libavfilter/vf_scale_cuda.cu

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017, NVIDIA CORPORATION. All rights reserved.
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  12  * all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  17  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  18  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  19  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  20  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 extern "C" {
  24
  25 texture<unsigned char, 2> uchar_tex;
  26 texture<uchar2, 2>  uchar2_tex;
  27 texture<uchar4, 2>  uchar4_tex;
  28 texture<unsigned short, 2> ushort_tex;
  29 texture<ushort2, 2>  ushort2_tex;
  30 texture<ushort4, 2>  ushort4_tex;
  31
  32 __global__ void Subsample_Bilinear_uchar(unsigned char *dst,
  33                                     int dst_width, int dst_height, int dst_pitch,
  34                                     int src_width, int src_height)
  35 {
  36     int xo = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
  37     int yo = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
  38
  39     if (yo < dst_height && xo < dst_width)
  40     {
  41         float hscale = (float)src_width / (float)dst_width;
  42         float vscale = (float)src_height / (float)dst_height;
  43         float xi = (xo + 0.5f) * hscale;
  44         float yi = (yo + 0.5f) * vscale;
  45         // 3-tap filter weights are {wh,1.0,wh} and {wv,1.0,wv}
  46         float wh = min(max(0.5f * (hscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
  47         float wv = min(max(0.5f * (vscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
  48         // Convert weights to two bilinear weights -> {wh,1.0,wh} -> {wh,0.5,0} + {0,0.5,wh}
  49         float dx = wh / (0.5f + wh);
  50         float dy = wv / (0.5f + wv);
  51         int y0 = tex2D(uchar_tex, xi-dx, yi-dy);
  52         int y1 = tex2D(uchar_tex, xi+dx, yi-dy);
  53         int y2 = tex2D(uchar_tex, xi-dx, yi+dy);
  54         int y3 = tex2D(uchar_tex, xi+dx, yi+dy);
  55         dst[yo*dst_pitch+xo] = (unsigned char)((y0+y1+y2+y3+2) >> 2);
  56     }
  57 }
  58
  59 __global__ void Subsample_Bilinear_uchar2(uchar2 *dst,
  60                                     int dst_width, int dst_height, int dst_pitch2,
  61                                     int src_width, int src_height)
  62 {
  63     int xo = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
  64     int yo = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
  65
  66     if (yo < dst_height && xo < dst_width)
  67     {
  68         float hscale = (float)src_width / (float)dst_width;
  69         float vscale = (float)src_height / (float)dst_height;
  70         float xi = (xo + 0.5f) * hscale;
  71         float yi = (yo + 0.5f) * vscale;
  72         // 3-tap filter weights are {wh,1.0,wh} and {wv,1.0,wv}
  73         float wh = min(max(0.5f * (hscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
  74         float wv = min(max(0.5f * (vscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
  75         // Convert weights to two bilinear weights -> {wh,1.0,wh} -> {wh,0.5,0} + {0,0.5,wh}
  76         float dx = wh / (0.5f + wh);
  77         float dy = wv / (0.5f + wv);
  78         uchar2 c0 = tex2D(uchar2_tex, xi-dx, yi-dy);
  79         uchar2 c1 = tex2D(uchar2_tex, xi+dx, yi-dy);
  80         uchar2 c2 = tex2D(uchar2_tex, xi-dx, yi+dy);
  81         uchar2 c3 = tex2D(uchar2_tex, xi+dx, yi+dy);
  82         int2 uv;
  83         uv.x = ((int)c0.x+(int)c1.x+(int)c2.x+(int)c3.x+2) >> 2;
  84         uv.y = ((int)c0.y+(int)c1.y+(int)c2.y+(int)c3.y+2) >> 2;
  85         dst[yo*dst_pitch2+xo] = make_uchar2((unsigned char)uv.x, (unsigned char)uv.y);
  86     }
  87 }
  88
  89 __global__ void Subsample_Bilinear_uchar4(uchar4 *dst,
  90                                     int dst_width, int dst_height, int dst_pitch,
  91                                     int src_width, int src_height)
  92 {
  93     int xo = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
  94     int yo = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
  95
  96     if (yo < dst_height && xo < dst_width)
  97     {
  98         float hscale = (float)src_width / (float)dst_width;
  99         float vscale = (float)src_height / (float)dst_height;
 100         float xi = (xo + 0.5f) * hscale;
 101         float yi = (yo + 0.5f) * vscale;
 102         // 3-tap filter weights are {wh,1.0,wh} and {wv,1.0,wv}
 103         float wh = min(max(0.5f * (hscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 104         float wv = min(max(0.5f * (vscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 105         // Convert weights to two bilinear weights -> {wh,1.0,wh} -> {wh,0.5,0} + {0,0.5,wh}
 106         float dx = wh / (0.5f + wh);
 107         float dy = wv / (0.5f + wv);
 108         uchar4 c0 = tex2D(uchar4_tex, xi-dx, yi-dy);
 109         uchar4 c1 = tex2D(uchar4_tex, xi+dx, yi-dy);
 110         uchar4 c2 = tex2D(uchar4_tex, xi-dx, yi+dy);
 111         uchar4 c3 = tex2D(uchar4_tex, xi+dx, yi+dy);
 112         int4 res;
 113         res.x =  ((int)c0.x+(int)c1.x+(int)c2.x+(int)c3.x+2) >> 2;
 114         res.y =  ((int)c0.y+(int)c1.y+(int)c2.y+(int)c3.y+2) >> 2;
 115         res.z =  ((int)c0.z+(int)c1.z+(int)c2.z+(int)c3.z+2) >> 2;
 116         res.w =  ((int)c0.w+(int)c1.w+(int)c2.w+(int)c3.w+2) >> 2;
 117         dst[yo*dst_pitch+xo] = make_uchar4(
 118             (unsigned char)res.x, (unsigned char)res.y, (unsigned char)res.z, (unsigned char)res.w);
 119     }
 120 }
 121
 122 __global__ void Subsample_Bilinear_ushort(unsigned short *dst,
 123                                     int dst_width, int dst_height, int dst_pitch,
 124                                     int src_width, int src_height)
 125 {
 126     int xo = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
 127     int yo = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
 128
 129     if (yo < dst_height && xo < dst_width)
 130     {
 131         float hscale = (float)src_width / (float)dst_width;
 132         float vscale = (float)src_height / (float)dst_height;
 133         float xi = (xo + 0.5f) * hscale;
 134         float yi = (yo + 0.5f) * vscale;
 135         // 3-tap filter weights are {wh,1.0,wh} and {wv,1.0,wv}
 136         float wh = min(max(0.5f * (hscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 137         float wv = min(max(0.5f * (vscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 138         // Convert weights to two bilinear weights -> {wh,1.0,wh} -> {wh,0.5,0} + {0,0.5,wh}
 139         float dx = wh / (0.5f + wh);
 140         float dy = wv / (0.5f + wv);
 141         int y0 = tex2D(ushort_tex, xi-dx, yi-dy);
 142         int y1 = tex2D(ushort_tex, xi+dx, yi-dy);
 143         int y2 = tex2D(ushort_tex, xi-dx, yi+dy);
 144         int y3 = tex2D(ushort_tex, xi+dx, yi+dy);
 145         dst[yo*dst_pitch+xo] = (unsigned short)((y0+y1+y2+y3+2) >> 2);
 146     }
 147 }
 148
 149 __global__ void Subsample_Bilinear_ushort2(ushort2 *dst,
 150                                     int dst_width, int dst_height, int dst_pitch2,
 151                                     int src_width, int src_height)
 152 {
 153     int xo = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
 154     int yo = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
 155
 156     if (yo < dst_height && xo < dst_width)
 157     {
 158         float hscale = (float)src_width / (float)dst_width;
 159         float vscale = (float)src_height / (float)dst_height;
 160         float xi = (xo + 0.5f) * hscale;
 161         float yi = (yo + 0.5f) * vscale;
 162         // 3-tap filter weights are {wh,1.0,wh} and {wv,1.0,wv}
 163         float wh = min(max(0.5f * (hscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 164         float wv = min(max(0.5f * (vscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 165         // Convert weights to two bilinear weights -> {wh,1.0,wh} -> {wh,0.5,0} + {0,0.5,wh}
 166         float dx = wh / (0.5f + wh);
 167         float dy = wv / (0.5f + wv);
 168         ushort2 c0 = tex2D(ushort2_tex, xi-dx, yi-dy);
 169         ushort2 c1 = tex2D(ushort2_tex, xi+dx, yi-dy);
 170         ushort2 c2 = tex2D(ushort2_tex, xi-dx, yi+dy);
 171         ushort2 c3 = tex2D(ushort2_tex, xi+dx, yi+dy);
 172         int2 uv;
 173         uv.x = ((int)c0.x+(int)c1.x+(int)c2.x+(int)c3.x+2) >> 2;
 174         uv.y = ((int)c0.y+(int)c1.y+(int)c2.y+(int)c3.y+2) >> 2;
 175         dst[yo*dst_pitch2+xo] = make_ushort2((unsigned short)uv.x, (unsigned short)uv.y);
 176     }
 177 }
 178
 179 __global__ void Subsample_Bilinear_ushort4(ushort4 *dst,
 180                                     int dst_width, int dst_height, int dst_pitch,
 181                                     int src_width, int src_height)
 182 {
 183     int xo = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
 184     int yo = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
 185
 186     if (yo < dst_height && xo < dst_width)
 187     {
 188         float hscale = (float)src_width / (float)dst_width;
 189         float vscale = (float)src_height / (float)dst_height;
 190         float xi = (xo + 0.5f) * hscale;
 191         float yi = (yo + 0.5f) * vscale;
 192         // 3-tap filter weights are {wh,1.0,wh} and {wv,1.0,wv}
 193         float wh = min(max(0.5f * (hscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 194         float wv = min(max(0.5f * (vscale - 1.0f), 0.0f), 1.0f);
 195         // Convert weights to two bilinear weights -> {wh,1.0,wh} -> {wh,0.5,0} + {0,0.5,wh}
 196         float dx = wh / (0.5f + wh);
 197         float dy = wv / (0.5f + wv);
 198         ushort4 c0 = tex2D(ushort4_tex, xi-dx, yi-dy);
 199         ushort4 c1 = tex2D(ushort4_tex, xi+dx, yi-dy);
 200         ushort4 c2 = tex2D(ushort4_tex, xi-dx, yi+dy);
 201         ushort4 c3 = tex2D(ushort4_tex, xi+dx, yi+dy);
 202         int4 res;
 203         res.x =  ((int)c0.x+(int)c1.x+(int)c2.x+(int)c3.x+2) >> 2;
 204         res.y =  ((int)c0.y+(int)c1.y+(int)c2.y+(int)c3.y+2) >> 2;
 205         res.z =  ((int)c0.z+(int)c1.z+(int)c2.z+(int)c3.z+2) >> 2;
 206         res.w =  ((int)c0.w+(int)c1.w+(int)c2.w+(int)c3.w+2) >> 2;
 207         dst[yo*dst_pitch+xo] = make_ushort4(
 208             (unsigned short)res.x, (unsigned short)res.y, (unsigned short)res.z, (unsigned short)res.w);
 209     }
 210 }
 211
 212 }