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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2019 Xuewei Meng
   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 /**
  22  * @file
  23  * Filter implementing image derain filter using deep convolutional networks.
  24  * http://openaccess.thecvf.com/content_ECCV_2018/html/Xia_Li_Recurrent_Squeeze-and-Excitation_Context_ECCV_2018_paper.html
  25  */
  26
  27 #include "libavformat/avio.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "avfilter.h"
  30 #include "dnn_interface.h"
  31 #include "formats.h"
  32 #include "internal.h"
  33
  34 typedef struct DRContext {
  35     const AVClass *class;
  36
  37     int                filter_type;
  38     char              *model_filename;
  39     DNNBackendType     backend_type;
  40     DNNModule         *dnn_module;
  41     DNNModel          *model;
  42 } DRContext;
  43
  44 #define OFFSET(x) offsetof(DRContext, x)
  45 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  46 static const AVOption derain_options[] = {
  47     { "filter_type", "filter type(derain/dehaze)",  OFFSET(filter_type),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0 },    0, 1, FLAGS, "type" },
  48     { "derain",      "derain filter flag",          0,                      AV_OPT_TYPE_CONST,  { .i64 = 0 },    0, 0, FLAGS, "type" },
  49     { "dehaze",      "dehaze filter flag",          0,                      AV_OPT_TYPE_CONST,  { .i64 = 1 },    0, 0, FLAGS, "type" },
  50     { "dnn_backend", "DNN backend",                 OFFSET(backend_type),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0 },    0, 1, FLAGS, "backend" },
  51     { "native",      "native backend flag",         0,                      AV_OPT_TYPE_CONST,  { .i64 = 0 },    0, 0, FLAGS, "backend" },
  52 #if (CONFIG_LIBTENSORFLOW == 1)
  53     { "tensorflow",  "tensorflow backend flag",     0,                      AV_OPT_TYPE_CONST,  { .i64 = 1 },    0, 0, FLAGS, "backend" },
  54 #endif
  55     { "model",       "path to model file",          OFFSET(model_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = NULL }, 0, 0, FLAGS },
  56     { NULL }
  57 };
  58
  59 AVFILTER_DEFINE_CLASS(derain);
  60
  61 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  62 {
  63     AVFilterFormats *formats;
  64     const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
  65         AV_PIX_FMT_RGB24,
  66         AV_PIX_FMT_NONE
  67     };
  68
  69     formats = ff_make_format_list(pixel_fmts);
  70
  71     return ff_set_common_formats(ctx, formats);
  72 }
  73
  74 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
  75 {
  76     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
  77     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  78     DRContext *dr_context = ctx->priv;
  79     DNNReturnType dnn_result;
  80     const char *model_output_name = "y";
  81     AVFrame *out;
  82
  83     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
  84     if (!out) {
  85         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "could not allocate memory for output frame\n");
  86         av_frame_free(&in);
  87         return AVERROR(ENOMEM);
  88     }
  89     av_frame_copy_props(out, in);
  90
  91     dnn_result = (dr_context->dnn_module->execute_model)(dr_context->model, "x", in, &model_output_name, 1, out);
  92     if (dnn_result != DNN_SUCCESS){
  93         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "failed to execute model\n");
  94         av_frame_free(&in);
  95         return AVERROR(EIO);
  96     }
  97
  98     av_frame_free(&in);
  99
 100     return ff_filter_frame(outlink, out);
 101 }
 102
 103 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 104 {
 105     DRContext *dr_context = ctx->priv;
 106
 107     dr_context->dnn_module = ff_get_dnn_module(dr_context->backend_type);
 108     if (!dr_context->dnn_module) {
 109         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "could not create DNN module for requested backend\n");
 110         return AVERROR(ENOMEM);
 111     }
 112     if (!dr_context->model_filename) {
 113         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "model file for network is not specified\n");
 114         return AVERROR(EINVAL);
 115     }
 116     if (!dr_context->dnn_module->load_model) {
 117         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "load_model for network is not specified\n");
 118         return AVERROR(EINVAL);
 119     }
 120
 121     dr_context->model = (dr_context->dnn_module->load_model)(dr_context->model_filename, NULL, NULL);
 122     if (!dr_context->model) {
 123         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "could not load DNN model\n");
 124         return AVERROR(EINVAL);
 125     }
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 131 {
 132     DRContext *dr_context = ctx->priv;
 133
 134     if (dr_context->dnn_module) {
 135         (dr_context->dnn_module->free_model)(&dr_context->model);
 136         av_freep(&dr_context->dnn_module);
 137     }
 138 }
 139
 140 static const AVFilterPad derain_inputs[] = {
 141     {
 142         .name         = "default",
 143         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 144         .filter_frame = filter_frame,
 145     },
 146     { NULL }
 147 };
 148
 149 static const AVFilterPad derain_outputs[] = {
 150     {
 151         .name = "default",
 152         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 153     },
 154     { NULL }
 155 };
 156
 157 AVFilter ff_vf_derain = {
 158     .name          = "derain",
 159     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply derain filter to the input."),
 160     .priv_size     = sizeof(DRContext),
 161     .init          = init,
 162     .uninit        = uninit,
 163     .query_formats = query_formats,
 164     .inputs        = derain_inputs,
 165     .outputs       = derain_outputs,
 166     .priv_class    = &derain_class,
 167     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
 168 };