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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Timo Rothenpieler <timo@rothenpieler.org>
   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/imgutils.h"
  23 #include "avfilter.h"
  24 #include "formats.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "video.h"
  27
  28 typedef struct ColorkeyContext {
  29     const AVClass *class;
  30
  31     /* color offsets rgba */
  32     int co[4];
  33
  34     uint8_t colorkey_rgba[4];
  35     float similarity;
  36     float blend;
  37
  38     int (*do_slice)(AVFilterContext *ctx, void *arg,
  39                     int jobnr, int nb_jobs);
  40 } ColorkeyContext;
  41
  42 static uint8_t do_colorkey_pixel(ColorkeyContext *ctx, uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)
  43 {
  44     int dr = (int)r - ctx->colorkey_rgba[0];
  45     int dg = (int)g - ctx->colorkey_rgba[1];
  46     int db = (int)b - ctx->colorkey_rgba[2];
  47
  48     double diff = sqrt((dr * dr + dg * dg + db * db) / (255.0 * 255.0 * 3.0));
  49
  50     if (ctx->blend > 0.0001) {
  51         return av_clipd((diff - ctx->similarity) / ctx->blend, 0.0, 1.0) * 255.0;
  52     } else {
  53         return (diff > ctx->similarity) ? 255 : 0;
  54     }
  55 }
  56
  57 static int do_colorkey_slice(AVFilterContext *avctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  58 {
  59     AVFrame *frame = arg;
  60
  61     const int slice_start = (frame->height * jobnr) / nb_jobs;
  62     const int slice_end = (frame->height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
  63
  64     ColorkeyContext *ctx = avctx->priv;
  65
  66     int o, x, y;
  67
  68     for (y = slice_start; y < slice_end; ++y) {
  69         for (x = 0; x < frame->width; ++x) {
  70             o = frame->linesize[0] * y + x * 4;
  71
  72             frame->data[0][o + ctx->co[3]] =
  73                 do_colorkey_pixel(ctx,
  74                                   frame->data[0][o + ctx->co[0]],
  75                                   frame->data[0][o + ctx->co[1]],
  76                                   frame->data[0][o + ctx->co[2]]);
  77         }
  78     }
  79
  80     return 0;
  81 }
  82
  83 static int do_colorhold_slice(AVFilterContext *avctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  84 {
  85     AVFrame *frame = arg;
  86
  87     const int slice_start = (frame->height * jobnr) / nb_jobs;
  88     const int slice_end = (frame->height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
  89
  90     ColorkeyContext *ctx = avctx->priv;
  91
  92     int x, y;
  93
  94     for (y = slice_start; y < slice_end; ++y) {
  95         for (x = 0; x < frame->width; ++x) {
  96             int o, t, r, g, b;
  97
  98             o = frame->linesize[0] * y + x * 4;
  99             r = frame->data[0][o + ctx->co[0]];
 100             g = frame->data[0][o + ctx->co[1]];
 101             b = frame->data[0][o + ctx->co[2]];
 102
 103             t = do_colorkey_pixel(ctx, r, g, b);
 104
 105             if (t > 0) {
 106                 int a = (r + g + b) / 3;
 107                 int rt = 255 - t;
 108
 109                 frame->data[0][o + ctx->co[0]] = (a * t + r * rt + 127) >> 8;
 110                 frame->data[0][o + ctx->co[1]] = (a * t + g * rt + 127) >> 8;
 111                 frame->data[0][o + ctx->co[2]] = (a * t + b * rt + 127) >> 8;
 112             }
 113         }
 114     }
 115
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 static av_cold int init_filter(AVFilterContext *avctx)
 120 {
 121     ColorkeyContext *ctx = avctx->priv;
 122
 123     if (!strcmp(avctx->filter->name, "colorkey")) {
 124         ctx->do_slice = do_colorkey_slice;
 125     } else {
 126         ctx->do_slice = do_colorhold_slice;
 127     }
 128
 129     return 0;
 130 }
 131
 132 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
 133 {
 134     AVFilterContext *avctx = link->dst;
 135     ColorkeyContext *ctx = avctx->priv;
 136     int res;
 137
 138     if (res = av_frame_make_writable(frame))
 139         return res;
 140
 141     if (res = avctx->internal->execute(avctx, ctx->do_slice, frame, NULL, FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(avctx))))
 142         return res;
 143
 144     return ff_filter_frame(avctx->outputs[0], frame);
 145 }
 146
 147 static av_cold int config_output(AVFilterLink *outlink)
 148 {
 149     AVFilterContext *avctx = outlink->src;
 150     ColorkeyContext *ctx = avctx->priv;
 151     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 152     int i;
 153
 154     outlink->w = avctx->inputs[0]->w;
 155     outlink->h = avctx->inputs[0]->h;
 156     outlink->time_base = avctx->inputs[0]->time_base;
 157
 158     for (i = 0; i < 4; ++i)
 159         ctx->co[i] = desc->comp[i].offset;
 160
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static av_cold int query_formats(AVFilterContext *avctx)
 165 {
 166     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
 167         AV_PIX_FMT_ARGB,
 168         AV_PIX_FMT_RGBA,
 169         AV_PIX_FMT_ABGR,
 170         AV_PIX_FMT_BGRA,
 171         AV_PIX_FMT_NONE
 172     };
 173
 174     AVFilterFormats *formats = NULL;
 175
 176     formats = ff_make_format_list(pixel_fmts);
 177     if (!formats)
 178         return AVERROR(ENOMEM);
 179
 180     return ff_set_common_formats(avctx, formats);
 181 }
 182
 183 static const AVFilterPad colorkey_inputs[] = {
 184     {
 185         .name = "default",
 186         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 187         .filter_frame = filter_frame,
 188     },
 189     { NULL }
 190 };
 191
 192 static const AVFilterPad colorkey_outputs[] = {
 193     {
 194         .name = "default",
 195         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 196         .config_props  = config_output,
 197     },
 198     { NULL }
 199 };
 200
 201 #define OFFSET(x) offsetof(ColorkeyContext, x)
 202 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
 203
 204 #if CONFIG_COLORKEY_FILTER
 205
 206 static const AVOption colorkey_options[] = {
 207     { "color", "set the colorkey key color", OFFSET(colorkey_rgba), AV_OPT_TYPE_COLOR, { .str = "black" }, 0, 0, FLAGS },
 208     { "similarity", "set the colorkey similarity value", OFFSET(similarity), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.01 }, 0.01, 1.0, FLAGS },
 209     { "blend", "set the colorkey key blend value", OFFSET(blend), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.0 }, 0.0, 1.0, FLAGS },
 210     { NULL }
 211 };
 212
 213 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorkey);
 214
 215 AVFilter ff_vf_colorkey = {
 216     .name          = "colorkey",
 217     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Turns a certain color into transparency. Operates on RGB colors."),
 218     .priv_size     = sizeof(ColorkeyContext),
 219     .priv_class    = &colorkey_class,
 220     .query_formats = query_formats,
 221     .init          = init_filter,
 222     .inputs        = colorkey_inputs,
 223     .outputs       = colorkey_outputs,
 224     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 225     .process_command = ff_filter_process_command,
 226 };
 227
 228 #endif /* CONFIG_COLORKEY_FILTER */
 229 #if CONFIG_COLORHOLD_FILTER
 230
 231 static const AVOption colorhold_options[] = {
 232     { "color", "set the colorhold key color", OFFSET(colorkey_rgba), AV_OPT_TYPE_COLOR, { .str = "black" }, 0, 0, FLAGS },
 233     { "similarity", "set the colorhold similarity value", OFFSET(similarity), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.01 }, 0.01, 1.0, FLAGS },
 234     { "blend", "set the colorhold blend value", OFFSET(blend), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.0 }, 0.0, 1.0, FLAGS },
 235     { NULL }
 236 };
 237
 238 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorhold);
 239
 240 AVFilter ff_vf_colorhold = {
 241     .name          = "colorhold",
 242     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Turns a certain color range into gray. Operates on RGB colors."),
 243     .priv_size     = sizeof(ColorkeyContext),
 244     .priv_class    = &colorhold_class,
 245     .query_formats = query_formats,
 246     .init          = init_filter,
 247     .inputs        = colorkey_inputs,
 248     .outputs       = colorkey_outputs,
 249     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 250     .process_command = ff_filter_process_command,
 251 };
 252
 253 #endif /* CONFIG_COLORHOLD_FILTER */