc_get (_pixel_format);
+       if (!desc) {
+               throw PixelFormatError ("crop_scale_window()", _pixel_format);
        }
 
        /* Prepare input data pointers with crop */
-       uint8_t* scale_in_data[components()];
-       for (int c = 0; c < components(); ++c) {
-               scale_in_data[c] = data()[c] + int (rint (bytes_per_pixel(c) * crop.left)) + stride()[c] * (crop.top / line_factor(c));
+       uint8_t* scale_in_data[planes()];
+       for (int c = 0; c < planes(); ++c) {
+               /* To work out the crop in bytes, start by multiplying
+                  the crop by the (average) bytes per pixel.  Then
+                  round down so that we don't crop a subsampled pixel until
+                  we've cropped all of its Y-channel pixels.
+               */
+               int const x = lrintf (bytes_per_pixel(c) * crop.left) & ~ ((int) desc->log2_chroma_w);
+               scale_in_data[c] = data()[c] + x + stride()[c] * (crop.top / line_factor(c));
        }
 
        /* Corner of the image within out_size */
        Position<int> const corner ((out_size.width - inter_size.width) / 2, (out_size.height - inter_size.height) / 2);
 
-       uint8_t* scale_out_data[out->components()];
-       for (int c = 0; c < out->components(); ++c) {
-               scale_out_data[c] = out->data()[c] + int (rint (out->bytes_per_pixel(c) * corner.x)) + out->stride()[c] * corner.y;
+       uint8_t* scale_out_data[out->planes()];
+       for (int c = 0; c < out->planes(); ++c) {
+               scale_out_data[c] = out->data()[c] + lrintf (out->bytes_per_pixel(c) * corner.x) + out->stride()[c] * corner.y;
        }
 
        sws_scale (
@@ -140,13 +202,15 @@ Image::crop_scale_window (Crop crop, dcp::Size inter_size, dcp::Size out_size, S
 
        sws_freeContext (scale_context);
 
-       return out;     
+       return out;
 }
 
+/** @param fast Try to be fast at the possible expense of quality; at present this means using
+ *  fast bilinear rather than bicubic scaling.
+ */
 shared_ptr<Image>
-Image::scale (dcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat out_format, bool out_aligned) const
+Image::scale (dcp::Size out_size, dcp::YUVToRGB yuv_to_rgb, AVPixelFormat out_format, bool out_aligned, bool fast) const
 {
-       DCPOMATIC_ASSERT (scaler);
        /* Empirical testing suggests that sws_scale() will crash if
           the input image is not aligned.
        */
@@ -157,7 +221,20 @@ Image::scale (dcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat out_forma
        struct SwsContext* scale_context = sws_getContext (
                size().width, size().height, pixel_format(),
                out_size.width, out_size.height, out_format,
-               scaler->ffmpeg_id (), 0, 0, 0
+               fast ? SWS_FAST_BILINEAR : SWS_BICUBIC, 0, 0, 0
+               );
+
+       DCPOMATIC_ASSERT (yuv_to_rgb < dcp::YUV_TO_RGB_COUNT);
+       int const lut[dcp::YUV_TO_RGB_COUNT] = {
+               SWS_CS_ITU601,
+               SWS_CS_ITU709
+       };
+
+       sws_setColorspaceDetails (
+               scale_context,
+               sws_getCoefficients (lut[yuv_to_rgb]), 0,
+               sws_getCoefficients (lut[yuv_to_rgb]), 0,
+               0, 1 << 16, 1 << 16
                );
 
        sws_scale (
@@ -172,42 +249,15 @@ Image::scale (dcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat out_forma
        return scaled;
 }
 
-shared_ptr<Image>
-Image::crop (Crop crop, bool aligned) const
-{
-       dcp::Size cropped_size = crop.apply (size ());
-       shared_ptr<Image> out (new Image (pixel_format(), cropped_size, aligned));
-
-       for (int c = 0; c < components(); ++c) {
-               int const crop_left_in_bytes = bytes_per_pixel(c) * crop.left;
-               /* bytes_per_pixel() could be a fraction; in this case the stride will be rounded
-                  up, and we need to make sure that we copy over the width (up to the stride)
-                  rather than short of the width; hence the ceil() here.
-               */
-               int const cropped_width_in_bytes = ceil (bytes_per_pixel(c) * cropped_size.width);
-
-               /* Start of the source line, cropped from the top but not the left */
-               uint8_t* in_p = data()[c] + (crop.top / out->line_factor(c)) * stride()[c];
-               uint8_t* out_p = out->data()[c];
-
-               for (int y = 0; y < out->lines(c); ++y) {
-                       memcpy (out_p, in_p + crop_left_in_bytes, cropped_width_in_bytes);
-                       in_p += stride()[c];
-                       out_p += out->stride()[c];
-               }
-       }
-
-       return out;
-}
-
 /** Blacken a YUV image whose bits per pixel is rounded up to 16 */
 void
 Image::yuv_16_black (uint16_t v, bool alpha)
 {
-       memset (data()[0], 0, lines(0) * stride()[0]);
+       memset (data()[0], 0, sample_size(0).height * stride()[0]);
        for (int i = 1; i < 3; ++i) {
                int16_t* p = reinterpret_cast<int16_t*> (data()[i]);
-               for (int y = 0; y < lines(i); ++y) {
+               int const lines = sample_size(i).height;
+               for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                        /* We divide by 2 here because we are writing 2 bytes at a time */
                        for (int x = 0; x < line_size()[i] / 2; ++x) {
                                p[x] = v;
@@ -217,7 +267,7 @@ Image::yuv_16_black (uint16_t v, bool alpha)
        }
 
        if (alpha) {
-               memset (data()[3], 0, lines(3) * stride()[3]);
+               memset (data()[3], 0, sample_size(3).height * stride()[3]);
        }
 }
 
@@ -238,47 +288,47 @@ Image::make_black ()
        static uint16_t const ten_bit_uv =      (1 << 9) - 1;
        /* U/V black value for 16-bit colour */
        static uint16_t const sixteen_bit_uv =  (1 << 15) - 1;
-       
+
        switch (_pixel_format) {
-       case PIX_FMT_YUV420P:
-       case PIX_FMT_YUV422P:
-       case PIX_FMT_YUV444P:
-       case PIX_FMT_YUV411P:
-               memset (data()[0], 0, lines(0) * stride()[0]);
-               memset (data()[1], eight_bit_uv, lines(1) * stride()[1]);
-               memset (data()[2], eight_bit_uv, lines(2) * stride()[2]);
+       case AV_PIX_FMT_YUV420P:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P:
+       case AV_PIX_FMT_YUV411P:
+               memset (data()[0], 0, sample_size(0).height * stride()[0]);
+               memset (data()[1], eight_bit_uv, sample_size(1).height * stride()[1]);
+               memset (data()[2], eight_bit_uv, sample_size(2).height * stride()[2]);
                break;
 
-       case PIX_FMT_YUVJ420P:
-       case PIX_FMT_YUVJ422P:
-       case PIX_FMT_YUVJ444P:
-               memset (data()[0], 0, lines(0) * stride()[0]);
-               memset (data()[1], eight_bit_uv + 1, lines(1) * stride()[1]);
-               memset (data()[2], eight_bit_uv + 1, lines(2) * stride()[2]);
+       case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
+       case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
+       case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
+               memset (data()[0], 0, sample_size(0).height * stride()[0]);
+               memset (data()[1], eight_bit_uv + 1, sample_size(1).height * stride()[1]);
+               memset (data()[2], eight_bit_uv + 1, sample_size(2).height * stride()[2]);
                break;
 
-       case PIX_FMT_YUV422P9LE:
-       case PIX_FMT_YUV444P9LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P9LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P9LE:
                yuv_16_black (nine_bit_uv, false);
                break;
 
-       case PIX_FMT_YUV422P9BE:
-       case PIX_FMT_YUV444P9BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P9BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P9BE:
                yuv_16_black (swap_16 (nine_bit_uv), false);
                break;
-               
-       case PIX_FMT_YUV422P10LE:
-       case PIX_FMT_YUV444P10LE:
+
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P10LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P10LE:
                yuv_16_black (ten_bit_uv, false);
                break;
 
-       case PIX_FMT_YUV422P16LE:
-       case PIX_FMT_YUV444P16LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P16LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P16LE:
                yuv_16_black (sixteen_bit_uv, false);
                break;
-               
-       case PIX_FMT_YUV444P10BE:
-       case PIX_FMT_YUV422P10BE:
+
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P10BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P10BE:
                yuv_16_black (swap_16 (ten_bit_uv), false);
                break;
 
@@ -287,51 +337,52 @@ Image::make_black ()
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P9BE:
                yuv_16_black (swap_16 (nine_bit_uv), true);
                break;
-               
+
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P9LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P9LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P9LE:
                yuv_16_black (nine_bit_uv, true);
                break;
-               
+
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P10BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P10BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P10BE:
                yuv_16_black (swap_16 (ten_bit_uv), true);
                break;
-               
+
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE:
                yuv_16_black (ten_bit_uv, true);
                break;
-               
+
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P16BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P16BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P16BE:
                yuv_16_black (swap_16 (sixteen_bit_uv), true);
                break;
-               
+
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE:
                yuv_16_black (sixteen_bit_uv, true);
                break;
 
-       case PIX_FMT_RGB24:
-       case PIX_FMT_ARGB:
-       case PIX_FMT_RGBA:
-       case PIX_FMT_ABGR:
-       case PIX_FMT_BGRA:
-       case PIX_FMT_RGB555LE:
-       case PIX_FMT_RGB48LE:
-       case PIX_FMT_RGB48BE:
-               memset (data()[0], 0, lines(0) * stride()[0]);
+       case AV_PIX_FMT_RGB24:
+       case AV_PIX_FMT_ARGB:
+       case AV_PIX_FMT_RGBA:
+       case AV_PIX_FMT_ABGR:
+       case AV_PIX_FMT_BGRA:
+       case AV_PIX_FMT_RGB555LE:
+       case AV_PIX_FMT_RGB48LE:
+       case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
+       case AV_PIX_FMT_XYZ12LE:
+               memset (data()[0], 0, sample_size(0).height * stride()[0]);
                break;
 
-       case PIX_FMT_UYVY422:
+       case AV_PIX_FMT_UYVY422:
        {
-               int const Y = lines(0);
+               int const Y = sample_size(0).height;
                int const X = line_size()[0];
                uint8_t* p = data()[0];
                for (int y = 0; y < Y; ++y) {
@@ -353,17 +404,18 @@ Image::make_black ()
 void
 Image::make_transparent ()
 {
-       if (_pixel_format != PIX_FMT_RGBA) {
+       if (_pixel_format != AV_PIX_FMT_RGBA) {
                throw PixelFormatError ("make_transparent()", _pixel_format);
        }
 
-       memset (data()[0], 0, lines(0) * stride()[0]);
+       memset (data()[0], 0, sample_size(0).height * stride()[0]);
 }
 
 void
 Image::alpha_blend (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
 {
-       DCPOMATIC_ASSERT (other->pixel_format() == PIX_FMT_RGBA);
+       /* We're blending RGBA images; first byte is blue, second byte is green, third byte blue, fourth byte alpha */
+       DCPOMATIC_ASSERT (other->pixel_format() == AV_PIX_FMT_RGBA);
        int const other_bpp = 4;
 
        int start_tx = position.x;
@@ -383,26 +435,27 @@ Image::alpha_blend (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
        }
 
        switch (_pixel_format) {
-       case PIX_FMT_RGB24:
+       case AV_PIX_FMT_RGB24:
        {
+               /* Going onto RGB24.  First byte is red, second green, third blue */
                int const this_bpp = 3;
                for (int ty = start_ty, oy = start_oy; ty < size().height && oy < other->size().height; ++ty, ++oy) {
                        uint8_t* tp = data()[0] + ty * stride()[0] + start_tx * this_bpp;
                        uint8_t* op = other->data()[0] + oy * other->stride()[0];
                        for (int tx = start_tx, ox = start_ox; tx < size().width && ox < other->size().width; ++tx, ++ox) {
                                float const alpha = float (op[3]) / 255;
-                               tp[0] = op[0] * alpha + tp[0] * (1 - alpha);
+                               tp[0] = op[2] * alpha + tp[0] * (1 - alpha);
                                tp[1] = op[1] * alpha + tp[1] * (1 - alpha);
-                               tp[2] = op[2] * alpha + tp[2] * (1 - alpha);
-                               
+                               tp[2] = op[0] * alpha + tp[2] * (1 - alpha);
+
                                tp += this_bpp;
                                op += other_bpp;
                        }
                }
                break;
        }
-       case PIX_FMT_BGRA:
-       case PIX_FMT_RGBA:
+       case AV_PIX_FMT_BGRA:
+       case AV_PIX_FMT_RGBA:
        {
                int const this_bpp = 4;
                for (int ty = start_ty, oy = start_oy; ty < size().height && oy < other->size().height; ++ty, ++oy) {
@@ -414,14 +467,14 @@ Image::alpha_blend (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
                                tp[1] = op[1] * alpha + tp[1] * (1 - alpha);
                                tp[2] = op[2] * alpha + tp[2] * (1 - alpha);
                                tp[3] = op[3] * alpha + tp[3] * (1 - alpha);
-                               
+
                                tp += this_bpp;
                                op += other_bpp;
                        }
                }
                break;
        }
-       case PIX_FMT_RGB48LE:
+       case AV_PIX_FMT_RGB48LE:
        {
                int const this_bpp = 6;
                for (int ty = start_ty, oy = start_oy; ty < size().height && oy < other->size().height; ++ty, ++oy) {
@@ -429,11 +482,37 @@ Image::alpha_blend (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
                        uint8_t* op = other->data()[0] + oy * other->stride()[0];
                        for (int tx = start_tx, ox = start_ox; tx < size().width && ox < other->size().width; ++tx, ++ox) {
                                float const alpha = float (op[3]) / 255;
-                               /* Blend high bytes */
-                               tp[1] = op[0] * alpha + tp[1] * (1 - alpha);
+                               /* Blend high bytes; the RGBA in op appears to be BGRA */
+                               tp[1] = op[2] * alpha + tp[1] * (1 - alpha);
                                tp[3] = op[1] * alpha + tp[3] * (1 - alpha);
-                               tp[5] = op[2] * alpha + tp[5] * (1 - alpha);
-                               
+                               tp[5] = op[0] * alpha + tp[5] * (1 - alpha);
+
+                               tp += this_bpp;
+                               op += other_bpp;
+                       }
+               }
+               break;
+       }
+       case AV_PIX_FMT_XYZ12LE:
+       {
+               boost::numeric::ublas::matrix<double> matrix = dcp::ColourConversion::srgb_to_xyz().rgb_to_xyz();
+               int const this_bpp = 6;
+               for (int ty = start_ty, oy = start_oy; ty < size().height && oy < other->size().height; ++ty, ++oy) {
+                       uint8_t* tp = data()[0] + ty * stride()[0] + start_tx * this_bpp;
+                       uint8_t* op = other->data()[0] + oy * other->stride()[0];
+                       for (int tx = start_tx, ox = start_ox; tx < size().width && ox < other->size().width; ++tx, ++ox) {
+                               float const alpha = float (op[3]) / 255;
+
+                               /* Convert sRGB to XYZ; op is BGRA */
+                               int const x = matrix(0, 0) * op[2] + matrix(0, 1) * op[1] + matrix(0, 2) * op[0];
+                               int const y = matrix(1, 0) * op[2] + matrix(1, 1) * op[1] + matrix(1, 2) * op[0];
+                               int const z = matrix(2, 0) * op[2] + matrix(2, 1) * op[1] + matrix(2, 2) * op[0];
+
+                               /* Blend high bytes */
+                               tp[1] = min (x, 255) * alpha + tp[1] * (1 - alpha);
+                               tp[3] = min (y, 255) * alpha + tp[3] * (1 - alpha);
+                               tp[5] = min (z, 255) * alpha + tp[5] * (1 - alpha);
+
                                tp += this_bpp;
                                op += other_bpp;
                        }
@@ -444,12 +523,12 @@ Image::alpha_blend (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
                DCPOMATIC_ASSERT (false);
        }
 }
-       
+
 void
 Image::copy (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
 {
        /* Only implemented for RGB24 onto RGB24 so far */
-       DCPOMATIC_ASSERT (_pixel_format == PIX_FMT_RGB24 && other->pixel_format() == PIX_FMT_RGB24);
+       DCPOMATIC_ASSERT (_pixel_format == AV_PIX_FMT_RGB24 && other->pixel_format() == AV_PIX_FMT_RGB24);
        DCPOMATIC_ASSERT (position.x >= 0 && position.y >= 0);
 
        int const N = min (position.x + other->size().width, size().width) - position.x;
@@ -458,14 +537,15 @@ Image::copy (shared_ptr<const Image> other, Position<int> position)
                uint8_t * const op = other->data()[0] + oy * other->stride()[0];
                memcpy (tp, op, N * 3);
        }
-}      
+}
 
 void
 Image::read_from_socket (shared_ptr<Socket> socket)
 {
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                uint8_t* p = data()[i];
-               for (int y = 0; y < lines(i); ++y) {
+               int const lines = sample_size(i).height;
+               for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                        socket->read (p, line_size()[i]);
                        p += stride()[i];
                }
@@ -475,42 +555,55 @@ Image::read_from_socket (shared_ptr<Socket> socket)
 void
 Image::write_to_socket (shared_ptr<Socket> socket) const
 {
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                uint8_t* p = data()[i];
-               for (int y = 0; y < lines(i); ++y) {
+               int const lines = sample_size(i).height;
+               for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                        socket->write (p, line_size()[i]);
                        p += stride()[i];
                }
        }
 }
 
-
 float
 Image::bytes_per_pixel (int c) const
 {
        AVPixFmtDescriptor const * d = av_pix_fmt_desc_get(_pixel_format);
        if (!d) {
-               throw PixelFormatError ("lines()", _pixel_format);
+               throw PixelFormatError ("bytes_per_pixel()", _pixel_format);
        }
 
-       if (c >= components()) {
+       if (c >= planes()) {
                return 0;
        }
 
        float bpp[4] = { 0, 0, 0, 0 };
 
-       bpp[0] = floor ((d->comp[0].depth_minus1 + 1 + 7) / 8);
+#ifdef DCPOMATIC_HAVE_AVCOMPONENTDESCRIPTOR_DEPTH_MINUS1
+       bpp[0] = floor ((d->comp[0].depth_minus1 + 8) / 8);
+       if (d->nb_components > 1) {
+               bpp[1] = floor ((d->comp[1].depth_minus1 + 8) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+       }
+       if (d->nb_components > 2) {
+               bpp[2] = floor ((d->comp[2].depth_minus1 + 8) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+       }
+       if (d->nb_components > 3) {
+               bpp[3] = floor ((d->comp[3].depth_minus1 + 8) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+       }
+#else
+       bpp[0] = floor ((d->comp[0].depth + 7) / 8);
        if (d->nb_components > 1) {
-               bpp[1] = floor ((d->comp[1].depth_minus1 + 1 + 7) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+               bpp[1] = floor ((d->comp[1].depth + 7) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
        }
        if (d->nb_components > 2) {
-               bpp[2] = floor ((d->comp[2].depth_minus1 + 1 + 7) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+               bpp[2] = floor ((d->comp[2].depth + 7) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
        }
        if (d->nb_components > 3) {
-               bpp[3] = floor ((d->comp[3].depth_minus1 + 1 + 7) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
+               bpp[3] = floor ((d->comp[3].depth + 7) / 8) / pow (2.0f, d->log2_chroma_w);
        }
-       
-       if ((d->flags & PIX_FMT_PLANAR) == 0) {
+#endif
+
+       if ((d->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) == 0) {
                /* Not planar; sum them up */
                return bpp[0] + bpp[1] + bpp[2] + bpp[3];
        }
@@ -523,11 +616,13 @@ Image::bytes_per_pixel (int c) const
  *
  *  @param p Pixel format.
  *  @param s Size in pixels.
+ *  @param extra_pixels Amount of extra "run-off" memory to allocate at the end of each plane in pixels.
  */
-Image::Image (AVPixelFormat p, dcp::Size s, bool aligned)
-       : dcp::Image (s)
+Image::Image (AVPixelFormat p, dcp::Size s, bool aligned, int extra_pixels)
+       : _size (s)
        , _pixel_format (p)
        , _aligned (aligned)
+       , _extra_pixels (extra_pixels)
 {
        allocate ();
 }
@@ -537,14 +632,14 @@ Image::allocate ()
 {
        _data = (uint8_t **) wrapped_av_malloc (4 * sizeof (uint8_t *));
        _data[0] = _data[1] = _data[2] = _data[3] = 0;
-       
+
        _line_size = (int *) wrapped_av_malloc (4 * sizeof (int));
        _line_size[0] = _line_size[1] = _line_size[2] = _line_size[3] = 0;
-       
+
        _stride = (int *) wrapped_av_malloc (4 * sizeof (int));
        _stride[0] = _stride[1] = _stride[2] = _stride[3] = 0;
 
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                _line_size[i] = ceil (_size.width * bytes_per_pixel(i));
                _stride[i] = stride_round_up (i, _line_size, _aligned ? 32 : 1);
 
@@ -562,21 +657,23 @@ Image::allocate ()
                   so I'll just over-allocate by 32 bytes and have done with it.  Empirical
                   testing suggests that it works.
                */
-               _data[i] = (uint8_t *) wrapped_av_malloc (_stride[i] * lines (i) + 32);
+               _data[i] = (uint8_t *) wrapped_av_malloc (_stride[i] * sample_size(i).height + _extra_pixels * bytes_per_pixel(i) + 32);
        }
 }
 
 Image::Image (Image const & other)
-       : dcp::Image (other)
-       ,  _pixel_format (other._pixel_format)
+       : _size (other._size)
+       , _pixel_format (other._pixel_format)
        , _aligned (other._aligned)
+       , _extra_pixels (other._extra_pixels)
 {
        allocate ();
 
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                uint8_t* p = _data[i];
                uint8_t* q = other._data[i];
-               for (int j = 0; j < lines(i); ++j) {
+               int const lines = sample_size(i).height;
+               for (int j = 0; j < lines; ++j) {
                        memcpy (p, q, _line_size[i]);
                        p += stride()[i];
                        q += other.stride()[i];
@@ -585,16 +682,18 @@ Image::Image (Image const & other)
 }
 
 Image::Image (AVFrame* frame)
-       : dcp::Image (dcp::Size (frame->width, frame->height))
+       : _size (frame->width, frame->height)
        , _pixel_format (static_cast<AVPixelFormat> (frame->format))
        , _aligned (true)
+       , _extra_pixels (0)
 {
        allocate ();
 
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                uint8_t* p = _data[i];
                uint8_t* q = frame->data[i];
-               for (int j = 0; j < lines(i); ++j) {
+               int const lines = sample_size(i).height;
+               for (int j = 0; j < lines; ++j) {
                        memcpy (p, q, _line_size[i]);
                        p += stride()[i];
                        /* AVFrame's linesize is what we call `stride' */
@@ -604,17 +703,19 @@ Image::Image (AVFrame* frame)
 }
 
 Image::Image (shared_ptr<const Image> other, bool aligned)
-       : dcp::Image (other)
+       : _size (other->_size)
        , _pixel_format (other->_pixel_format)
        , _aligned (aligned)
+       , _extra_pixels (other->_extra_pixels)
 {
        allocate ();
 
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                DCPOMATIC_ASSERT (line_size()[i] == other->line_size()[i]);
                uint8_t* p = _data[i];
                uint8_t* q = other->data()[i];
-               for (int j = 0; j < lines(i); ++j) {
+               int const lines = sample_size(i).height;
+               for (int j = 0; j < lines; ++j) {
                        memcpy (p, q, line_size()[i]);
                        p += stride()[i];
                        q += other->stride()[i];
@@ -637,8 +738,7 @@ Image::operator= (Image const & other)
 void
 Image::swap (Image & other)
 {
-       dcp::Image::swap (other);
-       
+       std::swap (_size, other._size);
        std::swap (_pixel_format, other._pixel_format);
 
        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
@@ -648,12 +748,13 @@ Image::swap (Image & other)
        }
 
        std::swap (_aligned, other._aligned);
+       std::swap (_extra_pixels, other._extra_pixels);
 }
 
 /** Destroy a Image */
 Image::~Image ()
 {
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
+       for (int i = 0; i < planes(); ++i) {
                av_free (_data[i]);
        }
 
@@ -668,7 +769,7 @@ Image::data () const
        return _data;
 }
 
-int *
+int const *
 Image::line_size () const
 {
        return _line_size;
@@ -717,33 +818,22 @@ merge (list<PositionImage> images)
        return PositionImage (merged, all.position ());
 }
 
-string
-Image::digest () const
-{
-       MD5Digester digester;
-
-       for (int i = 0; i < components(); ++i) {
-               digester.add (data()[i], line_size()[i]);
-       }
-
-       return digester.get ();
-}
-
 bool
 operator== (Image const & a, Image const & b)
 {
-       if (a.components() != b.components() || a.pixel_format() != b.pixel_format() || a.aligned() != b.aligned()) {
+       if (a.planes() != b.planes() || a.pixel_format() != b.pixel_format() || a.aligned() != b.aligned()) {
                return false;
        }
 
-       for (int c = 0; c < a.components(); ++c) {
-               if (a.lines(c) != b.lines(c) || a.line_size()[c] != b.line_size()[c] || a.stride()[c] != b.stride()[c]) {
+       for (int c = 0; c < a.planes(); ++c) {
+               if (a.sample_size(c).height != b.sample_size(c).height || a.line_size()[c] != b.line_size()[c] || a.stride()[c] != b.stride()[c]) {
                        return false;
                }
 
                uint8_t* p = a.data()[c];
                uint8_t* q = b.data()[c];
-               for (int y = 0; y < a.lines(c); ++y) {
+               int const lines = a.sample_size(c).height;
+               for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                        if (memcmp (p, q, a.line_size()[c]) != 0) {
                                return false;
                        }
@@ -756,27 +846,31 @@ operator== (Image const & a, Image const & b)
        return true;
 }
 
+/** Fade the image.
+ *  @param f Amount to fade by; 0 is black, 1 is no fade.
+ */
 void
 Image::fade (float f)
 {
        switch (_pixel_format) {
-       case PIX_FMT_YUV420P:
-       case PIX_FMT_YUV422P:
-       case PIX_FMT_YUV444P:
-       case PIX_FMT_YUV411P:
-       case PIX_FMT_YUVJ420P:
-       case PIX_FMT_YUVJ422P:
-       case PIX_FMT_YUVJ444P:
-       case PIX_FMT_RGB24:
-       case PIX_FMT_ARGB:
-       case PIX_FMT_RGBA:
-       case PIX_FMT_ABGR:
-       case PIX_FMT_BGRA:
-       case PIX_FMT_RGB555LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV420P:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P:
+       case AV_PIX_FMT_YUV411P:
+       case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
+       case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
+       case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
+       case AV_PIX_FMT_RGB24:
+       case AV_PIX_FMT_ARGB:
+       case AV_PIX_FMT_RGBA:
+       case AV_PIX_FMT_ABGR:
+       case AV_PIX_FMT_BGRA:
+       case AV_PIX_FMT_RGB555LE:
                /* 8-bit */
                for (int c = 0; c < 3; ++c) {
                        uint8_t* p = data()[c];
-                       for (int y = 0; y < lines(c); ++y) {
+                       int const lines = sample_size(c).height;
+                       for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                                uint8_t* q = p;
                                for (int x = 0; x < line_size()[c]; ++x) {
                                        *q = int (float (*q) * f);
@@ -787,24 +881,27 @@ Image::fade (float f)
                }
                break;
 
-       case PIX_FMT_YUV422P9LE:
-       case PIX_FMT_YUV444P9LE:
-       case PIX_FMT_YUV422P10LE:
-       case PIX_FMT_YUV444P10LE:
-       case PIX_FMT_YUV422P16LE:
-       case PIX_FMT_YUV444P16LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P9LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P9LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P10LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P10LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P16LE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P16LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P9LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P9LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P9LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE:
+       case AV_PIX_FMT_RGB48LE:
+       case AV_PIX_FMT_XYZ12LE:
                /* 16-bit little-endian */
                for (int c = 0; c < 3; ++c) {
                        int const stride_pixels = stride()[c] / 2;
                        int const line_size_pixels = line_size()[c] / 2;
                        uint16_t* p = reinterpret_cast<uint16_t*> (data()[c]);
-                       for (int y = 0; y < lines(c); ++y) {
+                       int const lines = sample_size(c).height;
+                       for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                                uint16_t* q = p;
                                for (int x = 0; x < line_size_pixels; ++x) {
                                        *q = int (float (*q) * f);
@@ -815,10 +912,10 @@ Image::fade (float f)
                }
                break;
 
-       case PIX_FMT_YUV422P9BE:
-       case PIX_FMT_YUV444P9BE:
-       case PIX_FMT_YUV444P10BE:
-       case PIX_FMT_YUV422P10BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P9BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P9BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV444P10BE:
+       case AV_PIX_FMT_YUV422P10BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P9BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P9BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P9BE:
@@ -828,12 +925,14 @@ Image::fade (float f)
        case AV_PIX_FMT_YUVA420P16BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA422P16BE:
        case AV_PIX_FMT_YUVA444P16BE:
+       case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
                /* 16-bit big-endian */
                for (int c = 0; c < 3; ++c) {
                        int const stride_pixels = stride()[c] / 2;
                        int const line_size_pixels = line_size()[c] / 2;
                        uint16_t* p = reinterpret_cast<uint16_t*> (data()[c]);
-                       for (int y = 0; y < lines(c); ++y) {
+                       int const lines = sample_size(c).height;
+                       for (int y = 0; y < lines; ++y) {
                                uint16_t* q = p;
                                for (int x = 0; x < line_size_pixels; ++x) {
                                        *q = swap_16 (int (float (swap_16 (*q)) * f));
@@ -844,9 +943,9 @@ Image::fade (float f)
                }
                break;
 
-       case PIX_FMT_UYVY422:
+       case AV_PIX_FMT_UYVY422:
        {
-               int const Y = lines(0);
+               int const Y = sample_size(0).height;
                int const X = line_size()[0];
                uint8_t* p = data()[0];
                for (int y = 0; y < Y; ++y) {