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synced 2025-08-10 06:10:52 +02:00
avcodec/tiff: improve color handling in DNG
This commit is contained in:
@@ -33,6 +33,8 @@
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#include <lzma.h>
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#include <lzma.h>
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#endif
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#endif
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#include <float.h>
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||||||
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#include "libavutil/attributes.h"
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#include "libavutil/attributes.h"
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#include "libavutil/error.h"
|
#include "libavutil/error.h"
|
||||||
#include "libavutil/intreadwrite.h"
|
#include "libavutil/intreadwrite.h"
|
||||||
@@ -82,7 +84,16 @@ typedef struct TiffContext {
|
|||||||
unsigned last_tag;
|
unsigned last_tag;
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int is_bayer;
|
int is_bayer;
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int use_color_matrix;
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||||||
uint8_t pattern[4];
|
uint8_t pattern[4];
|
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float analog_balance[4];
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||||||
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float as_shot_neutral[4];
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||||||
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float as_shot_white[4];
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float color_matrix[3][4];
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float camera_calibration[4][4];
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float premultiply[4];
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||||||
unsigned black_level;
|
unsigned black_level;
|
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unsigned white_level;
|
unsigned white_level;
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||||||
uint16_t dng_lut[65536];
|
uint16_t dng_lut[65536];
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||||||
@@ -112,6 +123,8 @@ typedef struct TiffContext {
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|||||||
TiffGeoTag *geotags;
|
TiffGeoTag *geotags;
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} TiffContext;
|
} TiffContext;
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static const float d65_white[3] = { 0.950456f, 1.f, 1.088754f };
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||||||
static void tiff_set_type(TiffContext *s, enum TiffType tiff_type) {
|
static void tiff_set_type(TiffContext *s, enum TiffType tiff_type) {
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||||||
if (s->tiff_type < tiff_type) // Prioritize higher-valued entries
|
if (s->tiff_type < tiff_type) // Prioritize higher-valued entries
|
||||||
s->tiff_type = tiff_type;
|
s->tiff_type = tiff_type;
|
||||||
@@ -286,12 +299,12 @@ static uint16_t av_always_inline dng_process_color16(uint16_t value,
|
|||||||
value = lut[value];
|
value = lut[value];
|
||||||
|
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||||||
// Black level subtraction
|
// Black level subtraction
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||||||
value = av_clip_uint16_c((unsigned)value - black_level);
|
value = av_clip_uint16((unsigned)value - black_level);
|
||||||
|
|
||||||
// Color scaling
|
// Color scaling
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||||||
value_norm = (float)value * scale_factor * 65535.f;
|
value_norm = (float)value * scale_factor;
|
||||||
|
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||||||
value = av_clip_uint16_c(lrintf(value_norm));
|
value = av_clip_uint16(lrintf(value_norm));
|
||||||
|
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||||||
return value;
|
return value;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -306,12 +319,18 @@ static uint16_t av_always_inline dng_process_color8(uint16_t value,
|
|||||||
|
|
||||||
static void av_always_inline dng_blit(TiffContext *s, uint8_t *dst, int dst_stride,
|
static void av_always_inline dng_blit(TiffContext *s, uint8_t *dst, int dst_stride,
|
||||||
const uint8_t *src, int src_stride, int width, int height,
|
const uint8_t *src, int src_stride, int width, int height,
|
||||||
int is_single_comp, int is_u16)
|
int is_single_comp, int is_u16, int odd_line)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
float scale_factor[4];
|
||||||
int line, col;
|
int line, col;
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||||||
float scale_factor;
|
|
||||||
|
|
||||||
scale_factor = 1.0f / (s->white_level - s->black_level);
|
if (s->is_bayer) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
scale_factor[i] = s->premultiply[s->pattern[i]] * 65535.f / (s->white_level - s->black_level);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
scale_factor[i] = 65535.f * s->premultiply[i] / (s->white_level - s->black_level);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (is_single_comp) {
|
if (is_single_comp) {
|
||||||
if (!is_u16)
|
if (!is_u16)
|
||||||
@@ -325,7 +344,7 @@ static void av_always_inline dng_blit(TiffContext *s, uint8_t *dst, int dst_stri
|
|||||||
|
|
||||||
/* Blit first half of input row row to initial row of output */
|
/* Blit first half of input row row to initial row of output */
|
||||||
for (col = 0; col < width; col++)
|
for (col = 0; col < width; col++)
|
||||||
*dst_u16++ = dng_process_color16(*src_u16++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor);
|
*dst_u16++ = dng_process_color16(*src_u16++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor[col&1]);
|
||||||
|
|
||||||
/* Advance the destination pointer by a row (source pointer remains in the same place) */
|
/* Advance the destination pointer by a row (source pointer remains in the same place) */
|
||||||
dst += dst_stride * sizeof(uint16_t);
|
dst += dst_stride * sizeof(uint16_t);
|
||||||
@@ -333,7 +352,7 @@ static void av_always_inline dng_blit(TiffContext *s, uint8_t *dst, int dst_stri
|
|||||||
|
|
||||||
/* Blit second half of input row row to next row of output */
|
/* Blit second half of input row row to next row of output */
|
||||||
for (col = 0; col < width; col++)
|
for (col = 0; col < width; col++)
|
||||||
*dst_u16++ = dng_process_color16(*src_u16++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor);
|
*dst_u16++ = dng_process_color16(*src_u16++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor[(col&1) + 2]);
|
||||||
|
|
||||||
dst += dst_stride * sizeof(uint16_t);
|
dst += dst_stride * sizeof(uint16_t);
|
||||||
src += src_stride * sizeof(uint16_t);
|
src += src_stride * sizeof(uint16_t);
|
||||||
@@ -347,7 +366,7 @@ static void av_always_inline dng_blit(TiffContext *s, uint8_t *dst, int dst_stri
|
|||||||
uint16_t *src_u16 = (uint16_t *)src;
|
uint16_t *src_u16 = (uint16_t *)src;
|
||||||
|
|
||||||
for (col = 0; col < width; col++)
|
for (col = 0; col < width; col++)
|
||||||
*dst_u16++ = dng_process_color16(*src_u16++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor);
|
*dst_u16++ = dng_process_color16(*src_u16++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor[(col&1) + 2 * ((line&1) + odd_line)]);
|
||||||
|
|
||||||
dst += dst_stride * sizeof(uint16_t);
|
dst += dst_stride * sizeof(uint16_t);
|
||||||
src += src_stride * sizeof(uint16_t);
|
src += src_stride * sizeof(uint16_t);
|
||||||
@@ -358,7 +377,7 @@ static void av_always_inline dng_blit(TiffContext *s, uint8_t *dst, int dst_stri
|
|||||||
const uint8_t *src_u8 = src;
|
const uint8_t *src_u8 = src;
|
||||||
|
|
||||||
for (col = 0; col < width; col++)
|
for (col = 0; col < width; col++)
|
||||||
*dst_u8++ = dng_process_color8(*src_u8++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor);
|
*dst_u8++ = dng_process_color8(*src_u8++, s->dng_lut, s->black_level, scale_factor[(col&1) + 2 * ((line&1) + odd_line)]);
|
||||||
|
|
||||||
dst += dst_stride;
|
dst += dst_stride;
|
||||||
src += src_stride;
|
src += src_stride;
|
||||||
@@ -712,7 +731,7 @@ static int dng_decode_jpeg(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
|
|||||||
w,
|
w,
|
||||||
h,
|
h,
|
||||||
is_single_comp,
|
is_single_comp,
|
||||||
is_u16);
|
is_u16, 0);
|
||||||
|
|
||||||
av_frame_unref(s->jpgframe);
|
av_frame_unref(s->jpgframe);
|
||||||
|
|
||||||
@@ -892,7 +911,8 @@ static int tiff_unpack_strip(TiffContext *s, AVFrame *p, uint8_t *dst, int strid
|
|||||||
elements,
|
elements,
|
||||||
1,
|
1,
|
||||||
0, // single-component variation is only preset in JPEG-encoded DNGs
|
0, // single-component variation is only preset in JPEG-encoded DNGs
|
||||||
is_u16);
|
is_u16,
|
||||||
|
(line + strip_start)&1);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
src += width;
|
src += width;
|
||||||
@@ -1431,6 +1451,7 @@ static int tiff_decode_tag(TiffContext *s, AVFrame *frame)
|
|||||||
return AVERROR_INVALIDDATA;
|
return AVERROR_INVALIDDATA;
|
||||||
for (int i = 0; i < count; i++)
|
for (int i = 0; i < count; i++)
|
||||||
s->dng_lut[i] = ff_tget(&s->gb, type, s->le);
|
s->dng_lut[i] = ff_tget(&s->gb, type, s->le);
|
||||||
|
s->white_level = s->dng_lut[count-1];
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
case DNG_BLACK_LEVEL:
|
case DNG_BLACK_LEVEL:
|
||||||
if (count > 1) { /* Use the first value in the pattern (assume they're all the same) */
|
if (count > 1) { /* Use the first value in the pattern (assume they're all the same) */
|
||||||
@@ -1728,6 +1749,84 @@ static int tiff_decode_tag(TiffContext *s, AVFrame *frame)
|
|||||||
tiff_set_type(s, TIFF_TYPE_DNG);
|
tiff_set_type(s, TIFF_TYPE_DNG);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
|
case DNG_ANALOG_BALANCE:
|
||||||
|
if (type != TIFF_RATIONAL)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
value = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
value2 = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
if (!value2) {
|
||||||
|
av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid denominator\n");
|
||||||
|
value2 = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->analog_balance[i] = value / (float)value2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case DNG_AS_SHOT_NEUTRAL:
|
||||||
|
if (type != TIFF_RATIONAL)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
value = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
value2 = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
if (!value2) {
|
||||||
|
av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid denominator\n");
|
||||||
|
value2 = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->as_shot_neutral[i] = value / (float)value2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case DNG_AS_SHOT_WHITE_XY:
|
||||||
|
if (type != TIFF_RATIONAL)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 2; i++) {
|
||||||
|
value = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
value2 = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
if (!value2) {
|
||||||
|
av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid denominator\n");
|
||||||
|
value2 = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
s->as_shot_white[i] = value / (float)value2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
s->as_shot_white[2] = 1.f - s->as_shot_white[0] - s->as_shot_white[1];
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
s->as_shot_white[i] /= d65_white[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case DNG_COLOR_MATRIX1:
|
||||||
|
case DNG_COLOR_MATRIX2:
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
for (int j = 0; j < 3; j++) {
|
||||||
|
int value = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
int value2 = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
if (!value2) {
|
||||||
|
av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid denominator\n");
|
||||||
|
value2 = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
s->color_matrix[i][j] = value / (float)value2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
s->use_color_matrix = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case DNG_CAMERA_CALIBRATION1:
|
||||||
|
case DNG_CAMERA_CALIBRATION2:
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
for (int j = 0; j < 3; j++) {
|
||||||
|
int value = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
int value2 = ff_tget(&s->gb, TIFF_LONG, s->le);
|
||||||
|
if (!value2) {
|
||||||
|
av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid denominator\n");
|
||||||
|
value2 = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
s->camera_calibration[i][j] = value / (float)value2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
case CINEMADNG_TIME_CODES:
|
case CINEMADNG_TIME_CODES:
|
||||||
case CINEMADNG_FRAME_RATE:
|
case CINEMADNG_FRAME_RATE:
|
||||||
case CINEMADNG_T_STOP:
|
case CINEMADNG_T_STOP:
|
||||||
@@ -1755,6 +1854,41 @@ end:
|
|||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const float xyz2rgb[3][3] = {
|
||||||
|
{ 0.412453f, 0.357580f, 0.180423f },
|
||||||
|
{ 0.212671f, 0.715160f, 0.072169f },
|
||||||
|
{ 0.019334f, 0.119193f, 0.950227f },
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static void camera_xyz_coeff(TiffContext *s,
|
||||||
|
float rgb2cam[3][4],
|
||||||
|
double cam2xyz[4][3])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double cam2rgb[4][3], inverse[4][3], num;
|
||||||
|
int i, j, k;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
for (j = 0; j < 3; j++) {
|
||||||
|
cam2rgb[i][j] = 0.;
|
||||||
|
for (k = 0; k < 3; k++)
|
||||||
|
cam2rgb[i][j] += cam2xyz[i][k] * xyz2rgb[k][j];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
for (num = j = 0; j < 3; j++)
|
||||||
|
num += cam2rgb[i][j];
|
||||||
|
for (j = 0; j < 3; j++)
|
||||||
|
cam2rgb[i][j] /= num;
|
||||||
|
s->premultiply[i] = 1.f / num;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// pseudoinverse(cam2rgb, inverse, colors);
|
||||||
|
// for (i = 0; i < 3; i++)
|
||||||
|
// for (j = 0; j < 3; j++)
|
||||||
|
// rgb2cam[i][j] = inverse[j][i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *p,
|
static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *p,
|
||||||
int *got_frame, AVPacket *avpkt)
|
int *got_frame, AVPacket *avpkt)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -1784,6 +1918,7 @@ static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *p,
|
|||||||
// TIFF_BPP is not a required tag and defaults to 1
|
// TIFF_BPP is not a required tag and defaults to 1
|
||||||
|
|
||||||
s->tiff_type = TIFF_TYPE_TIFF;
|
s->tiff_type = TIFF_TYPE_TIFF;
|
||||||
|
s->use_color_matrix = 0;
|
||||||
again:
|
again:
|
||||||
s->is_thumbnail = 0;
|
s->is_thumbnail = 0;
|
||||||
s->bppcount = s->bpp = 1;
|
s->bppcount = s->bpp = 1;
|
||||||
@@ -1800,6 +1935,22 @@ again:
|
|||||||
for (i = 0; i < 65536; i++)
|
for (i = 0; i < 65536; i++)
|
||||||
s->dng_lut[i] = i;
|
s->dng_lut[i] = i;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->as_shot_neutral); i++)
|
||||||
|
s->as_shot_neutral[i] = 0.f;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->as_shot_white); i++)
|
||||||
|
s->as_shot_white[i] = 1.f;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->analog_balance); i++)
|
||||||
|
s->analog_balance[i] = 1.f;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->premultiply); i++)
|
||||||
|
s->premultiply[i] = 1.f;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < 4; i++)
|
||||||
|
for (j = 0; j < 4; j++)
|
||||||
|
s->camera_calibration[i][j] = i == j;
|
||||||
|
|
||||||
free_geotags(s);
|
free_geotags(s);
|
||||||
|
|
||||||
// Reset these offsets so we can tell if they were set this frame
|
// Reset these offsets so we can tell if they were set this frame
|
||||||
@@ -1872,8 +2023,37 @@ again:
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (is_dng) {
|
if (is_dng) {
|
||||||
|
double cam2xyz[4][3];
|
||||||
|
float cmatrix[3][4];
|
||||||
|
float pmin = FLT_MAX;
|
||||||
int bps;
|
int bps;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < 3; i++) {
|
||||||
|
for (j = 0; j < 3; j++)
|
||||||
|
s->camera_calibration[i][j] *= s->analog_balance[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!s->use_color_matrix) {
|
||||||
|
for (i = 0; i < 3; i++)
|
||||||
|
s->premultiply[i] /= s->camera_calibration[i][i];
|
||||||
|
} else {
|
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for (int c = 0; c < 3; c++) {
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for (i = 0; i < 3; i++) {
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cam2xyz[c][i] = 0.;
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||||||
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for (j = 0; j < 3; j++)
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cam2xyz[c][i] += s->camera_calibration[c][j] * s->color_matrix[j][i] * s->as_shot_white[i];
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}
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}
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camera_xyz_coeff(s, cmatrix, cam2xyz);
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}
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for (int c = 0; c < 3; c++)
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pmin = fminf(pmin, s->premultiply[c]);
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||||||
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for (int c = 0; c < 3; c++)
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||||||
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s->premultiply[c] /= pmin;
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||||||
|
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||||||
if (s->bpp % s->bppcount)
|
if (s->bpp % s->bppcount)
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||||||
return AVERROR_INVALIDDATA;
|
return AVERROR_INVALIDDATA;
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||||||
bps = s->bpp / s->bppcount;
|
bps = s->bpp / s->bppcount;
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||||||
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@@ -106,6 +106,13 @@ enum DngTags {
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DNG_LINEARIZATION_TABLE = 0xC618,
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DNG_LINEARIZATION_TABLE = 0xC618,
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||||||
DNG_BLACK_LEVEL = 0xC61A,
|
DNG_BLACK_LEVEL = 0xC61A,
|
||||||
DNG_WHITE_LEVEL = 0xC61D,
|
DNG_WHITE_LEVEL = 0xC61D,
|
||||||
|
DNG_COLOR_MATRIX1 = 0xC621,
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||||||
|
DNG_COLOR_MATRIX2 = 0xC622,
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||||||
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DNG_CAMERA_CALIBRATION1 = 0xC623,
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||||||
|
DNG_CAMERA_CALIBRATION2 = 0xC624,
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||||||
|
DNG_ANALOG_BALANCE = 0xC627,
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||||||
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DNG_AS_SHOT_NEUTRAL = 0xC628,
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DNG_AS_SHOT_WHITE_XY = 0xC629,
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||||||
};
|
};
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||||||
|
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||||||
/** list of CinemaDNG tags */
|
/** list of CinemaDNG tags */
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||||||
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