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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2019 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/intreadwrite.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/pixdesc.h"
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "formats.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "video.h"
  30
  31 typedef struct LagfunContext {
  32     const AVClass *class;
  33     const AVPixFmtDescriptor *desc;
  34     float decay;
  35     int planes;
  36
  37     int depth;
  38     int nb_planes;
  39     int linesize[4];
  40     int height[4];
  41
  42     AVFrame *old;
  43
  44     int (*lagfun)(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs);
  45 } LagfunContext;
  46
  47 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  48 {
  49     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
  50         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9,
  51         AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14,
  52         AV_PIX_FMT_GRAY16,
  53         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
  54         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
  55         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
  56         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
  57         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
  58         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
  59         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  60         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  61         AV_PIX_FMT_YUV440P10,
  62         AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV420P12,
  63         AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  64         AV_PIX_FMT_YUV444P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV420P14,
  65         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  66         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  67         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  68         AV_PIX_FMT_NONE
  69     };
  70     AVFilterFormats *formats = ff_make_format_list(pixel_fmts);
  71     if (!formats)
  72         return AVERROR(ENOMEM);
  73     return ff_set_common_formats(ctx, formats);
  74 }
  75
  76 typedef struct ThreadData {
  77     AVFrame *in, *out, *old;
  78 } ThreadData;
  79
  80 static int lagfun_frame8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  81 {
  82     LagfunContext *s = ctx->priv;
  83     const float decay = s->decay;
  84     ThreadData *td = arg;
  85     AVFrame *in = td->in;
  86     AVFrame *out = td->out;
  87     AVFrame *old = td->old;
  88
  89     for (int p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
  90         const int slice_start = (s->height[p] * jobnr) / nb_jobs;
  91         const int slice_end = (s->height[p] * (jobnr+1)) / nb_jobs;
  92         const uint8_t *src = in->data[p] + slice_start * in->linesize[p];
  93         const uint8_t *osrc = old->data[p] + slice_start * old->linesize[p];
  94         uint8_t *dst = out->data[p] + slice_start * out->linesize[p];
  95
  96         if (!((1 << p) & s->planes)) {
  97             av_image_copy_plane(dst, out->linesize[p],
  98                                 src, in->linesize[p],
  99                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 100             continue;
 101         }
 102
 103         for (int y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 104             for (int x = 0; x < s->linesize[p]; x++)
 105                 dst[x] = FFMAX(src[x], osrc[x] * decay);
 106
 107             src += in->linesize[p];
 108             osrc += old->linesize[p];
 109             dst += out->linesize[p];
 110         }
 111     }
 112
 113     return 0;
 114 }
 115
 116 static int lagfun_frame16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 117 {
 118     LagfunContext *s = ctx->priv;
 119     const float decay = s->decay;
 120     ThreadData *td = arg;
 121     AVFrame *in = td->in;
 122     AVFrame *out = td->out;
 123     AVFrame *old = td->old;
 124
 125     for (int p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 126         const int slice_start = (s->height[p] * jobnr) / nb_jobs;
 127         const int slice_end = (s->height[p] * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 128         const uint16_t *src = (const uint16_t *)in->data[p] + slice_start * in->linesize[p] / 2;
 129         const uint16_t *osrc = (const uint16_t *)old->data[p] + slice_start * old->linesize[p] / 2;
 130         uint16_t *dst = (uint16_t *)out->data[p] + slice_start * out->linesize[p] / 2;
 131
 132         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 133             av_image_copy_plane((uint8_t *)dst, out->linesize[p],
 134                                 (uint8_t *)src, in->linesize[p],
 135                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 136             continue;
 137         }
 138
 139         for (int y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 140             for (int x = 0; x < s->linesize[p] / 2; x++)
 141                 dst[x] = FFMAX(src[x], osrc[x] * decay);
 142
 143             src += in->linesize[p] / 2;
 144             osrc += old->linesize[p] / 2;
 145             dst += out->linesize[p] / 2;
 146         }
 147     }
 148
 149     return 0;
 150 }
 151
 152 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 153 {
 154     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 155     LagfunContext *s = ctx->priv;
 156     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 157     int ret;
 158
 159     s->desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 160     if (!s->desc)
 161         return AVERROR_BUG;
 162     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(outlink->format);
 163     s->depth = s->desc->comp[0].depth;
 164     s->lagfun = s->depth <= 8 ? lagfun_frame8 : lagfun_frame16;
 165
 166     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 167         return ret;
 168
 169     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, s->desc->log2_chroma_h);
 170     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 171
 172     return 0;
 173 }
 174
 175 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 176 {
 177     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 178     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 179     LagfunContext *s = ctx->priv;
 180     ThreadData td;
 181     AVFrame *out;
 182
 183     if (!s->old) {
 184         s->old = av_frame_clone(in);
 185         return ff_filter_frame(outlink, in);
 186     }
 187
 188     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 189     if (!out) {
 190         av_frame_free(&in);
 191         return AVERROR(ENOMEM);
 192     }
 193     out->pts = in->pts;
 194
 195     td.out = out;
 196     td.in = in;
 197     td.old = s->old;
 198     ctx->internal->execute(ctx, s->lagfun, &td, NULL, FFMIN(s->height[1], ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 199
 200     av_frame_free(&s->old);
 201     av_frame_free(&in);
 202     s->old = av_frame_clone(out);
 203     return ff_filter_frame(outlink, out);
 204 }
 205
 206 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 207 {
 208     LagfunContext *s = ctx->priv;
 209
 210     av_frame_free(&s->old);
 211 }
 212
 213 #define OFFSET(x) offsetof(LagfunContext, x)
 214 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 215
 216 static const AVOption lagfun_options[] = {
 217     { "decay",  "set decay",                 OFFSET(decay),  AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=.95},  0,  1,  FLAGS },
 218     { "planes", "set what planes to filter", OFFSET(planes), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64=15},   0, 15,  FLAGS },
 219     { NULL },
 220 };
 221
 222 static const AVFilterPad inputs[] = {
 223     {
 224         .name          = "default",
 225         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 226         .filter_frame  = filter_frame,
 227     },
 228     { NULL }
 229 };
 230
 231 static const AVFilterPad outputs[] = {
 232     {
 233         .name          = "default",
 234         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 235         .config_props  = config_output,
 236     },
 237     { NULL }
 238 };
 239
 240 AVFILTER_DEFINE_CLASS(lagfun);
 241
 242 AVFilter ff_vf_lagfun = {
 243     .name          = "lagfun",
 244     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Slowly update darker pixels."),
 245     .priv_size     = sizeof(LagfunContext),
 246     .priv_class    = &lagfun_class,
 247     .query_formats = query_formats,
 248     .uninit        = uninit,
 249     .outputs       = outputs,
 250     .inputs        = inputs,
 251     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 252 };