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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2018 Dylan Fernando
   3  * Copyright (c) 2018 Danil Iashchenko
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/common.h"
  23 #include "libavutil/imgutils.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "opencl.h"
  29 #include "opencl_source.h"
  30 #include "video.h"
  31 #include "boxblur.h"
  32
  33 typedef struct AverageBlurOpenCLContext {
  34     OpenCLFilterContext ocf;
  35
  36     int              initialised;
  37     cl_kernel        kernel_horiz;
  38     cl_kernel        kernel_vert;
  39     cl_command_queue command_queue;
  40
  41     int radiusH;
  42     int radiusV;
  43     int planes;
  44
  45     FilterParam luma_param;
  46     FilterParam chroma_param;
  47     FilterParam alpha_param;
  48     int radius[4];
  49     int power[4];
  50
  51 } AverageBlurOpenCLContext;
  52
  53
  54 static int avgblur_opencl_init(AVFilterContext *avctx)
  55 {
  56     AverageBlurOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
  57     cl_int cle;
  58     int err;
  59
  60     err = ff_opencl_filter_load_program(avctx, &ff_opencl_source_avgblur, 1);
  61     if (err < 0)
  62         goto fail;
  63
  64     ctx->command_queue = clCreateCommandQueue(ctx->ocf.hwctx->context,
  65                                               ctx->ocf.hwctx->device_id,
  66                                               0, &cle);
  67     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create OpenCL "
  68                      "command queue %d.\n", cle);
  69
  70     ctx->kernel_horiz = clCreateKernel(ctx->ocf.program,"avgblur_horiz", &cle);
  71     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create horizontal "
  72                      "kernel %d.\n", cle);
  73
  74     ctx->kernel_vert = clCreateKernel(ctx->ocf.program,"avgblur_vert", &cle);
  75     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create vertical "
  76                      "kernel %d.\n", cle);
  77
  78     ctx->initialised = 1;
  79     return 0;
  80
  81 fail:
  82     if (ctx->command_queue)
  83         clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
  84     if (ctx->kernel_horiz)
  85         clReleaseKernel(ctx->kernel_horiz);
  86     if (ctx->kernel_vert)
  87         clReleaseKernel(ctx->kernel_vert);
  88     return err;
  89 }
  90
  91
  92 static int avgblur_opencl_make_filter_params(AVFilterLink *inlink)
  93 {
  94     AVFilterContext    *ctx = inlink->dst;
  95     AverageBlurOpenCLContext *s = ctx->priv;
  96     int i;
  97
  98     if (s->radiusV <= 0) {
  99         s->radiusV = s->radiusH;
 100     }
 101
 102     for (i = 0; i < 4; i++) {
 103         s->power[i] = 1;
 104     }
 105     return 0;
 106 }
 107
 108
 109 static int boxblur_opencl_make_filter_params(AVFilterLink *inlink)
 110 {
 111     AVFilterContext    *ctx = inlink->dst;
 112     AverageBlurOpenCLContext *s = ctx->priv;
 113     int err, i;
 114
 115     err = ff_boxblur_eval_filter_params(inlink,
 116                                         &s->luma_param,
 117                                         &s->chroma_param,
 118                                         &s->alpha_param);
 119
 120     if (err != 0) {
 121         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to evaluate "
 122                "filter params: %d.\n", err);
 123         return err;
 124     }
 125
 126     s->radius[Y] = s->luma_param.radius;
 127     s->radius[U] = s->radius[V] = s->chroma_param.radius;
 128     s->radius[A] = s->alpha_param.radius;
 129
 130     s->power[Y] = s->luma_param.power;
 131     s->power[U] = s->power[V] = s->chroma_param.power;
 132     s->power[A] = s->alpha_param.power;
 133
 134     for (i = 0; i < 4; i++) {
 135         if (s->power[i] == 0) {
 136             s->power[i] = 1;
 137             s->radius[i] = 0;
 138         }
 139     }
 140
 141     return 0;
 142 }
 143
 144
 145 static int avgblur_opencl_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *input)
 146 {
 147     AVFilterContext    *avctx = inlink->dst;
 148     AVFilterLink     *outlink = avctx->outputs[0];
 149     AverageBlurOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 150     AVFrame *output = NULL;
 151     AVFrame *intermediate = NULL;
 152     cl_int cle;
 153     size_t global_work[2];
 154     cl_mem src, dst, inter;
 155     int err, p, radius_x, radius_y, i;
 156
 157     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter input: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
 158            av_get_pix_fmt_name(input->format),
 159            input->width, input->height, input->pts);
 160
 161     if (!input->hw_frames_ctx)
 162         return AVERROR(EINVAL);
 163
 164     if (!ctx->initialised) {
 165         err = avgblur_opencl_init(avctx);
 166         if (err < 0)
 167             goto fail;
 168
 169         if (!strcmp(avctx->filter->name, "avgblur_opencl")) {
 170             err = avgblur_opencl_make_filter_params(inlink);
 171             if (err < 0)
 172                 goto fail;
 173         } else if (!strcmp(avctx->filter->name, "boxblur_opencl")) {
 174             err = boxblur_opencl_make_filter_params(inlink);
 175             if (err < 0)
 176                 goto fail;
 177         }
 178
 179     }
 180
 181     output = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 182     if (!output) {
 183         err = AVERROR(ENOMEM);
 184         goto fail;
 185     }
 186     intermediate = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 187     if (!intermediate) {
 188         err = AVERROR(ENOMEM);
 189         goto fail;
 190     }
 191
 192     for (p = 0; p < FF_ARRAY_ELEMS(output->data); p++) {
 193         src = (cl_mem) input->data[p];
 194         dst = (cl_mem) output->data[p];
 195         inter = (cl_mem)intermediate->data[p];
 196
 197         if (!dst)
 198             break;
 199
 200         radius_x = ctx->radiusH;
 201         radius_y = ctx->radiusV;
 202
 203         if (!(ctx->planes & (1 << p))) {
 204             radius_x = 0;
 205             radius_y = 0;
 206         }
 207
 208         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Run kernel on plane %d "
 209                "(%"SIZE_SPECIFIER"x%"SIZE_SPECIFIER").\n",
 210                p, global_work[0], global_work[1]);
 211
 212         for (i = 0; i < ctx->power[p]; i++) {
 213             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 0, cl_mem, &inter);
 214             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 1, cl_mem, i == 0 ? &src : &dst);
 215             if (!strcmp(avctx->filter->name, "avgblur_opencl")) {
 216                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 2, cl_int, &radius_x);
 217             } else if (!strcmp(avctx->filter->name, "boxblur_opencl")) {
 218                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 2, cl_int, &ctx->radius[p]);
 219             }
 220
 221             err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
 222                                                         i == 0 ? intermediate : output, p, 0);
 223             if (err < 0)
 224                 goto fail;
 225
 226             cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel_horiz, 2, NULL,
 227                                          global_work, NULL,
 228                                          0, NULL, NULL);
 229             CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to enqueue horizontal "
 230                              "kernel: %d.\n", cle);
 231             cle = clFinish(ctx->command_queue);
 232
 233             err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
 234                                                         i == 0 ? output : intermediate, p, 0);
 235
 236             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 0, cl_mem, &dst);
 237             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 1, cl_mem, &inter);
 238
 239             if (!strcmp(avctx->filter->name, "avgblur_opencl")) {
 240                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 2, cl_int, &radius_y);
 241             } else if (!strcmp(avctx->filter->name, "boxblur_opencl")) {
 242                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 2, cl_int, &ctx->radius[p]);
 243             }
 244
 245             cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel_vert, 2, NULL,
 246                                          global_work, NULL,
 247                                          0, NULL, NULL);
 248             CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to enqueue vertical "
 249                              "kernel: %d.\n", cle);
 250         }
 251     }
 252
 253     cle = clFinish(ctx->command_queue);
 254     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to finish command queue: %d.\n", cle);
 255
 256     err = av_frame_copy_props(output, input);
 257     if (err < 0)
 258         goto fail;
 259
 260     av_frame_free(&input);
 261     av_frame_free(&intermediate);
 262
 263     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter output: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
 264            av_get_pix_fmt_name(output->format),
 265            output->width, output->height, output->pts);
 266
 267     return ff_filter_frame(outlink, output);
 268
 269 fail:
 270     clFinish(ctx->command_queue);
 271     av_frame_free(&input);
 272     av_frame_free(&output);
 273     av_frame_free(&intermediate);
 274     return err;
 275 }
 276
 277
 278 static av_cold void avgblur_opencl_uninit(AVFilterContext *avctx)
 279 {
 280     AverageBlurOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 281     cl_int cle;
 282
 283     if (ctx->kernel_horiz) {
 284         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel_horiz);
 285         if (cle != CL_SUCCESS)
 286             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 287                    "kernel: %d.\n", cle);
 288     }
 289
 290     if (ctx->kernel_vert) {
 291         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel_vert);
 292         if (cle != CL_SUCCESS)
 293             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 294                    "kernel: %d.\n", cle);
 295     }
 296
 297     if (ctx->command_queue) {
 298         cle = clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
 299         if (cle != CL_SUCCESS)
 300             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 301                    "command queue: %d.\n", cle);
 302     }
 303
 304     ff_opencl_filter_uninit(avctx);
 305 }
 306
 307
 308 static const AVFilterPad avgblur_opencl_inputs[] = {
 309     {
 310         .name         = "default",
 311         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 312         .filter_frame = &avgblur_opencl_filter_frame,
 313         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 314     },
 315     { NULL }
 316 };
 317
 318
 319 static const AVFilterPad avgblur_opencl_outputs[] = {
 320     {
 321         .name         = "default",
 322         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 323         .config_props = &ff_opencl_filter_config_output,
 324     },
 325     { NULL }
 326 };
 327
 328
 329 #define OFFSET(x) offsetof(AverageBlurOpenCLContext, x)
 330 #define FLAGS (AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM)
 331
 332 #if CONFIG_AVGBLUR_OPENCL_FILTER
 333
 334 static const AVOption avgblur_opencl_options[] = {
 335     { "sizeX",  "set horizontal size",  OFFSET(radiusH), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1},   1, 1024, FLAGS },
 336     { "planes", "set planes to filter", OFFSET(planes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0,  0xF, FLAGS },
 337     { "sizeY",  "set vertical size",    OFFSET(radiusV), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, 1024, FLAGS },
 338     { NULL }
 339 };
 340
 341 AVFILTER_DEFINE_CLASS(avgblur_opencl);
 342
 343
 344 AVFilter ff_vf_avgblur_opencl = {
 345     .name           = "avgblur_opencl",
 346     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply average blur filter"),
 347     .priv_size      = sizeof(AverageBlurOpenCLContext),
 348     .priv_class     = &avgblur_opencl_class,
 349     .init           = &ff_opencl_filter_init,
 350     .uninit         = &avgblur_opencl_uninit,
 351     .query_formats  = &ff_opencl_filter_query_formats,
 352     .inputs         = avgblur_opencl_inputs,
 353     .outputs        = avgblur_opencl_outputs,
 354     .flags_internal = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
 355 };
 356
 357 #endif /* CONFIG_AVGBLUR_OPENCL_FILTER */
 358
 359
 360 #if CONFIG_BOXBLUR_OPENCL_FILTER
 361
 362 static const AVOption boxblur_opencl_options[] = {
 363     { "luma_radius", "Radius of the luma blurring box", OFFSET(luma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="2"}, .flags = FLAGS },
 364     { "lr",          "Radius of the luma blurring box", OFFSET(luma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="2"}, .flags = FLAGS },
 365     { "luma_power",  "How many times should the boxblur be applied to luma",  OFFSET(luma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 366     { "lp",          "How many times should the boxblur be applied to luma",  OFFSET(luma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 367
 368     { "chroma_radius", "Radius of the chroma blurring box", OFFSET(chroma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 369     { "cr",            "Radius of the chroma blurring box", OFFSET(chroma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 370     { "chroma_power",  "How many times should the boxblur be applied to chroma",  OFFSET(chroma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 371     { "cp",            "How many times should the boxblur be applied to chroma",  OFFSET(chroma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 372
 373     { "alpha_radius", "Radius of the alpha blurring box", OFFSET(alpha_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 374     { "ar",           "Radius of the alpha blurring box", OFFSET(alpha_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 375     { "alpha_power",  "How many times should the boxblur be applied to alpha",  OFFSET(alpha_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 376     { "ap",           "How many times should the boxblur be applied to alpha",  OFFSET(alpha_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 377
 378     { NULL }
 379 };
 380
 381 AVFILTER_DEFINE_CLASS(boxblur_opencl);
 382
 383 AVFilter ff_vf_boxblur_opencl = {
 384     .name           = "boxblur_opencl",
 385     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply boxblur filter to input video"),
 386     .priv_size      = sizeof(AverageBlurOpenCLContext),
 387     .priv_class     = &boxblur_opencl_class,
 388     .init           = &ff_opencl_filter_init,
 389     .uninit         = &avgblur_opencl_uninit,
 390     .query_formats  = &ff_opencl_filter_query_formats,
 391     .inputs         = avgblur_opencl_inputs,
 392     .outputs        = avgblur_opencl_outputs,
 393     .flags_internal = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
 394 };
 395
 396 #endif /* CONFIG_BOXBLUR_OPENCL_FILTER */