Do lots of the player processing with less copying.
authorCarl Hetherington <cth@carlh.net>
Wed, 4 Dec 2013 20:52:18 +0000 (20:52 +0000)
committerCarl Hetherington <cth@carlh.net>
Wed, 4 Dec 2013 20:52:18 +0000 (20:52 +0000)
ChangeLog
src/lib/image.cc
src/lib/image.h
src/lib/image_decoder.cc
src/lib/player.cc
src/lib/position.h
src/wx/film_viewer.cc
test/image_test.cc

index c02b6f2f715b877e2b4beae9031ec0a372a04c55..13483cc3c994430dbd1857e1d3e9d2c5a6a79c29 100644 (file)
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,3 +1,8 @@
+2013-12-04  Carl Hetherington  <cth@carlh.net>
+
+       * Several optimisations to video processing, which should
+       speed up the player a bit.
+
 2013-12-03  Carl Hetherington  <cth@carlh.net>
 
        * Add "play length" control to avoid having to do arithmetic to
index 048cc4ab64e2d7408bc3445cb7580faa0f830c62..9d3f675f001da192627a48dbcc6ccf7b5596a6e9 100644 (file)
@@ -78,8 +78,9 @@ Image::components () const
        return d->nb_components;
 }
 
+/** Crop this image, scale it to `inter_size' and then place it in a black frame of `out_size' */
 shared_ptr<Image>
-Image::scale (libdcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat result_format, bool result_aligned) const
+Image::crop_scale_window (Crop crop, libdcp::Size inter_size, libdcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat out_format, bool out_aligned) const
 {
        assert (scaler);
        /* Empirical testing suggests that sws_scale() will crash if
@@ -87,11 +88,55 @@ Image::scale (libdcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat result
        */
        assert (aligned ());
 
-       shared_ptr<Image> scaled (new Image (result_format, out_size, result_aligned));
+       shared_ptr<Image> out (new Image (out_format, out_size, out_aligned));
+       out->make_black ();
+       
+       libdcp::Size cropped_size = crop.apply (size ());
+
+       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
+               );
+
+       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));
+       }
+
+       Position<int> const corner ((out_size.width - inter_size.width) / 2, (out_size.height - inter_size.height) / 2);
+
+       uint8_t* scale_out_data[components()];
+       for (int c = 0; c < components(); ++c) {
+               scale_out_data[c] = out->data()[c] + int (rint (out->bytes_per_pixel(c) * corner.x)) + out->stride()[c] * corner.y;
+       }
+
+       sws_scale (
+               scale_context,
+               scale_in_data, stride(),
+               0, cropped_size.height,
+               scale_out_data, out->stride()
+               );
+
+       sws_freeContext (scale_context);
+
+       return out;     
+}
+
+shared_ptr<Image>
+Image::scale (libdcp::Size out_size, Scaler const * scaler, AVPixelFormat out_format, bool out_aligned) const
+{
+       assert (scaler);
+       /* Empirical testing suggests that sws_scale() will crash if
+          the input image is not aligned.
+       */
+       assert (aligned ());
+
+       shared_ptr<Image> scaled (new Image (out_format, out_size, out_aligned));
 
        struct SwsContext* scale_context = sws_getContext (
                size().width, size().height, pixel_format(),
-               out_size.width, out_size.height, result_format,
+               out_size.width, out_size.height, out_format,
                scaler->ffmpeg_id (), 0, 0, 0
                );
 
index e455f22c6333ccef2fa48353d5f1cafdcd192e3c..b12db3a14051271e55e1c410ea11d6b0c2c6c028 100644 (file)
@@ -59,11 +59,13 @@ public:
 
        boost::shared_ptr<Image> scale (libdcp::Size, Scaler const *, AVPixelFormat, bool aligned) const;
        boost::shared_ptr<Image> post_process (std::string, bool aligned) const;
-       void alpha_blend (boost::shared_ptr<const Image> image, Position<int> pos);
-       void copy (boost::shared_ptr<const Image> image, Position<int> pos);
        boost::shared_ptr<Image> crop (Crop c, bool aligned) const;
+
+       boost::shared_ptr<Image> crop_scale_window (Crop c, libdcp::Size, libdcp::Size, Scaler const *, AVPixelFormat, bool aligned) const;
        
        void make_black ();
+       void alpha_blend (boost::shared_ptr<const Image> image, Position<int> pos);
+       void copy (boost::shared_ptr<const Image> image, Position<int> pos);
 
        void read_from_socket (boost::shared_ptr<Socket>);
        void write_to_socket (boost::shared_ptr<Socket>) const;
index 498ff2e25dc026dad8000fd956ce0645a5bb71f5..fb6053ae5226188d91f31809133df65aec47d011 100644 (file)
@@ -52,7 +52,7 @@ ImageDecoder::pass ()
                return;
        }
 
-       Magick::Image* magick_image = new Magick::Image (_image_content->path(_video_position).string ());
+       Magick::Image* magick_image = new Magick::Image (_image_content->path (_image_content->still() ? 0 : _video_position).string ());
        libdcp::Size size (magick_image->columns(), magick_image->rows());
 
        _image.reset (new Image (PIX_FMT_RGB24, size, true));
index 87b10a3989a2021be3e04c0971f14f7e7fe166fa..978db035fe796e271fef8578753e44535b8654c1 100644 (file)
@@ -270,29 +270,19 @@ Player::process_video (weak_ptr<Piece> weak_piece, shared_ptr<const Image> image
                return;
        }
 
-       /* Convert to RGB first, as FFmpeg doesn't seem to like handling YUV images with odd widths */
-       shared_ptr<Image> work_image = image->scale (image->size (), _film->scaler(), PIX_FMT_RGB24, true);
-
-       work_image = work_image->crop (content->crop(), true);
-
+       Time const time = content->position() + relative_time + extra - content->trim_start ();
        float const ratio = content->ratio() ? content->ratio()->ratio() : content->video_size_after_crop().ratio();
-       libdcp::Size image_size = fit_ratio_within (ratio, _video_container_size);
+       libdcp::Size const image_size = fit_ratio_within (ratio, _video_container_size);
        
-       work_image = work_image->scale (image_size, _film->scaler(), PIX_FMT_RGB24, true);
+       shared_ptr<Image> work_image = image->crop_scale_window (content->crop(), image_size, _video_container_size, _film->scaler(), PIX_FMT_RGB24, false);
 
-       Time time = content->position() + relative_time + extra - content->trim_start ();
-           
-       if (_film->with_subtitles () && _out_subtitle.image && time >= _out_subtitle.from && time <= _out_subtitle.to) {
-               work_image->alpha_blend (_out_subtitle.image, _out_subtitle.position);
-       }
+       Position<int> const container_offset (
+               (_video_container_size.width - image_size.width) / 2,
+               (_video_container_size.height - image_size.width) / 2
+               );
 
-       if (image_size != _video_container_size) {
-               assert (image_size.width <= _video_container_size.width);
-               assert (image_size.height <= _video_container_size.height);
-               shared_ptr<Image> im (new Image (PIX_FMT_RGB24, _video_container_size, true));
-               im->make_black ();
-               im->copy (work_image, Position<int> ((_video_container_size.width - image_size.width) / 2, (_video_container_size.height - image_size.height) / 2));
-               work_image = im;
+       if (_film->with_subtitles () && _out_subtitle.image && time >= _out_subtitle.from && time <= _out_subtitle.to) {
+               work_image->alpha_blend (_out_subtitle.image, _out_subtitle.position + container_offset);
        }
 
 #ifdef DCPOMATIC_DEBUG
@@ -301,9 +291,8 @@ Player::process_video (weak_ptr<Piece> weak_piece, shared_ptr<const Image> image
 
        Video (work_image, eyes, content->colour_conversion(), same, time);
 
-       time += TIME_HZ / _film->video_frame_rate();
        _last_emit_was_black = false;
-       _video_position = piece->video_position = time;
+       _video_position = piece->video_position = (time + TIME_HZ / _film->video_frame_rate());
 
        if (frc.repeat > 1 && !piece->repeating ()) {
                piece->set_repeat (_last_incoming_video, frc.repeat - 1);
index 8768bf5a8ed007625fe1b17462f3989077337aa6..f9bd0987cdb5ed3e2688ed63bf0d5cfdbbf1597d 100644 (file)
@@ -43,4 +43,11 @@ public:
        T y;
 };
 
+template<class T>
+Position<T>
+operator+ (Position<T> const & a, Position<T> const & b)
+{
+       return Position<T> (a.x + b.x, a.y + b.y);
+}
+
 #endif
index 0e1fe3ea0ab87baf7453e175c6c30ad204efe0b2..b4935dcf4a4a696acfba35066a355bcc993304ca 100644 (file)
@@ -185,9 +185,7 @@ FilmViewer::paint_panel ()
                return;
        }
 
-       shared_ptr<Image> packed_frame (new Image (_frame, false));
-
-       wxImage frame (_out_size.width, _out_size.height, packed_frame->data()[0], true);
+       wxImage frame (_out_size.width, _out_size.height, _frame->data()[0], true);
        wxBitmap frame_bitmap (frame);
        dc.DrawBitmap (frame_bitmap, 0, 0);
 
index 82ebe0b1ff5e6825c0db29bbd92f8fc2495092f8..51ad49ebf63479694cd2c4099686a3e630babe7d 100644 (file)
 */
 
 #include <boost/test/unit_test.hpp>
+#include <Magick++.h>
 #include "lib/image.h"
 #include "lib/scaler.h"
 
+using std::string;
+using std::cout;
 using boost::shared_ptr;
 
 BOOST_AUTO_TEST_CASE (aligned_image_test)
@@ -161,3 +164,110 @@ BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_image_test2)
                p += image->stride()[0];
        }
 }
+
+static
+boost::shared_ptr<Image>
+read_file (string file)
+{
+       Magick::Image magick_image (file.c_str ());
+       libdcp::Size size (magick_image.columns(), magick_image.rows());
+
+       boost::shared_ptr<Image> image (new Image (PIX_FMT_RGB24, size, true));
+
+       using namespace MagickCore;
+       
+       uint8_t* p = image->data()[0];
+       for (int y = 0; y < size.height; ++y) {
+               uint8_t* q = p;
+               for (int x = 0; x < size.width; ++x) {
+                       Magick::Color c = magick_image.pixelColor (x, y);
+                       *q++ = c.redQuantum() * 255 / QuantumRange;
+                       *q++ = c.greenQuantum() * 255 / QuantumRange;
+                       *q++ = c.blueQuantum() * 255 / QuantumRange;
+               }
+               p += image->stride()[0];
+       }
+
+       return image;
+}
+
+static
+void
+write_file (shared_ptr<Image> image, string file)
+{
+       using namespace MagickCore;
+       
+       Magick::Image magick_image (Magick::Geometry (image->size().width, image->size().height), Magick::Color (0, 0, 0));
+       uint8_t*p = image->data()[0];
+       for (int y = 0; y < image->size().height; ++y) {
+               uint8_t* q = p;
+               for (int x = 0; x < image->size().width; ++x) {
+                       Magick::Color c (q[0] * QuantumRange / 256, q[1] * QuantumRange / 256, q[2] * QuantumRange / 256);
+                       magick_image.pixelColor (x, y, c);
+                       q += 3;
+               }
+               p += image->stride()[0];
+       }
+       
+       magick_image.write (file.c_str ());
+}
+
+static
+void
+crop_scale_window_single (AVPixelFormat in_format, libdcp::Size in_size, Crop crop, libdcp::Size inter_size, libdcp::Size out_size)
+{
+       /* Set up our test image */
+       shared_ptr<Image> test (new Image (in_format, in_size, true));
+       uint8_t n = 0;
+       for (int c = 0; c < test->components(); ++c) {
+               uint8_t* p = test->data()[c];
+               for (int y = 0; y < test->lines(c); ++y) {
+                       for (int x = 0; x < test->stride()[c]; ++x) {
+                               *p++ = n++;
+                       }
+               }
+       }
+                               
+       /* Convert using separate methods */
+       boost::shared_ptr<Image> sep = test->crop (crop, true);
+       sep = sep->scale (inter_size, Scaler::from_id ("bicubic"), PIX_FMT_RGB24, true);
+       boost::shared_ptr<Image> sep_container (new Image (PIX_FMT_RGB24, out_size, true));
+       sep_container->make_black ();
+       sep_container->copy (sep, Position<int> ((out_size.width - inter_size.width) / 2, (out_size.height - inter_size.height) / 2));
+
+       /* Convert using the all-in-one method */
+       shared_ptr<Image> all = test->crop_scale_window (crop, inter_size, out_size, Scaler::from_id ("bicubic"), PIX_FMT_RGB24, true);
+
+       /* Compare */
+       BOOST_CHECK_EQUAL (sep_container->size().width, all->size().width);
+       BOOST_CHECK_EQUAL (sep_container->size().height, all->size().height);
+
+       /* Assuming RGB on these */
+       BOOST_CHECK_EQUAL (sep_container->components(), 1);
+       BOOST_CHECK_EQUAL (all->components(), 1);
+
+       uint8_t* p = sep_container->data()[0];
+       uint8_t* q = all->data()[0];
+       for (int y = 0; y < all->size().height; ++y) {
+               uint8_t* pp = p;
+               uint8_t* qq = q;
+               for (int x = 0; x < all->size().width * 3; ++x) {
+                       BOOST_CHECK_EQUAL (*pp++, *qq++);
+               }
+               p += sep_container->stride()[0];
+               q += all->stride()[0];
+       }
+}
+
+/** Test Image::crop_scale_window against separate calls to crop/scale/copy */
+BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test)
+{
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_YUV422P, libdcp::Size (640, 480), Crop (), libdcp::Size (640, 480), libdcp::Size (640, 480));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_YUV422P, libdcp::Size (640, 480), Crop (2, 4, 6, 8), libdcp::Size (640, 480), libdcp::Size (640, 480));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_YUV422P, libdcp::Size (640, 480), Crop (2, 4, 6, 8), libdcp::Size (1920, 1080), libdcp::Size (1998, 1080));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_YUV422P, libdcp::Size (640, 480), Crop (1, 4, 6, 8), libdcp::Size (1920, 1080), libdcp::Size (1998, 1080));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_YUV420P, libdcp::Size (640, 480), Crop (16, 16, 0, 0), libdcp::Size (1920, 1080), libdcp::Size (1998, 1080));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_YUV420P, libdcp::Size (640, 480), Crop (16, 3, 3, 0), libdcp::Size (1920, 1080), libdcp::Size (1998, 1080));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_RGB24, libdcp::Size (1000, 800), Crop (0, 0, 0, 0), libdcp::Size (1920, 1080), libdcp::Size (1998, 1080));
+       crop_scale_window_single (AV_PIX_FMT_RGB24, libdcp::Size (1000, 800), Crop (55, 0, 1, 9), libdcp::Size (1920, 1080), libdcp::Size (1998, 1080));
+}