core/formats: document module
authorKostya Shishkov <kostya.shishkov@gmail.com>
Wed, 19 Feb 2020 14:05:22 +0000 (15:05 +0100)
committerKostya Shishkov <kostya.shishkov@gmail.com>
Wed, 19 Feb 2020 14:05:22 +0000 (15:05 +0100)
nihav-core/src/formats.rs

index 937f330fd0c96f9b81cfc9145aa82930219f2173..176f8d613f32a0fd782ea4569a1076c8343ebee7 100644 (file)
@@ -1,29 +1,70 @@
+//! Audio and image sample format definitions.
+//!
+//! NihAV does not have a fixed list of supported formats but rather accepts format definitions both for audio and video.
+//! In result exotic formats like YUV410+alpha plane that is used by Indeo 4 are supported without any additional case handing.
+//! Some common format definitions are provided as constants for convenience.
 use std::str::FromStr;
 use std::string::*;
 use std::fmt;
 
+/// Audio format definition.
+///
+/// The structure describes how audio samples are stored and what characteristics they have.
 #[derive(Debug,Copy,Clone,PartialEq)]
 pub struct NASoniton {
+    /// Bits per sample.
     pub bits:       u8,
+    /// Audio format is big-endian.
     pub be:         bool,
+    /// Audio samples are packed (e.g. 20-bit audio samples).
     pub packed:     bool,
+    /// Audio data is stored in planar format instead of interleaving samples for different channels.
     pub planar:     bool,
+    /// Audio data is in floating point format.
     pub float:      bool,
+    /// Audio data is signed (usually only 8-bit audio is unsigned).
     pub signed:     bool,
 }
 
+/// Flag for specifying that audio format is big-endian in `NASoniton::`[`new`]`()`. Related to [`be`] field of `NASoniton`.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NASoniton.html#method.new
+/// [`be`]: ./struct.NASoniton.html#structfield.be
 pub const SONITON_FLAG_BE     :u32 = 0x01;
+/// Flag for specifying that audio format has packed samples in `NASoniton::`[`new`]`()`. Related to [`packed`] field of `NASoniton`.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NASoniton.html#method.new
+/// [`packed`]: ./struct.NASoniton.html#structfield.packed
 pub const SONITON_FLAG_PACKED :u32 = 0x02;
+/// Flag for specifying that audio data is stored as planar in `NASoniton::`[`new`]`()`. Related to [`planar`] field of `NASoniton`.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NASoniton.html#method.new
+/// [`planar`]: ./struct.NASoniton.html#structfield.planar
 pub const SONITON_FLAG_PLANAR :u32 = 0x04;
+/// Flag for specifying that audio samples are in floating point format in `NASoniton::`[`new`]`()`. Related to [`float`] field of `NASoniton`.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NASoniton.html#method.new
+/// [`float`]: ./struct.NASoniton.html#structfield.float
 pub const SONITON_FLAG_FLOAT  :u32 = 0x08;
+/// Flag for specifying that audio format is signed in `NASoniton::`[`new`]`()`. Related to [`signed`] field of `NASoniton`.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NASoniton.html#method.new
+/// [`signed`]: ./struct.NASoniton.html#structfield.signed
 pub const SONITON_FLAG_SIGNED :u32 = 0x10;
 
+/// Predefined format for interleaved 8-bit unsigned audio.
 pub const SND_U8_FORMAT: NASoniton = NASoniton { bits: 8, be: false, packed: false, planar: false, float: false, signed: false };
+/// Predefined format for interleaved 16-bit signed audio.
 pub const SND_S16_FORMAT: NASoniton = NASoniton { bits: 16, be: false, packed: false, planar: false, float: false, signed: true };
+/// Predefined format for planar 16-bit signed audio.
 pub const SND_S16P_FORMAT: NASoniton = NASoniton { bits: 16, be: false, packed: false, planar: true, float: false, signed: true };
+/// Predefined format for planar 32-bit floating point audio.
 pub const SND_F32P_FORMAT: NASoniton = NASoniton { bits: 32, be: false, packed: false, planar: true, float: true, signed: true };
 
 impl NASoniton {
+    /// Constructs a new audio format definition using flags like [`SONITON_FLAG_BE`].
+    ///
+    /// [`SONITON_FLAG_BE`]: ./constant.SONITON_FLAG_BE.html
     pub fn new(bits: u8, flags: u32) -> Self {
         let is_be = (flags & SONITON_FLAG_BE) != 0;
         let is_pk = (flags & SONITON_FLAG_PACKED) != 0;
@@ -33,13 +74,20 @@ impl NASoniton {
         NASoniton { bits, be: is_be, packed: is_pk, planar: is_pl, float: is_fl, signed: is_sg }
     }
 
+    /// Returns the number of bits per sample.
     pub fn get_bits(self)   -> u8   { self.bits }
+    /// Reports whether the format is big-endian.
     pub fn is_be(self)      -> bool { self.be }
+    /// Reports whether the format has packed samples.
     pub fn is_packed(self)  -> bool { self.packed }
+    /// Reports whether audio data is planar instead of interleaved.
     pub fn is_planar(self)  -> bool { self.planar }
+    /// Reports whether audio samples are in floating point format.
     pub fn is_float(self)   -> bool { self.float }
+    /// Reports whether audio samples are signed.
     pub fn is_signed(self)  -> bool { self.signed }
 
+    /// Returns the amount of bytes needed to store the audio of requested length (in samples).
     pub fn get_audio_size(self, length: u64) -> usize {
         if self.packed {
             ((length * u64::from(self.bits) + 7) >> 3) as usize
@@ -57,12 +105,14 @@ impl fmt::Display for NASoniton {
     }
 }
 
+/// Known channel types.
 #[derive(Debug,Clone,Copy,PartialEq)]
 pub enum NAChannelType {
     C, L, R, Cs, Ls, Rs, Lss, Rss, LFE, Lc, Rc, Lh, Rh, Ch, LFE2, Lw, Rw, Ov, Lhs, Rhs, Chs, Ll, Rl, Cl, Lt, Rt, Lo, Ro
 }
 
 impl NAChannelType {
+    /// Reports whether this is some center channel.
     pub fn is_center(self) -> bool {
         match self {
             NAChannelType::C => true,   NAChannelType::Ch => true,
@@ -72,6 +122,7 @@ impl NAChannelType {
             _ => false,
         }
     }
+    /// Reports whether this is some left channel.
     pub fn is_left(self) -> bool {
         match self {
             NAChannelType::L   => true, NAChannelType::Ls => true,
@@ -82,6 +133,7 @@ impl NAChannelType {
             _ => false,
         }
     }
+    /// Reports whether this is some right channel.
     pub fn is_right(self) -> bool {
         match self {
             NAChannelType::R   => true, NAChannelType::Rs => true,
@@ -94,6 +146,7 @@ impl NAChannelType {
     }
 }
 
+/// Generic channel configuration parsing error.
 #[derive(Clone,Copy,Debug,PartialEq)]
 pub struct ChannelParseError {}
 
@@ -171,6 +224,9 @@ impl fmt::Display for NAChannelType {
     }
 }
 
+/// Channel map.
+///
+/// This is essentially an ordered sequence of channels.
 #[derive(Clone,Default)]
 pub struct NAChannelMap {
     ids: Vec<NAChannelType>,
@@ -191,27 +247,34 @@ const MS_CHANNEL_MAP: [NAChannelType; 11] = [
 ];
 
 impl NAChannelMap {
+    /// Constructs a new `NAChannelMap` instance.
     pub fn new() -> Self { NAChannelMap { ids: Vec::new() } }
+    /// Adds a new channel to the map.
     pub fn add_channel(&mut self, ch: NAChannelType) {
         self.ids.push(ch);
     }
+    /// Adds several channels to the map at once.
     pub fn add_channels(&mut self, chs: &[NAChannelType]) {
         for e in chs.iter() {
             self.ids.push(*e);
         }
     }
+    /// Returns the total number of channels.
     pub fn num_channels(&self) -> usize {
         self.ids.len()
     }
+    /// Reports channel type for a requested index.
     pub fn get_channel(&self, idx: usize) -> NAChannelType {
         self.ids[idx]
     }
+    /// Tries to find position of the channel with requested type.
     pub fn find_channel_id(&self, t: NAChannelType) -> Option<u8> {
         for i in 0..self.ids.len() {
             if self.ids[i] as i32 == t as i32 { return Some(i as u8); }
         }
         None
     }
+    /// Creates a new `NAChannelMap` using the channel mapping flags from WAVE format.
     pub fn from_ms_mapping(chmap: u32) -> Self {
         let mut cm = NAChannelMap::new();
         for (i, ch) in MS_CHANNEL_MAP.iter().enumerate() {
@@ -246,6 +309,7 @@ impl FromStr for NAChannelMap {
     }
 }
 
+/// A list of RGB colour model variants.
 #[derive(Debug,Clone,Copy,PartialEq)]
 pub enum RGBSubmodel {
     RGB,
@@ -262,10 +326,13 @@ impl fmt::Display for RGBSubmodel {
     }
 }
 
+/// A list of YUV colour model variants.
 #[derive(Debug,Clone,Copy,PartialEq)]
 pub enum YUVSubmodel {
     YCbCr,
+    /// NTSC variant.
     YIQ,
+    /// The YUV variant used by JPEG.
     YUVJ,
 }
 
@@ -280,6 +347,7 @@ impl fmt::Display for YUVSubmodel {
     }
 }
 
+/// A list of known colour models.
 #[derive(Debug, Clone,Copy,PartialEq)]
 pub enum ColorModel {
     RGB(RGBSubmodel),
@@ -291,24 +359,30 @@ pub enum ColorModel {
 }
 
 impl ColorModel {
+    /// Returns the number of colour model components.
+    ///
+    /// The actual image may have more components e.g. alpha component.
     pub fn get_default_components(self) -> usize {
         match self {
             ColorModel::CMYK => 4,
             _                => 3,
         }
     }
+    /// Reports whether the current colour model is RGB.
     pub fn is_rgb(self) -> bool {
         match self {
             ColorModel::RGB(_) => true,
             _ => false,
         }
     }
+    /// Reports whether the current colour model is YUV.
     pub fn is_yuv(self) -> bool {
         match self {
             ColorModel::YUV(_) => true,
             _ => false,
         }
     }
+    /// Returns short name for the current colour mode.
     pub fn get_short_name(self) -> &'static str {
         match self {
             ColorModel::RGB(_)   => "rgb",
@@ -335,31 +409,67 @@ impl fmt::Display for ColorModel {
     }
 }
 
+/// Single colourspace component definition.
+///
+/// This structure defines how components of a colourspace are subsampled and where and how they are stored.
 #[derive(Clone,Copy,PartialEq)]
 pub struct NAPixelChromaton {
+    /// Horizontal subsampling in power of two (e.g. `0` = no subsampling, `1` = only every second value is stored).
     pub h_ss:           u8,
+    /// Vertial subsampling in power of two (e.g. `0` = no subsampling, `1` = only every second value is stored).
     pub v_ss:           u8,
+    /// A flag to signal that component is packed.
     pub packed:         bool,
+    /// Bit depth of current component.
     pub depth:          u8,
+    /// Shift for packed components.
     pub shift:          u8,
+    /// Component offset for byte-packed components.
     pub comp_offs:      u8,
+    /// The distance to the next packed element in bytes.
     pub next_elem:      u8,
 }
 
+/// Flag for specifying that image data is stored big-endian in `NAPixelFormaton::`[`new`]`()`. Related to its [`be`] field.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NAPixelFormaton.html#method.new
+/// [`be`]: ./struct.NAPixelFormaton.html#structfield.new
 pub const FORMATON_FLAG_BE      :u32 = 0x01;
+/// Flag for specifying that image data has alpha plane in `NAPixelFormaton::`[`new`]`()`. Related to its [`alpha`] field.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NAPixelFormaton.html#method.new
+/// [`alpha`]: ./struct.NAPixelFormaton.html#structfield.alpha
 pub const FORMATON_FLAG_ALPHA   :u32 = 0x02;
+/// Flag for specifying that image data is stored in paletted form for `NAPixelFormaton::`[`new`]`()`. Related to its [`palette`] field.
+///
+/// [`new`]: ./struct.NAPixelFormaton.html#method.new
+/// [`palette`]: ./struct.NAPixelFormaton.html#structfield.palette
 pub const FORMATON_FLAG_PALETTE :u32 = 0x04;
 
+/// The current limit on number of components in image colourspace model (including alpha component).
 pub const MAX_CHROMATONS: usize = 5;
 
+/// Image colourspace representation.
+///
+/// This structure includes both definitions for each component and some common definitions.
+/// For example the format can be paletted and then components describe the palette storage format while actual data is 8-bit palette indices.
 #[derive(Clone,Copy,PartialEq)]
 pub struct NAPixelFormaton {
+    /// Image colour model.
     pub model:      ColorModel,
+    /// Actual number of components present.
     pub components: u8,
+    /// Format definition for each component.
     pub comp_info:  [Option<NAPixelChromaton>; MAX_CHROMATONS],
+    /// Single pixel size for packed formats.
     pub elem_size:  u8,
+    /// A flag signalling that data is stored as big-endian.
     pub be:         bool,
+    /// A flag signalling that image has alpha component.
     pub alpha:      bool,
+    /// A flag signalling that data is paletted.
+    ///
+    /// This means that image data is stored as 8-bit indices (in the first image component) for the palette stored as second component of the image and actual palette format is described in this structure.
     pub palette:    bool,
 }
 
@@ -378,6 +488,7 @@ macro_rules! chromaton {
     });
 }
 
+/// Predefined format for planar 8-bit YUV with 4:2:0 subsampling.
 pub const YUV420_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::YUV(YUVSubmodel::YUVJ), components: 3,
                                         comp_info: [
                                             chromaton!(0, 0, false, 8, 0, 0, 1),
@@ -386,6 +497,7 @@ pub const YUV420_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::
                                             None, None],
                                         elem_size: 0, be: false, alpha: false, palette: false };
 
+/// Predefined format for planar 8-bit YUV with 4:1:0 subsampling.
 pub const YUV410_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::YUV(YUVSubmodel::YUVJ), components: 3,
                                         comp_info: [
                                             chromaton!(0, 0, false, 8, 0, 0, 1),
@@ -393,6 +505,7 @@ pub const YUV410_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::
                                             chromaton!(yuv8; 2, 2, 2),
                                             None, None],
                                         elem_size: 0, be: false, alpha: false, palette: false };
+/// Predefined format for planar 8-bit YUV with 4:1:0 subsampling and alpha component.
 pub const YUVA410_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::YUV(YUVSubmodel::YUVJ), components: 4,
                                         comp_info: [
                                             chromaton!(0, 0, false, 8, 0, 0, 1),
@@ -402,6 +515,7 @@ pub const YUVA410_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel:
                                             None],
                                         elem_size: 0, be: false, alpha: true, palette: false };
 
+/// Predefined format with RGB24 palette.
 pub const PAL8_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::RGB(RGBSubmodel::RGB), components: 3,
                                         comp_info: [
                                             chromaton!(pal8; 0),
@@ -410,6 +524,7 @@ pub const PAL8_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::RG
                                             None, None],
                                         elem_size: 3, be: false, alpha: false, palette: true };
 
+/// Predefined format for RGB565 packed video.
 pub const RGB565_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::RGB(RGBSubmodel::RGB), components: 3,
                                         comp_info: [
                                             chromaton!(packrgb; 5, 11, 0, 2),
@@ -418,6 +533,7 @@ pub const RGB565_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::
                                             None, None],
                                         elem_size: 2, be: false, alpha: false, palette: false };
 
+/// Predefined format for RGB24.
 pub const RGB24_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::RGB(RGBSubmodel::RGB), components: 3,
                                         comp_info: [
                                             chromaton!(packrgb; 8, 0, 0, 3),
@@ -427,22 +543,32 @@ pub const RGB24_FORMAT: NAPixelFormaton = NAPixelFormaton { model: ColorModel::R
                                         elem_size: 3, be: false, alpha: false, palette: false };
 
 impl NAPixelChromaton {
+    /// Constructs a new `NAPixelChromaton` instance.
     pub fn new(h_ss: u8, v_ss: u8, packed: bool, depth: u8, shift: u8, comp_offs: u8, next_elem: u8) -> Self {
         Self { h_ss, v_ss, packed, depth, shift, comp_offs, next_elem }
     }
+    /// Returns subsampling for the current component.
     pub fn get_subsampling(self) -> (u8, u8) { (self.h_ss, self.v_ss) }
+    /// Reports whether current component is packed.
     pub fn is_packed(self) -> bool { self.packed }
+    /// Returns bit depth of current component.
     pub fn get_depth(self) -> u8   { self.depth }
+    /// Returns bit shift for packed component.
     pub fn get_shift(self) -> u8   { self.shift }
+    /// Returns byte offset for packed component.
     pub fn get_offset(self) -> u8  { self.comp_offs }
+    /// Returns byte offset to the next element of current packed component.
     pub fn get_step(self)  -> u8   { self.next_elem }
 
+    /// Calculates the width for current component from general image width.
     pub fn get_width(self, width: usize) -> usize {
         (width  + ((1 << self.h_ss) - 1)) >> self.h_ss
     }
+    /// Calculates the height for current component from general image height.
     pub fn get_height(self, height: usize) -> usize {
         (height + ((1 << self.v_ss) - 1)) >> self.v_ss
     }
+    /// Calculates the minimal stride for current component from general image width.
     pub fn get_linesize(self, width: usize) -> usize {
         let d = self.depth as usize;
         if self.packed {
@@ -451,6 +577,7 @@ impl NAPixelChromaton {
             self.get_width(width)
         }
     }
+    /// Calculates the required image size in pixels for current component from general image width.
     pub fn get_data_size(self, width: usize, height: usize) -> usize {
         let nh = (height + ((1 << self.v_ss) - 1)) >> self.v_ss;
         self.get_linesize(width) * nh
@@ -470,6 +597,7 @@ impl fmt::Display for NAPixelChromaton {
 }
 
 impl NAPixelFormaton {
+    /// Constructs a new instance of `NAPixelFormaton`.
     pub fn new(model: ColorModel,
                comp1: Option<NAPixelChromaton>,
                comp2: Option<NAPixelChromaton>,
@@ -494,16 +622,24 @@ impl NAPixelFormaton {
                           be, alpha, palette }
     }
 
+    /// Returns current colour model.
     pub fn get_model(&self) -> ColorModel { self.model }
+    /// Returns the number of components.
     pub fn get_num_comp(&self) -> usize { self.components as usize }
+    /// Returns selected component information.
     pub fn get_chromaton(&self, idx: usize) -> Option<NAPixelChromaton> {
         if idx < self.comp_info.len() { return self.comp_info[idx]; }
         None
     }
+    /// Reports whether the packing format is big-endian.
     pub fn is_be(self) -> bool { self.be }
+    /// Reports whether colourspace has alpha component.
     pub fn has_alpha(self) -> bool { self.alpha }
+    /// Reports whether this is paletted format.
     pub fn is_paletted(self) -> bool { self.palette }
+    /// Returns single packed pixel size.
     pub fn get_elem_size(self) -> u8 { self.elem_size }
+    /// Reports whether the format is not packed.
     pub fn is_unpacked(&self) -> bool {
         if self.palette { return false; }
         for chr in self.comp_info.iter() {
@@ -513,6 +649,7 @@ impl NAPixelFormaton {
         }
         true
     }
+    /// Returns the maximum component bit depth.
     pub fn get_max_depth(&self) -> u8 {
         let mut mdepth = 0;
         for chr in self.comp_info.iter() {
@@ -522,6 +659,7 @@ impl NAPixelFormaton {
         }
         mdepth
     }
+    /// Returns the maximum component subsampling.
     pub fn get_max_subsampling(&self) -> u8 {
         let mut ssamp = 0;
         for chr in self.comp_info.iter() {