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 #define FF_INTERNAL_FIELDS 1
  27 #include "libavfilter/framequeue.h"
  28
  29 #include "avfilter.h"
  30 #include "drawutils.h"
  31 #include "internal.h"
  32
  33 #define PLANE_R 0x01
  34 #define PLANE_G 0x02
  35 #define PLANE_B 0x04
  36 #define PLANE_A 0x08
  37 #define PLANE_Y 0x10
  38 #define PLANE_U 0x20
  39 #define PLANE_V 0x40
  40
  41 typedef struct ExtractPlanesContext {
  42     const AVClass *class;
  43     int requested_planes;
  44     int map[4];
  45     int linesize[4];
  46     int is_packed;
  47     int depth;
  48     int step;
  49 } ExtractPlanesContext;
  50
  51 #define OFFSET(x) offsetof(ExtractPlanesContext, x)
  52 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  53 static const AVOption extractplanes_options[] = {
  54     { "planes", "set planes",  OFFSET(requested_planes), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64=1}, 1, 0xff, FLAGS, "flags"},
  55     {      "y", "set luma plane",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_Y}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  56     {      "u", "set u plane",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_U}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  57     {      "v", "set v plane",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_V}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  58     {      "r", "set red plane",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_R}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  59     {      "g", "set green plane", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_G}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  60     {      "b", "set blue plane",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_B}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  61     {      "a", "set alpha plane", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_A}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  62     { NULL }
  63 };
  64
  65 AVFILTER_DEFINE_CLASS(extractplanes);
  66
  67 #define EIGHTBIT_FORMATS                           \
  68         AV_PIX_FMT_YUV410P,                        \
  69         AV_PIX_FMT_YUV411P,                        \
  70         AV_PIX_FMT_YUV440P,                        \
  71         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,   \
  72         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA422P,   \
  73         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,  \
  74         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,  \
  75         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,                       \
  76         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,   \
  77         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY8A,       \
  78         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,        \
  79         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_BGRA,          \
  80         AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_ABGR,          \
  81         AV_PIX_FMT_RGB0, AV_PIX_FMT_BGR0,          \
  82         AV_PIX_FMT_0RGB, AV_PIX_FMT_0BGR,          \
  83         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP
  84
  85 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  86 {
  87     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_le[] = {
  88         EIGHTBIT_FORMATS,
  89         AV_PIX_FMT_YA16LE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE,
  90         AV_PIX_FMT_YUV420P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE,
  91         AV_PIX_FMT_YUV422P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE,
  92         AV_PIX_FMT_YUV444P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE,
  93         AV_PIX_FMT_RGB48LE, AV_PIX_FMT_BGR48LE,
  94         AV_PIX_FMT_RGBA64LE, AV_PIX_FMT_BGRA64LE,
  95         AV_PIX_FMT_GBRP16LE, AV_PIX_FMT_GBRAP16LE,
  96         AV_PIX_FMT_YUV420P10LE,
  97         AV_PIX_FMT_YUV422P10LE,
  98         AV_PIX_FMT_YUV444P10LE,
  99         AV_PIX_FMT_YUV440P10LE,
 100         AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE,
 101         AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE,
 102         AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE,
 103         AV_PIX_FMT_YUV420P12LE,
 104         AV_PIX_FMT_YUV422P12LE,
 105         AV_PIX_FMT_YUV444P12LE,
 106         AV_PIX_FMT_YUV440P12LE,
 107         AV_PIX_FMT_GBRP10LE, AV_PIX_FMT_GBRAP10LE,
 108         AV_PIX_FMT_GBRP12LE, AV_PIX_FMT_GBRAP12LE,
 109         AV_PIX_FMT_YUV420P9LE,
 110         AV_PIX_FMT_YUV422P9LE,
 111         AV_PIX_FMT_YUV444P9LE,
 112         AV_PIX_FMT_YUVA420P9LE,
 113         AV_PIX_FMT_YUVA422P9LE,
 114         AV_PIX_FMT_YUVA444P9LE,
 115         AV_PIX_FMT_GBRP9LE,
 116         AV_PIX_FMT_GBRP14LE,
 117         AV_PIX_FMT_YUV420P14LE,
 118         AV_PIX_FMT_YUV422P14LE,
 119         AV_PIX_FMT_YUV444P14LE,
 120         AV_PIX_FMT_NONE,
 121     };
 122     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_be[] = {
 123         EIGHTBIT_FORMATS,
 124         AV_PIX_FMT_YA16BE, AV_PIX_FMT_GRAY16BE,
 125         AV_PIX_FMT_YUV420P16BE, AV_PIX_FMT_YUVA420P16BE,
 126         AV_PIX_FMT_YUV422P16BE, AV_PIX_FMT_YUVA422P16BE,
 127         AV_PIX_FMT_YUV444P16BE, AV_PIX_FMT_YUVA444P16BE,
 128         AV_PIX_FMT_RGB48BE, AV_PIX_FMT_BGR48BE,
 129         AV_PIX_FMT_RGBA64BE, AV_PIX_FMT_BGRA64BE,
 130         AV_PIX_FMT_GBRP16BE, AV_PIX_FMT_GBRAP16BE,
 131         AV_PIX_FMT_YUV420P10BE,
 132         AV_PIX_FMT_YUV422P10BE,
 133         AV_PIX_FMT_YUV444P10BE,
 134         AV_PIX_FMT_YUV440P10BE,
 135         AV_PIX_FMT_YUVA420P10BE,
 136         AV_PIX_FMT_YUVA422P10BE,
 137         AV_PIX_FMT_YUVA444P10BE,
 138         AV_PIX_FMT_YUV420P12BE,
 139         AV_PIX_FMT_YUV422P12BE,
 140         AV_PIX_FMT_YUV444P12BE,
 141         AV_PIX_FMT_YUV440P12BE,
 142         AV_PIX_FMT_GBRP10BE, AV_PIX_FMT_GBRAP10BE,
 143         AV_PIX_FMT_GBRP12BE, AV_PIX_FMT_GBRAP12BE,
 144         AV_PIX_FMT_YUV420P9BE,
 145         AV_PIX_FMT_YUV422P9BE,
 146         AV_PIX_FMT_YUV444P9BE,
 147         AV_PIX_FMT_YUVA420P9BE,
 148         AV_PIX_FMT_YUVA422P9BE,
 149         AV_PIX_FMT_YUVA444P9BE,
 150         AV_PIX_FMT_GBRP9BE,
 151         AV_PIX_FMT_GBRP14BE,
 152         AV_PIX_FMT_YUV420P14BE,
 153         AV_PIX_FMT_YUV422P14BE,
 154         AV_PIX_FMT_YUV444P14BE,
 155         AV_PIX_FMT_NONE,
 156     };
 157     static const enum AVPixelFormat out8_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
 158     static const enum AVPixelFormat out9le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 159     static const enum AVPixelFormat out9be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 160     static const enum AVPixelFormat out10le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 161     static const enum AVPixelFormat out10be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 162     static const enum AVPixelFormat out12le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 163     static const enum AVPixelFormat out12be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 164     static const enum AVPixelFormat out14le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 165     static const enum AVPixelFormat out14be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 166     static const enum AVPixelFormat out16le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 167     static const enum AVPixelFormat out16be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 168     const enum AVPixelFormat *out_pixfmts, *in_pixfmts;
 169     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 170     AVFilterFormats *avff;
 171     int i, ret, depth = 0, be = 0;
 172
 173     if (!ctx->inputs[0]->in_formats ||
 174         !ctx->inputs[0]->in_formats->nb_formats) {
 175         return AVERROR(EAGAIN);
 176     }
 177
 178     avff = ctx->inputs[0]->in_formats;
 179     desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[0]);
 180     depth = desc->comp[0].depth;
 181     be = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE;
 182     if (be) {
 183         in_pixfmts = in_pixfmts_be;
 184     } else {
 185         in_pixfmts = in_pixfmts_le;
 186     }
 187     if (!ctx->inputs[0]->out_formats)
 188         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(in_pixfmts), &ctx->inputs[0]->out_formats)) < 0)
 189             return ret;
 190
 191     for (i = 1; i < avff->nb_formats; i++) {
 192         desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[i]);
 193         if (depth != desc->comp[0].depth ||
 194             be    != (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)) {
 195             return AVERROR(EAGAIN);
 196         }
 197     }
 198
 199     if (depth == 8)
 200         out_pixfmts = out8_pixfmts;
 201     else if (!be && depth == 9)
 202         out_pixfmts = out9le_pixfmts;
 203     else if (be && depth == 9)
 204         out_pixfmts = out9be_pixfmts;
 205     else if (!be && depth == 10)
 206         out_pixfmts = out10le_pixfmts;
 207     else if (be && depth == 10)
 208         out_pixfmts = out10be_pixfmts;
 209     else if (!be && depth == 12)
 210         out_pixfmts = out12le_pixfmts;
 211     else if (be && depth == 12)
 212         out_pixfmts = out12be_pixfmts;
 213     else if (!be && depth == 14)
 214         out_pixfmts = out14le_pixfmts;
 215     else if (be && depth == 14)
 216         out_pixfmts = out14be_pixfmts;
 217     else if (be)
 218         out_pixfmts = out16be_pixfmts;
 219     else
 220         out_pixfmts = out16le_pixfmts;
 221
 222     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 223         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(out_pixfmts), &ctx->outputs[i]->in_formats)) < 0)
 224             return ret;
 225     return 0;
 226 }
 227
 228 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 229 {
 230     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 231     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 232     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 233     int plane_avail, ret, i;
 234     uint8_t rgba_map[4];
 235
 236     plane_avail = ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? PLANE_R|PLANE_G|PLANE_B :
 237                                                  PLANE_Y |
 238                                 ((desc->nb_components > 2) ? PLANE_U|PLANE_V : 0)) |
 239                   ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) ? PLANE_A : 0);
 240     if (s->requested_planes & ~plane_avail) {
 241         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Requested planes not available.\n");
 242         return AVERROR(EINVAL);
 243     }
 244     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 245         return ret;
 246
 247     s->depth = desc->comp[0].depth >> 3;
 248     s->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 249     s->is_packed = !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) &&
 250                     (desc->nb_components > 1);
 251     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) {
 252         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
 253         for (i = 0; i < 4; i++)
 254             s->map[i] = rgba_map[s->map[i]];
 255     }
 256
 257     return 0;
 258 }
 259
 260 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 261 {
 262     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 263     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 264     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 265     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 266     const int output = outlink->srcpad - ctx->output_pads;
 267
 268     if (s->map[output] == 1 || s->map[output] == 2) {
 269         outlink->h = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, desc->log2_chroma_h);
 270         outlink->w = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, desc->log2_chroma_w);
 271     }
 272
 273     return 0;
 274 }
 275
 276 static void extract_from_packed(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 277                                 const uint8_t *src, int src_linesize,
 278                                 int width, int height,
 279                                 int depth, int step, int comp)
 280 {
 281     int x, y;
 282
 283     for (y = 0; y < height; y++) {
 284         switch (depth) {
 285         case 1:
 286             for (x = 0; x < width; x++)
 287                 dst[x] = src[x * step + comp];
 288             break;
 289         case 2:
 290             for (x = 0; x < width; x++) {
 291                 dst[x * 2    ] = src[x * step + comp * 2    ];
 292                 dst[x * 2 + 1] = src[x * step + comp * 2 + 1];
 293             }
 294             break;
 295         }
 296         dst += dst_linesize;
 297         src += src_linesize;
 298     }
 299 }
 300
 301 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 302 {
 303     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 304     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 305     int i, eof = 0, ret = 0;
 306
 307     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++) {
 308         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[i];
 309         const int idx = s->map[i];
 310         AVFrame *out;
 311
 312         if (outlink->status_in)
 313             continue;
 314
 315         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 316         if (!out) {
 317             ret = AVERROR(ENOMEM);
 318             break;
 319         }
 320         av_frame_copy_props(out, frame);
 321
 322         if (s->is_packed) {
 323             extract_from_packed(out->data[0], out->linesize[0],
 324                                 frame->data[0], frame->linesize[0],
 325                                 outlink->w, outlink->h,
 326                                 s->depth,
 327                                 s->step, idx);
 328         } else {
 329             av_image_copy_plane(out->data[0], out->linesize[0],
 330                                 frame->data[idx], frame->linesize[idx],
 331                                 s->linesize[idx], outlink->h);
 332         }
 333
 334         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 335         if (ret == AVERROR_EOF)
 336             eof++;
 337         else if (ret < 0)
 338             break;
 339     }
 340     av_frame_free(&frame);
 341
 342     if (eof == ctx->nb_outputs)
 343         ret = AVERROR_EOF;
 344     else if (ret == AVERROR_EOF)
 345         ret = 0;
 346     return ret;
 347 }
 348
 349 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 350 {
 351     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 352     int planes = (s->requested_planes & 0xf) | (s->requested_planes >> 4);
 353     int i, ret;
 354
 355     for (i = 0; i < 4; i++) {
 356         char *name;
 357         AVFilterPad pad = { 0 };
 358
 359         if (!(planes & (1 << i)))
 360             continue;
 361
 362         name = av_asprintf("out%d", ctx->nb_outputs);
 363         if (!name)
 364             return AVERROR(ENOMEM);
 365         s->map[ctx->nb_outputs] = i;
 366         pad.name = name;
 367         pad.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 368         pad.config_props = config_output;
 369
 370         if ((ret = ff_insert_outpad(ctx, ctx->nb_outputs, &pad)) < 0) {
 371             av_freep(&pad.name);
 372             return ret;
 373         }
 374     }
 375
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 380 {
 381     int i;
 382
 383     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 384         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 385 }
 386
 387 static const AVFilterPad extractplanes_inputs[] = {
 388     {
 389         .name         = "default",
 390         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 391         .filter_frame = filter_frame,
 392         .config_props = config_input,
 393     },
 394     { NULL }
 395 };
 396
 397 AVFilter ff_vf_extractplanes = {
 398     .name          = "extractplanes",
 399     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract planes as grayscale frames."),
 400     .priv_size     = sizeof(ExtractPlanesContext),
 401     .priv_class    = &extractplanes_class,
 402     .init          = init,
 403     .uninit        = uninit,
 404     .query_formats = query_formats,
 405     .inputs        = extractplanes_inputs,
 406     .outputs       = NULL,
 407     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 408 };
 409
 410 #if CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER
 411
 412 static av_cold int init_alphaextract(AVFilterContext *ctx)
 413 {
 414     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 415
 416     s->requested_planes = PLANE_A;
 417
 418     return init(ctx);
 419 }
 420
 421 AVFilter ff_vf_alphaextract = {
 422     .name           = "alphaextract",
 423     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract an alpha channel as a "
 424                       "grayscale image component."),
 425     .priv_size      = sizeof(ExtractPlanesContext),
 426     .init           = init_alphaextract,
 427     .uninit         = uninit,
 428     .query_formats  = query_formats,
 429     .inputs         = extractplanes_inputs,
 430     .outputs        = NULL,
 431     .flags          = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 432 };
 433 #endif  /* CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER */