git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_colorbalance.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/opt.h"
  22 #include "libavutil/pixdesc.h"
  23 #include "avfilter.h"
  24 #include "drawutils.h"
  25 #include "formats.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "video.h"
  28
  29 #define R 0
  30 #define G 1
  31 #define B 2
  32 #define A 3
  33
  34 typedef struct {
  35     double shadows;
  36     double midtones;
  37     double highlights;
  38 } Range;
  39
  40 typedef struct {
  41     const AVClass *class;
  42     Range cyan_red;
  43     Range magenta_green;
  44     Range yellow_blue;
  45
  46     uint8_t lut[3][256];
  47
  48     uint8_t rgba_map[4];
  49     int step;
  50 } ColorBalanceContext;
  51
  52 #define OFFSET(x) offsetof(ColorBalanceContext, x)
  53 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  54 static const AVOption colorbalance_options[] = {
  55     { "rs", "set red shadows",      OFFSET(cyan_red.shadows),         AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  56     { "gs", "set green shadows",    OFFSET(magenta_green.shadows),    AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  57     { "bs", "set blue shadows",     OFFSET(yellow_blue.shadows),      AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  58     { "rm", "set red midtones",     OFFSET(cyan_red.midtones),        AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  59     { "gm", "set green midtones",   OFFSET(magenta_green.midtones),   AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  60     { "bm", "set blue midtones",    OFFSET(yellow_blue.midtones),     AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  61     { "rh", "set red highlights",   OFFSET(cyan_red.highlights),      AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  62     { "gh", "set green highlights", OFFSET(magenta_green.highlights), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  63     { "bh", "set blue highlights",  OFFSET(yellow_blue.highlights),   AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
  64     { NULL }
  65 };
  66
  67 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorbalance);
  68
  69 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  70 {
  71     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  72         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
  73         AV_PIX_FMT_RGBA,  AV_PIX_FMT_BGRA,
  74         AV_PIX_FMT_ABGR,  AV_PIX_FMT_ARGB,
  75         AV_PIX_FMT_0BGR,  AV_PIX_FMT_0RGB,
  76         AV_PIX_FMT_RGB0,  AV_PIX_FMT_BGR0,
  77         AV_PIX_FMT_NONE
  78     };
  79     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
  80     if (!fmts_list)
  81         return AVERROR(ENOMEM);
  82     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
  83 }
  84
  85 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
  86 {
  87     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
  88     ColorBalanceContext *s = ctx->priv;
  89     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
  90     double *shadows, *midtones, *highlights, *buffer;
  91     int i, r, g, b;
  92
  93     buffer = av_malloc(256 * 3 * sizeof(*buffer));
  94     if (!buffer)
  95         return AVERROR(ENOMEM);
  96
  97     shadows    = buffer + 256 * 0;
  98     midtones   = buffer + 256 * 1;
  99     highlights = buffer + 256 * 2;
 100
 101     for (i = 0; i < 256; i++) {
 102         double low = av_clipd((i - 85.0) / -64.0 + 0.5, 0, 1) * 178.5;
 103         double mid = av_clipd((i - 85.0) /  64.0 + 0.5, 0, 1) *
 104                      av_clipd((i + 85.0 - 255.0) / -64.0 + 0.5, 0, 1) * 178.5;
 105
 106         shadows[i] = low;
 107         midtones[i] = mid;
 108         highlights[255 - i] = low;
 109     }
 110
 111     for (i = 0; i < 256; i++) {
 112         r = g = b = i;
 113
 114         r = av_clip_uint8(r + s->cyan_red.shadows         * shadows[r]);
 115         r = av_clip_uint8(r + s->cyan_red.midtones        * midtones[r]);
 116         r = av_clip_uint8(r + s->cyan_red.highlights      * highlights[r]);
 117
 118         g = av_clip_uint8(g + s->magenta_green.shadows    * shadows[g]);
 119         g = av_clip_uint8(g + s->magenta_green.midtones   * midtones[g]);
 120         g = av_clip_uint8(g + s->magenta_green.highlights * highlights[g]);
 121
 122         b = av_clip_uint8(b + s->yellow_blue.shadows      * shadows[b]);
 123         b = av_clip_uint8(b + s->yellow_blue.midtones     * midtones[b]);
 124         b = av_clip_uint8(b + s->yellow_blue.highlights   * highlights[b]);
 125
 126         s->lut[R][i] = r;
 127         s->lut[G][i] = g;
 128         s->lut[B][i] = b;
 129     }
 130
 131     av_free(buffer);
 132
 133     ff_fill_rgba_map(s->rgba_map, outlink->format);
 134     s->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 135
 136     return 0;
 137 }
 138
 139 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 140 {
 141     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 142     ColorBalanceContext *s = ctx->priv;
 143     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 144     const uint8_t roffset = s->rgba_map[R];
 145     const uint8_t goffset = s->rgba_map[G];
 146     const uint8_t boffset = s->rgba_map[B];
 147     const uint8_t aoffset = s->rgba_map[A];
 148     const int step = s->step;
 149     const uint8_t *srcrow = in->data[0];
 150     uint8_t *dstrow;
 151     AVFrame *out;
 152     int i, j;
 153
 154     if (av_frame_is_writable(in)) {
 155         out = in;
 156     } else {
 157         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 158         if (!out) {
 159             av_frame_free(&in);
 160             return AVERROR(ENOMEM);
 161         }
 162         av_frame_copy_props(out, in);
 163     }
 164
 165     dstrow = out->data[0];
 166     for (i = 0; i < outlink->h; i++) {
 167         const uint8_t *src = srcrow;
 168         uint8_t *dst = dstrow;
 169
 170         for (j = 0; j < outlink->w * step; j += step) {
 171             dst[j + roffset] = s->lut[R][src[j + roffset]];
 172             dst[j + goffset] = s->lut[G][src[j + goffset]];
 173             dst[j + boffset] = s->lut[B][src[j + boffset]];
 174             if (in != out && step == 4)
 175                 dst[j + aoffset] = src[j + aoffset];
 176         }
 177
 178         srcrow += in->linesize[0];
 179         dstrow += out->linesize[0];
 180     }
 181
 182     if (in != out)
 183         av_frame_free(&in);
 184     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], out);
 185 }
 186
 187 static const AVFilterPad colorbalance_inputs[] = {
 188     {
 189         .name         = "default",
 190         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 191         .filter_frame = filter_frame,
 192     },
 193     { NULL }
 194 };
 195
 196 static const AVFilterPad colorbalance_outputs[] = {
 197     {
 198         .name         = "default",
 199         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 200         .config_props = config_output,
 201     },
 202     { NULL }
 203 };
 204
 205 AVFilter ff_vf_colorbalance = {
 206     .name          = "colorbalance",
 207     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust the color balance."),
 208     .priv_size     = sizeof(ColorBalanceContext),
 209     .priv_class    = &colorbalance_class,
 210     .query_formats = query_formats,
 211     .inputs        = colorbalance_inputs,
 212     .outputs       = colorbalance_outputs,
 213     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
 214 };