git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_colorlevels.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include "libavutil/imgutils.h"
  22 #include "libavutil/opt.h"
  23 #include "libavutil/pixdesc.h"
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "drawutils.h"
  26 #include "formats.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "video.h"
  29
  30 #define R 0
  31 #define G 1
  32 #define B 2
  33 #define A 3
  34
  35 typedef struct Range {
  36     double in_min, in_max;
  37     double out_min, out_max;
  38 } Range;
  39
  40 typedef struct ColorLevelsContext {
  41     const AVClass *class;
  42     Range range[4];
  43     int nb_comp;
  44     int bpp;
  45     int step;
  46     uint8_t rgba_map[4];
  47     int linesize;
  48 } ColorLevelsContext;
  49
  50 #define OFFSET(x) offsetof(ColorLevelsContext, x)
  51 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  52 static const AVOption colorlevels_options[] = {
  53     { "rimin", "set input red black point",    OFFSET(range[R].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  54     { "gimin", "set input green black point",  OFFSET(range[G].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  55     { "bimin", "set input blue black point",   OFFSET(range[B].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  56     { "aimin", "set input alpha black point",  OFFSET(range[A].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  57     { "rimax", "set input red white point",    OFFSET(range[R].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
  58     { "gimax", "set input green white point",  OFFSET(range[G].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
  59     { "bimax", "set input blue white point",   OFFSET(range[B].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
  60     { "aimax", "set input alpha white point",  OFFSET(range[A].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
  61     { "romin", "set output red black point",   OFFSET(range[R].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
  62     { "gomin", "set output green black point", OFFSET(range[G].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
  63     { "bomin", "set output blue black point",  OFFSET(range[B].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
  64     { "aomin", "set output alpha black point", OFFSET(range[A].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
  65     { "romax", "set output red white point",   OFFSET(range[R].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
  66     { "gomax", "set output green white point", OFFSET(range[G].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
  67     { "bomax", "set output blue white point",  OFFSET(range[B].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
  68     { "aomax", "set output alpha white point", OFFSET(range[A].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
  69     { NULL }
  70 };
  71
  72 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorlevels);
  73
  74 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  75 {
  76     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  77         AV_PIX_FMT_0RGB,  AV_PIX_FMT_0BGR,
  78         AV_PIX_FMT_ARGB,  AV_PIX_FMT_ABGR,
  79         AV_PIX_FMT_RGB0,  AV_PIX_FMT_BGR0,
  80         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
  81         AV_PIX_FMT_RGB48, AV_PIX_FMT_BGR48,
  82         AV_PIX_FMT_RGBA64, AV_PIX_FMT_BGRA64,
  83         AV_PIX_FMT_RGBA,  AV_PIX_FMT_BGRA,
  84         AV_PIX_FMT_NONE
  85     };
  86
  87     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
  88     if (!fmts_list)
  89         return AVERROR(ENOMEM);
  90     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
  91 }
  92
  93 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
  94 {
  95     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
  96     ColorLevelsContext *s = ctx->priv;
  97     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
  98
  99     s->nb_comp = desc->nb_components;
 100     s->bpp = desc->comp[0].depth >> 3;
 101     s->step = (av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3) / s->bpp;
 102     s->linesize = inlink->w * s->step;
 103     ff_fill_rgba_map(s->rgba_map, inlink->format);
 104
 105     return 0;
 106 }
 107
 108 struct thread_data {
 109     const uint8_t *srcrow;
 110     uint8_t *dstrow;
 111     int dst_linesize;
 112     int src_linesize;
 113
 114     double coeff;
 115     uint8_t offset;
 116
 117     int h;
 118
 119     int imin;
 120     int omin;
 121 };
 122
 123 #define LOAD_COMMON\
 124     ColorLevelsContext *s = ctx->priv;\
 125     const struct thread_data *td = arg;\
 126 \
 127     int process_h = td->h;\
 128     const int slice_start = (process_h *  jobnr   ) / nb_jobs;\
 129     const int slice_end   = (process_h * (jobnr+1)) / nb_jobs;\
 130     int x, y;\
 131     const uint8_t *srcrow = td->srcrow;\
 132     uint8_t *dstrow = td->dstrow;\
 133     const int step = s->step;\
 134     const uint8_t offset = td->offset;\
 135 \
 136     int imin = td->imin;\
 137     int omin = td->omin;\
 138     double coeff = td->coeff;\
 139
 140 static int colorlevel_slice_8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 141 {
 142     LOAD_COMMON
 143
 144     for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 145         const uint8_t *src = srcrow + y * td->src_linesize;
 146         uint8_t *dst = dstrow + y * td->dst_linesize;
 147
 148         for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
 149             dst[x + offset] = av_clip_uint8((src[x + offset] - imin) * coeff + omin);
 150     }
 151
 152     return 0;
 153 }
 154
 155 static int colorlevel_slice_16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 156 {
 157     LOAD_COMMON
 158
 159     for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 160         const uint16_t *src = (const uint16_t *)(srcrow + y * td->src_linesize);
 161         uint16_t *dst = (uint16_t *)(dstrow + y * td->dst_linesize);
 162
 163         for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
 164             dst[x + offset] = av_clip_uint16((src[x + offset] - imin) * coeff + omin);
 165     }
 166
 167     return 0;
 168 }
 169
 170 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 171 {
 172     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 173     ColorLevelsContext *s = ctx->priv;
 174     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 175     const int step = s->step;
 176     AVFrame *out;
 177     int x, y, i;
 178
 179     if (av_frame_is_writable(in)) {
 180         out = in;
 181     } else {
 182         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 183         if (!out) {
 184             av_frame_free(&in);
 185             return AVERROR(ENOMEM);
 186         }
 187         av_frame_copy_props(out, in);
 188     }
 189
 190     switch (s->bpp) {
 191     case 1:
 192         for (i = 0; i < s->nb_comp; i++) {
 193             Range *r = &s->range[i];
 194             const uint8_t offset = s->rgba_map[i];
 195             const uint8_t *srcrow = in->data[0];
 196             uint8_t *dstrow = out->data[0];
 197             int imin = lrint(r->in_min  * UINT8_MAX);
 198             int imax = lrint(r->in_max  * UINT8_MAX);
 199             int omin = lrint(r->out_min * UINT8_MAX);
 200             int omax = lrint(r->out_max * UINT8_MAX);
 201             double coeff;
 202             struct thread_data td;
 203
 204             if (imin < 0) {
 205                 imin = UINT8_MAX;
 206                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
 207                     const uint8_t *src = srcrow;
 208
 209                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
 210                         imin = FFMIN(imin, src[x + offset]);
 211                     srcrow += in->linesize[0];
 212                 }
 213             }
 214             if (imax < 0) {
 215                 srcrow = in->data[0];
 216                 imax = 0;
 217                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
 218                     const uint8_t *src = srcrow;
 219
 220                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
 221                         imax = FFMAX(imax, src[x + offset]);
 222                     srcrow += in->linesize[0];
 223                 }
 224             }
 225
 226             srcrow = in->data[0];
 227             coeff = (omax - omin) / (double)(imax - imin);
 228
 229             td.srcrow        = srcrow;
 230             td.dstrow        = dstrow;
 231             td.dst_linesize  = out->linesize[0];
 232             td.src_linesize  = in->linesize[0];
 233             td.coeff         = coeff;
 234             td.offset        = offset;
 235             td.h             = inlink->h;
 236             td.imin          = imin;
 237             td.omin          = omin;
 238
 239             ctx->internal->execute(ctx, colorlevel_slice_8, &td, NULL,
 240                                    FFMIN(inlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 241         }
 242         break;
 243     case 2:
 244         for (i = 0; i < s->nb_comp; i++) {
 245             Range *r = &s->range[i];
 246             const uint8_t offset = s->rgba_map[i];
 247             const uint8_t *srcrow = in->data[0];
 248             uint8_t *dstrow = out->data[0];
 249             int imin = lrint(r->in_min  * UINT16_MAX);
 250             int imax = lrint(r->in_max  * UINT16_MAX);
 251             int omin = lrint(r->out_min * UINT16_MAX);
 252             int omax = lrint(r->out_max * UINT16_MAX);
 253             double coeff;
 254             struct thread_data td;
 255
 256             if (imin < 0) {
 257                 imin = UINT16_MAX;
 258                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
 259                     const uint16_t *src = (const uint16_t *)srcrow;
 260
 261                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
 262                         imin = FFMIN(imin, src[x + offset]);
 263                     srcrow += in->linesize[0];
 264                 }
 265             }
 266             if (imax < 0) {
 267                 srcrow = in->data[0];
 268                 imax = 0;
 269                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
 270                     const uint16_t *src = (const uint16_t *)srcrow;
 271
 272                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
 273                         imax = FFMAX(imax, src[x + offset]);
 274                     srcrow += in->linesize[0];
 275                 }
 276             }
 277
 278             srcrow = in->data[0];
 279             coeff = (omax - omin) / (double)(imax - imin);
 280
 281             td.srcrow        = srcrow;
 282             td.dstrow        = dstrow;
 283             td.dst_linesize  = out->linesize[0];
 284             td.src_linesize  = in->linesize[0];
 285             td.coeff         = coeff;
 286             td.offset        = offset;
 287             td.h             = inlink->h;
 288             td.imin          = imin;
 289             td.omin          = omin;
 290
 291             ctx->internal->execute(ctx, colorlevel_slice_16, &td, NULL,
 292                                    FFMIN(inlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 293         }
 294     }
 295
 296     if (in != out)
 297         av_frame_free(&in);
 298     return ff_filter_frame(outlink, out);
 299 }
 300
 301 static const AVFilterPad colorlevels_inputs[] = {
 302     {
 303         .name         = "default",
 304         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 305         .filter_frame = filter_frame,
 306         .config_props = config_input,
 307     },
 308     { NULL }
 309 };
 310
 311 static const AVFilterPad colorlevels_outputs[] = {
 312     {
 313         .name = "default",
 314         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 315     },
 316     { NULL }
 317 };
 318
 319 AVFilter ff_vf_colorlevels = {
 320     .name          = "colorlevels",
 321     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust the color levels."),
 322     .priv_size     = sizeof(ColorLevelsContext),
 323     .priv_class    = &colorlevels_class,
 324     .query_formats = query_formats,
 325     .inputs        = colorlevels_inputs,
 326     .outputs       = colorlevels_outputs,
 327     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 328     .process_command = ff_filter_process_command,
 329 };