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% ENSEEIHT - 2SN MM - Traitement des donn�es audio-visuelles
% TP6 - Restauration d'images
% exercice_2
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clear
close all
clc

% Lecture des defauts:
udi = imread('Images/catjam_masque.png');
% udr = reshape(ud, [], 1);

% Param�tre pour garantir la diff�rentiabilit� de la variation totale :
epsilon = 0.01;

u0 = imread('Images/catjam/frame-0.jpg');
u_max = max(u0(:));
u0 = max(0,min(1,u0/u_max));
[fimage,map] = rgb2ind(u0, 256);
% imwrite(fimage, map, "saves/exo2ter_clean.gif", 'gif', 'Loopcount', inf);

for i=0:156

    % lecture d'une frame
    u0 = double(imread(sprintf('Images/catjam/frame-%d.jpg', i)));
    [nb_lignes,nb_colonnes,nb_canaux] = size(u0);
    u_max = max(u0(:));

    % on applique le texte
    for c=1:3
        img = u0(:,:,c);
        if c == 3
            color = 0;
        else
            color = 255;
        end
        img(udi(:,:,1) == 255) = color;
        u0(:,:,c) = img;
    end

    [nb_lignes,nb_colonnes,nb_canaux] = size(u0);
    nb_pixels = nb_lignes * nb_colonnes;
    u0 = reshape(u0,[], 1, nb_canaux);

    % on cherche les d�fauts dans l'image (le jaune)
    ud = u0(:,:,1) >= 204 & u0(:,:,2) >= 204 & u0(:,:,3) <= 54;

    % Op�rateur gradient :
    e = ones(nb_pixels,1);
    Dx = spdiags([-e e],[0 nb_lignes],nb_pixels,nb_pixels);
    Dx(end-nb_lignes+1:end,:) = 0;
    Dy = spdiags([-e e],[0 1],nb_pixels,nb_pixels);
    Dy(nb_lignes:nb_lignes:end,:) = 0;

    % Second membre b du syst�me :
    b = u0;
    
    % Point fixe :
    lambda = 10;			% Poids de la r�gularisation
    u_k = u0;
    convergence = +Inf;
    iteration = 0;
    
    image = max(0,min(1,reshape(u_k,[nb_lignes nb_colonnes nb_canaux])/u_max));
    [fimage,fmap] = rgb2ind(image, 256);
    imwrite(fimage, fmap, sprintf("saves/exo2catjam_bruit_%05d.jpg", i))

    while convergence > 1e-3
	    
	    % Incr�mentation du nombre d'it�rations :
	    iteration = iteration + 1;
    
	    % It�ration (6) :
	    u_kp1 = inpainting(b,u_k,ud,lambda,Dx,Dy,epsilon);
    
	    % Test de convergence :
	    convergence = norm(u_kp1(:)-u_k(:))/norm(u_k(:));
	    
	    % Mise � jour de l'image courante u_k :
	    u_k = u_kp1;	    
    end

    % Affichage de l'image restaur�e � chaque it�ration :
    image = max(0,min(1,reshape(u_k,[nb_lignes nb_colonnes nb_canaux])/u_max));
    
    % Write to the GIF File 
    [fimage,fmap] = rgb2ind(image, 256);
    imwrite(fimage, fmap, sprintf("saves/exo2catjam_clean_%05d.jpg", i)); 

end