]> granicus.if.org Git - imagemagick/blobdiff - MagickCore/enhance.c
(no commit message)
[imagemagick] / MagickCore / enhance.c
index 927114fe7514020f361d8c96e39532c02aab5faf..4437c79eff11296b257ddd67d613d69bb96c7dab 100644 (file)
@@ -343,10 +343,6 @@ MagickExport MagickBooleanType ClutImage(Image *image,const Image *clut_image,
   progress=0;
   adjust=(ssize_t) (clut_image->interpolate == IntegerInterpolatePixel ? 0 : 1);
   clut_view=AcquireVirtualCacheView(clut_image,exception);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) \
-    dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
   for (i=0; i <= (ssize_t) MaxMap; i++)
   {
     GetPixelInfo(clut_image,clut_map+i);
@@ -706,10 +702,6 @@ MagickExport MagickBooleanType ColorDecisionListImage(Image *image,
   if (cdl_map == (PixelInfo *) NULL)
     ThrowBinaryException(ResourceLimitError,"MemoryAllocationFailed",
       image->filename);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) \
-    dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
   for (i=0; i <= (ssize_t) MaxMap; i++)
   {
     cdl_map[i].red=(double) ScaleMapToQuantum((double)
@@ -726,15 +718,15 @@ MagickExport MagickBooleanType ColorDecisionListImage(Image *image,
     for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
     {
       /*
-       Apply transfer function to colormap.
+        Apply transfer function to colormap.
       */
       double
-       luma;
+        luma;
 
       luma=0.21267*image->colormap[i].red+0.71526*image->colormap[i].green+
-       0.07217*image->colormap[i].blue;
+        0.07217*image->colormap[i].blue;
       image->colormap[i].red=luma+color_correction.saturation*cdl_map[
-       ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].red))].red-luma;
+        ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].red))].red-luma;
       image->colormap[i].green=luma+color_correction.saturation*cdl_map[
         ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].green))].green-luma;
       image->colormap[i].blue=luma+color_correction.saturation*cdl_map[
@@ -893,8 +885,17 @@ MagickExport MagickBooleanType ContrastImage(Image *image,
         Contrast enhance colormap.
       */
       for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
-        Contrast(sign,&image->colormap[i].red,&image->colormap[i].green,
-          &image->colormap[i].blue);
+      {
+        double
+          blue,
+          green,
+          red;
+
+        Contrast(sign,&red,&green,&blue);
+        image->colormap[i].red=(MagickRealType) red;
+        image->colormap[i].red=(MagickRealType) red;
+        image->colormap[i].red=(MagickRealType) red;
+      }
     }
   /*
     Contrast enhance image.
@@ -1098,10 +1099,6 @@ MagickExport MagickBooleanType ContrastStretchImage(Image *image,
     Find the histogram boundaries by locating the black/white levels.
   */
   number_channels=GetPixelChannels(image);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
-    dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
   for (i=0; i < (ssize_t) number_channels; i++)
   {
     double
@@ -1136,10 +1133,6 @@ MagickExport MagickBooleanType ContrastStretchImage(Image *image,
   (void) ResetMagickMemory(stretch_map,0,(MaxMap+1)*GetPixelChannels(image)*
     sizeof(*stretch_map));
   number_channels=GetPixelChannels(image);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
-    dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
   for (i=0; i < (ssize_t) number_channels; i++)
   {
     register ssize_t
@@ -1305,12 +1298,10 @@ MagickExport Image *EnhanceImage(const Image *image,ExceptionInfo *exception)
 {
 #define EnhancePixel(weight) \
   mean=((double) r[i]+GetPixelChannel(enhance_image,channel,q))/2.0; \
-  distance=(double) r[i]-(double) GetPixelChannel( \
-    enhance_image,channel,q); \
-  distance_squared=QuantumScale*(2.0*((double) QuantumRange+1.0)+ \
-    mean)*distance*distance; \
-  if (distance_squared < ((double) QuantumRange*(double) \
-      QuantumRange/25.0f)) \
+  distance=(double) r[i]-(double) GetPixelChannel(enhance_image,channel,q); \
+  distance_squared=QuantumScale*(2.0*((double) QuantumRange+1.0)+mean)* \
+    distance*distance; \
+  if (distance_squared < ((double) QuantumRange*(double) QuantumRange/25.0f)) \
     { \
       aggregate+=(weight)*r[i]; \
       total_weight+=(weight); \
@@ -1591,10 +1582,6 @@ MagickExport MagickBooleanType EqualizeImage(Image *image,
     Integrate the histogram to get the equalization map.
   */
   number_channels=GetPixelChannels(image);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
-    dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
   for (i=0; i < (ssize_t) number_channels; i++)
   {
     double
@@ -1613,10 +1600,6 @@ MagickExport MagickBooleanType EqualizeImage(Image *image,
   (void) ResetMagickMemory(equalize_map,0,(MaxMap+1)*GetPixelChannels(image)*
     sizeof(*equalize_map));
   number_channels=GetPixelChannels(image);
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
-    dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
   for (i=0; i < (ssize_t) number_channels; i++)
   {
     register ssize_t
@@ -1823,10 +1806,6 @@ MagickExport MagickBooleanType GammaImage(Image *image,const double gamma,
       image->filename);
   (void) ResetMagickMemory(gamma_map,0,(MaxMap+1)*sizeof(*gamma_map));
   if (gamma != 0.0)
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT) && (MaxMap > 256)
-    #pragma omp parallel for \
-      dynamic_number_threads(image,image->columns,1,1)
-#endif
     for (i=0; i <= (ssize_t) MaxMap; i++)
       gamma_map[i]=ScaleMapToQuantum((double) (MaxMap*pow((double) i/
         MaxMap,1.0/gamma)));
@@ -1834,10 +1813,10 @@ MagickExport MagickBooleanType GammaImage(Image *image,const double gamma,
     for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
     {
       /*
-       Gamma-correct colormap.
+        Gamma-correct colormap.
       */
       if ((GetPixelRedTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].red=(double) gamma_map[
+        image->colormap[i].red=(double) gamma_map[
           ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].red))];
       if ((GetPixelGreenTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
         image->colormap[i].green=(double) gamma_map[
@@ -3086,18 +3065,18 @@ MagickExport MagickBooleanType NegateImage(Image *image,
     for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
     {
       /*
-       Negate colormap.
+        Negate colormap.
       */
       if (grayscale != MagickFalse)
-       if ((image->colormap[i].red != image->colormap[i].green) ||
-         (image->colormap[i].green != image->colormap[i].blue))
-         continue;
+        if ((image->colormap[i].red != image->colormap[i].green) ||
+            (image->colormap[i].green != image->colormap[i].blue))
+          continue;
       if ((GetPixelRedTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].red=QuantumRange-image->colormap[i].red;
+        image->colormap[i].red=QuantumRange-image->colormap[i].red;
       if ((GetPixelGreenTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].green=QuantumRange-image->colormap[i].green;
+        image->colormap[i].green=QuantumRange-image->colormap[i].green;
       if ((GetPixelBlueTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].blue=QuantumRange-image->colormap[i].blue;
+        image->colormap[i].blue=QuantumRange-image->colormap[i].blue;
     }
   /*
     Negate image.
@@ -3107,10 +3086,6 @@ MagickExport MagickBooleanType NegateImage(Image *image,
   image_view=AcquireAuthenticCacheView(image,exception);
   if (grayscale != MagickFalse)
     {
-#if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-      #pragma omp parallel for schedule(static) shared(progress,status) \
-        dynamic_number_threads(image,image->columns,image->rows,1)
-#endif
       for (y=0; y < (ssize_t) image->rows; y++)
       {
         MagickBooleanType
@@ -3182,7 +3157,7 @@ MagickExport MagickBooleanType NegateImage(Image *image,
     Negate image.
   */
 #if defined(MAGICKCORE_OPENMP_SUPPORT)
-  #pragma omp parallel for schedule(static) shared(progress,status) \
+  #pragma omp parallel for schedule(static,4) shared(progress,status) \
     dynamic_number_threads(image,image->columns,image->rows,1)
 #endif
   for (y=0; y < (ssize_t) image->rows; y++)
@@ -3316,19 +3291,108 @@ MagickExport MagickBooleanType NormalizeImage(Image *image,
 %
 %    o sharpen: Increase or decrease image contrast.
 %
-%    o alpha: strength of the contrast, the larger the number the more
+%    o contrast: strength of the contrast, the larger the number the more
 %      'threshold-like' it becomes.
 %
-%    o beta: midpoint of the function as a color value 0 to QuantumRange.
+%    o midpoint: midpoint of the function as a color value 0 to QuantumRange.
 %
 %    o exception: return any errors or warnings in this structure.
 %
 */
+
+/*
+  ImageMagick 6 has a version of this function which uses LUTs.
+*/
+
+/*
+  Sigmoidal function Sigmoidal with inflexion point moved to b and "slope
+  constant" set to a.
+
+  The first version, based on the hyperbolic tangent tanh, when combined with
+  the scaling step, is an exact arithmetic clone of the the sigmoid function
+  based on the logistic curve. The equivalence is based on the identity
+
+    1/(1+exp(-t)) = (1+tanh(t/2))/2
+
+  (http://de.wikipedia.org/wiki/Sigmoidfunktion) and the fact that the
+  scaled sigmoidal derivation is invariant under affine transformations of
+  the ordinate.
+
+  The tanh version is almost certainly more accurate and cheaper.  The 0.5
+  factor in the argument is to clone the legacy ImageMagick behavior. The
+  reason for making the define depend on atanh even though it only uses tanh
+  has to do with the construction of the inverse of the scaled sigmoidal.
+*/
+#if defined(MAGICKCORE_HAVE_ATANH)
+#define Sigmoidal(a,b,x) ( tanh((0.5*(a))*((x)-(b))) )
+#else
+#define Sigmoidal(a,b,x) ( 1.0/(1.0+exp((a)*((b)-(x)))) )
+#endif
+/*
+  Scaled sigmoidal function:
+
+    ( Sigmoidal(a,b,x) - Sigmoidal(a,b,0) ) /
+    ( Sigmoidal(a,b,1) - Sigmoidal(a,b,0) )
+
+  See http://osdir.com/ml/video.image-magick.devel/2005-04/msg00006.html and
+  http://www.cs.dartmouth.edu/farid/downloads/tutorials/fip.pdf.  The limit
+  of ScaledSigmoidal as a->0 is the identity, but a=0 gives a division by
+  zero. This is fixed below by exiting immediately when contrast is small,
+  leaving the image (or colormap) unmodified. This appears to be safe because
+  the series expansion of the logistic sigmoidal function around x=b is
+
+  1/2-a*(b-x)/4+...
+
+  so that the key denominator s(1)-s(0) is about a/4 (a/2 with tanh).
+*/
+#define ScaledSigmoidal(a,b,x) (                    \
+  (Sigmoidal((a),(b),(x))-Sigmoidal((a),(b),0.0)) / \
+  (Sigmoidal((a),(b),1.0)-Sigmoidal((a),(b),0.0)) )
+/*
+  Inverse of ScaledSigmoidal, used for +sigmoidal-contrast.  Because b
+  may be 0 or 1, the argument of the hyperbolic tangent (resp. logistic
+  sigmoidal) may be outside of the interval (-1,1) (resp. (0,1)), even
+  when creating a LUT from in gamut values, hence the branching.  In
+  addition, HDRI may have out of gamut values.
+  InverseScaledSigmoidal is not a two-sided inverse of ScaledSigmoidal:
+  It is only a right inverse. This is unavoidable.
+*/
+static inline double InverseScaledSigmoidal(const double a,const double b,
+  const double x)
+{
+  const double sig0=Sigmoidal(a,b,0.0);
+  const double sig1=Sigmoidal(a,b,1.0);
+  const double argument=(sig1-sig0)*x+sig0;
+  const double clamped=
+    (
+#if defined(MAGICKCORE_HAVE_ATANH)
+      argument < -1+MagickEpsilon
+      ?
+      -1+MagickEpsilon
+      :
+      ( argument > 1-MagickEpsilon ? 1-MagickEpsilon : argument )
+    );
+  return(b+(2.0/a)*atanh(clamped));
+#else
+      argument < MagickEpsilon
+      ?
+      MagickEpsilon
+      :
+      ( argument > 1-MagickEpsilon ? 1-MagickEpsilon : argument )
+    );
+  return(b-log(1.0/clamped-1.0)/a);
+#endif
+}
+
 MagickExport MagickBooleanType SigmoidalContrastImage(Image *image,
   const MagickBooleanType sharpen,const double contrast,const double midpoint,
   ExceptionInfo *exception)
 {
 #define SigmoidalContrastImageTag  "SigmoidalContrast/Image"
+#define ScaledSig(x) ( ClampToQuantum(QuantumRange* \
+  ScaledSigmoidal(contrast,QuantumScale*midpoint,QuantumScale*(x))) )
+#define InverseScaledSig(x) ( ClampToQuantum(QuantumRange* \
+  InverseScaledSigmoidal(contrast,QuantumScale*midpoint,QuantumScale*(x))) )
 
   CacheView
     *image_view;
@@ -3339,106 +3403,54 @@ MagickExport MagickBooleanType SigmoidalContrastImage(Image *image,
   MagickOffsetType
     progress;
 
-  Quantum
-    *sigmoidal_map;
-
-  register ssize_t
-    i;
-
   ssize_t
     y;
 
   /*
-    Sigmoidal function Sig with inflexion point moved to b and "slope
-    constant" set to a.
-    The first version, based on the hyperbolic tangent tanh, when
-    combined with the scaling step, is an exact arithmetic clone of the
-    the sigmoid function based on the logistic curve. The equivalence is
-    based on the identity
-    1/(1+exp(-t)) = (1+tanh(t/2))/2
-    (http://de.wikipedia.org/wiki/Sigmoidfunktion) and the fact that the
-    scaled sigmoidal derivation is invariant under affine transformations
-    of the ordinate.
-    The tanh version is almost certainly more accurate and cheaper.
-    The 0.5 factor in the argument is to clone the legacy ImageMagick
-    behavior.
-    The reason for making the define depend on atanh even though it only
-    uses tanh has to do with the construction of the inverse of the scaled
-    sigmoidal.
-  */
-#if defined(MAGICKCORE_HAVE_ATANH)
-#define Sig(a,b,x) ( tanh((0.5*(a))*((x)-(b))) )
-#else
-#define Sig(a,b,x) ( 1.0/(1.0+exp((a)*((b)-(x)))) )
-#endif
-  /*
-    Scaled sigmoidal formula:
-    ( Sig(a,b,x)-Sig(a,b,0) ) / ( Sig(a,b,1) - Sig(a,b,0) )
-    See http://osdir.com/ml/video.image-magick.devel/2005-04/msg00006.html
-    and http://www.cs.dartmouth.edu/farid/downloads/tutorials/fip.pdf.
-    The limit of ScaledSig as a->0 is the identity, but a=0 gives a
-    division by zero. This is fixed below by hardwiring the identity when a
-    is small. This would appear to be safe because the series expansion of
-    the logistic sigmoidal function around x=b is 1/2-a*(b-x)/4+... so that
-    s(1)-s(0) is about a/4. (With tanh, it's a/2.)
-  */
-#define ScaledSig(a,b,x) ( \
-  (Sig((a),(b),(x))-Sig((a),(b),0.0)) / (Sig((a),(b),1.0)-Sig((a),(b),0.0)) )
-  /*
-    Inverse of ScaledSig, used for +sigmoidal-contrast:
-  */
-#if defined(MAGICKCORE_HAVE_ATANH)
-#define InverseScaledSig(a,b,x) ( (b) +                             \
-  atanh( (Sig((a),(b),1.0)-Sig((a),(b),0.0))*(x)+Sig((a),(b),0.0) ) \
-  / (0.5*(a)) )
-#else
-#define InverseScaledSig(a,b,x) ( (b) -                                     \
-  log( 1.0/((Sig((a),(b),1.0)-Sig((a),(b),0.0))*(x)+Sig((a),(b),0.0))-1.0 ) \
-  / (a) )
-#endif
-
-  /*
-    Allocate and initialize sigmoidal maps.
+    Convenience macros.
   */
   assert(image != (Image *) NULL);
   assert(image->signature == MagickSignature);
   if (image->debug != MagickFalse)
     (void) LogMagickEvent(TraceEvent,GetMagickModule(),"%s",image->filename);
-  sigmoidal_map=(Quantum *) AcquireQuantumMemory(MaxMap+1UL,
-    sizeof(*sigmoidal_map));
-  if (sigmoidal_map == (Quantum *) NULL)
-    ThrowBinaryException(ResourceLimitError,"MemoryAllocationFailed",
-      image->filename);
-  (void) ResetMagickMemory(sigmoidal_map,0,(MaxMap+1)*sizeof(*sigmoidal_map));
-  if (contrast<MagickEpsilon)
-    for (i=0; i <= (ssize_t) MaxMap; i++)
-      sigmoidal_map[i]=ScaleMapToQuantum((double) i);
-  else if (sharpen != MagickFalse)
-    for (i=0; i <= (ssize_t) MaxMap; i++)
-      sigmoidal_map[i]=ScaleMapToQuantum( (double) (MaxMap*
-        ScaledSig(contrast,QuantumScale*midpoint,(double) i/MaxMap)));
-  else
-    for (i=0; i <= (ssize_t) MaxMap; i++)
-      sigmoidal_map[i]=ScaleMapToQuantum((double) (MaxMap*
-        InverseScaledSig(contrast,QuantumScale*midpoint,(double) i/MaxMap)));
+  /*
+    Side effect: may clamp values unless contrast<MagickEpsilon, in which
+    case nothing is done.
+  */
+  if (contrast < MagickEpsilon)
+    return(MagickTrue);
+  /*
+    Sigmoidal-contrast enhance colormap.
+  */
   if (image->storage_class == PseudoClass)
-    for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
     {
-      /*
-       Sigmoidal-contrast enhance colormap.
-      */
-      if ((GetPixelRedTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].red=(double) ClampToQuantum((double) sigmoidal_map[
-          ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].red))]);
-      if ((GetPixelGreenTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].green=(double) ClampToQuantum((double) sigmoidal_map[
-          ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].green))]);
-      if ((GetPixelBlueTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].blue=(double) ClampToQuantum((double) sigmoidal_map[
-          ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].blue))]);
-      if ((GetPixelAlphaTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
-       image->colormap[i].alpha=(double) ClampToQuantum((double) sigmoidal_map[
-          ScaleQuantumToMap(ClampToQuantum(image->colormap[i].alpha))]);
+      register ssize_t
+        i;
+
+      if (sharpen != MagickFalse)
+        for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
+        {
+          if ((GetPixelRedTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].red=ScaledSig(image->colormap[i].red);
+          if ((GetPixelGreenTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].green=ScaledSig(image->colormap[i].green);
+          if ((GetPixelBlueTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].blue=ScaledSig(image->colormap[i].blue);
+          if ((GetPixelAlphaTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].alpha=ScaledSig(image->colormap[i].alpha);
+        }
+      else
+        for (i=0; i < (ssize_t) image->colors; i++)
+        {
+          if ((GetPixelRedTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].red=InverseScaledSig(image->colormap[i].red);
+          if ((GetPixelGreenTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].green=InverseScaledSig(image->colormap[i].green);
+          if ((GetPixelBlueTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].blue=InverseScaledSig(image->colormap[i].blue);
+          if ((GetPixelAlphaTraits(image) & UpdatePixelTrait) != 0)
+            image->colormap[i].alpha=InverseScaledSig(image->colormap[i].alpha);
+        }
     }
   /*
     Sigmoidal-contrast enhance image.
@@ -3488,7 +3500,10 @@ MagickExport MagickBooleanType SigmoidalContrastImage(Image *image,
         traits=GetPixelChannelTraits(image,channel);
         if ((traits & UpdatePixelTrait) == 0)
           continue;
-        q[i]=ClampToQuantum((double) sigmoidal_map[ScaleQuantumToMap(q[i])]);
+        if (sharpen != MagickFalse)
+          q[i]=ScaledSig(q[i]);
+        else
+          q[i]=InverseScaledSig(q[i]);
       }
       q+=GetPixelChannels(image);
     }
@@ -3509,6 +3524,5 @@ MagickExport MagickBooleanType SigmoidalContrastImage(Image *image,
       }
   }
   image_view=DestroyCacheView(image_view);
-  sigmoidal_map=(Quantum *) RelinquishMagickMemory(sigmoidal_map);
   return(status);
 }