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 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  68 {
  69     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_le[] = {
  70         AV_PIX_FMT_YUV410P,
  71         AV_PIX_FMT_YUV411P,
  72         AV_PIX_FMT_YUV440P,
  73         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
  74         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA422P,
  75         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
  76         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
  77         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
  78         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,
  79         AV_PIX_FMT_YUV420P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE,
  80         AV_PIX_FMT_YUV422P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE,
  81         AV_PIX_FMT_YUV444P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE,
  82         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY8A,
  83         AV_PIX_FMT_YA16LE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE,
  84         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
  85         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_BGRA,
  86         AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_ABGR,
  87         AV_PIX_FMT_RGB0, AV_PIX_FMT_BGR0,
  88         AV_PIX_FMT_0RGB, AV_PIX_FMT_0BGR,
  89         AV_PIX_FMT_RGB48LE, AV_PIX_FMT_BGR48LE,
  90         AV_PIX_FMT_RGBA64LE, AV_PIX_FMT_BGRA64LE,
  91         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP,
  92         AV_PIX_FMT_GBRP16LE, AV_PIX_FMT_GBRAP16LE,
  93         AV_PIX_FMT_YUV420P10LE,
  94         AV_PIX_FMT_YUV422P10LE,
  95         AV_PIX_FMT_YUV444P10LE,
  96         AV_PIX_FMT_YUV440P10LE,
  97         AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE,
  98         AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE,
  99         AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE,
 100         AV_PIX_FMT_YUV420P12LE,
 101         AV_PIX_FMT_YUV422P12LE,
 102         AV_PIX_FMT_YUV444P12LE,
 103         AV_PIX_FMT_YUV440P12LE,
 104         AV_PIX_FMT_GBRP10LE, AV_PIX_FMT_GBRAP10LE,
 105         AV_PIX_FMT_GBRP12LE, AV_PIX_FMT_GBRAP12LE,
 106         AV_PIX_FMT_YUV420P9LE,
 107         AV_PIX_FMT_YUV422P9LE,
 108         AV_PIX_FMT_YUV444P9LE,
 109         AV_PIX_FMT_YUVA420P9LE,
 110         AV_PIX_FMT_YUVA422P9LE,
 111         AV_PIX_FMT_YUVA444P9LE,
 112         AV_PIX_FMT_GBRP9LE,
 113         AV_PIX_FMT_NONE,
 114     };
 115     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_be[] = {
 116         AV_PIX_FMT_YUV410P,
 117         AV_PIX_FMT_YUV411P,
 118         AV_PIX_FMT_YUV440P,
 119         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 120         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA422P,
 121         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 122         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 123         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
 124         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,
 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_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY8A,
 129         AV_PIX_FMT_YA16BE, AV_PIX_FMT_GRAY16BE,
 130         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
 131         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_BGRA,
 132         AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_ABGR,
 133         AV_PIX_FMT_RGB0, AV_PIX_FMT_BGR0,
 134         AV_PIX_FMT_0RGB, AV_PIX_FMT_0BGR,
 135         AV_PIX_FMT_RGB48BE, AV_PIX_FMT_BGR48BE,
 136         AV_PIX_FMT_RGBA64BE, AV_PIX_FMT_BGRA64BE,
 137         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP,
 138         AV_PIX_FMT_GBRP16BE, AV_PIX_FMT_GBRAP16BE,
 139         AV_PIX_FMT_YUV420P10BE,
 140         AV_PIX_FMT_YUV422P10BE,
 141         AV_PIX_FMT_YUV444P10BE,
 142         AV_PIX_FMT_YUV440P10BE,
 143         AV_PIX_FMT_YUVA420P10BE,
 144         AV_PIX_FMT_YUVA422P10BE,
 145         AV_PIX_FMT_YUVA444P10BE,
 146         AV_PIX_FMT_YUV420P12BE,
 147         AV_PIX_FMT_YUV422P12BE,
 148         AV_PIX_FMT_YUV444P12BE,
 149         AV_PIX_FMT_YUV440P12BE,
 150         AV_PIX_FMT_GBRP10BE, AV_PIX_FMT_GBRAP10BE,
 151         AV_PIX_FMT_GBRP12BE, AV_PIX_FMT_GBRAP12BE,
 152         AV_PIX_FMT_YUV420P9BE,
 153         AV_PIX_FMT_YUV422P9BE,
 154         AV_PIX_FMT_YUV444P9BE,
 155         AV_PIX_FMT_YUVA420P9BE,
 156         AV_PIX_FMT_YUVA422P9BE,
 157         AV_PIX_FMT_YUVA444P9BE,
 158         AV_PIX_FMT_GBRP9BE,
 159         AV_PIX_FMT_NONE,
 160     };
 161     static const enum AVPixelFormat out8_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
 162     static const enum AVPixelFormat out9le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 163     static const enum AVPixelFormat out9be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 164     static const enum AVPixelFormat out10le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 165     static const enum AVPixelFormat out10be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 166     static const enum AVPixelFormat out12le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 167     static const enum AVPixelFormat out12be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 168     static const enum AVPixelFormat out14le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 169     static const enum AVPixelFormat out14be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 170     static const enum AVPixelFormat out16le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 171     static const enum AVPixelFormat out16be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 172     const enum AVPixelFormat *out_pixfmts, *in_pixfmts;
 173     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 174     AVFilterFormats *avff;
 175     int i, ret, depth = 0, be = 0;
 176
 177     if (!ctx->inputs[0]->in_formats ||
 178         !ctx->inputs[0]->in_formats->nb_formats) {
 179         return AVERROR(EAGAIN);
 180     }
 181
 182     avff = ctx->inputs[0]->in_formats;
 183     desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[0]);
 184     depth = desc->comp[0].depth;
 185     be = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE;
 186     if (be) {
 187         in_pixfmts = in_pixfmts_be;
 188     } else {
 189         in_pixfmts = in_pixfmts_le;
 190     }
 191     if (!ctx->inputs[0]->out_formats)
 192         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(in_pixfmts), &ctx->inputs[0]->out_formats)) < 0)
 193             return ret;
 194
 195     for (i = 1; i < avff->nb_formats; i++) {
 196         desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[i]);
 197         if (depth != desc->comp[0].depth ||
 198             be    != (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)) {
 199             return AVERROR(EAGAIN);
 200         }
 201     }
 202
 203     if (depth == 8)
 204         out_pixfmts = out8_pixfmts;
 205     else if (!be && depth == 9)
 206         out_pixfmts = out9le_pixfmts;
 207     else if (be && depth == 9)
 208         out_pixfmts = out9be_pixfmts;
 209     else if (!be && depth == 10)
 210         out_pixfmts = out10le_pixfmts;
 211     else if (be && depth == 10)
 212         out_pixfmts = out10be_pixfmts;
 213     else if (!be && depth == 12)
 214         out_pixfmts = out12le_pixfmts;
 215     else if (be && depth == 12)
 216         out_pixfmts = out12be_pixfmts;
 217     else if (!be && depth == 14)
 218         out_pixfmts = out14le_pixfmts;
 219     else if (be && depth == 14)
 220         out_pixfmts = out14be_pixfmts;
 221     else if (be)
 222         out_pixfmts = out16be_pixfmts;
 223     else
 224         out_pixfmts = out16le_pixfmts;
 225
 226     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 227         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(out_pixfmts), &ctx->outputs[i]->in_formats)) < 0)
 228             return ret;
 229     return 0;
 230 }
 231
 232 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 233 {
 234     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 235     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 236     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 237     int plane_avail, ret, i;
 238     uint8_t rgba_map[4];
 239
 240     plane_avail = ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? PLANE_R|PLANE_G|PLANE_B :
 241                                                  PLANE_Y |
 242                                 ((desc->nb_components > 2) ? PLANE_U|PLANE_V : 0)) |
 243                   ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) ? PLANE_A : 0);
 244     if (s->requested_planes & ~plane_avail) {
 245         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Requested planes not available.\n");
 246         return AVERROR(EINVAL);
 247     }
 248     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 249         return ret;
 250
 251     s->depth = desc->comp[0].depth >> 3;
 252     s->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 253     s->is_packed = !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) &&
 254                     (desc->nb_components > 1);
 255     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) {
 256         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
 257         for (i = 0; i < 4; i++)
 258             s->map[i] = rgba_map[s->map[i]];
 259     }
 260
 261     return 0;
 262 }
 263
 264 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 265 {
 266     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 267     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 268     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 269     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 270     const int output = outlink->srcpad - ctx->output_pads;
 271
 272     if (s->map[output] == 1 || s->map[output] == 2) {
 273         outlink->h = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, desc->log2_chroma_h);
 274         outlink->w = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, desc->log2_chroma_w);
 275     }
 276
 277     return 0;
 278 }
 279
 280 static void extract_from_packed(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 281                                 const uint8_t *src, int src_linesize,
 282                                 int width, int height,
 283                                 int depth, int step, int comp)
 284 {
 285     int x, y;
 286
 287     for (y = 0; y < height; y++) {
 288         switch (depth) {
 289         case 1:
 290             for (x = 0; x < width; x++)
 291                 dst[x] = src[x * step + comp];
 292             break;
 293         case 2:
 294             for (x = 0; x < width; x++) {
 295                 dst[x * 2    ] = src[x * step + comp * 2    ];
 296                 dst[x * 2 + 1] = src[x * step + comp * 2 + 1];
 297             }
 298             break;
 299         }
 300         dst += dst_linesize;
 301         src += src_linesize;
 302     }
 303 }
 304
 305 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 306 {
 307     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 308     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 309     int i, eof = 0, ret = 0;
 310
 311     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++) {
 312         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[i];
 313         const int idx = s->map[i];
 314         AVFrame *out;
 315
 316         if (outlink->status_in)
 317             continue;
 318
 319         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 320         if (!out) {
 321             ret = AVERROR(ENOMEM);
 322             break;
 323         }
 324         av_frame_copy_props(out, frame);
 325
 326         if (s->is_packed) {
 327             extract_from_packed(out->data[0], out->linesize[0],
 328                                 frame->data[0], frame->linesize[0],
 329                                 outlink->w, outlink->h,
 330                                 s->depth,
 331                                 s->step, idx);
 332         } else {
 333             av_image_copy_plane(out->data[0], out->linesize[0],
 334                                 frame->data[idx], frame->linesize[idx],
 335                                 s->linesize[idx], outlink->h);
 336         }
 337
 338         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 339         if (ret == AVERROR_EOF)
 340             eof++;
 341         else if (ret < 0)
 342             break;
 343     }
 344     av_frame_free(&frame);
 345
 346     if (eof == ctx->nb_outputs)
 347         ret = AVERROR_EOF;
 348     else if (ret == AVERROR_EOF)
 349         ret = 0;
 350     return ret;
 351 }
 352
 353 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 354 {
 355     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 356     int planes = (s->requested_planes & 0xf) | (s->requested_planes >> 4);
 357     int i, ret;
 358
 359     for (i = 0; i < 4; i++) {
 360         char *name;
 361         AVFilterPad pad = { 0 };
 362
 363         if (!(planes & (1 << i)))
 364             continue;
 365
 366         name = av_asprintf("out%d", ctx->nb_outputs);
 367         if (!name)
 368             return AVERROR(ENOMEM);
 369         s->map[ctx->nb_outputs] = i;
 370         pad.name = name;
 371         pad.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 372         pad.config_props = config_output;
 373
 374         if ((ret = ff_insert_outpad(ctx, ctx->nb_outputs, &pad)) < 0) {
 375             av_freep(&pad.name);
 376             return ret;
 377         }
 378     }
 379
 380     return 0;
 381 }
 382
 383 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 384 {
 385     int i;
 386
 387     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 388         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 389 }
 390
 391 static const AVFilterPad extractplanes_inputs[] = {
 392     {
 393         .name         = "default",
 394         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 395         .filter_frame = filter_frame,
 396         .config_props = config_input,
 397     },
 398     { NULL }
 399 };
 400
 401 AVFilter ff_vf_extractplanes = {
 402     .name          = "extractplanes",
 403     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract planes as grayscale frames."),
 404     .priv_size     = sizeof(ExtractPlanesContext),
 405     .priv_class    = &extractplanes_class,
 406     .init          = init,
 407     .uninit        = uninit,
 408     .query_formats = query_formats,
 409     .inputs        = extractplanes_inputs,
 410     .outputs       = NULL,
 411     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 412 };
 413
 414 #if CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER
 415
 416 static av_cold int init_alphaextract(AVFilterContext *ctx)
 417 {
 418     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 419
 420     s->requested_planes = PLANE_A;
 421
 422     return init(ctx);
 423 }
 424
 425 AVFilter ff_vf_alphaextract = {
 426     .name           = "alphaextract",
 427     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract an alpha channel as a "
 428                       "grayscale image component."),
 429     .priv_size      = sizeof(ExtractPlanesContext),
 430     .init           = init_alphaextract,
 431     .uninit         = uninit,
 432     .query_formats  = query_formats,
 433     .inputs         = extractplanes_inputs,
 434     .outputs        = NULL,
 435     .flags          = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 436 };
 437 #endif  /* CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER */