git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_blend.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/imgutils.h"
  22 #include "libavutil/eval.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/pixfmt.h"
  25 #include "avfilter.h"
  26 #include "bufferqueue.h"
  27 #include "formats.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "dualinput.h"
  30 #include "video.h"
  31 #include "blend.h"
  32
  33 #define TOP    0
  34 #define BOTTOM 1
  35
  36 typedef struct BlendContext {
  37     const AVClass *class;
  38     FFDualInputContext dinput;
  39     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling values
  40     int nb_planes;
  41     char *all_expr;
  42     enum BlendMode all_mode;
  43     double all_opacity;
  44
  45     FilterParams params[4];
  46     int tblend;
  47     AVFrame *prev_frame;        /* only used with tblend */
  48 } BlendContext;
  49
  50 static const char *const var_names[] = {   "X",   "Y",   "W",   "H",   "SW",   "SH",   "T",   "N",   "A",   "B",   "TOP",   "BOTTOM",        NULL };
  51 enum                                   { VAR_X, VAR_Y, VAR_W, VAR_H, VAR_SW, VAR_SH, VAR_T, VAR_N, VAR_A, VAR_B, VAR_TOP, VAR_BOTTOM, VAR_VARS_NB };
  52
  53 typedef struct ThreadData {
  54     const AVFrame *top, *bottom;
  55     AVFrame *dst;
  56     AVFilterLink *inlink;
  57     int plane;
  58     int w, h;
  59     FilterParams *param;
  60 } ThreadData;
  61
  62 #define COMMON_OPTIONS \
  63     { "c0_mode", "set component #0 blend mode", OFFSET(params[0].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
  64     { "c1_mode", "set component #1 blend mode", OFFSET(params[1].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
  65     { "c2_mode", "set component #2 blend mode", OFFSET(params[2].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
  66     { "c3_mode", "set component #3 blend mode", OFFSET(params[3].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
  67     { "all_mode", "set blend mode for all components", OFFSET(all_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1},-1, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
  68     { "addition",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_ADDITION},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
  69     { "addition128", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_ADDITION128}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
  70     { "and",        "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_AND},        0, 0, FLAGS, "mode" },\
  71     { "average",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_AVERAGE},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
  72     { "burn",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_BURN},       0, 0, FLAGS, "mode" },\
  73     { "darken",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DARKEN},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
  74     { "difference", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DIFFERENCE}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
  75     { "difference128", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DIFFERENCE128}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
  76     { "divide",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DIVIDE},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
  77     { "dodge",      "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DODGE},      0, 0, FLAGS, "mode" },\
  78     { "exclusion",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_EXCLUSION},  0, 0, FLAGS, "mode" },\
  79     { "freeze",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_FREEZE},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
  80     { "glow",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_GLOW},       0, 0, FLAGS, "mode" },\
  81     { "hardlight",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_HARDLIGHT},  0, 0, FLAGS, "mode" },\
  82     { "hardmix",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_HARDMIX},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
  83     { "heat",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_HEAT},       0, 0, FLAGS, "mode" },\
  84     { "lighten",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_LIGHTEN},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
  85     { "linearlight","", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_LINEARLIGHT},0, 0, FLAGS, "mode" },\
  86     { "multiply",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_MULTIPLY},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
  87     { "multiply128","", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_MULTIPLY128},0, 0, FLAGS, "mode" },\
  88     { "negation",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_NEGATION},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
  89     { "normal",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_NORMAL},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
  90     { "or",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_OR},         0, 0, FLAGS, "mode" },\
  91     { "overlay",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_OVERLAY},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
  92     { "phoenix",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_PHOENIX},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
  93     { "pinlight",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_PINLIGHT},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
  94     { "reflect",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_REFLECT},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
  95     { "screen",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_SCREEN},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
  96     { "softlight",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_SOFTLIGHT},  0, 0, FLAGS, "mode" },\
  97     { "subtract",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_SUBTRACT},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
  98     { "vividlight", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_VIVIDLIGHT}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
  99     { "xor",        "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_XOR},        0, 0, FLAGS, "mode" },\
 100     { "c0_expr",  "set color component #0 expression", OFFSET(params[0].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
 101     { "c1_expr",  "set color component #1 expression", OFFSET(params[1].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
 102     { "c2_expr",  "set color component #2 expression", OFFSET(params[2].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
 103     { "c3_expr",  "set color component #3 expression", OFFSET(params[3].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
 104     { "all_expr", "set expression for all color components", OFFSET(all_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
 105     { "c0_opacity",  "set color component #0 opacity", OFFSET(params[0].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
 106     { "c1_opacity",  "set color component #1 opacity", OFFSET(params[1].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
 107     { "c2_opacity",  "set color component #2 opacity", OFFSET(params[2].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
 108     { "c3_opacity",  "set color component #3 opacity", OFFSET(params[3].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
 109     { "all_opacity", "set opacity for all color components", OFFSET(all_opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS}
 110
 111 #define OFFSET(x) offsetof(BlendContext, x)
 112 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 113
 114 static const AVOption blend_options[] = {
 115     COMMON_OPTIONS,
 116     { "shortest",    "force termination when the shortest input terminates", OFFSET(dinput.shortest), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=0}, 0, 1, FLAGS },
 117     { "repeatlast",  "repeat last bottom frame", OFFSET(dinput.repeatlast), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
 118     { NULL }
 119 };
 120
 121 AVFILTER_DEFINE_CLASS(blend);
 122
 123 #define COPY(src)                                                            \
 124 static void blend_copy ## src(const uint8_t *top, ptrdiff_t top_linesize,    \
 125                             const uint8_t *bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,\
 126                             uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,            \
 127                             ptrdiff_t width, ptrdiff_t height,               \
 128                             FilterParams *param, double *values, int starty) \
 129 {                                                                            \
 130     av_image_copy_plane(dst, dst_linesize, src, src ## _linesize,            \
 131                         width, height);                                 \
 132 }
 133
 134 COPY(top)
 135 COPY(bottom)
 136
 137 #undef COPY
 138
 139 static void blend_normal_8bit(const uint8_t *top, ptrdiff_t top_linesize,
 140                               const uint8_t *bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,
 141                               uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 142                               ptrdiff_t width, ptrdiff_t height,
 143                               FilterParams *param, double *values, int starty)
 144 {
 145     const double opacity = param->opacity;
 146     int i, j;
 147
 148     for (i = 0; i < height; i++) {
 149         for (j = 0; j < width; j++) {
 150             dst[j] = top[j] * opacity + bottom[j] * (1. - opacity);
 151         }
 152         dst    += dst_linesize;
 153         top    += top_linesize;
 154         bottom += bottom_linesize;
 155     }
 156 }
 157
 158 static void blend_normal_16bit(const uint8_t *_top, ptrdiff_t top_linesize,
 159                                   const uint8_t *_bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,
 160                                   uint8_t *_dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 161                                   ptrdiff_t width, ptrdiff_t height,
 162                                   FilterParams *param, double *values, int starty)
 163 {
 164     const uint16_t *top = (uint16_t*)_top;
 165     const uint16_t *bottom = (uint16_t*)_bottom;
 166     uint16_t *dst = (uint16_t*)_dst;
 167     const double opacity = param->opacity;
 168     int i, j;
 169     dst_linesize /= 2;
 170     top_linesize /= 2;
 171     bottom_linesize /= 2;
 172
 173     for (i = 0; i < height; i++) {
 174         for (j = 0; j < width; j++) {
 175             dst[j] = top[j] * opacity + bottom[j] * (1. - opacity);
 176         }
 177         dst    += dst_linesize;
 178         top    += top_linesize;
 179         bottom += bottom_linesize;
 180     }
 181 }
 182
 183 #define DEFINE_BLEND8(name, expr)                                              \
 184 static void blend_## name##_8bit(const uint8_t *top, ptrdiff_t top_linesize,         \
 185                                  const uint8_t *bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,   \
 186                                  uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,               \
 187                                  ptrdiff_t width, ptrdiff_t height,                \
 188                                  FilterParams *param, double *values, int starty) \
 189 {                                                                              \
 190     double opacity = param->opacity;                                           \
 191     int i, j;                                                                  \
 192                                                                                \
 193     for (i = 0; i < height; i++) {                                             \
 194         for (j = 0; j < width; j++) {                                          \
 195             dst[j] = top[j] + ((expr) - top[j]) * opacity;                     \
 196         }                                                                      \
 197         dst    += dst_linesize;                                                \
 198         top    += top_linesize;                                                \
 199         bottom += bottom_linesize;                                             \
 200     }                                                                          \
 201 }
 202
 203 #define DEFINE_BLEND16(name, expr)                                             \
 204 static void blend_## name##_16bit(const uint8_t *_top, ptrdiff_t top_linesize,       \
 205                                   const uint8_t *_bottom, ptrdiff_t bottom_linesize, \
 206                                   uint8_t *_dst, ptrdiff_t dst_linesize,             \
 207                                   ptrdiff_t width, ptrdiff_t height,           \
 208                                   FilterParams *param, double *values, int starty)         \
 209 {                                                                              \
 210     const uint16_t *top = (uint16_t*)_top;                                     \
 211     const uint16_t *bottom = (uint16_t*)_bottom;                               \
 212     uint16_t *dst = (uint16_t*)_dst;                                           \
 213     double opacity = param->opacity;                                           \
 214     int i, j;                                                                  \
 215     dst_linesize /= 2;                                                         \
 216     top_linesize /= 2;                                                         \
 217     bottom_linesize /= 2;                                                      \
 218                                                                                \
 219     for (i = 0; i < height; i++) {                                             \
 220         for (j = 0; j < width; j++) {                                          \
 221             dst[j] = top[j] + ((expr) - top[j]) * opacity;                     \
 222         }                                                                      \
 223         dst    += dst_linesize;                                                \
 224         top    += top_linesize;                                                \
 225         bottom += bottom_linesize;                                             \
 226     }                                                                          \
 227 }
 228
 229 #define A top[j]
 230 #define B bottom[j]
 231
 232 #define MULTIPLY(x, a, b) ((x) * (((a) * (b)) / 255))
 233 #define SCREEN(x, a, b)   (255 - (x) * ((255 - (a)) * (255 - (b)) / 255))
 234 #define BURN(a, b)        (((a) == 0) ? (a) : FFMAX(0, 255 - ((255 - (b)) << 8) / (a)))
 235 #define DODGE(a, b)       (((a) == 255) ? (a) : FFMIN(255, (((b) << 8) / (255 - (a)))))
 236
 237 DEFINE_BLEND8(addition,   FFMIN(255, A + B))
 238 DEFINE_BLEND8(addition128, av_clip_uint8(A + B - 128))
 239 DEFINE_BLEND8(average,    (A + B) / 2)
 240 DEFINE_BLEND8(subtract,   FFMAX(0, A - B))
 241 DEFINE_BLEND8(multiply,   MULTIPLY(1, A, B))
 242 DEFINE_BLEND8(multiply128,av_clip_uint8((A - 128) * B / 32. + 128))
 243 DEFINE_BLEND8(negation,   255 - FFABS(255 - A - B))
 244 DEFINE_BLEND8(difference, FFABS(A - B))
 245 DEFINE_BLEND8(difference128, av_clip_uint8(128 + A - B))
 246 DEFINE_BLEND8(screen,     SCREEN(1, A, B))
 247 DEFINE_BLEND8(overlay,    (A < 128) ? MULTIPLY(2, A, B) : SCREEN(2, A, B))
 248 DEFINE_BLEND8(hardlight,  (B < 128) ? MULTIPLY(2, B, A) : SCREEN(2, B, A))
 249 DEFINE_BLEND8(hardmix,    (A < (255 - B)) ? 0: 255)
 250 DEFINE_BLEND8(heat,       (A == 0) ? 0 : 255 - FFMIN(((255 - B) * (255 - B)) / A, 255))
 251 DEFINE_BLEND8(freeze,     (B == 0) ? 0 : 255 - FFMIN(((255 - A) * (255 - A)) / B, 255))
 252 DEFINE_BLEND8(darken,     FFMIN(A, B))
 253 DEFINE_BLEND8(lighten,    FFMAX(A, B))
 254 DEFINE_BLEND8(divide,     av_clip_uint8(B == 0 ? 255 : 255 * A / B))
 255 DEFINE_BLEND8(dodge,      DODGE(A, B))
 256 DEFINE_BLEND8(burn,       BURN(A, B))
 257 DEFINE_BLEND8(softlight,  (A > 127) ? B + (255 - B) * (A - 127.5) / 127.5 * (0.5 - fabs(B - 127.5) / 255): B - B * ((127.5 - A) / 127.5) * (0.5 - fabs(B - 127.5)/255))
 258 DEFINE_BLEND8(exclusion,  A + B - 2 * A * B / 255)
 259 DEFINE_BLEND8(pinlight,   (B < 128) ? FFMIN(A, 2 * B) : FFMAX(A, 2 * (B - 128)))
 260 DEFINE_BLEND8(phoenix,    FFMIN(A, B) - FFMAX(A, B) + 255)
 261 DEFINE_BLEND8(reflect,    (B == 255) ? B : FFMIN(255, (A * A / (255 - B))))
 262 DEFINE_BLEND8(glow,       (A == 255) ? A : FFMIN(255, (B * B / (255 - A))))
 263 DEFINE_BLEND8(and,        A & B)
 264 DEFINE_BLEND8(or,         A | B)
 265 DEFINE_BLEND8(xor,        A ^ B)
 266 DEFINE_BLEND8(vividlight, (A < 128) ? BURN(2 * A, B) : DODGE(2 * (A - 128), B))
 267 DEFINE_BLEND8(linearlight,av_clip_uint8((B < 128) ? B + 2 * A - 255 : B + 2 * (A - 128)))
 268
 269 #undef MULTIPLY
 270 #undef SCREEN
 271 #undef BURN
 272 #undef DODGE
 273
 274 #define MULTIPLY(x, a, b) ((x) * (((a) * (b)) / 65535))
 275 #define SCREEN(x, a, b)   (65535 - (x) * ((65535 - (a)) * (65535 - (b)) / 65535))
 276 #define BURN(a, b)        (((a) == 0) ? (a) : FFMAX(0, 65535 - ((65535 - (b)) << 16) / (a)))
 277 #define DODGE(a, b)       (((a) == 65535) ? (a) : FFMIN(65535, (((b) << 16) / (65535 - (a)))))
 278
 279 DEFINE_BLEND16(addition,   FFMIN(65535, A + B))
 280 DEFINE_BLEND16(addition128, av_clip_uint16(A + B - 32768))
 281 DEFINE_BLEND16(average,    (A + B) / 2)
 282 DEFINE_BLEND16(subtract,   FFMAX(0, A - B))
 283 DEFINE_BLEND16(multiply,   MULTIPLY(1, A, B))
 284 DEFINE_BLEND16(multiply128, av_clip_uint16((A - 32768) * B / 8192. + 32768))
 285 DEFINE_BLEND16(negation,   65535 - FFABS(65535 - A - B))
 286 DEFINE_BLEND16(difference, FFABS(A - B))
 287 DEFINE_BLEND16(difference128, av_clip_uint16(32768 + A - B))
 288 DEFINE_BLEND16(screen,     SCREEN(1, A, B))
 289 DEFINE_BLEND16(overlay,    (A < 32768) ? MULTIPLY(2, A, B) : SCREEN(2, A, B))
 290 DEFINE_BLEND16(hardlight,  (B < 32768) ? MULTIPLY(2, B, A) : SCREEN(2, B, A))
 291 DEFINE_BLEND16(hardmix,    (A < (65535 - B)) ? 0: 65535)
 292 DEFINE_BLEND16(heat,       (A == 0) ? 0 : 65535 - FFMIN(((65535 - B) * (65535 - B)) / A, 65535))
 293 DEFINE_BLEND16(freeze,     (B == 0) ? 0 : 65535 - FFMIN(((65535 - A) * (65535 - A)) / B, 65535))
 294 DEFINE_BLEND16(darken,     FFMIN(A, B))
 295 DEFINE_BLEND16(lighten,    FFMAX(A, B))
 296 DEFINE_BLEND16(divide,     av_clip_uint16(B == 0 ? 65535 : 65535 * A / B))
 297 DEFINE_BLEND16(dodge,      DODGE(A, B))
 298 DEFINE_BLEND16(burn,       BURN(A, B))
 299 DEFINE_BLEND16(softlight,  (A > 32767) ? B + (65535 - B) * (A - 32767.5) / 32767.5 * (0.5 - fabs(B - 32767.5) / 65535): B - B * ((32767.5 - A) / 32767.5) * (0.5 - fabs(B - 32767.5)/65535))
 300 DEFINE_BLEND16(exclusion,  A + B - 2 * A * B / 65535)
 301 DEFINE_BLEND16(pinlight,   (B < 32768) ? FFMIN(A, 2 * B) : FFMAX(A, 2 * (B - 32768)))
 302 DEFINE_BLEND16(phoenix,    FFMIN(A, B) - FFMAX(A, B) + 65535)
 303 DEFINE_BLEND16(reflect,    (B == 65535) ? B : FFMIN(65535, (A * A / (65535 - B))))
 304 DEFINE_BLEND16(glow,       (A == 65535) ? A : FFMIN(65535, (B * B / (65535 - A))))
 305 DEFINE_BLEND16(and,        A & B)
 306 DEFINE_BLEND16(or,         A | B)
 307 DEFINE_BLEND16(xor,        A ^ B)
 308 DEFINE_BLEND16(vividlight, (A < 32768) ? BURN(2 * A, B) : DODGE(2 * (A - 32768), B))
 309 DEFINE_BLEND16(linearlight,av_clip_uint16((B < 32768) ? B + 2 * A - 65535 : B + 2 * (A - 32768)))
 310
 311 #define DEFINE_BLEND_EXPR(type, name, div)                                     \
 312 static void blend_expr_## name(const uint8_t *_top, ptrdiff_t top_linesize,          \
 313                                const uint8_t *_bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,    \
 314                                uint8_t *_dst, ptrdiff_t dst_linesize,                \
 315                                ptrdiff_t width, ptrdiff_t height,              \
 316                                FilterParams *param, double *values, int starty) \
 317 {                                                                              \
 318     const type *top = (type*)_top;                                             \
 319     const type *bottom = (type*)_bottom;                                       \
 320     type *dst = (type*)_dst;                                                   \
 321     AVExpr *e = param->e;                                                      \
 322     int y, x;                                                                  \
 323     dst_linesize /= div;                                                       \
 324     top_linesize /= div;                                                       \
 325     bottom_linesize /= div;                                                    \
 326                                                                                \
 327     for (y = 0; y < height; y++) {                                             \
 328         values[VAR_Y] = y + starty;                                            \
 329         for (x = 0; x < width; x++) {                                          \
 330             values[VAR_X]      = x;                                            \
 331             values[VAR_TOP]    = values[VAR_A] = top[x];                       \
 332             values[VAR_BOTTOM] = values[VAR_B] = bottom[x];                    \
 333             dst[x] = av_expr_eval(e, values, NULL);                            \
 334         }                                                                      \
 335         dst    += dst_linesize;                                                \
 336         top    += top_linesize;                                                \
 337         bottom += bottom_linesize;                                             \
 338     }                                                                          \
 339 }
 340
 341 DEFINE_BLEND_EXPR(uint8_t, 8bit, 1)
 342 DEFINE_BLEND_EXPR(uint16_t, 16bit, 2)
 343
 344 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 345 {
 346     ThreadData *td = arg;
 347     int slice_start = (td->h *  jobnr   ) / nb_jobs;
 348     int slice_end   = (td->h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 349     int height      = slice_end - slice_start;
 350     const uint8_t *top    = td->top->data[td->plane];
 351     const uint8_t *bottom = td->bottom->data[td->plane];
 352     uint8_t *dst    = td->dst->data[td->plane];
 353     double values[VAR_VARS_NB];
 354
 355     values[VAR_N]  = td->inlink->frame_count;
 356     values[VAR_T]  = td->dst->pts == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : td->dst->pts * av_q2d(td->inlink->time_base);
 357     values[VAR_W]  = td->w;
 358     values[VAR_H]  = td->h;
 359     values[VAR_SW] = td->w / (double)td->dst->width;
 360     values[VAR_SH] = td->h / (double)td->dst->height;
 361
 362     td->param->blend(top + slice_start * td->top->linesize[td->plane],
 363                      td->top->linesize[td->plane],
 364                      bottom + slice_start * td->bottom->linesize[td->plane],
 365                      td->bottom->linesize[td->plane],
 366                      dst + slice_start * td->dst->linesize[td->plane],
 367                      td->dst->linesize[td->plane],
 368                      td->w, height, td->param, &values[0], slice_start);
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 static AVFrame *blend_frame(AVFilterContext *ctx, AVFrame *top_buf,
 373                             const AVFrame *bottom_buf)
 374 {
 375     BlendContext *s = ctx->priv;
 376     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 377     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 378     AVFrame *dst_buf;
 379     int plane;
 380
 381     dst_buf = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 382     if (!dst_buf)
 383         return top_buf;
 384     av_frame_copy_props(dst_buf, top_buf);
 385
 386     for (plane = 0; plane < s->nb_planes; plane++) {
 387         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;
 388         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;
 389         int outw = AV_CEIL_RSHIFT(dst_buf->width,  hsub);
 390         int outh = AV_CEIL_RSHIFT(dst_buf->height, vsub);
 391         FilterParams *param = &s->params[plane];
 392         ThreadData td = { .top = top_buf, .bottom = bottom_buf, .dst = dst_buf,
 393                           .w = outw, .h = outh, .param = param, .plane = plane,
 394                           .inlink = inlink };
 395
 396         ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outh, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 397     }
 398
 399     if (!s->tblend)
 400         av_frame_free(&top_buf);
 401
 402     return dst_buf;
 403 }
 404
 405 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 406 {
 407     BlendContext *s = ctx->priv;
 408
 409     s->tblend = !strcmp(ctx->filter->name, "tblend");
 410
 411     s->dinput.process = blend_frame;
 412     return 0;
 413 }
 414
 415 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 416 {
 417     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 418         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 419         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
 420         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
 421         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GRAY8,
 422         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
 423         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
 424         AV_PIX_FMT_GBRP16, AV_PIX_FMT_GRAY16,
 425         AV_PIX_FMT_NONE
 426     };
 427
 428     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 429     if (!fmts_list)
 430         return AVERROR(ENOMEM);
 431     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 432 }
 433
 434 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 435 {
 436     BlendContext *s = ctx->priv;
 437     int i;
 438
 439     ff_dualinput_uninit(&s->dinput);
 440     av_frame_free(&s->prev_frame);
 441
 442     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->params); i++)
 443         av_expr_free(s->params[i].e);
 444 }
 445
 446 void ff_blend_init(FilterParams *param, int is_16bit)
 447 {
 448     switch (param->mode) {
 449     case BLEND_ADDITION:   param->blend = is_16bit ? blend_addition_16bit   : blend_addition_8bit;   break;
 450     case BLEND_ADDITION128: param->blend = is_16bit ? blend_addition128_16bit : blend_addition128_8bit; break;
 451     case BLEND_AND:        param->blend = is_16bit ? blend_and_16bit        : blend_and_8bit;        break;
 452     case BLEND_AVERAGE:    param->blend = is_16bit ? blend_average_16bit    : blend_average_8bit;    break;
 453     case BLEND_BURN:       param->blend = is_16bit ? blend_burn_16bit       : blend_burn_8bit;       break;
 454     case BLEND_DARKEN:     param->blend = is_16bit ? blend_darken_16bit     : blend_darken_8bit;     break;
 455     case BLEND_DIFFERENCE: param->blend = is_16bit ? blend_difference_16bit : blend_difference_8bit; break;
 456     case BLEND_DIFFERENCE128: param->blend = is_16bit ? blend_difference128_16bit: blend_difference128_8bit; break;
 457     case BLEND_DIVIDE:     param->blend = is_16bit ? blend_divide_16bit     : blend_divide_8bit;     break;
 458     case BLEND_DODGE:      param->blend = is_16bit ? blend_dodge_16bit      : blend_dodge_8bit;      break;
 459     case BLEND_EXCLUSION:  param->blend = is_16bit ? blend_exclusion_16bit  : blend_exclusion_8bit;  break;
 460     case BLEND_FREEZE:     param->blend = is_16bit ? blend_freeze_16bit     : blend_freeze_8bit;     break;
 461     case BLEND_GLOW:       param->blend = is_16bit ? blend_glow_16bit       : blend_glow_8bit;       break;
 462     case BLEND_HARDLIGHT:  param->blend = is_16bit ? blend_hardlight_16bit  : blend_hardlight_8bit;  break;
 463     case BLEND_HARDMIX:    param->blend = is_16bit ? blend_hardmix_16bit    : blend_hardmix_8bit;    break;
 464     case BLEND_HEAT:       param->blend = is_16bit ? blend_heat_16bit       : blend_heat_8bit;       break;
 465     case BLEND_LIGHTEN:    param->blend = is_16bit ? blend_lighten_16bit    : blend_lighten_8bit;    break;
 466     case BLEND_LINEARLIGHT:param->blend = is_16bit ? blend_linearlight_16bit: blend_linearlight_8bit;break;
 467     case BLEND_MULTIPLY:   param->blend = is_16bit ? blend_multiply_16bit   : blend_multiply_8bit;   break;
 468     case BLEND_MULTIPLY128:param->blend = is_16bit ? blend_multiply128_16bit: blend_multiply128_8bit;break;
 469     case BLEND_NEGATION:   param->blend = is_16bit ? blend_negation_16bit   : blend_negation_8bit;   break;
 470     case BLEND_NORMAL:     param->blend = param->opacity == 1 ? blend_copytop :
 471                                           param->opacity == 0 ? blend_copybottom :
 472                                           is_16bit ? blend_normal_16bit     : blend_normal_8bit;     break;
 473     case BLEND_OR:         param->blend = is_16bit ? blend_or_16bit         : blend_or_8bit;         break;
 474     case BLEND_OVERLAY:    param->blend = is_16bit ? blend_overlay_16bit    : blend_overlay_8bit;    break;
 475     case BLEND_PHOENIX:    param->blend = is_16bit ? blend_phoenix_16bit    : blend_phoenix_8bit;    break;
 476     case BLEND_PINLIGHT:   param->blend = is_16bit ? blend_pinlight_16bit   : blend_pinlight_8bit;   break;
 477     case BLEND_REFLECT:    param->blend = is_16bit ? blend_reflect_16bit    : blend_reflect_8bit;    break;
 478     case BLEND_SCREEN:     param->blend = is_16bit ? blend_screen_16bit     : blend_screen_8bit;     break;
 479     case BLEND_SOFTLIGHT:  param->blend = is_16bit ? blend_softlight_16bit  : blend_softlight_8bit;  break;
 480     case BLEND_SUBTRACT:   param->blend = is_16bit ? blend_subtract_16bit   : blend_subtract_8bit;   break;
 481     case BLEND_VIVIDLIGHT: param->blend = is_16bit ? blend_vividlight_16bit : blend_vividlight_8bit; break;
 482     case BLEND_XOR:        param->blend = is_16bit ? blend_xor_16bit        : blend_xor_8bit;        break;
 483     }
 484
 485     if (param->opacity == 0 && param->mode != BLEND_NORMAL) {
 486         param->blend = blend_copytop;
 487     }
 488
 489     if (ARCH_X86)
 490         ff_blend_init_x86(param, is_16bit);
 491 }
 492
 493 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 494 {
 495     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 496     AVFilterLink *toplink = ctx->inputs[TOP];
 497     BlendContext *s = ctx->priv;
 498     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(toplink->format);
 499     int ret, plane, is_16bit;
 500
 501     if (!s->tblend) {
 502         AVFilterLink *bottomlink = ctx->inputs[BOTTOM];
 503
 504         if (toplink->format != bottomlink->format) {
 505             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 506             return AVERROR(EINVAL);
 507         }
 508         if (toplink->w                       != bottomlink->w ||
 509             toplink->h                       != bottomlink->h ||
 510             toplink->sample_aspect_ratio.num != bottomlink->sample_aspect_ratio.num ||
 511             toplink->sample_aspect_ratio.den != bottomlink->sample_aspect_ratio.den) {
 512             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 513                    "(size %dx%d, SAR %d:%d) do not match the corresponding "
 514                    "second input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d)\n",
 515                    ctx->input_pads[TOP].name, toplink->w, toplink->h,
 516                    toplink->sample_aspect_ratio.num,
 517                    toplink->sample_aspect_ratio.den,
 518                    ctx->input_pads[BOTTOM].name, bottomlink->w, bottomlink->h,
 519                    bottomlink->sample_aspect_ratio.num,
 520                    bottomlink->sample_aspect_ratio.den);
 521             return AVERROR(EINVAL);
 522         }
 523     }
 524
 525     outlink->w = toplink->w;
 526     outlink->h = toplink->h;
 527     outlink->time_base = toplink->time_base;
 528     outlink->sample_aspect_ratio = toplink->sample_aspect_ratio;
 529     outlink->frame_rate = toplink->frame_rate;
 530
 531     s->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 532     s->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 533
 534     is_16bit = pix_desc->comp[0].depth == 16;
 535     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(toplink->format);
 536
 537     if (!s->tblend)
 538         if ((ret = ff_dualinput_init(ctx, &s->dinput)) < 0)
 539             return ret;
 540
 541     for (plane = 0; plane < FF_ARRAY_ELEMS(s->params); plane++) {
 542         FilterParams *param = &s->params[plane];
 543
 544         if (s->all_mode >= 0)
 545             param->mode = s->all_mode;
 546         if (s->all_opacity < 1)
 547             param->opacity = s->all_opacity;
 548
 549         ff_blend_init(param, is_16bit);
 550
 551         if (s->all_expr && !param->expr_str) {
 552             param->expr_str = av_strdup(s->all_expr);
 553             if (!param->expr_str)
 554                 return AVERROR(ENOMEM);
 555         }
 556         if (param->expr_str) {
 557             ret = av_expr_parse(&param->e, param->expr_str, var_names,
 558                                 NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 559             if (ret < 0)
 560                 return ret;
 561             param->blend = is_16bit? blend_expr_16bit : blend_expr_8bit;
 562         }
 563     }
 564
 565     return 0;
 566 }
 567
 568 #if CONFIG_BLEND_FILTER
 569
 570 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 571 {
 572     BlendContext *s = outlink->src->priv;
 573     return ff_dualinput_request_frame(&s->dinput, outlink);
 574 }
 575
 576 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 577 {
 578     BlendContext *s = inlink->dst->priv;
 579     return ff_dualinput_filter_frame(&s->dinput, inlink, buf);
 580 }
 581
 582 static const AVFilterPad blend_inputs[] = {
 583     {
 584         .name          = "top",
 585         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 586         .filter_frame  = filter_frame,
 587     },{
 588         .name          = "bottom",
 589         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 590         .filter_frame  = filter_frame,
 591     },
 592     { NULL }
 593 };
 594
 595 static const AVFilterPad blend_outputs[] = {
 596     {
 597         .name          = "default",
 598         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 599         .config_props  = config_output,
 600         .request_frame = request_frame,
 601     },
 602     { NULL }
 603 };
 604
 605 AVFilter ff_vf_blend = {
 606     .name          = "blend",
 607     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Blend two video frames into each other."),
 608     .init          = init,
 609     .uninit        = uninit,
 610     .priv_size     = sizeof(BlendContext),
 611     .query_formats = query_formats,
 612     .inputs        = blend_inputs,
 613     .outputs       = blend_outputs,
 614     .priv_class    = &blend_class,
 615     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 616 };
 617
 618 #endif
 619
 620 #if CONFIG_TBLEND_FILTER
 621
 622 static int tblend_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 623 {
 624     BlendContext *s = inlink->dst->priv;
 625     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 626
 627     if (s->prev_frame) {
 628         AVFrame *out = blend_frame(inlink->dst, frame, s->prev_frame);
 629         av_frame_free(&s->prev_frame);
 630         s->prev_frame = frame;
 631         return ff_filter_frame(outlink, out);
 632     }
 633     s->prev_frame = frame;
 634     return 0;
 635 }
 636
 637 static const AVOption tblend_options[] = {
 638     COMMON_OPTIONS,
 639     { NULL }
 640 };
 641
 642 AVFILTER_DEFINE_CLASS(tblend);
 643
 644 static const AVFilterPad tblend_inputs[] = {
 645     {
 646         .name          = "default",
 647         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 648         .filter_frame  = tblend_filter_frame,
 649     },
 650     { NULL }
 651 };
 652
 653 static const AVFilterPad tblend_outputs[] = {
 654     {
 655         .name          = "default",
 656         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 657         .config_props  = config_output,
 658     },
 659     { NULL }
 660 };
 661
 662 AVFilter ff_vf_tblend = {
 663     .name          = "tblend",
 664     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Blend successive frames."),
 665     .priv_size     = sizeof(BlendContext),
 666     .priv_class    = &tblend_class,
 667     .query_formats = query_formats,
 668     .init          = init,
 669     .uninit        = uninit,
 670     .inputs        = tblend_inputs,
 671     .outputs       = tblend_outputs,
 672     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 673 };
 674
 675 #endif