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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Ronald S. Bultje <rsbultje@gmail.com>
   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 /*
  22  * @file
  23  * Convert between colorspaces.
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/mem_internal.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "libavutil/pixfmt.h"
  31
  32 #include "avfilter.h"
  33 #include "colorspacedsp.h"
  34 #include "formats.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "video.h"
  37 #include "colorspace.h"
  38
  39 enum DitherMode {
  40     DITHER_NONE,
  41     DITHER_FSB,
  42     DITHER_NB,
  43 };
  44
  45 enum Colorspace {
  46     CS_UNSPECIFIED,
  47     CS_BT470M,
  48     CS_BT470BG,
  49     CS_BT601_6_525,
  50     CS_BT601_6_625,
  51     CS_BT709,
  52     CS_SMPTE170M,
  53     CS_SMPTE240M,
  54     CS_BT2020,
  55     CS_NB,
  56 };
  57
  58 enum Whitepoint {
  59     WP_D65,
  60     WP_C,
  61     WP_DCI,
  62     WP_E,
  63     WP_NB,
  64 };
  65
  66 enum WhitepointAdaptation {
  67     WP_ADAPT_BRADFORD,
  68     WP_ADAPT_VON_KRIES,
  69     NB_WP_ADAPT_NON_IDENTITY,
  70     WP_ADAPT_IDENTITY = NB_WP_ADAPT_NON_IDENTITY,
  71     NB_WP_ADAPT,
  72 };
  73
  74 static const enum AVColorTransferCharacteristic default_trc[CS_NB + 1] = {
  75     [CS_UNSPECIFIED] = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED,
  76     [CS_BT470M]      = AVCOL_TRC_GAMMA22,
  77     [CS_BT470BG]     = AVCOL_TRC_GAMMA28,
  78     [CS_BT601_6_525] = AVCOL_TRC_SMPTE170M,
  79     [CS_BT601_6_625] = AVCOL_TRC_SMPTE170M,
  80     [CS_BT709]       = AVCOL_TRC_BT709,
  81     [CS_SMPTE170M]   = AVCOL_TRC_SMPTE170M,
  82     [CS_SMPTE240M]   = AVCOL_TRC_SMPTE240M,
  83     [CS_BT2020]      = AVCOL_TRC_BT2020_10,
  84     [CS_NB]          = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED,
  85 };
  86
  87 static const enum AVColorPrimaries default_prm[CS_NB + 1] = {
  88     [CS_UNSPECIFIED] = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED,
  89     [CS_BT470M]      = AVCOL_PRI_BT470M,
  90     [CS_BT470BG]     = AVCOL_PRI_BT470BG,
  91     [CS_BT601_6_525] = AVCOL_PRI_SMPTE170M,
  92     [CS_BT601_6_625] = AVCOL_PRI_BT470BG,
  93     [CS_BT709]       = AVCOL_PRI_BT709,
  94     [CS_SMPTE170M]   = AVCOL_PRI_SMPTE170M,
  95     [CS_SMPTE240M]   = AVCOL_PRI_SMPTE240M,
  96     [CS_BT2020]      = AVCOL_PRI_BT2020,
  97     [CS_NB]          = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED,
  98 };
  99
 100 static const enum AVColorSpace default_csp[CS_NB + 1] = {
 101     [CS_UNSPECIFIED] = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED,
 102     [CS_BT470M]      = AVCOL_SPC_SMPTE170M,
 103     [CS_BT470BG]     = AVCOL_SPC_BT470BG,
 104     [CS_BT601_6_525] = AVCOL_SPC_SMPTE170M,
 105     [CS_BT601_6_625] = AVCOL_SPC_BT470BG,
 106     [CS_BT709]       = AVCOL_SPC_BT709,
 107     [CS_SMPTE170M]   = AVCOL_SPC_SMPTE170M,
 108     [CS_SMPTE240M]   = AVCOL_SPC_SMPTE240M,
 109     [CS_BT2020]      = AVCOL_SPC_BT2020_NCL,
 110     [CS_NB]          = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED,
 111 };
 112
 113 struct ColorPrimaries {
 114     enum Whitepoint wp;
 115     struct PrimaryCoefficients coeff;
 116 };
 117
 118 struct TransferCharacteristics {
 119     double alpha, beta, gamma, delta;
 120 };
 121
 122 typedef struct ColorSpaceContext {
 123     const AVClass *class;
 124
 125     ColorSpaceDSPContext dsp;
 126
 127     enum Colorspace user_all, user_iall;
 128     enum AVColorSpace in_csp, out_csp, user_csp, user_icsp;
 129     enum AVColorRange in_rng, out_rng, user_rng, user_irng;
 130     enum AVColorTransferCharacteristic in_trc, out_trc, user_trc, user_itrc;
 131     enum AVColorPrimaries in_prm, out_prm, user_prm, user_iprm;
 132     enum AVPixelFormat in_format, user_format;
 133     int fast_mode;
 134     enum DitherMode dither;
 135     enum WhitepointAdaptation wp_adapt;
 136
 137     int16_t *rgb[3];
 138     ptrdiff_t rgb_stride;
 139     unsigned rgb_sz;
 140     int *dither_scratch[3][2], *dither_scratch_base[3][2];
 141
 142     const struct ColorPrimaries *in_primaries, *out_primaries;
 143     int lrgb2lrgb_passthrough;
 144     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, lrgb2lrgb_coeffs)[3][3][8];
 145
 146     const struct TransferCharacteristics *in_txchr, *out_txchr;
 147     int rgb2rgb_passthrough;
 148     int16_t *lin_lut, *delin_lut;
 149
 150     const struct LumaCoefficients *in_lumacoef, *out_lumacoef;
 151     int yuv2yuv_passthrough, yuv2yuv_fastmode;
 152     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, yuv2rgb_coeffs)[3][3][8];
 153     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, rgb2yuv_coeffs)[3][3][8];
 154     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, yuv2yuv_coeffs)[3][3][8];
 155     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, yuv_offset)[2 /* in, out */][8];
 156     yuv2rgb_fn yuv2rgb;
 157     rgb2yuv_fn rgb2yuv;
 158     rgb2yuv_fsb_fn rgb2yuv_fsb;
 159     yuv2yuv_fn yuv2yuv;
 160     double yuv2rgb_dbl_coeffs[3][3], rgb2yuv_dbl_coeffs[3][3];
 161     int in_y_rng, in_uv_rng, out_y_rng, out_uv_rng;
 162
 163     int did_warn_range;
 164 } ColorSpaceContext;
 165
 166 // FIXME deal with odd width/heights
 167 // FIXME faster linearize/delinearize implementation (integer pow)
 168 // FIXME bt2020cl support (linearization between yuv/rgb step instead of between rgb/xyz)
 169 // FIXME test that the values in (de)lin_lut don't exceed their container storage
 170 // type size (only useful if we keep the LUT and don't move to fast integer pow)
 171 // FIXME dithering if bitdepth goes down?
 172 // FIXME bitexact for fate integration?
 173
 174 // FIXME I'm pretty sure gamma22/28 also have a linear toe slope, but I can't
 175 // find any actual tables that document their real values...
 176 // See http://www.13thmonkey.org/~boris/gammacorrection/ first graph why it matters
 177 static const struct TransferCharacteristics transfer_characteristics[AVCOL_TRC_NB] = {
 178     [AVCOL_TRC_BT709]     = { 1.099,  0.018,  0.45, 4.5 },
 179     [AVCOL_TRC_GAMMA22]   = { 1.0,    0.0,    1.0 / 2.2, 0.0 },
 180     [AVCOL_TRC_GAMMA28]   = { 1.0,    0.0,    1.0 / 2.8, 0.0 },
 181     [AVCOL_TRC_SMPTE170M] = { 1.099,  0.018,  0.45, 4.5 },
 182     [AVCOL_TRC_SMPTE240M] = { 1.1115, 0.0228, 0.45, 4.0 },
 183     [AVCOL_TRC_LINEAR]    = { 1.0,    0.0,    1.0,  0.0 },
 184     [AVCOL_TRC_IEC61966_2_1] = { 1.055, 0.0031308, 1.0 / 2.4, 12.92 },
 185     [AVCOL_TRC_IEC61966_2_4] = { 1.099, 0.018, 0.45, 4.5 },
 186     [AVCOL_TRC_BT2020_10] = { 1.099,  0.018,  0.45, 4.5 },
 187     [AVCOL_TRC_BT2020_12] = { 1.0993, 0.0181, 0.45, 4.5 },
 188 };
 189
 190 static const struct TransferCharacteristics *
 191     get_transfer_characteristics(enum AVColorTransferCharacteristic trc)
 192 {
 193     const struct TransferCharacteristics *coeffs;
 194
 195     if (trc >= AVCOL_TRC_NB)
 196         return NULL;
 197     coeffs = &transfer_characteristics[trc];
 198     if (!coeffs->alpha)
 199         return NULL;
 200
 201     return coeffs;
 202 }
 203
 204 static const struct WhitepointCoefficients whitepoint_coefficients[WP_NB] = {
 205     [WP_D65] = { 0.3127, 0.3290 },
 206     [WP_C]   = { 0.3100, 0.3160 },
 207     [WP_DCI] = { 0.3140, 0.3510 },
 208     [WP_E]   = { 1/3.0f, 1/3.0f },
 209 };
 210
 211 static const struct ColorPrimaries color_primaries[AVCOL_PRI_NB] = {
 212     [AVCOL_PRI_BT709]     = { WP_D65, { 0.640, 0.330, 0.300, 0.600, 0.150, 0.060 } },
 213     [AVCOL_PRI_BT470M]    = { WP_C,   { 0.670, 0.330, 0.210, 0.710, 0.140, 0.080 } },
 214     [AVCOL_PRI_BT470BG]   = { WP_D65, { 0.640, 0.330, 0.290, 0.600, 0.150, 0.060 } },
 215     [AVCOL_PRI_SMPTE170M] = { WP_D65, { 0.630, 0.340, 0.310, 0.595, 0.155, 0.070 } },
 216     [AVCOL_PRI_SMPTE240M] = { WP_D65, { 0.630, 0.340, 0.310, 0.595, 0.155, 0.070 } },
 217     [AVCOL_PRI_SMPTE428]  = { WP_E,   { 0.735, 0.265, 0.274, 0.718, 0.167, 0.009 } },
 218     [AVCOL_PRI_SMPTE431]  = { WP_DCI, { 0.680, 0.320, 0.265, 0.690, 0.150, 0.060 } },
 219     [AVCOL_PRI_SMPTE432]  = { WP_D65, { 0.680, 0.320, 0.265, 0.690, 0.150, 0.060 } },
 220     [AVCOL_PRI_FILM]      = { WP_C,   { 0.681, 0.319, 0.243, 0.692, 0.145, 0.049 } },
 221     [AVCOL_PRI_BT2020]    = { WP_D65, { 0.708, 0.292, 0.170, 0.797, 0.131, 0.046 } },
 222     [AVCOL_PRI_JEDEC_P22] = { WP_D65, { 0.630, 0.340, 0.295, 0.605, 0.155, 0.077 } },
 223 };
 224
 225 static const struct ColorPrimaries *get_color_primaries(enum AVColorPrimaries prm)
 226 {
 227     const struct ColorPrimaries *p;
 228
 229     if (prm >= AVCOL_PRI_NB)
 230         return NULL;
 231     p = &color_primaries[prm];
 232     if (!p->coeff.xr)
 233         return NULL;
 234
 235     return p;
 236 }
 237
 238 static int fill_gamma_table(ColorSpaceContext *s)
 239 {
 240     int n;
 241     double in_alpha = s->in_txchr->alpha, in_beta = s->in_txchr->beta;
 242     double in_gamma = s->in_txchr->gamma, in_delta = s->in_txchr->delta;
 243     double in_ialpha = 1.0 / in_alpha, in_igamma = 1.0 / in_gamma, in_idelta = 1.0 / in_delta;
 244     double out_alpha = s->out_txchr->alpha, out_beta = s->out_txchr->beta;
 245     double out_gamma = s->out_txchr->gamma, out_delta = s->out_txchr->delta;
 246
 247     s->lin_lut = av_malloc(sizeof(*s->lin_lut) * 32768 * 2);
 248     if (!s->lin_lut)
 249         return AVERROR(ENOMEM);
 250     s->delin_lut = &s->lin_lut[32768];
 251     for (n = 0; n < 32768; n++) {
 252         double v = (n - 2048.0) / 28672.0, d, l;
 253
 254         // delinearize
 255         if (v <= -out_beta) {
 256             d = -out_alpha * pow(-v, out_gamma) + (out_alpha - 1.0);
 257         } else if (v < out_beta) {
 258             d = out_delta * v;
 259         } else {
 260             d = out_alpha * pow(v, out_gamma) - (out_alpha - 1.0);
 261         }
 262         s->delin_lut[n] = av_clip_int16(lrint(d * 28672.0));
 263
 264         // linearize
 265         if (v <= -in_beta * in_delta) {
 266             l = -pow((1.0 - in_alpha - v) * in_ialpha, in_igamma);
 267         } else if (v < in_beta * in_delta) {
 268             l = v * in_idelta;
 269         } else {
 270             l = pow((v + in_alpha - 1.0) * in_ialpha, in_igamma);
 271         }
 272         s->lin_lut[n] = av_clip_int16(lrint(l * 28672.0));
 273     }
 274
 275     return 0;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * See http://www.brucelindbloom.com/index.html?Eqn_ChromAdapt.html
 280  * This function uses the Bradford mechanism.
 281  */
 282 static void fill_whitepoint_conv_table(double out[3][3], enum WhitepointAdaptation wp_adapt,
 283                                        enum Whitepoint src, enum Whitepoint dst)
 284 {
 285     static const double ma_tbl[NB_WP_ADAPT_NON_IDENTITY][3][3] = {
 286         [WP_ADAPT_BRADFORD] = {
 287             {  0.8951,  0.2664, -0.1614 },
 288             { -0.7502,  1.7135,  0.0367 },
 289             {  0.0389, -0.0685,  1.0296 },
 290         }, [WP_ADAPT_VON_KRIES] = {
 291             {  0.40024,  0.70760, -0.08081 },
 292             { -0.22630,  1.16532,  0.04570 },
 293             {  0.00000,  0.00000,  0.91822 },
 294         },
 295     };
 296     const double (*ma)[3] = ma_tbl[wp_adapt];
 297     const struct WhitepointCoefficients *wp_src = &whitepoint_coefficients[src];
 298     double zw_src = 1.0 - wp_src->xw - wp_src->yw;
 299     const struct WhitepointCoefficients *wp_dst = &whitepoint_coefficients[dst];
 300     double zw_dst = 1.0 - wp_dst->xw - wp_dst->yw;
 301     double mai[3][3], fac[3][3], tmp[3][3];
 302     double rs, gs, bs, rd, gd, bd;
 303
 304     ff_matrix_invert_3x3(ma, mai);
 305     rs = ma[0][0] * wp_src->xw + ma[0][1] * wp_src->yw + ma[0][2] * zw_src;
 306     gs = ma[1][0] * wp_src->xw + ma[1][1] * wp_src->yw + ma[1][2] * zw_src;
 307     bs = ma[2][0] * wp_src->xw + ma[2][1] * wp_src->yw + ma[2][2] * zw_src;
 308     rd = ma[0][0] * wp_dst->xw + ma[0][1] * wp_dst->yw + ma[0][2] * zw_dst;
 309     gd = ma[1][0] * wp_dst->xw + ma[1][1] * wp_dst->yw + ma[1][2] * zw_dst;
 310     bd = ma[2][0] * wp_dst->xw + ma[2][1] * wp_dst->yw + ma[2][2] * zw_dst;
 311     fac[0][0] = rd / rs;
 312     fac[1][1] = gd / gs;
 313     fac[2][2] = bd / bs;
 314     fac[0][1] = fac[0][2] = fac[1][0] = fac[1][2] = fac[2][0] = fac[2][1] = 0.0;
 315     ff_matrix_mul_3x3(tmp, ma, fac);
 316     ff_matrix_mul_3x3(out, tmp, mai);
 317 }
 318
 319 static void apply_lut(int16_t *buf[3], ptrdiff_t stride,
 320                       int w, int h, const int16_t *lut)
 321 {
 322     int y, x, n;
 323
 324     for (n = 0; n < 3; n++) {
 325         int16_t *data = buf[n];
 326
 327         for (y = 0; y < h; y++) {
 328             for (x = 0; x < w; x++)
 329                 data[x] = lut[av_clip_uintp2(2048 + data[x], 15)];
 330
 331             data += stride;
 332         }
 333     }
 334 }
 335
 336 typedef struct ThreadData {
 337     AVFrame *in, *out;
 338     ptrdiff_t in_linesize[3], out_linesize[3];
 339     int in_ss_h, out_ss_h;
 340 } ThreadData;
 341
 342 static int convert(AVFilterContext *ctx, void *data, int job_nr, int n_jobs)
 343 {
 344     const ThreadData *td = data;
 345     ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 346     uint8_t *in_data[3], *out_data[3];
 347     int16_t *rgb[3];
 348     int h_in = (td->in->height + 1) >> 1;
 349     int h1 = 2 * (job_nr * h_in / n_jobs), h2 = 2 * ((job_nr + 1) * h_in / n_jobs);
 350     int w = td->in->width, h = h2 - h1;
 351
 352     in_data[0]  = td->in->data[0]  + td->in_linesize[0]  *  h1;
 353     in_data[1]  = td->in->data[1]  + td->in_linesize[1]  * (h1 >> td->in_ss_h);
 354     in_data[2]  = td->in->data[2]  + td->in_linesize[2]  * (h1 >> td->in_ss_h);
 355     out_data[0] = td->out->data[0] + td->out_linesize[0] *  h1;
 356     out_data[1] = td->out->data[1] + td->out_linesize[1] * (h1 >> td->out_ss_h);
 357     out_data[2] = td->out->data[2] + td->out_linesize[2] * (h1 >> td->out_ss_h);
 358     rgb[0]      = s->rgb[0]        + s->rgb_stride       *  h1;
 359     rgb[1]      = s->rgb[1]        + s->rgb_stride       *  h1;
 360     rgb[2]      = s->rgb[2]        + s->rgb_stride       *  h1;
 361
 362     // FIXME for simd, also make sure we do pictures with negative stride
 363     // top-down so we don't overwrite lines with padding of data before it
 364     // in the same buffer (same as swscale)
 365
 366     if (s->yuv2yuv_fastmode) {
 367         // FIXME possibly use a fast mode in case only the y range changes?
 368         // since in that case, only the diagonal entries in yuv2yuv_coeffs[]
 369         // are non-zero
 370         s->yuv2yuv(out_data, td->out_linesize, in_data, td->in_linesize, w, h,
 371                    s->yuv2yuv_coeffs, s->yuv_offset);
 372     } else {
 373         // FIXME maybe (for caching efficiency) do pipeline per-line instead of
 374         // full buffer per function? (Or, since yuv2rgb requires 2 lines: per
 375         // 2 lines, for yuv420.)
 376         /*
 377          * General design:
 378          * - yuv2rgb converts from whatever range the input was ([16-235/240] or
 379          *   [0,255] or the 10/12bpp equivalents thereof) to an integer version
 380          *   of RGB in psuedo-restricted 15+sign bits. That means that the float
 381          *   range [0.0,1.0] is in [0,28762], and the remainder of the int16_t
 382          *   range is used for overflow/underflow outside the representable
 383          *   range of this RGB type. rgb2yuv is the exact opposite.
 384          * - gamma correction is done using a LUT since that appears to work
 385          *   fairly fast.
 386          * - If the input is chroma-subsampled (420/422), the yuv2rgb conversion
 387          *   (or rgb2yuv conversion) uses nearest-neighbour sampling to read
 388          *   read chroma pixels at luma resolution. If you want some more fancy
 389          *   filter, you can use swscale to convert to yuv444p.
 390          * - all coefficients are 14bit (so in the [-2.0,2.0] range).
 391          */
 392         s->yuv2rgb(rgb, s->rgb_stride, in_data, td->in_linesize, w, h,
 393                    s->yuv2rgb_coeffs, s->yuv_offset[0]);
 394         if (!s->rgb2rgb_passthrough) {
 395             apply_lut(rgb, s->rgb_stride, w, h, s->lin_lut);
 396             if (!s->lrgb2lrgb_passthrough)
 397                 s->dsp.multiply3x3(rgb, s->rgb_stride, w, h, s->lrgb2lrgb_coeffs);
 398             apply_lut(rgb, s->rgb_stride, w, h, s->delin_lut);
 399         }
 400         if (s->dither == DITHER_FSB) {
 401             s->rgb2yuv_fsb(out_data, td->out_linesize, rgb, s->rgb_stride, w, h,
 402                            s->rgb2yuv_coeffs, s->yuv_offset[1], s->dither_scratch);
 403         } else {
 404             s->rgb2yuv(out_data, td->out_linesize, rgb, s->rgb_stride, w, h,
 405                        s->rgb2yuv_coeffs, s->yuv_offset[1]);
 406         }
 407     }
 408
 409     return 0;
 410 }
 411
 412 static int get_range_off(AVFilterContext *ctx, int *off,
 413                          int *y_rng, int *uv_rng,
 414                          enum AVColorRange rng, int depth)
 415 {
 416     switch (rng) {
 417     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED: {
 418         ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 419
 420         if (!s->did_warn_range) {
 421             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Input range not set, assuming tv/mpeg\n");
 422             s->did_warn_range = 1;
 423         }
 424     }
 425         // fall-through
 426     case AVCOL_RANGE_MPEG:
 427         *off = 16 << (depth - 8);
 428         *y_rng = 219 << (depth - 8);
 429         *uv_rng = 224 << (depth - 8);
 430         break;
 431     case AVCOL_RANGE_JPEG:
 432         *off = 0;
 433         *y_rng = *uv_rng = (256 << (depth - 8)) - 1;
 434         break;
 435     default:
 436         return AVERROR(EINVAL);
 437     }
 438
 439     return 0;
 440 }
 441
 442 static int create_filtergraph(AVFilterContext *ctx,
 443                               const AVFrame *in, const AVFrame *out)
 444 {
 445     ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 446     const AVPixFmtDescriptor *in_desc  = av_pix_fmt_desc_get(in->format);
 447     const AVPixFmtDescriptor *out_desc = av_pix_fmt_desc_get(out->format);
 448     int emms = 0, m, n, o, res, fmt_identical, redo_yuv2rgb = 0, redo_rgb2yuv = 0;
 449
 450 #define supported_depth(d) ((d) == 8 || (d) == 10 || (d) == 12)
 451 #define supported_subsampling(lcw, lch) \
 452     (((lcw) == 0 && (lch) == 0) || ((lcw) == 1 && (lch) == 0) || ((lcw) == 1 && (lch) == 1))
 453 #define supported_format(d) \
 454     ((d) != NULL && (d)->nb_components == 3 && \
 455      !((d)->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) && \
 456      supported_depth((d)->comp[0].depth) && \
 457      supported_subsampling((d)->log2_chroma_w, (d)->log2_chroma_h))
 458
 459     if (!supported_format(in_desc)) {
 460         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 461                "Unsupported input format %d (%s) or bitdepth (%d)\n",
 462                in->format, av_get_pix_fmt_name(in->format),
 463                in_desc ? in_desc->comp[0].depth : -1);
 464         return AVERROR(EINVAL);
 465     }
 466     if (!supported_format(out_desc)) {
 467         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 468                "Unsupported output format %d (%s) or bitdepth (%d)\n",
 469                out->format, av_get_pix_fmt_name(out->format),
 470                out_desc ? out_desc->comp[0].depth : -1);
 471         return AVERROR(EINVAL);
 472     }
 473
 474     if (in->color_primaries  != s->in_prm)  s->in_primaries  = NULL;
 475     if (out->color_primaries != s->out_prm) s->out_primaries = NULL;
 476     if (in->color_trc        != s->in_trc)  s->in_txchr      = NULL;
 477     if (out->color_trc       != s->out_trc) s->out_txchr     = NULL;
 478     if (in->colorspace       != s->in_csp ||
 479         in->color_range      != s->in_rng)  s->in_lumacoef   = NULL;
 480     if (out->colorspace      != s->out_csp ||
 481         out->color_range     != s->out_rng) s->out_lumacoef  = NULL;
 482
 483     if (!s->out_primaries || !s->in_primaries) {
 484         s->in_prm = in->color_primaries;
 485         if (s->user_iall != CS_UNSPECIFIED)
 486             s->in_prm = default_prm[FFMIN(s->user_iall, CS_NB)];
 487         if (s->user_iprm != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED)
 488             s->in_prm = s->user_iprm;
 489         s->in_primaries = get_color_primaries(s->in_prm);
 490         if (!s->in_primaries) {
 491             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 492                    "Unsupported input primaries %d (%s)\n",
 493                    s->in_prm, av_color_primaries_name(s->in_prm));
 494             return AVERROR(EINVAL);
 495         }
 496         s->out_prm = out->color_primaries;
 497         s->out_primaries = get_color_primaries(s->out_prm);
 498         if (!s->out_primaries) {
 499             if (s->out_prm == AVCOL_PRI_UNSPECIFIED) {
 500                 if (s->user_all == CS_UNSPECIFIED) {
 501                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Please specify output primaries\n");
 502                 } else {
 503                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 504                            "Unsupported output color property %d\n", s->user_all);
 505                 }
 506             } else {
 507                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 508                        "Unsupported output primaries %d (%s)\n",
 509                        s->out_prm, av_color_primaries_name(s->out_prm));
 510             }
 511             return AVERROR(EINVAL);
 512         }
 513         s->lrgb2lrgb_passthrough = !memcmp(s->in_primaries, s->out_primaries,
 514                                            sizeof(*s->in_primaries));
 515         if (!s->lrgb2lrgb_passthrough) {
 516             double rgb2xyz[3][3], xyz2rgb[3][3], rgb2rgb[3][3];
 517             const struct WhitepointCoefficients *wp_out, *wp_in;
 518
 519             wp_out = &whitepoint_coefficients[s->out_primaries->wp];
 520             wp_in = &whitepoint_coefficients[s->in_primaries->wp];
 521             ff_fill_rgb2xyz_table(&s->out_primaries->coeff, wp_out, rgb2xyz);
 522             ff_matrix_invert_3x3(rgb2xyz, xyz2rgb);
 523             ff_fill_rgb2xyz_table(&s->in_primaries->coeff, wp_in, rgb2xyz);
 524             if (s->out_primaries->wp != s->in_primaries->wp &&
 525                 s->wp_adapt != WP_ADAPT_IDENTITY) {
 526                 double wpconv[3][3], tmp[3][3];
 527
 528                 fill_whitepoint_conv_table(wpconv, s->wp_adapt, s->in_primaries->wp,
 529                                            s->out_primaries->wp);
 530                 ff_matrix_mul_3x3(tmp, rgb2xyz, wpconv);
 531                 ff_matrix_mul_3x3(rgb2rgb, tmp, xyz2rgb);
 532             } else {
 533                 ff_matrix_mul_3x3(rgb2rgb, rgb2xyz, xyz2rgb);
 534             }
 535             for (m = 0; m < 3; m++)
 536                 for (n = 0; n < 3; n++) {
 537                     s->lrgb2lrgb_coeffs[m][n][0] = lrint(16384.0 * rgb2rgb[m][n]);
 538                     for (o = 1; o < 8; o++)
 539                         s->lrgb2lrgb_coeffs[m][n][o] = s->lrgb2lrgb_coeffs[m][n][0];
 540                 }
 541
 542             emms = 1;
 543         }
 544     }
 545
 546     if (!s->in_txchr) {
 547         av_freep(&s->lin_lut);
 548         s->in_trc = in->color_trc;
 549         if (s->user_iall != CS_UNSPECIFIED)
 550             s->in_trc = default_trc[FFMIN(s->user_iall, CS_NB)];
 551         if (s->user_itrc != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED)
 552             s->in_trc = s->user_itrc;
 553         s->in_txchr = get_transfer_characteristics(s->in_trc);
 554         if (!s->in_txchr) {
 555             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 556                    "Unsupported input transfer characteristics %d (%s)\n",
 557                    s->in_trc, av_color_transfer_name(s->in_trc));
 558             return AVERROR(EINVAL);
 559         }
 560     }
 561
 562     if (!s->out_txchr) {
 563         av_freep(&s->lin_lut);
 564         s->out_trc = out->color_trc;
 565         s->out_txchr = get_transfer_characteristics(s->out_trc);
 566         if (!s->out_txchr) {
 567             if (s->out_trc == AVCOL_TRC_UNSPECIFIED) {
 568                 if (s->user_all == CS_UNSPECIFIED) {
 569                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 570                            "Please specify output transfer characteristics\n");
 571                 } else {
 572                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 573                            "Unsupported output color property %d\n", s->user_all);
 574                 }
 575             } else {
 576                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 577                        "Unsupported output transfer characteristics %d (%s)\n",
 578                        s->out_trc, av_color_transfer_name(s->out_trc));
 579             }
 580             return AVERROR(EINVAL);
 581         }
 582     }
 583
 584     s->rgb2rgb_passthrough = s->fast_mode || (s->lrgb2lrgb_passthrough &&
 585                              !memcmp(s->in_txchr, s->out_txchr, sizeof(*s->in_txchr)));
 586     if (!s->rgb2rgb_passthrough && !s->lin_lut) {
 587         res = fill_gamma_table(s);
 588         if (res < 0)
 589             return res;
 590         emms = 1;
 591     }
 592
 593     if (!s->in_lumacoef) {
 594         s->in_csp = in->colorspace;
 595         if (s->user_iall != CS_UNSPECIFIED)
 596             s->in_csp = default_csp[FFMIN(s->user_iall, CS_NB)];
 597         if (s->user_icsp != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED)
 598             s->in_csp = s->user_icsp;
 599         s->in_rng = in->color_range;
 600         if (s->user_irng != AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED)
 601             s->in_rng = s->user_irng;
 602         s->in_lumacoef = ff_get_luma_coefficients(s->in_csp);
 603         if (!s->in_lumacoef) {
 604             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 605                    "Unsupported input colorspace %d (%s)\n",
 606                    s->in_csp, av_color_space_name(s->in_csp));
 607             return AVERROR(EINVAL);
 608         }
 609         redo_yuv2rgb = 1;
 610     }
 611
 612     if (!s->out_lumacoef) {
 613         s->out_csp = out->colorspace;
 614         s->out_rng = out->color_range;
 615         s->out_lumacoef = ff_get_luma_coefficients(s->out_csp);
 616         if (!s->out_lumacoef) {
 617             if (s->out_csp == AVCOL_SPC_UNSPECIFIED) {
 618                 if (s->user_all == CS_UNSPECIFIED) {
 619                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 620                            "Please specify output transfer characteristics\n");
 621                 } else {
 622                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 623                            "Unsupported output color property %d\n", s->user_all);
 624                 }
 625             } else {
 626                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 627                        "Unsupported output transfer characteristics %d (%s)\n",
 628                        s->out_csp, av_color_space_name(s->out_csp));
 629             }
 630             return AVERROR(EINVAL);
 631         }
 632         redo_rgb2yuv = 1;
 633     }
 634
 635     fmt_identical = in_desc->log2_chroma_h == out_desc->log2_chroma_h &&
 636                     in_desc->log2_chroma_w == out_desc->log2_chroma_w;
 637     s->yuv2yuv_fastmode = s->rgb2rgb_passthrough && fmt_identical;
 638     s->yuv2yuv_passthrough = s->yuv2yuv_fastmode && s->in_rng == s->out_rng &&
 639                              !memcmp(s->in_lumacoef, s->out_lumacoef,
 640                                      sizeof(*s->in_lumacoef)) &&
 641                              in_desc->comp[0].depth == out_desc->comp[0].depth;
 642     if (!s->yuv2yuv_passthrough) {
 643         if (redo_yuv2rgb) {
 644             double rgb2yuv[3][3], (*yuv2rgb)[3] = s->yuv2rgb_dbl_coeffs;
 645             int off, bits, in_rng;
 646
 647             res = get_range_off(ctx, &off, &s->in_y_rng, &s->in_uv_rng,
 648                                 s->in_rng, in_desc->comp[0].depth);
 649             if (res < 0) {
 650                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 651                        "Unsupported input color range %d (%s)\n",
 652                        s->in_rng, av_color_range_name(s->in_rng));
 653                 return res;
 654             }
 655             for (n = 0; n < 8; n++)
 656                 s->yuv_offset[0][n] = off;
 657             ff_fill_rgb2yuv_table(s->in_lumacoef, rgb2yuv);
 658             ff_matrix_invert_3x3(rgb2yuv, yuv2rgb);
 659             bits = 1 << (in_desc->comp[0].depth - 1);
 660             for (n = 0; n < 3; n++) {
 661                 for (in_rng = s->in_y_rng, m = 0; m < 3; m++, in_rng = s->in_uv_rng) {
 662                     s->yuv2rgb_coeffs[n][m][0] = lrint(28672 * bits * yuv2rgb[n][m] / in_rng);
 663                     for (o = 1; o < 8; o++)
 664                         s->yuv2rgb_coeffs[n][m][o] = s->yuv2rgb_coeffs[n][m][0];
 665                 }
 666             }
 667             av_assert2(s->yuv2rgb_coeffs[0][1][0] == 0);
 668             av_assert2(s->yuv2rgb_coeffs[2][2][0] == 0);
 669             av_assert2(s->yuv2rgb_coeffs[0][0][0] == s->yuv2rgb_coeffs[1][0][0]);
 670             av_assert2(s->yuv2rgb_coeffs[0][0][0] == s->yuv2rgb_coeffs[2][0][0]);
 671             s->yuv2rgb = s->dsp.yuv2rgb[(in_desc->comp[0].depth - 8) >> 1]
 672                                        [in_desc->log2_chroma_h + in_desc->log2_chroma_w];
 673             emms = 1;
 674         }
 675
 676         if (redo_rgb2yuv) {
 677             double (*rgb2yuv)[3] = s->rgb2yuv_dbl_coeffs;
 678             int off, out_rng, bits;
 679
 680             res = get_range_off(ctx, &off, &s->out_y_rng, &s->out_uv_rng,
 681                                 s->out_rng, out_desc->comp[0].depth);
 682             if (res < 0) {
 683                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 684                        "Unsupported output color range %d (%s)\n",
 685                        s->out_rng, av_color_range_name(s->out_rng));
 686                 return res;
 687             }
 688             for (n = 0; n < 8; n++)
 689                 s->yuv_offset[1][n] = off;
 690             ff_fill_rgb2yuv_table(s->out_lumacoef, rgb2yuv);
 691             bits = 1 << (29 - out_desc->comp[0].depth);
 692             for (out_rng = s->out_y_rng, n = 0; n < 3; n++, out_rng = s->out_uv_rng) {
 693                 for (m = 0; m < 3; m++) {
 694                     s->rgb2yuv_coeffs[n][m][0] = lrint(bits * out_rng * rgb2yuv[n][m] / 28672);
 695                     for (o = 1; o < 8; o++)
 696                         s->rgb2yuv_coeffs[n][m][o] = s->rgb2yuv_coeffs[n][m][0];
 697                 }
 698             }
 699             av_assert2(s->rgb2yuv_coeffs[1][2][0] == s->rgb2yuv_coeffs[2][0][0]);
 700             s->rgb2yuv = s->dsp.rgb2yuv[(out_desc->comp[0].depth - 8) >> 1]
 701                                        [out_desc->log2_chroma_h + out_desc->log2_chroma_w];
 702             s->rgb2yuv_fsb = s->dsp.rgb2yuv_fsb[(out_desc->comp[0].depth - 8) >> 1]
 703                                        [out_desc->log2_chroma_h + out_desc->log2_chroma_w];
 704             emms = 1;
 705         }
 706
 707         if (s->yuv2yuv_fastmode && (redo_yuv2rgb || redo_rgb2yuv)) {
 708             int idepth = in_desc->comp[0].depth, odepth = out_desc->comp[0].depth;
 709             double (*rgb2yuv)[3] = s->rgb2yuv_dbl_coeffs;
 710             double (*yuv2rgb)[3] = s->yuv2rgb_dbl_coeffs;
 711             double yuv2yuv[3][3];
 712             int in_rng, out_rng;
 713
 714             ff_matrix_mul_3x3(yuv2yuv, yuv2rgb, rgb2yuv);
 715             for (out_rng = s->out_y_rng, m = 0; m < 3; m++, out_rng = s->out_uv_rng) {
 716                 for (in_rng = s->in_y_rng, n = 0; n < 3; n++, in_rng = s->in_uv_rng) {
 717                     s->yuv2yuv_coeffs[m][n][0] =
 718                         lrint(16384 * yuv2yuv[m][n] * out_rng * (1 << idepth) /
 719                               (in_rng * (1 << odepth)));
 720                     for (o = 1; o < 8; o++)
 721                         s->yuv2yuv_coeffs[m][n][o] = s->yuv2yuv_coeffs[m][n][0];
 722                 }
 723             }
 724             av_assert2(s->yuv2yuv_coeffs[1][0][0] == 0);
 725             av_assert2(s->yuv2yuv_coeffs[2][0][0] == 0);
 726             s->yuv2yuv = s->dsp.yuv2yuv[(idepth - 8) >> 1][(odepth - 8) >> 1]
 727                                        [in_desc->log2_chroma_h + in_desc->log2_chroma_w];
 728         }
 729     }
 730
 731     if (emms)
 732         emms_c();
 733
 734     return 0;
 735 }
 736
 737 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 738 {
 739     ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 740
 741     ff_colorspacedsp_init(&s->dsp);
 742
 743     return 0;
 744 }
 745
 746 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
 747 {
 748     ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 749
 750     av_freep(&s->rgb[0]);
 751     av_freep(&s->rgb[1]);
 752     av_freep(&s->rgb[2]);
 753     s->rgb_sz = 0;
 754     av_freep(&s->dither_scratch_base[0][0]);
 755     av_freep(&s->dither_scratch_base[0][1]);
 756     av_freep(&s->dither_scratch_base[1][0]);
 757     av_freep(&s->dither_scratch_base[1][1]);
 758     av_freep(&s->dither_scratch_base[2][0]);
 759     av_freep(&s->dither_scratch_base[2][1]);
 760
 761     av_freep(&s->lin_lut);
 762 }
 763
 764 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *in)
 765 {
 766     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 767     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 768     ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 769     // FIXME if yuv2yuv_passthrough, don't get a new buffer but use the
 770     // input one if it is writable *OR* the actual literal values of in_*
 771     // and out_* are identical (not just their respective properties)
 772     AVFrame *out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 773     int res;
 774     ptrdiff_t rgb_stride = FFALIGN(in->width * sizeof(int16_t), 32);
 775     unsigned rgb_sz = rgb_stride * in->height;
 776     ThreadData td;
 777
 778     if (!out) {
 779         av_frame_free(&in);
 780         return AVERROR(ENOMEM);
 781     }
 782     res = av_frame_copy_props(out, in);
 783     if (res < 0) {
 784         av_frame_free(&in);
 785         av_frame_free(&out);
 786         return res;
 787     }
 788
 789     out->color_primaries = s->user_prm == AVCOL_PRI_UNSPECIFIED ?
 790                            default_prm[FFMIN(s->user_all, CS_NB)] : s->user_prm;
 791     if (s->user_trc == AVCOL_TRC_UNSPECIFIED) {
 792         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(out->format);
 793
 794         out->color_trc   = default_trc[FFMIN(s->user_all, CS_NB)];
 795         if (out->color_trc == AVCOL_TRC_BT2020_10 && desc && desc->comp[0].depth >= 12)
 796             out->color_trc = AVCOL_TRC_BT2020_12;
 797     } else {
 798         out->color_trc   = s->user_trc;
 799     }
 800     out->colorspace      = s->user_csp == AVCOL_SPC_UNSPECIFIED ?
 801                            default_csp[FFMIN(s->user_all, CS_NB)] : s->user_csp;
 802     out->color_range     = s->user_rng == AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED ?
 803                            in->color_range : s->user_rng;
 804     if (rgb_sz != s->rgb_sz) {
 805         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(out->format);
 806         int uvw = in->width >> desc->log2_chroma_w;
 807
 808         av_freep(&s->rgb[0]);
 809         av_freep(&s->rgb[1]);
 810         av_freep(&s->rgb[2]);
 811         s->rgb_sz = 0;
 812         av_freep(&s->dither_scratch_base[0][0]);
 813         av_freep(&s->dither_scratch_base[0][1]);
 814         av_freep(&s->dither_scratch_base[1][0]);
 815         av_freep(&s->dither_scratch_base[1][1]);
 816         av_freep(&s->dither_scratch_base[2][0]);
 817         av_freep(&s->dither_scratch_base[2][1]);
 818
 819         s->rgb[0] = av_malloc(rgb_sz);
 820         s->rgb[1] = av_malloc(rgb_sz);
 821         s->rgb[2] = av_malloc(rgb_sz);
 822         s->dither_scratch_base[0][0] =
 823             av_malloc(sizeof(*s->dither_scratch_base[0][0]) * (in->width + 4));
 824         s->dither_scratch_base[0][1] =
 825             av_malloc(sizeof(*s->dither_scratch_base[0][1]) * (in->width + 4));
 826         s->dither_scratch_base[1][0] =
 827             av_malloc(sizeof(*s->dither_scratch_base[1][0]) * (uvw + 4));
 828         s->dither_scratch_base[1][1] =
 829             av_malloc(sizeof(*s->dither_scratch_base[1][1]) * (uvw + 4));
 830         s->dither_scratch_base[2][0] =
 831             av_malloc(sizeof(*s->dither_scratch_base[2][0]) * (uvw + 4));
 832         s->dither_scratch_base[2][1] =
 833             av_malloc(sizeof(*s->dither_scratch_base[2][1]) * (uvw + 4));
 834         s->dither_scratch[0][0] = &s->dither_scratch_base[0][0][1];
 835         s->dither_scratch[0][1] = &s->dither_scratch_base[0][1][1];
 836         s->dither_scratch[1][0] = &s->dither_scratch_base[1][0][1];
 837         s->dither_scratch[1][1] = &s->dither_scratch_base[1][1][1];
 838         s->dither_scratch[2][0] = &s->dither_scratch_base[2][0][1];
 839         s->dither_scratch[2][1] = &s->dither_scratch_base[2][1][1];
 840         if (!s->rgb[0] || !s->rgb[1] || !s->rgb[2] ||
 841             !s->dither_scratch_base[0][0] || !s->dither_scratch_base[0][1] ||
 842             !s->dither_scratch_base[1][0] || !s->dither_scratch_base[1][1] ||
 843             !s->dither_scratch_base[2][0] || !s->dither_scratch_base[2][1]) {
 844             uninit(ctx);
 845             av_frame_free(&in);
 846             av_frame_free(&out);
 847             return AVERROR(ENOMEM);
 848         }
 849         s->rgb_sz = rgb_sz;
 850     }
 851     res = create_filtergraph(ctx, in, out);
 852     if (res < 0) {
 853         av_frame_free(&in);
 854         av_frame_free(&out);
 855         return res;
 856     }
 857     s->rgb_stride = rgb_stride / sizeof(int16_t);
 858     td.in = in;
 859     td.out = out;
 860     td.in_linesize[0] = in->linesize[0];
 861     td.in_linesize[1] = in->linesize[1];
 862     td.in_linesize[2] = in->linesize[2];
 863     td.out_linesize[0] = out->linesize[0];
 864     td.out_linesize[1] = out->linesize[1];
 865     td.out_linesize[2] = out->linesize[2];
 866     td.in_ss_h = av_pix_fmt_desc_get(in->format)->log2_chroma_h;
 867     td.out_ss_h = av_pix_fmt_desc_get(out->format)->log2_chroma_h;
 868     if (s->yuv2yuv_passthrough) {
 869         res = av_frame_copy(out, in);
 870         if (res < 0) {
 871             av_frame_free(&in);
 872             av_frame_free(&out);
 873             return res;
 874         }
 875     } else {
 876         ctx->internal->execute(ctx, convert, &td, NULL,
 877                                FFMIN((in->height + 1) >> 1, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 878     }
 879     av_frame_free(&in);
 880
 881     return ff_filter_frame(outlink, out);
 882 }
 883
 884 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 885 {
 886     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 887         AV_PIX_FMT_YUV420P,   AV_PIX_FMT_YUV422P,   AV_PIX_FMT_YUV444P,
 888         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 889         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
 890         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,  AV_PIX_FMT_YUVJ422P,  AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 891         AV_PIX_FMT_NONE
 892     };
 893     int res;
 894     ColorSpaceContext *s = ctx->priv;
 895     AVFilterFormats *formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 896
 897     if (!formats)
 898         return AVERROR(ENOMEM);
 899     if (s->user_format == AV_PIX_FMT_NONE)
 900         return ff_set_common_formats(ctx, formats);
 901     res = ff_formats_ref(formats, &ctx->inputs[0]->outcfg.formats);
 902     if (res < 0)
 903         return res;
 904     formats = NULL;
 905     res = ff_add_format(&formats, s->user_format);
 906     if (res < 0)
 907         return res;
 908
 909     return ff_formats_ref(formats, &ctx->outputs[0]->incfg.formats);
 910 }
 911
 912 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 913 {
 914     AVFilterContext *ctx = outlink->dst;
 915     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 916
 917     if (inlink->w % 2 || inlink->h % 2) {
 918         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid odd size (%dx%d)\n",
 919                inlink->w, inlink->h);
 920         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 921     }
 922
 923     outlink->w = inlink->w;
 924     outlink->h = inlink->h;
 925     outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
 926     outlink->time_base = inlink->time_base;
 927
 928     return 0;
 929 }
 930
 931 #define OFFSET(x) offsetof(ColorSpaceContext, x)
 932 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 933 #define ENUM(x, y, z) { x, "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = y }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, z }
 934
 935 static const AVOption colorspace_options[] = {
 936     { "all",        "Set all color properties together",
 937       OFFSET(user_all),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = CS_UNSPECIFIED },
 938       CS_UNSPECIFIED, CS_NB - 1, FLAGS, "all" },
 939     ENUM("bt470m",      CS_BT470M,             "all"),
 940     ENUM("bt470bg",     CS_BT470BG,            "all"),
 941     ENUM("bt601-6-525", CS_BT601_6_525,        "all"),
 942     ENUM("bt601-6-625", CS_BT601_6_625,        "all"),
 943     ENUM("bt709",       CS_BT709,              "all"),
 944     ENUM("smpte170m",   CS_SMPTE170M,          "all"),
 945     ENUM("smpte240m",   CS_SMPTE240M,          "all"),
 946     ENUM("bt2020",      CS_BT2020,             "all"),
 947
 948     { "space",      "Output colorspace",
 949       OFFSET(user_csp),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED },
 950       AVCOL_SPC_RGB, AVCOL_SPC_NB - 1, FLAGS,  "csp"},
 951     ENUM("bt709",       AVCOL_SPC_BT709,       "csp"),
 952     ENUM("fcc",         AVCOL_SPC_FCC,         "csp"),
 953     ENUM("bt470bg",     AVCOL_SPC_BT470BG,     "csp"),
 954     ENUM("smpte170m",   AVCOL_SPC_SMPTE170M,   "csp"),
 955     ENUM("smpte240m",   AVCOL_SPC_SMPTE240M,   "csp"),
 956     ENUM("ycgco",       AVCOL_SPC_YCGCO,       "csp"),
 957     ENUM("gbr",         AVCOL_SPC_RGB,         "csp"),
 958     ENUM("bt2020nc",    AVCOL_SPC_BT2020_NCL,  "csp"),
 959     ENUM("bt2020ncl",   AVCOL_SPC_BT2020_NCL,  "csp"),
 960
 961     { "range",      "Output color range",
 962       OFFSET(user_rng),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED },
 963       AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED, AVCOL_RANGE_NB - 1, FLAGS, "rng" },
 964     ENUM("tv",          AVCOL_RANGE_MPEG,      "rng"),
 965     ENUM("mpeg",        AVCOL_RANGE_MPEG,      "rng"),
 966     ENUM("pc",          AVCOL_RANGE_JPEG,      "rng"),
 967     ENUM("jpeg",        AVCOL_RANGE_JPEG,      "rng"),
 968
 969     { "primaries",  "Output color primaries",
 970       OFFSET(user_prm),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED },
 971       AVCOL_PRI_RESERVED0, AVCOL_PRI_NB - 1, FLAGS, "prm" },
 972     ENUM("bt709",        AVCOL_PRI_BT709,      "prm"),
 973     ENUM("bt470m",       AVCOL_PRI_BT470M,     "prm"),
 974     ENUM("bt470bg",      AVCOL_PRI_BT470BG,    "prm"),
 975     ENUM("smpte170m",    AVCOL_PRI_SMPTE170M,  "prm"),
 976     ENUM("smpte240m",    AVCOL_PRI_SMPTE240M,  "prm"),
 977     ENUM("smpte428",     AVCOL_PRI_SMPTE428,   "prm"),
 978     ENUM("film",         AVCOL_PRI_FILM,       "prm"),
 979     ENUM("smpte431",     AVCOL_PRI_SMPTE431,   "prm"),
 980     ENUM("smpte432",     AVCOL_PRI_SMPTE432,   "prm"),
 981     ENUM("bt2020",       AVCOL_PRI_BT2020,     "prm"),
 982     ENUM("jedec-p22",    AVCOL_PRI_JEDEC_P22,  "prm"),
 983     ENUM("ebu3213",      AVCOL_PRI_EBU3213,    "prm"),
 984
 985     { "trc",        "Output transfer characteristics",
 986       OFFSET(user_trc),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED },
 987       AVCOL_TRC_RESERVED0, AVCOL_TRC_NB - 1, FLAGS, "trc" },
 988     ENUM("bt709",        AVCOL_TRC_BT709,        "trc"),
 989     ENUM("bt470m",       AVCOL_TRC_GAMMA22,      "trc"),
 990     ENUM("gamma22",      AVCOL_TRC_GAMMA22,      "trc"),
 991     ENUM("bt470bg",      AVCOL_TRC_GAMMA28,      "trc"),
 992     ENUM("gamma28",      AVCOL_TRC_GAMMA28,      "trc"),
 993     ENUM("smpte170m",    AVCOL_TRC_SMPTE170M,    "trc"),
 994     ENUM("smpte240m",    AVCOL_TRC_SMPTE240M,    "trc"),
 995     ENUM("linear",       AVCOL_TRC_LINEAR,       "trc"),
 996     ENUM("srgb",         AVCOL_TRC_IEC61966_2_1, "trc"),
 997     ENUM("iec61966-2-1", AVCOL_TRC_IEC61966_2_1, "trc"),
 998     ENUM("xvycc",        AVCOL_TRC_IEC61966_2_4, "trc"),
 999     ENUM("iec61966-2-4", AVCOL_TRC_IEC61966_2_4, "trc"),
1000     ENUM("bt2020-10",    AVCOL_TRC_BT2020_10,    "trc"),
1001     ENUM("bt2020-12",    AVCOL_TRC_BT2020_12,    "trc"),
1002
1003     { "format",   "Output pixel format",
1004       OFFSET(user_format), AV_OPT_TYPE_INT,  { .i64 = AV_PIX_FMT_NONE },
1005       AV_PIX_FMT_NONE, AV_PIX_FMT_GBRAP12LE, FLAGS, "fmt" },
1006     ENUM("yuv420p",   AV_PIX_FMT_YUV420P,   "fmt"),
1007     ENUM("yuv420p10", AV_PIX_FMT_YUV420P10, "fmt"),
1008     ENUM("yuv420p12", AV_PIX_FMT_YUV420P12, "fmt"),
1009     ENUM("yuv422p",   AV_PIX_FMT_YUV422P,   "fmt"),
1010     ENUM("yuv422p10", AV_PIX_FMT_YUV422P10, "fmt"),
1011     ENUM("yuv422p12", AV_PIX_FMT_YUV422P12, "fmt"),
1012     ENUM("yuv444p",   AV_PIX_FMT_YUV444P,   "fmt"),
1013     ENUM("yuv444p10", AV_PIX_FMT_YUV444P10, "fmt"),
1014     ENUM("yuv444p12", AV_PIX_FMT_YUV444P12, "fmt"),
1015
1016     { "fast",     "Ignore primary chromaticity and gamma correction",
1017       OFFSET(fast_mode), AV_OPT_TYPE_BOOL,  { .i64 = 0    },
1018       0, 1, FLAGS },
1019
1020     { "dither",   "Dithering mode",
1021       OFFSET(dither), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = DITHER_NONE },
1022       DITHER_NONE, DITHER_NB - 1, FLAGS, "dither" },
1023     ENUM("none", DITHER_NONE, "dither"),
1024     ENUM("fsb",  DITHER_FSB,  "dither"),
1025
1026     { "wpadapt", "Whitepoint adaptation method",
1027       OFFSET(wp_adapt), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = WP_ADAPT_BRADFORD },
1028       WP_ADAPT_BRADFORD, NB_WP_ADAPT - 1, FLAGS, "wpadapt" },
1029     ENUM("bradford", WP_ADAPT_BRADFORD, "wpadapt"),
1030     ENUM("vonkries", WP_ADAPT_VON_KRIES, "wpadapt"),
1031     ENUM("identity", WP_ADAPT_IDENTITY, "wpadapt"),
1032
1033     { "iall",       "Set all input color properties together",
1034       OFFSET(user_iall),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = CS_UNSPECIFIED },
1035       CS_UNSPECIFIED, CS_NB - 1, FLAGS, "all" },
1036     { "ispace",     "Input colorspace",
1037       OFFSET(user_icsp),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED },
1038       AVCOL_PRI_RESERVED0, AVCOL_PRI_NB - 1, FLAGS, "csp" },
1039     { "irange",     "Input color range",
1040       OFFSET(user_irng),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED },
1041       AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED, AVCOL_RANGE_NB - 1, FLAGS, "rng" },
1042     { "iprimaries", "Input color primaries",
1043       OFFSET(user_iprm),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED },
1044       AVCOL_PRI_RESERVED0, AVCOL_PRI_NB - 1, FLAGS, "prm" },
1045     { "itrc",       "Input transfer characteristics",
1046       OFFSET(user_itrc),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED },
1047       AVCOL_TRC_RESERVED0, AVCOL_TRC_NB - 1, FLAGS, "trc" },
1048
1049     { NULL }
1050 };
1051
1052 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorspace);
1053
1054 static const AVFilterPad inputs[] = {
1055     {
1056         .name         = "default",
1057         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1058         .filter_frame = filter_frame,
1059     },
1060     { NULL }
1061 };
1062
1063 static const AVFilterPad outputs[] = {
1064     {
1065         .name         = "default",
1066         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1067         .config_props = config_props,
1068     },
1069     { NULL }
1070 };
1071
1072 const AVFilter ff_vf_colorspace = {
1073     .name            = "colorspace",
1074     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert between colorspaces."),
1075     .init            = init,
1076     .uninit          = uninit,
1077     .query_formats   = query_formats,
1078     .priv_size       = sizeof(ColorSpaceContext),
1079     .priv_class      = &colorspace_class,
1080     .inputs          = inputs,
1081     .outputs         = outputs,
1082     .flags           = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
1083 };