source: libpipi/trunk/pipi/filter/blur.c @ 3342

Last change on this file since 3342 was 3342, checked in by sam, 5 years ago

Change _C pixel format suffixes into _U8 for more clarity.

File size: 8.8 KB
Line 
1/*
2 *  libpipi       Pathetic image processing interface library
3 *  Copyright (c) 2004-2008 Sam Hocevar <sam@zoy.org>
4 *                All Rights Reserved
5 *
6 *  $Id$
7 *
8 *  This library is free software. It comes without any warranty, to
9 *  the extent permitted by applicable law. You can redistribute it
10 *  and/or modify it under the terms of the Do What The Fuck You Want
11 *  To Public License, Version 2, as published by Sam Hocevar. See
12 *  http://sam.zoy.org/wtfpl/COPYING for more details.
13 */
14
15/*
16 * blur.c: blur functions
17 */
18
19#include "config.h"
20
21#include <stdlib.h>
22#include <stdio.h>
23#include <string.h>
24#include <math.h>
25#ifndef M_PI
26#   define M_PI 3.14159265358979323846
27#endif
28
29#include "pipi.h"
30#include "pipi_internals.h"
31
32#if !defined TEMPLATE_FILE /* This file uses the template system */
33#define TEMPLATE_FLAGS SET_FLAG_GRAY | SET_FLAG_WRAP
34#define TEMPLATE_FILE "filter/blur.c"
35#include "pipi_template.h"
36
37/* Any standard deviation below this value will be rounded up, in order
38 * to avoid ridiculously low values. exp(-1/(2*0.2*0.2)) is < 10^-5 so
39 * there is little chance that any value below 0.2 will be useful. */
40#define BLUR_EPSILON 0.2
41
42pipi_image_t *pipi_gaussian_blur(pipi_image_t *src, float radius)
43{
44    return pipi_gaussian_blur_ext(src, radius, radius, 0.0, 0.0, 0.0);
45}
46
47pipi_image_t *pipi_gaussian_blur_ext(pipi_image_t *src, float rx, float ry,
48                                     float angle, float dx, float dy)
49{
50    pipi_image_t *ret;
51    double *kernel;
52    double Kx, Ky, t = 0.0, sint, cost, bbx, bby;
53    int i, j, krx, kry, m, n;
54
55    if(rx < BLUR_EPSILON) rx = BLUR_EPSILON;
56    if(ry < BLUR_EPSILON) ry = BLUR_EPSILON;
57
58    sint = sin(angle * M_PI / 180.);
59    cost = cos(angle * M_PI / 180.);
60
61    /* Compute the final ellipse's bounding box */
62    bbx = sqrt(rx * rx * cost * cost + ry * ry * sint * sint);
63    bby = sqrt(ry * ry * cost * cost + rx * rx * sint * sint);
64
65    /* FIXME: the kernel becomes far too big with large values of dx, because
66     * we grow both left and right. Fix the growing direction. */
67    krx = (int)(3. * bbx + .99999 + ceil(abs(dx)));
68    m = 2 * krx + 1;
69    Kx = -1. / (2. * rx * rx);
70
71    kry = (int)(3. * bby + .99999 + ceil(abs(dy)));
72    n = 2 * kry + 1;
73    Ky = -1. / (2. * ry * ry);
74
75    kernel = malloc(m * n * sizeof(double));
76
77    for(j = -kry; j <= kry; j++)
78    {
79        for(i = -krx; i <= krx; i++)
80        {
81            /* FIXME: this level of interpolation sucks. We should
82             * interpolate on the full NxN grid for better quality. */
83            static double const samples[] =
84            {
85                 .0,  .0, 1,
86                -.40, -.40, 0.8,
87                -.30,  .0,  0.9,
88                -.40,  .40, 0.8,
89                 .0,   .30, 0.9,
90                 .40,  .40, 0.8,
91                 .30,  .0,  0.9,
92                 .40, -.40, 0.8,
93                 .0,  -.30, 0.9,
94            };
95            double u, v, ex, ey, d = 0.;
96            unsigned int k;
97
98            for(k = 0; k < sizeof(samples) / sizeof(*samples) / 3; k++)
99            {
100                u = ((double)i + samples[k * 3]) * cost
101                     - ((double)j + samples[k * 3 + 1]) * sint + dx;
102                v = ((double)i + samples[k * 3]) * sint
103                     + ((double)j + samples[k * 3 + 1]) * cost + dy;
104                ex = Kx * u * u;
105                ey = Ky * v * v;
106                d += samples[k * 3 + 2] * exp(ex + ey);
107
108                /* Do not interpolate if this is a standard gaussian. */
109                if(!dx && !dy && !angle)
110                    break;
111            }
112
113            kernel[(j + kry) * m + i + krx] = d;
114            t += d;
115        }
116    }
117
118    for(j = 0; j < n; j++)
119        for(i = 0; i < m; i++)
120            kernel[j * m + i] /= t;
121
122    ret = pipi_convolution(src, m, n, kernel);
123
124    free(kernel);
125
126    return ret;
127}
128
129pipi_image_t *pipi_box_blur(pipi_image_t *src, int size)
130{
131    return pipi_box_blur_ext(src, size, size);
132}
133
134pipi_image_t *pipi_box_blur_ext(pipi_image_t *src, int m, int n)
135{
136    if(src->wrap)
137    {
138        if(src->last_modified == PIPI_PIXELS_Y_F32)
139            return boxblur_gray_wrap(src, m, n);
140
141        return boxblur_wrap(src, m, n);
142    }
143    else
144    {
145        if(src->last_modified == PIPI_PIXELS_Y_F32)
146            return boxblur_gray(src, m, n);
147
148        return boxblur(src, m, n);
149    }
150}
151
152#else /* XXX: the following functions use the template system */
153
154static pipi_image_t *T(boxblur)(pipi_image_t *src, int m, int n)
155{
156    pipi_image_t *dst;
157    pipi_pixels_t *srcp, *dstp;
158    float *srcdata, *dstdata;
159    double *acc;
160    int x, y, w, h, i, j, i2, j2, size;
161
162    w = src->w;
163    h = src->h;
164    size = (2 * m + 1) * (2 * n + 1);
165
166    srcp = FLAG_GRAY ? pipi_get_pixels(src, PIPI_PIXELS_Y_F32)
167                     : pipi_get_pixels(src, PIPI_PIXELS_RGBA_F32);
168    srcdata = (float *)srcp->pixels;
169
170    dst = pipi_new(w, h);
171    dstp = FLAG_GRAY ? pipi_get_pixels(dst, PIPI_PIXELS_Y_F32)
172                     : pipi_get_pixels(dst, PIPI_PIXELS_RGBA_F32);
173    dstdata = (float *)dstp->pixels;
174
175    acc = malloc(w * (FLAG_GRAY ? 1 : 4) * sizeof(double));
176
177    /* Step 1: fill the accumulator */
178    for(x = 0; x < w; x++)
179    {
180        double r = 0., g = 0., b = 0., a = 0.;
181        double t = 0.;
182
183        for(j = -n; j <= n; j++)
184        {
185            if(FLAG_WRAP)
186                j2 = (j < 0) ? h - 1 - ((-j - 1) % h) : j % h;
187            else
188                j2 = (j < 0) ? 0 : (j >= h) ? h - 1 : j;
189
190            if(FLAG_GRAY)
191                t += srcdata[j2 * w + x];
192            else
193            {
194                r += srcdata[4 * (j2 * w + x)];
195                g += srcdata[4 * (j2 * w + x) + 1];
196                b += srcdata[4 * (j2 * w + x) + 2];
197                a += srcdata[4 * (j2 * w + x) + 3];
198            }
199        }
200
201        if(FLAG_GRAY)
202            acc[x] = t;
203        else
204        {
205            acc[4 * x] = r;
206            acc[4 * x + 1] = g;
207            acc[4 * x + 2] = b;
208            acc[4 * x + 3] = a;
209        }
210    }
211
212    /* Step 2: blur the image, line by line */
213    for(y = 0; y < h; y++)
214    {
215        double r = 0., g = 0., b = 0., a = 0.;
216        double t = 0.;
217
218        /* 2.1: compute the first pixel */
219        for(i = -m; i <= m; i++)
220        {
221            if(FLAG_WRAP)
222                i2 = (i < 0) ? w - 1 - ((-i - 1) % w) : i % w;
223            else
224                i2 = (i < 0) ? 0 : (i >= w) ? w - 1 : i;
225
226            if(FLAG_GRAY)
227                t += acc[i2];
228            else
229            {
230                r += acc[4 * i2];
231                g += acc[4 * i2 + 1];
232                b += acc[4 * i2 + 2];
233                a += acc[4 * i2 + 3];
234            }
235        }
236
237        /* 2.2: iterate on the whole line */
238        for(x = 0; x < w; x++)
239        {
240            int u, u2, v, v2;
241
242            if(FLAG_GRAY)
243            {
244                dstdata[y * w + x] = t / size;
245            }
246            else
247            {
248                dstdata[4 * (y * w + x)] = r / size;
249                dstdata[4 * (y * w + x) + 1] = g / size;
250                dstdata[4 * (y * w + x) + 2] = b / size;
251                dstdata[4 * (y * w + x) + 3] = a / size;
252            }
253
254            u = x - m;
255            if(FLAG_WRAP)
256                u2 = (u < 0) ? w - 1 - ((-u - 1) % w) : u % w;
257            else
258                u2 = (u < 0) ? 0 : (u >= w) ? w - 1 : u;
259            v = x + m + 1;
260            if(FLAG_WRAP)
261                v2 = (v < 0) ? w - 1 - ((-v - 1) % w) : v % w;
262            else
263                v2 = (v < 0) ? 0 : (v >= w) ? w - 1 : v;
264            if(FLAG_GRAY)
265            {
266                t = t - acc[u2] + acc[v2];
267            }
268            else
269            {
270                r = r - acc[4 * u2] + acc[4 * v2];
271                g = g - acc[4 * u2 + 1] + acc[4 * v2 + 1];
272                b = b - acc[4 * u2 + 2] + acc[4 * v2 + 2];
273                a = a - acc[4 * u2 + 3] + acc[4 * v2 + 3];
274            }
275        }
276
277        /* 2.3: update the accumulator */
278        for(x = 0; x < w; x++)
279        {
280            int u, u2, v, v2;
281
282            u = y - n;
283            if(FLAG_WRAP)
284                u2 = (u < 0) ? w - 1 - ((-u - 1) % w) : u % w;
285            else
286                u2 = (u < 0) ? 0 : (u >= w) ? w - 1 : u;
287            v = y + n + 1;
288            if(FLAG_WRAP)
289                v2 = (v < 0) ? w - 1 - ((-v - 1) % w) : v % w;
290            else
291                v2 = (v < 0) ? 0 : (v >= w) ? w - 1 : v;
292            if(FLAG_GRAY)
293            {
294                acc[x] += srcdata[v2 * w + x] - srcdata[u2 * w + x];
295            }
296            else
297            {
298                int uoff = 4 * (u2 * w + x);
299                int voff = 4 * (v2 * w + x);
300
301                acc[4 * x] += srcdata[voff] - srcdata[uoff];
302                acc[4 * x + 1] += srcdata[voff + 1] - srcdata[uoff + 1];
303                acc[4 * x + 2] += srcdata[voff + 2] - srcdata[uoff + 2];
304                acc[4 * x + 3] += srcdata[voff + 3] - srcdata[uoff + 3];
305            }
306        }
307    }
308
309    free(acc);
310
311    return dst;
312}
313
314#endif
315
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.