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

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 /**
  20  * @file
  21  * video scene change detection filter
  22  */
  23
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/imgutils.h"
  26 #include "libavutil/opt.h"
  27 #include "libavutil/pixdesc.h"
  28 #include "libavutil/timestamp.h"
  29
  30 #include "avfilter.h"
  31 #include "filters.h"
  32 #include "scene_sad.h"
  33
  34 typedef struct SCDetContext {
  35     const AVClass *class;
  36
  37     ptrdiff_t width[4];
  38     ptrdiff_t height[4];
  39     int nb_planes;
  40     int bitdepth;
  41     ff_scene_sad_fn sad;
  42     double prev_mafd;
  43     double scene_score;
  44     AVFrame *prev_picref;
  45     double threshold;
  46     int sc_pass;
  47 } SCDetContext;
  48
  49 #define OFFSET(x) offsetof(SCDetContext, x)
  50 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  51 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  52
  53 static const AVOption scdet_options[] = {
  54     { "threshold",   "set scene change detect threshold",        OFFSET(threshold),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE,   {.dbl = 10.},     0,  100., V|F },
  55     { "t",           "set scene change detect threshold",        OFFSET(threshold),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE,   {.dbl = 10.},     0,  100., V|F },
  56     { "sc_pass",     "Set the flag to pass scene change frames", OFFSET(sc_pass),    AV_OPT_TYPE_BOOL,     {.dbl =  0  },    0,    1,  V|F },
  57     { "s",           "Set the flag to pass scene change frames", OFFSET(sc_pass),    AV_OPT_TYPE_BOOL,     {.dbl =  0  },    0,    1,  V|F },
  58     {NULL}
  59 };
  60
  61 AVFILTER_DEFINE_CLASS(scdet);
  62
  63 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  64 {
  65     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  66             AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24, AV_PIX_FMT_RGBA,
  67             AV_PIX_FMT_ABGR, AV_PIX_FMT_BGRA, AV_PIX_FMT_GRAY8,
  68             AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  69             AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
  70             AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  71             AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
  72             AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV420P12,
  73             AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV422P12,
  74             AV_PIX_FMT_YUV444P9, AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
  75             AV_PIX_FMT_NONE
  76     };
  77
  78     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
  79     if (!fmts_list)
  80         return AVERROR(ENOMEM);
  81     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
  82 }
  83
  84 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
  85 {
  86     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
  87     SCDetContext *s = ctx->priv;
  88     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
  89     int is_yuv = !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) &&
  90         (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) &&
  91         desc->nb_components >= 3;
  92
  93     s->bitdepth = desc->comp[0].depth;
  94     s->nb_planes = is_yuv ? 1 : av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
  95
  96     for (int plane = 0; plane < 4; plane++) {
  97         ptrdiff_t line_size = av_image_get_linesize(inlink->format, inlink->w, plane);
  98         s->width[plane] = line_size >> (s->bitdepth > 8);
  99         s->height[plane] = inlink->h >> ((plane == 1 || plane == 2) ? desc->log2_chroma_h : 0);
 100     }
 101
 102     s->sad = ff_scene_sad_get_fn(s->bitdepth == 8 ? 8 : 16);
 103     if (!s->sad)
 104         return AVERROR(EINVAL);
 105
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 110 {
 111     SCDetContext *s = ctx->priv;
 112
 113     av_frame_free(&s->prev_picref);
 114 }
 115
 116 static double get_scene_score(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
 117 {
 118     double ret = 0;
 119     SCDetContext *s = ctx->priv;
 120     AVFrame *prev_picref = s->prev_picref;
 121
 122     if (prev_picref && frame->height == prev_picref->height
 123                     && frame->width  == prev_picref->width) {
 124         uint64_t sad = 0;
 125         double mafd, diff;
 126         uint64_t count = 0;
 127
 128         for (int plane = 0; plane < s->nb_planes; plane++) {
 129             uint64_t plane_sad;
 130             s->sad(prev_picref->data[plane], prev_picref->linesize[plane],
 131                     frame->data[plane], frame->linesize[plane],
 132                     s->width[plane], s->height[plane], &plane_sad);
 133             sad += plane_sad;
 134             count += s->width[plane] * s->height[plane];
 135         }
 136
 137         emms_c();
 138         mafd = (double)sad * 100. / count / (1ULL << s->bitdepth);
 139         diff = fabs(mafd - s->prev_mafd);
 140         ret  = av_clipf(FFMIN(mafd, diff), 0, 100.);
 141         s->prev_mafd = mafd;
 142         av_frame_free(&prev_picref);
 143     }
 144     s->prev_picref = av_frame_clone(frame);
 145     return ret;
 146 }
 147
 148 static int set_meta(SCDetContext *s, AVFrame *frame, const char *key, const char *value)
 149 {
 150     return av_dict_set(&frame->metadata, key, value, 0);
 151 }
 152
 153 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 154 {
 155     int ret;
 156     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 157     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 158     SCDetContext *s = ctx->priv;
 159     AVFrame *frame;
 160
 161     FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK(outlink, inlink);
 162
 163     ret = ff_inlink_consume_frame(inlink, &frame);
 164     if (ret < 0)
 165         return ret;
 166
 167     if (frame) {
 168         char buf[64];
 169         s->scene_score = get_scene_score(ctx, frame);
 170         snprintf(buf, sizeof(buf), "%0.3f", s->prev_mafd);
 171         set_meta(s, frame, "lavfi.scd.mafd", buf);
 172         snprintf(buf, sizeof(buf), "%0.3f", s->scene_score);
 173         set_meta(s, frame, "lavfi.scd.score", buf);
 174
 175         if (s->scene_score > s->threshold) {
 176             av_log(s, AV_LOG_INFO, "lavfi.scd.score: %.3f, lavfi.scd.time: %s\n",
 177                     s->scene_score, av_ts2timestr(frame->pts, &inlink->time_base));
 178             set_meta(s, frame, "lavfi.scd.time",
 179                     av_ts2timestr(frame->pts, &inlink->time_base));
 180         }
 181         if (s->sc_pass) {
 182             if (s->scene_score > s->threshold)
 183                 return ff_filter_frame(outlink, frame);
 184             else {
 185                 av_frame_free(&frame);
 186             }
 187         } else
 188             return ff_filter_frame(outlink, frame);
 189     }
 190
 191     FF_FILTER_FORWARD_STATUS(inlink, outlink);
 192     FF_FILTER_FORWARD_WANTED(outlink, inlink);
 193
 194     return FFERROR_NOT_READY;
 195 }
 196
 197 static const AVFilterPad scdet_inputs[] = {
 198     {
 199         .name         = "default",
 200         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 201         .config_props = config_input,
 202     },
 203     { NULL }
 204 };
 205
 206 static const AVFilterPad scdet_outputs[] = {
 207     {
 208         .name          = "default",
 209         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 210     },
 211     { NULL }
 212 };
 213
 214 const AVFilter ff_vf_scdet = {
 215     .name          = "scdet",
 216     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Detect video scene change"),
 217     .priv_size     = sizeof(SCDetContext),
 218     .priv_class    = &scdet_class,
 219     .uninit        = uninit,
 220     .query_formats = query_formats,
 221     .inputs        = scdet_inputs,
 222     .outputs       = scdet_outputs,
 223     .activate      = activate,
 224 };