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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2021 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 <float.h>
  22
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/imgutils.h"
  25 #include "avfilter.h"
  26 #include "formats.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "video.h"
  29
  30 typedef struct ColorCorrectContext {
  31     const AVClass *class;
  32
  33     float rl, bl;
  34     float rh, bh;
  35     float saturation;
  36
  37     int depth;
  38
  39     int (*do_slice)(AVFilterContext *s, void *arg,
  40                     int jobnr, int nb_jobs);
  41 } ColorCorrectContext;
  42
  43 #define PROCESS()                            \
  44     float y = yptr[x] * imax;                \
  45     float u = uptr[x] * imax - .5f;          \
  46     float v = vptr[x] * imax - .5f;          \
  47     float ny, nu, nv;                        \
  48                                              \
  49     ny = y;                                  \
  50     nu = saturation * (u + y * bd + bl);     \
  51     nv = saturation * (v + y * rd + rl);
  52
  53 static int colorcorrect_slice8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  54 {
  55     ColorCorrectContext *s = ctx->priv;
  56     AVFrame *frame = arg;
  57     const int depth = s->depth;
  58     const float max = (1 << depth) - 1;
  59     const float imax = 1.f / max;
  60     const int width = frame->width;
  61     const int height = frame->height;
  62     const int slice_start = (height * jobnr) / nb_jobs;
  63     const int slice_end = (height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
  64     const int ylinesize = frame->linesize[0];
  65     const int ulinesize = frame->linesize[1];
  66     const int vlinesize = frame->linesize[2];
  67     uint8_t *yptr = frame->data[0] + slice_start * ylinesize;
  68     uint8_t *uptr = frame->data[1] + slice_start * ulinesize;
  69     uint8_t *vptr = frame->data[2] + slice_start * vlinesize;
  70     const float saturation = s->saturation;
  71     const float bl = s->bl;
  72     const float rl = s->rl;
  73     const float bd = s->bh - bl;
  74     const float rd = s->rh - rl;
  75
  76     for (int y = slice_start; y < slice_end; y++) {
  77         for (int x = 0; x < width; x++) {
  78             PROCESS()
  79
  80             yptr[x] = av_clip_uint8( ny         * max);
  81             uptr[x] = av_clip_uint8((nu + 0.5f) * max);
  82             vptr[x] = av_clip_uint8((nv + 0.5f) * max);
  83         }
  84
  85         yptr += ylinesize;
  86         uptr += ulinesize;
  87         vptr += vlinesize;
  88     }
  89
  90     return 0;
  91 }
  92
  93 static int colorcorrect_slice16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  94 {
  95     ColorCorrectContext *s = ctx->priv;
  96     AVFrame *frame = arg;
  97     const int depth = s->depth;
  98     const float max = (1 << depth) - 1;
  99     const float imax = 1.f / max;
 100     const int width = frame->width;
 101     const int height = frame->height;
 102     const int slice_start = (height * jobnr) / nb_jobs;
 103     const int slice_end = (height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
 104     const int ylinesize = frame->linesize[0] / 2;
 105     const int ulinesize = frame->linesize[1] / 2;
 106     const int vlinesize = frame->linesize[2] / 2;
 107     uint16_t *yptr = (uint16_t *)frame->data[0] + slice_start * ylinesize;
 108     uint16_t *uptr = (uint16_t *)frame->data[1] + slice_start * ulinesize;
 109     uint16_t *vptr = (uint16_t *)frame->data[2] + slice_start * vlinesize;
 110     const float saturation = s->saturation;
 111     const float bl = s->bl;
 112     const float rl = s->rl;
 113     const float bd = s->bh - bl;
 114     const float rd = s->rh - rl;
 115
 116     for (int y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 117         for (int x = 0; x < width; x++) {
 118             PROCESS()
 119
 120             yptr[x] = av_clip_uintp2_c( ny         * max, depth);
 121             uptr[x] = av_clip_uintp2_c((nu + 0.5f) * max, depth);
 122             vptr[x] = av_clip_uintp2_c((nv + 0.5f) * max, depth);
 123         }
 124
 125         yptr += ylinesize;
 126         uptr += ulinesize;
 127         vptr += vlinesize;
 128     }
 129
 130     return 0;
 131 }
 132
 133 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 134 {
 135     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 136     ColorCorrectContext *s = ctx->priv;
 137
 138     ctx->internal->execute(ctx, s->do_slice, frame, NULL,
 139                            FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 140
 141     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], frame);
 142 }
 143
 144 static av_cold int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 145 {
 146     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
 147         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 148         AV_PIX_FMT_YUV444P9, AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV444P14, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
 149         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUVA444P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
 150         AV_PIX_FMT_NONE
 151     };
 152
 153     AVFilterFormats *formats = NULL;
 154
 155     formats = ff_make_format_list(pixel_fmts);
 156     if (!formats)
 157         return AVERROR(ENOMEM);
 158
 159     return ff_set_common_formats(ctx, formats);
 160 }
 161
 162 static av_cold int config_input(AVFilterLink *inlink)
 163 {
 164     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 165     ColorCorrectContext *s = ctx->priv;
 166     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 167
 168     s->depth = desc->comp[0].depth;
 169     s->do_slice = s->depth <= 8 ? colorcorrect_slice8 : colorcorrect_slice16;
 170
 171     return 0;
 172 }
 173
 174 static const AVFilterPad colorcorrect_inputs[] = {
 175     {
 176         .name           = "default",
 177         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 178         .needs_writable = 1,
 179         .filter_frame   = filter_frame,
 180         .config_props   = config_input,
 181     },
 182     { NULL }
 183 };
 184
 185 static const AVFilterPad colorcorrect_outputs[] = {
 186     {
 187         .name = "default",
 188         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 189     },
 190     { NULL }
 191 };
 192
 193 #define OFFSET(x) offsetof(ColorCorrectContext, x)
 194 #define VF AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
 195
 196 static const AVOption colorcorrect_options[] = {
 197     { "rl", "set the red shadow spot",              OFFSET(rl), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=0}, -1, 1, VF },
 198     { "bl", "set the blue shadow spot",             OFFSET(bl), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=0}, -1, 1, VF },
 199     { "rh", "set the red highlight spot",           OFFSET(rh), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=0}, -1, 1, VF },
 200     { "bh", "set the blue highlight spot",          OFFSET(bh), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=0}, -1, 1, VF },
 201     { "saturation", "set the amount of saturation", OFFSET(saturation), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1}, -3, 3, VF },
 202     { NULL }
 203 };
 204
 205 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorcorrect);
 206
 207 const AVFilter ff_vf_colorcorrect = {
 208     .name          = "colorcorrect",
 209     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust color white balance selectively for blacks and whites."),
 210     .priv_size     = sizeof(ColorCorrectContext),
 211     .priv_class    = &colorcorrect_class,
 212     .query_formats = query_formats,
 213     .inputs        = colorcorrect_inputs,
 214     .outputs       = colorcorrect_outputs,
 215     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 216     .process_command = ff_filter_process_command,
 217 };