git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_extractplanes.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/avstring.h"
  22 #include "libavutil/imgutils.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/pixdesc.h"
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "drawutils.h"
  28 #include "filters.h"
  29 #include "internal.h"
  30
  31 #define PLANE_R 0x01
  32 #define PLANE_G 0x02
  33 #define PLANE_B 0x04
  34 #define PLANE_A 0x08
  35 #define PLANE_Y 0x10
  36 #define PLANE_U 0x20
  37 #define PLANE_V 0x40
  38
  39 typedef struct ExtractPlanesContext {
  40     const AVClass *class;
  41     int requested_planes;
  42     int map[4];
  43     int linesize[4];
  44     int is_packed;
  45     int depth;
  46     int step;
  47 } ExtractPlanesContext;
  48
  49 #define OFFSET(x) offsetof(ExtractPlanesContext, x)
  50 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  51 static const AVOption extractplanes_options[] = {
  52     { "planes", "set planes",  OFFSET(requested_planes), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64=1}, 1, 0xff, FLAGS, "flags"},
  53     {      "y", "set luma plane",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_Y}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  54     {      "u", "set u plane",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_U}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  55     {      "v", "set v plane",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_V}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  56     {      "r", "set red plane",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_R}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  57     {      "g", "set green plane", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_G}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  58     {      "b", "set blue plane",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_B}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  59     {      "a", "set alpha plane", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_A}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  60     { NULL }
  61 };
  62
  63 AVFILTER_DEFINE_CLASS(extractplanes);
  64
  65 #define EIGHTBIT_FORMATS                           \
  66         AV_PIX_FMT_YUV410P,                        \
  67         AV_PIX_FMT_YUV411P,                        \
  68         AV_PIX_FMT_YUV440P,                        \
  69         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,   \
  70         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA422P,   \
  71         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,  \
  72         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,  \
  73         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,                       \
  74         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,   \
  75         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY8A,       \
  76         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,        \
  77         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_BGRA,          \
  78         AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_ABGR,          \
  79         AV_PIX_FMT_RGB0, AV_PIX_FMT_BGR0,          \
  80         AV_PIX_FMT_0RGB, AV_PIX_FMT_0BGR,          \
  81         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP
  82
  83 #define HIGHDEPTH_FORMATS(suf)                                 \
  84         AV_PIX_FMT_YA16##suf, AV_PIX_FMT_GRAY16##suf,          \
  85         AV_PIX_FMT_YUV420P16##suf, AV_PIX_FMT_YUVA420P16##suf, \
  86         AV_PIX_FMT_YUV422P16##suf, AV_PIX_FMT_YUVA422P16##suf, \
  87         AV_PIX_FMT_YUV444P16##suf, AV_PIX_FMT_YUVA444P16##suf, \
  88         AV_PIX_FMT_RGB48##suf, AV_PIX_FMT_BGR48##suf,          \
  89         AV_PIX_FMT_RGBA64##suf, AV_PIX_FMT_BGRA64##suf,        \
  90         AV_PIX_FMT_GBRP16##suf, AV_PIX_FMT_GBRAP16##suf,       \
  91         AV_PIX_FMT_YUV420P10##suf,                             \
  92         AV_PIX_FMT_YUV422P10##suf,                             \
  93         AV_PIX_FMT_YUV444P10##suf,                             \
  94         AV_PIX_FMT_YUV440P10##suf,                             \
  95         AV_PIX_FMT_YUVA420P10##suf,                            \
  96         AV_PIX_FMT_YUVA422P10##suf,                            \
  97         AV_PIX_FMT_YUVA444P10##suf,                            \
  98         AV_PIX_FMT_YUV420P12##suf,                             \
  99         AV_PIX_FMT_YUV422P12##suf,                             \
 100         AV_PIX_FMT_YUV444P12##suf,                             \
 101         AV_PIX_FMT_YUV440P12##suf,                             \
 102         AV_PIX_FMT_GBRP10##suf, AV_PIX_FMT_GBRAP10##suf,       \
 103         AV_PIX_FMT_GBRP12##suf, AV_PIX_FMT_GBRAP12##suf,       \
 104         AV_PIX_FMT_YUV420P9##suf,                              \
 105         AV_PIX_FMT_YUV422P9##suf,                              \
 106         AV_PIX_FMT_YUV444P9##suf,                              \
 107         AV_PIX_FMT_YUVA420P9##suf,                             \
 108         AV_PIX_FMT_YUVA422P9##suf,                             \
 109         AV_PIX_FMT_YUVA444P9##suf,                             \
 110         AV_PIX_FMT_GBRP9##suf,                                 \
 111         AV_PIX_FMT_GBRP14##suf,                                \
 112         AV_PIX_FMT_YUV420P14##suf,                             \
 113         AV_PIX_FMT_YUV422P14##suf,                             \
 114         AV_PIX_FMT_YUV444P14##suf
 115
 116 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 117 {
 118     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_le[] = {
 119         EIGHTBIT_FORMATS,
 120         HIGHDEPTH_FORMATS(LE),
 121         AV_PIX_FMT_NONE,
 122     };
 123     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_be[] = {
 124         EIGHTBIT_FORMATS,
 125         HIGHDEPTH_FORMATS(BE),
 126         AV_PIX_FMT_NONE,
 127     };
 128     static const enum AVPixelFormat out8_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
 129     static const enum AVPixelFormat out9le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 130     static const enum AVPixelFormat out9be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 131     static const enum AVPixelFormat out10le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 132     static const enum AVPixelFormat out10be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 133     static const enum AVPixelFormat out12le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 134     static const enum AVPixelFormat out12be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 135     static const enum AVPixelFormat out14le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 136     static const enum AVPixelFormat out14be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 137     static const enum AVPixelFormat out16le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 138     static const enum AVPixelFormat out16be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 139     const enum AVPixelFormat *out_pixfmts, *in_pixfmts;
 140     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 141     AVFilterFormats *avff;
 142     int i, ret, depth = 0, be = 0;
 143
 144     if (!ctx->inputs[0]->in_formats ||
 145         !ctx->inputs[0]->in_formats->nb_formats) {
 146         return AVERROR(EAGAIN);
 147     }
 148
 149     avff = ctx->inputs[0]->in_formats;
 150     desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[0]);
 151     depth = desc->comp[0].depth;
 152     be = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE;
 153     if (be) {
 154         in_pixfmts = in_pixfmts_be;
 155     } else {
 156         in_pixfmts = in_pixfmts_le;
 157     }
 158     if (!ctx->inputs[0]->out_formats)
 159         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(in_pixfmts), &ctx->inputs[0]->out_formats)) < 0)
 160             return ret;
 161
 162     for (i = 1; i < avff->nb_formats; i++) {
 163         desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[i]);
 164         if (depth != desc->comp[0].depth ||
 165             be    != (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)) {
 166             return AVERROR(EAGAIN);
 167         }
 168     }
 169
 170     if (depth == 8)
 171         out_pixfmts = out8_pixfmts;
 172     else if (!be && depth == 9)
 173         out_pixfmts = out9le_pixfmts;
 174     else if (be && depth == 9)
 175         out_pixfmts = out9be_pixfmts;
 176     else if (!be && depth == 10)
 177         out_pixfmts = out10le_pixfmts;
 178     else if (be && depth == 10)
 179         out_pixfmts = out10be_pixfmts;
 180     else if (!be && depth == 12)
 181         out_pixfmts = out12le_pixfmts;
 182     else if (be && depth == 12)
 183         out_pixfmts = out12be_pixfmts;
 184     else if (!be && depth == 14)
 185         out_pixfmts = out14le_pixfmts;
 186     else if (be && depth == 14)
 187         out_pixfmts = out14be_pixfmts;
 188     else if (be)
 189         out_pixfmts = out16be_pixfmts;
 190     else
 191         out_pixfmts = out16le_pixfmts;
 192
 193     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 194         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(out_pixfmts), &ctx->outputs[i]->in_formats)) < 0)
 195             return ret;
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 200 {
 201     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 202     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 203     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 204     int plane_avail, ret, i;
 205     uint8_t rgba_map[4];
 206
 207     plane_avail = ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? PLANE_R|PLANE_G|PLANE_B :
 208                                                  PLANE_Y |
 209                                 ((desc->nb_components > 2) ? PLANE_U|PLANE_V : 0)) |
 210                   ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) ? PLANE_A : 0);
 211     if (s->requested_planes & ~plane_avail) {
 212         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Requested planes not available.\n");
 213         return AVERROR(EINVAL);
 214     }
 215     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 216         return ret;
 217
 218     s->depth = desc->comp[0].depth >> 3;
 219     s->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 220     s->is_packed = !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) &&
 221                     (desc->nb_components > 1);
 222     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) {
 223         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
 224         for (i = 0; i < 4; i++)
 225             s->map[i] = rgba_map[s->map[i]];
 226     }
 227
 228     return 0;
 229 }
 230
 231 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 232 {
 233     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 234     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 235     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 236     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 237     const int output = outlink->srcpad - ctx->output_pads;
 238
 239     if (s->map[output] == 1 || s->map[output] == 2) {
 240         outlink->h = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, desc->log2_chroma_h);
 241         outlink->w = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, desc->log2_chroma_w);
 242     }
 243
 244     return 0;
 245 }
 246
 247 static void extract_from_packed(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 248                                 const uint8_t *src, int src_linesize,
 249                                 int width, int height,
 250                                 int depth, int step, int comp)
 251 {
 252     int x, y;
 253
 254     for (y = 0; y < height; y++) {
 255         switch (depth) {
 256         case 1:
 257             for (x = 0; x < width; x++)
 258                 dst[x] = src[x * step + comp];
 259             break;
 260         case 2:
 261             for (x = 0; x < width; x++) {
 262                 dst[x * 2    ] = src[x * step + comp * 2    ];
 263                 dst[x * 2 + 1] = src[x * step + comp * 2 + 1];
 264             }
 265             break;
 266         }
 267         dst += dst_linesize;
 268         src += src_linesize;
 269     }
 270 }
 271
 272 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 273 {
 274     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 275     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 276     int i, eof = 0, ret = 0;
 277
 278     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++) {
 279         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[i];
 280         const int idx = s->map[i];
 281         AVFrame *out;
 282
 283         if (ff_outlink_get_status(outlink))
 284             continue;
 285
 286         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 287         if (!out) {
 288             ret = AVERROR(ENOMEM);
 289             break;
 290         }
 291         av_frame_copy_props(out, frame);
 292
 293         if (s->is_packed) {
 294             extract_from_packed(out->data[0], out->linesize[0],
 295                                 frame->data[0], frame->linesize[0],
 296                                 outlink->w, outlink->h,
 297                                 s->depth,
 298                                 s->step, idx);
 299         } else {
 300             av_image_copy_plane(out->data[0], out->linesize[0],
 301                                 frame->data[idx], frame->linesize[idx],
 302                                 s->linesize[idx], outlink->h);
 303         }
 304
 305         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 306         if (ret == AVERROR_EOF)
 307             eof++;
 308         else if (ret < 0)
 309             break;
 310     }
 311     av_frame_free(&frame);
 312
 313     if (eof == ctx->nb_outputs)
 314         ret = AVERROR_EOF;
 315     else if (ret == AVERROR_EOF)
 316         ret = 0;
 317     return ret;
 318 }
 319
 320 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 321 {
 322     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 323     int planes = (s->requested_planes & 0xf) | (s->requested_planes >> 4);
 324     int i, ret;
 325
 326     for (i = 0; i < 4; i++) {
 327         char *name;
 328         AVFilterPad pad = { 0 };
 329
 330         if (!(planes & (1 << i)))
 331             continue;
 332
 333         name = av_asprintf("out%d", ctx->nb_outputs);
 334         if (!name)
 335             return AVERROR(ENOMEM);
 336         s->map[ctx->nb_outputs] = i;
 337         pad.name = name;
 338         pad.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 339         pad.config_props = config_output;
 340
 341         if ((ret = ff_insert_outpad(ctx, ctx->nb_outputs, &pad)) < 0) {
 342             av_freep(&pad.name);
 343             return ret;
 344         }
 345     }
 346
 347     return 0;
 348 }
 349
 350 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 351 {
 352     int i;
 353
 354     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 355         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 356 }
 357
 358 static const AVFilterPad extractplanes_inputs[] = {
 359     {
 360         .name         = "default",
 361         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 362         .filter_frame = filter_frame,
 363         .config_props = config_input,
 364     },
 365     { NULL }
 366 };
 367
 368 AVFilter ff_vf_extractplanes = {
 369     .name          = "extractplanes",
 370     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract planes as grayscale frames."),
 371     .priv_size     = sizeof(ExtractPlanesContext),
 372     .priv_class    = &extractplanes_class,
 373     .init          = init,
 374     .uninit        = uninit,
 375     .query_formats = query_formats,
 376     .inputs        = extractplanes_inputs,
 377     .outputs       = NULL,
 378     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 379 };
 380
 381 #if CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER
 382
 383 static av_cold int init_alphaextract(AVFilterContext *ctx)
 384 {
 385     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 386
 387     s->requested_planes = PLANE_A;
 388
 389     return init(ctx);
 390 }
 391
 392 AVFilter ff_vf_alphaextract = {
 393     .name           = "alphaextract",
 394     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract an alpha channel as a "
 395                       "grayscale image component."),
 396     .priv_size      = sizeof(ExtractPlanesContext),
 397     .init           = init_alphaextract,
 398     .uninit         = uninit,
 399     .query_formats  = query_formats,
 400     .inputs         = extractplanes_inputs,
 401     .outputs        = NULL,
 402     .flags          = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 403 };
 404 #endif  /* CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER */