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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013 Clément Bœsch
   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/opt.h"
  22 #include "libavutil/bprint.h"
  23 #include "libavutil/eval.h"
  24 #include "libavutil/file.h"
  25 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/pixdesc.h"
  28 #include "avfilter.h"
  29 #include "drawutils.h"
  30 #include "formats.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "video.h"
  33
  34 #define R 0
  35 #define G 1
  36 #define B 2
  37 #define A 3
  38
  39 struct keypoint {
  40     double x, y;
  41     struct keypoint *next;
  42 };
  43
  44 #define NB_COMP 3
  45
  46 enum preset {
  47     PRESET_NONE,
  48     PRESET_COLOR_NEGATIVE,
  49     PRESET_CROSS_PROCESS,
  50     PRESET_DARKER,
  51     PRESET_INCREASE_CONTRAST,
  52     PRESET_LIGHTER,
  53     PRESET_LINEAR_CONTRAST,
  54     PRESET_MEDIUM_CONTRAST,
  55     PRESET_NEGATIVE,
  56     PRESET_STRONG_CONTRAST,
  57     PRESET_VINTAGE,
  58     NB_PRESETS,
  59 };
  60
  61 typedef struct CurvesContext {
  62     const AVClass *class;
  63     int preset;
  64     char *comp_points_str[NB_COMP + 1];
  65     char *comp_points_str_all;
  66     uint16_t *graph[NB_COMP + 1];
  67     int lut_size;
  68     char *psfile;
  69     uint8_t rgba_map[4];
  70     int step;
  71     char *plot_filename;
  72     int saved_plot;
  73     int is_16bit;
  74     int depth;
  75     int parsed_psfile;
  76
  77     int (*filter_slice)(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs);
  78 } CurvesContext;
  79
  80 typedef struct ThreadData {
  81     AVFrame *in, *out;
  82 } ThreadData;
  83
  84 #define OFFSET(x) offsetof(CurvesContext, x)
  85 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  86 static const AVOption curves_options[] = {
  87     { "preset", "select a color curves preset", OFFSET(preset), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=PRESET_NONE}, PRESET_NONE, NB_PRESETS-1, FLAGS, "preset_name" },
  88         { "none",               NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_NONE},                 0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  89         { "color_negative",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_COLOR_NEGATIVE},       0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  90         { "cross_process",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_CROSS_PROCESS},        0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  91         { "darker",             NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_DARKER},               0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  92         { "increase_contrast",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_INCREASE_CONTRAST},    0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  93         { "lighter",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_LIGHTER},              0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  94         { "linear_contrast",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_LINEAR_CONTRAST},      0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  95         { "medium_contrast",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_MEDIUM_CONTRAST},      0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  96         { "negative",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_NEGATIVE},             0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  97         { "strong_contrast",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_STRONG_CONTRAST},      0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  98         { "vintage",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_VINTAGE},              0, 0, FLAGS, "preset_name" },
  99     { "master","set master points coordinates",OFFSET(comp_points_str[NB_COMP]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 100     { "m",     "set master points coordinates",OFFSET(comp_points_str[NB_COMP]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 101     { "red",   "set red points coordinates",   OFFSET(comp_points_str[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 102     { "r",     "set red points coordinates",   OFFSET(comp_points_str[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 103     { "green", "set green points coordinates", OFFSET(comp_points_str[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 104     { "g",     "set green points coordinates", OFFSET(comp_points_str[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 105     { "blue",  "set blue points coordinates",  OFFSET(comp_points_str[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 106     { "b",     "set blue points coordinates",  OFFSET(comp_points_str[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 107     { "all",   "set points coordinates for all components", OFFSET(comp_points_str_all), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 108     { "psfile", "set Photoshop curves file name", OFFSET(psfile), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 109     { "plot", "save Gnuplot script of the curves in specified file", OFFSET(plot_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 110     { NULL }
 111 };
 112
 113 AVFILTER_DEFINE_CLASS(curves);
 114
 115 static const struct {
 116     const char *r;
 117     const char *g;
 118     const char *b;
 119     const char *master;
 120 } curves_presets[] = {
 121     [PRESET_COLOR_NEGATIVE] = {
 122         "0.129/1 0.466/0.498 0.725/0",
 123         "0.109/1 0.301/0.498 0.517/0",
 124         "0.098/1 0.235/0.498 0.423/0",
 125     },
 126     [PRESET_CROSS_PROCESS] = {
 127         "0/0 0.25/0.156 0.501/0.501 0.686/0.745 1/1",
 128         "0/0 0.25/0.188 0.38/0.501 0.745/0.815 1/0.815",
 129         "0/0 0.231/0.094 0.709/0.874 1/1",
 130     },
 131     [PRESET_DARKER]             = { .master = "0/0 0.5/0.4 1/1" },
 132     [PRESET_INCREASE_CONTRAST]  = { .master = "0/0 0.149/0.066 0.831/0.905 0.905/0.98 1/1" },
 133     [PRESET_LIGHTER]            = { .master = "0/0 0.4/0.5 1/1" },
 134     [PRESET_LINEAR_CONTRAST]    = { .master = "0/0 0.305/0.286 0.694/0.713 1/1" },
 135     [PRESET_MEDIUM_CONTRAST]    = { .master = "0/0 0.286/0.219 0.639/0.643 1/1" },
 136     [PRESET_NEGATIVE]           = { .master = "0/1 1/0" },
 137     [PRESET_STRONG_CONTRAST]    = { .master = "0/0 0.301/0.196 0.592/0.6 0.686/0.737 1/1" },
 138     [PRESET_VINTAGE] = {
 139         "0/0.11 0.42/0.51 1/0.95",
 140         "0/0 0.50/0.48 1/1",
 141         "0/0.22 0.49/0.44 1/0.8",
 142     }
 143 };
 144
 145 static struct keypoint *make_point(double x, double y, struct keypoint *next)
 146 {
 147     struct keypoint *point = av_mallocz(sizeof(*point));
 148
 149     if (!point)
 150         return NULL;
 151     point->x = x;
 152     point->y = y;
 153     point->next = next;
 154     return point;
 155 }
 156
 157 static int parse_points_str(AVFilterContext *ctx, struct keypoint **points, const char *s,
 158                             int lut_size)
 159 {
 160     char *p = (char *)s; // strtod won't alter the string
 161     struct keypoint *last = NULL;
 162     const int scale = lut_size - 1;
 163
 164     /* construct a linked list based on the key points string */
 165     while (p && *p) {
 166         struct keypoint *point = make_point(0, 0, NULL);
 167         if (!point)
 168             return AVERROR(ENOMEM);
 169         point->x = av_strtod(p, &p); if (p && *p) p++;
 170         point->y = av_strtod(p, &p); if (p && *p) p++;
 171         if (point->x < 0 || point->x > 1 || point->y < 0 || point->y > 1) {
 172             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid key point coordinates (%f;%f), "
 173                    "x and y must be in the [0;1] range.\n", point->x, point->y);
 174             return AVERROR(EINVAL);
 175         }
 176         if (!*points)
 177             *points = point;
 178         if (last) {
 179             if ((int)(last->x * scale) >= (int)(point->x * scale)) {
 180                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Key point coordinates (%f;%f) "
 181                        "and (%f;%f) are too close from each other or not "
 182                        "strictly increasing on the x-axis\n",
 183                        last->x, last->y, point->x, point->y);
 184                 return AVERROR(EINVAL);
 185             }
 186             last->next = point;
 187         }
 188         last = point;
 189     }
 190
 191     if (*points && !(*points)->next) {
 192         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Only one point (at (%f;%f)) is defined, "
 193                "this is unlikely to behave as you expect. You probably want"
 194                "at least 2 points.",
 195                (*points)->x, (*points)->y);
 196     }
 197
 198     return 0;
 199 }
 200
 201 static int get_nb_points(const struct keypoint *d)
 202 {
 203     int n = 0;
 204     while (d) {
 205         n++;
 206         d = d->next;
 207     }
 208     return n;
 209 }
 210
 211 /**
 212  * Natural cubic spline interpolation
 213  * Finding curves using Cubic Splines notes by Steven Rauch and John Stockie.
 214  * @see http://people.math.sfu.ca/~stockie/teaching/macm316/notes/splines.pdf
 215  */
 216
 217 #define CLIP(v) (nbits == 8 ? av_clip_uint8(v) : av_clip_uintp2_c(v, nbits))
 218
 219 static inline int interpolate(void *log_ctx, uint16_t *y,
 220                               const struct keypoint *points, int nbits)
 221 {
 222     int i, ret = 0;
 223     const struct keypoint *point = points;
 224     double xprev = 0;
 225     const int lut_size = 1<<nbits;
 226     const int scale = lut_size - 1;
 227
 228     double (*matrix)[3];
 229     double *h, *r;
 230     const int n = get_nb_points(points); // number of splines
 231
 232     if (n == 0) {
 233         for (i = 0; i < lut_size; i++)
 234             y[i] = i;
 235         return 0;
 236     }
 237
 238     if (n == 1) {
 239         for (i = 0; i < lut_size; i++)
 240             y[i] = CLIP(point->y * scale);
 241         return 0;
 242     }
 243
 244     matrix = av_calloc(n, sizeof(*matrix));
 245     h = av_malloc((n - 1) * sizeof(*h));
 246     r = av_calloc(n, sizeof(*r));
 247
 248     if (!matrix || !h || !r) {
 249         ret = AVERROR(ENOMEM);
 250         goto end;
 251     }
 252
 253     /* h(i) = x(i+1) - x(i) */
 254     i = -1;
 255     for (point = points; point; point = point->next) {
 256         if (i != -1)
 257             h[i] = point->x - xprev;
 258         xprev = point->x;
 259         i++;
 260     }
 261
 262     /* right-side of the polynomials, will be modified to contains the solution */
 263     point = points;
 264     for (i = 1; i < n - 1; i++) {
 265         const double yp = point->y;
 266         const double yc = point->next->y;
 267         const double yn = point->next->next->y;
 268         r[i] = 6 * ((yn-yc)/h[i] - (yc-yp)/h[i-1]);
 269         point = point->next;
 270     }
 271
 272 #define BD 0 /* sub  diagonal (below main) */
 273 #define MD 1 /* main diagonal (center) */
 274 #define AD 2 /* sup  diagonal (above main) */
 275
 276     /* left side of the polynomials into a tridiagonal matrix. */
 277     matrix[0][MD] = matrix[n - 1][MD] = 1;
 278     for (i = 1; i < n - 1; i++) {
 279         matrix[i][BD] = h[i-1];
 280         matrix[i][MD] = 2 * (h[i-1] + h[i]);
 281         matrix[i][AD] = h[i];
 282     }
 283
 284     /* tridiagonal solving of the linear system */
 285     for (i = 1; i < n; i++) {
 286         const double den = matrix[i][MD] - matrix[i][BD] * matrix[i-1][AD];
 287         const double k = den ? 1./den : 1.;
 288         matrix[i][AD] *= k;
 289         r[i] = (r[i] - matrix[i][BD] * r[i - 1]) * k;
 290     }
 291     for (i = n - 2; i >= 0; i--)
 292         r[i] = r[i] - matrix[i][AD] * r[i + 1];
 293
 294     point = points;
 295
 296     /* left padding */
 297     for (i = 0; i < (int)(point->x * scale); i++)
 298         y[i] = CLIP(point->y * scale);
 299
 300     /* compute the graph with x=[x0..xN] */
 301     i = 0;
 302     av_assert0(point->next); // always at least 2 key points
 303     while (point->next) {
 304         const double yc = point->y;
 305         const double yn = point->next->y;
 306
 307         const double a = yc;
 308         const double b = (yn-yc)/h[i] - h[i]*r[i]/2. - h[i]*(r[i+1]-r[i])/6.;
 309         const double c = r[i] / 2.;
 310         const double d = (r[i+1] - r[i]) / (6.*h[i]);
 311
 312         int x;
 313         const int x_start = point->x       * scale;
 314         const int x_end   = point->next->x * scale;
 315
 316         av_assert0(x_start >= 0 && x_start < lut_size &&
 317                    x_end   >= 0 && x_end   < lut_size);
 318
 319         for (x = x_start; x <= x_end; x++) {
 320             const double xx = (x - x_start) * 1./scale;
 321             const double yy = a + b*xx + c*xx*xx + d*xx*xx*xx;
 322             y[x] = CLIP(yy * scale);
 323             av_log(log_ctx, AV_LOG_DEBUG, "f(%f)=%f -> y[%d]=%d\n", xx, yy, x, y[x]);
 324         }
 325
 326         point = point->next;
 327         i++;
 328     }
 329
 330     /* right padding */
 331     for (i = (int)(point->x * scale); i < lut_size; i++)
 332         y[i] = CLIP(point->y * scale);
 333
 334 end:
 335     av_free(matrix);
 336     av_free(h);
 337     av_free(r);
 338     return ret;
 339 }
 340
 341 #define DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(nbits)                                     \
 342 static int interpolate##nbits(void *log_ctx, uint16_t *y,                   \
 343                               const struct keypoint *points)                \
 344 {                                                                           \
 345     return interpolate(log_ctx, y, points, nbits);                          \
 346 }
 347
 348 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(8)
 349 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(9)
 350 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(10)
 351 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(12)
 352 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(14)
 353 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(16)
 354
 355 static int parse_psfile(AVFilterContext *ctx, const char *fname)
 356 {
 357     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 358     uint8_t *buf;
 359     size_t size;
 360     int i, ret, av_unused(version), nb_curves;
 361     AVBPrint ptstr;
 362     static const int comp_ids[] = {3, 0, 1, 2};
 363
 364     av_bprint_init(&ptstr, 0, AV_BPRINT_SIZE_AUTOMATIC);
 365
 366     ret = av_file_map(fname, &buf, &size, 0, NULL);
 367     if (ret < 0)
 368         return ret;
 369
 370 #define READ16(dst) do {                \
 371     if (size < 2) {                     \
 372         ret = AVERROR_INVALIDDATA;      \
 373         goto end;                       \
 374     }                                   \
 375     dst = AV_RB16(buf);                 \
 376     buf  += 2;                          \
 377     size -= 2;                          \
 378 } while (0)
 379
 380     READ16(version);
 381     READ16(nb_curves);
 382     for (i = 0; i < FFMIN(nb_curves, FF_ARRAY_ELEMS(comp_ids)); i++) {
 383         int nb_points, n;
 384         av_bprint_clear(&ptstr);
 385         READ16(nb_points);
 386         for (n = 0; n < nb_points; n++) {
 387             int y, x;
 388             READ16(y);
 389             READ16(x);
 390             av_bprintf(&ptstr, "%f/%f ", x / 255., y / 255.);
 391         }
 392         if (*ptstr.str) {
 393             char **pts = &curves->comp_points_str[comp_ids[i]];
 394             if (!*pts) {
 395                 *pts = av_strdup(ptstr.str);
 396                 av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "curves %d (intid=%d) [%d points]: [%s]\n",
 397                        i, comp_ids[i], nb_points, *pts);
 398                 if (!*pts) {
 399                     ret = AVERROR(ENOMEM);
 400                     goto end;
 401                 }
 402             }
 403         }
 404     }
 405 end:
 406     av_bprint_finalize(&ptstr, NULL);
 407     av_file_unmap(buf, size);
 408     return ret;
 409 }
 410
 411 static int dump_curves(const char *fname, uint16_t *graph[NB_COMP + 1],
 412                        struct keypoint *comp_points[NB_COMP + 1],
 413                        int lut_size)
 414 {
 415     int i;
 416     AVBPrint buf;
 417     const double scale = 1. / (lut_size - 1);
 418     static const char * const colors[] = { "red", "green", "blue", "#404040", };
 419     FILE *f = av_fopen_utf8(fname, "w");
 420
 421     av_assert0(FF_ARRAY_ELEMS(colors) == NB_COMP + 1);
 422
 423     if (!f) {
 424         int ret = AVERROR(errno);
 425         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open file '%s' for writing: %s\n",
 426                fname, av_err2str(ret));
 427         return ret;
 428     }
 429
 430     av_bprint_init(&buf, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 431
 432     av_bprintf(&buf, "set xtics 0.1\n");
 433     av_bprintf(&buf, "set ytics 0.1\n");
 434     av_bprintf(&buf, "set size square\n");
 435     av_bprintf(&buf, "set grid\n");
 436
 437     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(colors); i++) {
 438         av_bprintf(&buf, "%s'-' using 1:2 with lines lc '%s' title ''",
 439                    i ? ", " : "plot ", colors[i]);
 440         if (comp_points[i])
 441             av_bprintf(&buf, ", '-' using 1:2 with points pointtype 3 lc '%s' title ''",
 442                     colors[i]);
 443     }
 444     av_bprintf(&buf, "\n");
 445
 446     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(colors); i++) {
 447         int x;
 448
 449         /* plot generated values */
 450         for (x = 0; x < lut_size; x++)
 451             av_bprintf(&buf, "%f %f\n", x * scale, graph[i][x] * scale);
 452         av_bprintf(&buf, "e\n");
 453
 454         /* plot user knots */
 455         if (comp_points[i]) {
 456             const struct keypoint *point = comp_points[i];
 457
 458             while (point) {
 459                 av_bprintf(&buf, "%f %f\n", point->x, point->y);
 460                 point = point->next;
 461             }
 462             av_bprintf(&buf, "e\n");
 463         }
 464     }
 465
 466     fwrite(buf.str, 1, buf.len, f);
 467     fclose(f);
 468     av_bprint_finalize(&buf, NULL);
 469     return 0;
 470 }
 471
 472 static av_cold int curves_init(AVFilterContext *ctx)
 473 {
 474     int i, ret;
 475     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 476     char **pts = curves->comp_points_str;
 477     const char *allp = curves->comp_points_str_all;
 478
 479     //if (!allp && curves->preset != PRESET_NONE && curves_presets[curves->preset].all)
 480     //    allp = curves_presets[curves->preset].all;
 481
 482     if (allp) {
 483         for (i = 0; i < NB_COMP; i++) {
 484             if (!pts[i])
 485                 pts[i] = av_strdup(allp);
 486             if (!pts[i])
 487                 return AVERROR(ENOMEM);
 488         }
 489     }
 490
 491     if (curves->psfile && !curves->parsed_psfile) {
 492         ret = parse_psfile(ctx, curves->psfile);
 493         if (ret < 0)
 494             return ret;
 495         curves->parsed_psfile = 1;
 496     }
 497
 498     if (curves->preset != PRESET_NONE) {
 499 #define SET_COMP_IF_NOT_SET(n, name) do {                           \
 500     if (!pts[n] && curves_presets[curves->preset].name) {           \
 501         pts[n] = av_strdup(curves_presets[curves->preset].name);    \
 502         if (!pts[n])                                                \
 503             return AVERROR(ENOMEM);                                 \
 504     }                                                               \
 505 } while (0)
 506         SET_COMP_IF_NOT_SET(0, r);
 507         SET_COMP_IF_NOT_SET(1, g);
 508         SET_COMP_IF_NOT_SET(2, b);
 509         SET_COMP_IF_NOT_SET(3, master);
 510         curves->preset = PRESET_NONE;
 511     }
 512
 513     return 0;
 514 }
 515
 516 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 517 {
 518     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 519         AV_PIX_FMT_RGB24,  AV_PIX_FMT_BGR24,
 520         AV_PIX_FMT_RGBA,   AV_PIX_FMT_BGRA,
 521         AV_PIX_FMT_ARGB,   AV_PIX_FMT_ABGR,
 522         AV_PIX_FMT_0RGB,   AV_PIX_FMT_0BGR,
 523         AV_PIX_FMT_RGB0,   AV_PIX_FMT_BGR0,
 524         AV_PIX_FMT_RGB48,  AV_PIX_FMT_BGR48,
 525         AV_PIX_FMT_RGBA64, AV_PIX_FMT_BGRA64,
 526         AV_PIX_FMT_GBRP,   AV_PIX_FMT_GBRAP,
 527         AV_PIX_FMT_GBRP9,
 528         AV_PIX_FMT_GBRP10, AV_PIX_FMT_GBRAP10,
 529         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRAP12,
 530         AV_PIX_FMT_GBRP14,
 531         AV_PIX_FMT_GBRP16, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
 532         AV_PIX_FMT_NONE
 533     };
 534     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 535     if (!fmts_list)
 536         return AVERROR(ENOMEM);
 537     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 538 }
 539
 540 static int filter_slice_packed(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 541 {
 542     int x, y;
 543     const CurvesContext *curves = ctx->priv;
 544     const ThreadData *td = arg;
 545     const AVFrame *in  = td->in;
 546     const AVFrame *out = td->out;
 547     const int direct = out == in;
 548     const int step = curves->step;
 549     const uint8_t r = curves->rgba_map[R];
 550     const uint8_t g = curves->rgba_map[G];
 551     const uint8_t b = curves->rgba_map[B];
 552     const uint8_t a = curves->rgba_map[A];
 553     const int slice_start = (in->height *  jobnr   ) / nb_jobs;
 554     const int slice_end   = (in->height * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 555
 556     if (curves->is_16bit) {
 557         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 558             uint16_t       *dstp = (      uint16_t *)(out->data[0] + y * out->linesize[0]);
 559             const uint16_t *srcp = (const uint16_t *)(in ->data[0] + y *  in->linesize[0]);
 560
 561             for (x = 0; x < in->width * step; x += step) {
 562                 dstp[x + r] = curves->graph[R][srcp[x + r]];
 563                 dstp[x + g] = curves->graph[G][srcp[x + g]];
 564                 dstp[x + b] = curves->graph[B][srcp[x + b]];
 565                 if (!direct && step == 4)
 566                     dstp[x + a] = srcp[x + a];
 567             }
 568         }
 569     } else {
 570         uint8_t       *dst = out->data[0] + slice_start * out->linesize[0];
 571         const uint8_t *src =  in->data[0] + slice_start *  in->linesize[0];
 572
 573         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 574             for (x = 0; x < in->width * step; x += step) {
 575                 dst[x + r] = curves->graph[R][src[x + r]];
 576                 dst[x + g] = curves->graph[G][src[x + g]];
 577                 dst[x + b] = curves->graph[B][src[x + b]];
 578                 if (!direct && step == 4)
 579                     dst[x + a] = src[x + a];
 580             }
 581             dst += out->linesize[0];
 582             src += in ->linesize[0];
 583         }
 584     }
 585     return 0;
 586 }
 587
 588 static int filter_slice_planar(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 589 {
 590     int x, y;
 591     const CurvesContext *curves = ctx->priv;
 592     const ThreadData *td = arg;
 593     const AVFrame *in  = td->in;
 594     const AVFrame *out = td->out;
 595     const int direct = out == in;
 596     const int step = curves->step;
 597     const uint8_t r = curves->rgba_map[R];
 598     const uint8_t g = curves->rgba_map[G];
 599     const uint8_t b = curves->rgba_map[B];
 600     const uint8_t a = curves->rgba_map[A];
 601     const int slice_start = (in->height *  jobnr   ) / nb_jobs;
 602     const int slice_end   = (in->height * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 603
 604     if (curves->is_16bit) {
 605         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 606             uint16_t       *dstrp = (      uint16_t *)(out->data[r] + y * out->linesize[r]);
 607             uint16_t       *dstgp = (      uint16_t *)(out->data[g] + y * out->linesize[g]);
 608             uint16_t       *dstbp = (      uint16_t *)(out->data[b] + y * out->linesize[b]);
 609             uint16_t       *dstap = (      uint16_t *)(out->data[a] + y * out->linesize[a]);
 610             const uint16_t *srcrp = (const uint16_t *)(in ->data[r] + y *  in->linesize[r]);
 611             const uint16_t *srcgp = (const uint16_t *)(in ->data[g] + y *  in->linesize[g]);
 612             const uint16_t *srcbp = (const uint16_t *)(in ->data[b] + y *  in->linesize[b]);
 613             const uint16_t *srcap = (const uint16_t *)(in ->data[a] + y *  in->linesize[a]);
 614
 615             for (x = 0; x < in->width; x++) {
 616                 dstrp[x] = curves->graph[R][srcrp[x]];
 617                 dstgp[x] = curves->graph[G][srcgp[x]];
 618                 dstbp[x] = curves->graph[B][srcbp[x]];
 619                 if (!direct && step == 4)
 620                     dstap[x] = srcap[x];
 621             }
 622         }
 623     } else {
 624         uint8_t       *dstr = out->data[r] + slice_start * out->linesize[r];
 625         uint8_t       *dstg = out->data[g] + slice_start * out->linesize[g];
 626         uint8_t       *dstb = out->data[b] + slice_start * out->linesize[b];
 627         uint8_t       *dsta = out->data[a] + slice_start * out->linesize[a];
 628         const uint8_t *srcr =  in->data[r] + slice_start *  in->linesize[r];
 629         const uint8_t *srcg =  in->data[g] + slice_start *  in->linesize[g];
 630         const uint8_t *srcb =  in->data[b] + slice_start *  in->linesize[b];
 631         const uint8_t *srca =  in->data[a] + slice_start *  in->linesize[a];
 632
 633         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 634             for (x = 0; x < in->width; x++) {
 635                 dstr[x] = curves->graph[R][srcr[x]];
 636                 dstg[x] = curves->graph[G][srcg[x]];
 637                 dstb[x] = curves->graph[B][srcb[x]];
 638                 if (!direct && step == 4)
 639                     dsta[x] = srca[x];
 640             }
 641             dstr += out->linesize[r];
 642             dstg += out->linesize[g];
 643             dstb += out->linesize[b];
 644             dsta += out->linesize[a];
 645             srcr += in ->linesize[r];
 646             srcg += in ->linesize[g];
 647             srcb += in ->linesize[b];
 648             srca += in ->linesize[a];
 649         }
 650     }
 651     return 0;
 652 }
 653
 654 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 655 {
 656     int i, j, ret;
 657     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 658     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 659     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 660     char **pts = curves->comp_points_str;
 661     struct keypoint *comp_points[NB_COMP + 1] = {0};
 662
 663     ff_fill_rgba_map(curves->rgba_map, inlink->format);
 664     curves->is_16bit = desc->comp[0].depth > 8;
 665     curves->depth = desc->comp[0].depth;
 666     curves->lut_size = 1 << curves->depth;
 667     curves->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> (3 + curves->is_16bit);
 668     curves->filter_slice = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR ? filter_slice_planar : filter_slice_packed;
 669
 670     for (i = 0; i < NB_COMP + 1; i++) {
 671         if (!curves->graph[i])
 672             curves->graph[i] = av_mallocz_array(curves->lut_size, sizeof(*curves->graph[0]));
 673         if (!curves->graph[i])
 674             return AVERROR(ENOMEM);
 675         ret = parse_points_str(ctx, comp_points + i, curves->comp_points_str[i], curves->lut_size);
 676         if (ret < 0)
 677             return ret;
 678         switch (curves->depth) {
 679         case  8: ret = interpolate8 (ctx, curves->graph[i], comp_points[i]); break;
 680         case  9: ret = interpolate9 (ctx, curves->graph[i], comp_points[i]); break;
 681         case 10: ret = interpolate10(ctx, curves->graph[i], comp_points[i]); break;
 682         case 12: ret = interpolate12(ctx, curves->graph[i], comp_points[i]); break;
 683         case 14: ret = interpolate14(ctx, curves->graph[i], comp_points[i]); break;
 684         case 16: ret = interpolate16(ctx, curves->graph[i], comp_points[i]); break;
 685         }
 686         if (ret < 0)
 687             return ret;
 688     }
 689
 690     if (pts[NB_COMP]) {
 691         for (i = 0; i < NB_COMP; i++)
 692             for (j = 0; j < curves->lut_size; j++)
 693                 curves->graph[i][j] = curves->graph[NB_COMP][curves->graph[i][j]];
 694     }
 695
 696     if (av_log_get_level() >= AV_LOG_VERBOSE) {
 697         for (i = 0; i < NB_COMP; i++) {
 698             const struct keypoint *point = comp_points[i];
 699             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "#%d points:", i);
 700             while (point) {
 701                 av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, " (%f;%f)", point->x, point->y);
 702                 point = point->next;
 703             }
 704         }
 705     }
 706
 707     if (curves->plot_filename && !curves->saved_plot) {
 708         dump_curves(curves->plot_filename, curves->graph, comp_points, curves->lut_size);
 709         curves->saved_plot = 1;
 710     }
 711
 712     for (i = 0; i < NB_COMP + 1; i++) {
 713         struct keypoint *point = comp_points[i];
 714         while (point) {
 715             struct keypoint *next = point->next;
 716             av_free(point);
 717             point = next;
 718         }
 719     }
 720
 721     return 0;
 722 }
 723
 724 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 725 {
 726     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 727     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 728     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 729     AVFrame *out;
 730     ThreadData td;
 731
 732     if (av_frame_is_writable(in)) {
 733         out = in;
 734     } else {
 735         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 736         if (!out) {
 737             av_frame_free(&in);
 738             return AVERROR(ENOMEM);
 739         }
 740         av_frame_copy_props(out, in);
 741     }
 742
 743     td.in  = in;
 744     td.out = out;
 745     ctx->internal->execute(ctx, curves->filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 746
 747     if (out != in)
 748         av_frame_free(&in);
 749
 750     return ff_filter_frame(outlink, out);
 751 }
 752
 753 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 754                            char *res, int res_len, int flags)
 755 {
 756     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 757     int ret;
 758
 759     if (!strcmp(cmd, "plot")) {
 760         curves->saved_plot = 0;
 761     } else if (!strcmp(cmd, "all") || !strcmp(cmd, "preset") || !strcmp(cmd, "psfile")) {
 762         if (!strcmp(cmd, "psfile"))
 763             curves->parsed_psfile = 0;
 764         av_freep(&curves->comp_points_str_all);
 765         av_freep(&curves->comp_points_str[0]);
 766         av_freep(&curves->comp_points_str[1]);
 767         av_freep(&curves->comp_points_str[2]);
 768         av_freep(&curves->comp_points_str[NB_COMP]);
 769     } else if (!strcmp(cmd, "red") || !strcmp(cmd, "r")) {
 770         av_freep(&curves->comp_points_str[0]);
 771     } else if (!strcmp(cmd, "green") || !strcmp(cmd, "g")) {
 772         av_freep(&curves->comp_points_str[1]);
 773     } else if (!strcmp(cmd, "blue") || !strcmp(cmd, "b")) {
 774         av_freep(&curves->comp_points_str[2]);
 775     } else if (!strcmp(cmd, "master") || !strcmp(cmd, "m")) {
 776         av_freep(&curves->comp_points_str[NB_COMP]);
 777     }
 778
 779     ret = ff_filter_process_command(ctx, cmd, args, res, res_len, flags);
 780     if (ret < 0)
 781         return ret;
 782
 783     ret = curves_init(ctx);
 784     if (ret < 0)
 785         return ret;
 786     return config_input(ctx->inputs[0]);
 787 }
 788
 789 static av_cold void curves_uninit(AVFilterContext *ctx)
 790 {
 791     int i;
 792     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 793
 794     for (i = 0; i < NB_COMP + 1; i++)
 795         av_freep(&curves->graph[i]);
 796 }
 797
 798 static const AVFilterPad curves_inputs[] = {
 799     {
 800         .name         = "default",
 801         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 802         .filter_frame = filter_frame,
 803         .config_props = config_input,
 804     },
 805     { NULL }
 806 };
 807
 808 static const AVFilterPad curves_outputs[] = {
 809     {
 810         .name = "default",
 811         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 812     },
 813     { NULL }
 814 };
 815
 816 const AVFilter ff_vf_curves = {
 817     .name          = "curves",
 818     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust components curves."),
 819     .priv_size     = sizeof(CurvesContext),
 820     .init          = curves_init,
 821     .uninit        = curves_uninit,
 822     .query_formats = query_formats,
 823     .inputs        = curves_inputs,
 824     .outputs       = curves_outputs,
 825     .priv_class    = &curves_class,
 826     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 827     .process_command = process_command,
 828 };