]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_delogo.c
avfilter/vf_delogo: unbreak fate
[ffmpeg] / libavfilter / vf_delogo.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002 Jindrich Makovicka <makovick@gmail.com>
3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
4  * Copyright (c) 2013, 2015 Jean Delvare <jdelvare@suse.com>
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11  * (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
19  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
20  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * A very simple tv station logo remover
26  * Originally imported from MPlayer libmpcodecs/vf_delogo.c,
27  * the algorithm was later improved.
28  */
29
30 #include "libavutil/common.h"
31 #include "libavutil/imgutils.h"
32 #include "libavutil/opt.h"
33 #include "libavutil/pixdesc.h"
34 #include "libavutil/eval.h"
35 #include "avfilter.h"
36 #include "formats.h"
37 #include "internal.h"
38 #include "video.h"
39 static const char * const var_names[] = {
40     "x",
41     "y",
42     "w",
43     "h",
44     "n",            ///< number of frame
45     "t",            ///< timestamp expressed in seconds
46     NULL
47 };
48
49 enum var_name {
50     VAR_X,
51     VAR_Y,
52     VAR_W,
53     VAR_H,
54     VAR_N,
55     VAR_T,
56     VAR_VARS_NB
57 };
58 #define TS2T(ts, tb) ((ts) == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : (double)(ts) * av_q2d(tb))
59
60 static int set_expr(AVExpr **pexpr, const char *expr, const char *option, void *log_ctx)
61 {
62     int ret;
63     AVExpr *old = NULL;
64
65     if (*pexpr)
66         old = *pexpr;
67     ret = av_expr_parse(pexpr, expr, var_names, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, log_ctx);
68     if (ret < 0) {
69         av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR,
70                "Error when parsing the expression '%s' for %s\n",
71                expr, option);
72         *pexpr = old;
73         return ret;
74     }
75
76     av_expr_free(old);
77     return 0;
78 }
79
80
81 /**
82  * Apply a simple delogo algorithm to the image in src and put the
83  * result in dst.
84  *
85  * The algorithm is only applied to the region specified by the logo
86  * parameters.
87  *
88  * @param w      width of the input image
89  * @param h      height of the input image
90  * @param logo_x x coordinate of the top left corner of the logo region
91  * @param logo_y y coordinate of the top left corner of the logo region
92  * @param logo_w width of the logo
93  * @param logo_h height of the logo
94  * @param band   the size of the band around the processed area
95  * @param show   show a rectangle around the processed area, useful for
96  *               parameters tweaking
97  * @param direct if non-zero perform in-place processing
98  */
99 static void apply_delogo(uint8_t *dst, int dst_linesize,
100                          uint8_t *src, int src_linesize,
101                          int w, int h, AVRational sar,
102                          int logo_x, int logo_y, int logo_w, int logo_h,
103                          unsigned int band, int show, int direct)
104 {
105     int x, y;
106     uint64_t interp, weightl, weightr, weightt, weightb, weight;
107     uint8_t *xdst, *xsrc;
108
109     uint8_t *topleft, *botleft, *topright;
110     unsigned int left_sample, right_sample;
111     int xclipl, xclipr, yclipt, yclipb;
112     int logo_x1, logo_x2, logo_y1, logo_y2;
113
114     xclipl = FFMAX(-logo_x, 0);
115     xclipr = FFMAX(logo_x+logo_w-w, 0);
116     yclipt = FFMAX(-logo_y, 0);
117     yclipb = FFMAX(logo_y+logo_h-h, 0);
118
119     logo_x1 = logo_x + xclipl;
120     logo_x2 = logo_x + logo_w - xclipr - 1;
121     logo_y1 = logo_y + yclipt;
122     logo_y2 = logo_y + logo_h - yclipb - 1;
123
124     topleft  = src+logo_y1 * src_linesize+logo_x1;
125     topright = src+logo_y1 * src_linesize+logo_x2;
126     botleft  = src+logo_y2 * src_linesize+logo_x1;
127
128     if (!direct)
129         av_image_copy_plane(dst, dst_linesize, src, src_linesize, w, h);
130
131     dst += (logo_y1 + 1) * dst_linesize;
132     src += (logo_y1 + 1) * src_linesize;
133
134     for (y = logo_y1+1; y < logo_y2; y++) {
135         left_sample = topleft[src_linesize*(y-logo_y1)]   +
136                       topleft[src_linesize*(y-logo_y1-1)] +
137                       topleft[src_linesize*(y-logo_y1+1)];
138         right_sample = topright[src_linesize*(y-logo_y1)]   +
139                        topright[src_linesize*(y-logo_y1-1)] +
140                        topright[src_linesize*(y-logo_y1+1)];
141
142         for (x = logo_x1+1,
143              xdst = dst+logo_x1+1,
144              xsrc = src+logo_x1+1; x < logo_x2; x++, xdst++, xsrc++) {
145
146             if (show && (y == logo_y1+1 || y == logo_y2-1 ||
147                          x == logo_x1+1 || x == logo_x2-1)) {
148                 *xdst = 0;
149                 continue;
150             }
151
152             /* Weighted interpolation based on relative distances, taking SAR into account */
153             weightl = (uint64_t)              (logo_x2-x) * (y-logo_y1) * (logo_y2-y) * sar.den;
154             weightr = (uint64_t)(x-logo_x1)               * (y-logo_y1) * (logo_y2-y) * sar.den;
155             weightt = (uint64_t)(x-logo_x1) * (logo_x2-x)               * (logo_y2-y) * sar.num;
156             weightb = (uint64_t)(x-logo_x1) * (logo_x2-x) * (y-logo_y1)               * sar.num;
157
158             interp =
159                 left_sample * weightl
160                 +
161                 right_sample * weightr
162                 +
163                 (topleft[x-logo_x1]    +
164                  topleft[x-logo_x1-1]  +
165                  topleft[x-logo_x1+1]) * weightt
166                 +
167                 (botleft[x-logo_x1]    +
168                  botleft[x-logo_x1-1]  +
169                  botleft[x-logo_x1+1]) * weightb;
170             weight = (weightl + weightr + weightt + weightb) * 3U;
171             interp = ROUNDED_DIV(interp, weight);
172
173             if (y >= logo_y+band && y < logo_y+logo_h-band &&
174                 x >= logo_x+band && x < logo_x+logo_w-band) {
175                 *xdst = interp;
176             } else {
177                 unsigned dist = 0;
178
179                 if      (x < logo_x+band)
180                     dist = FFMAX(dist, logo_x-x+band);
181                 else if (x >= logo_x+logo_w-band)
182                     dist = FFMAX(dist, x-(logo_x+logo_w-1-band));
183
184                 if      (y < logo_y+band)
185                     dist = FFMAX(dist, logo_y-y+band);
186                 else if (y >= logo_y+logo_h-band)
187                     dist = FFMAX(dist, y-(logo_y+logo_h-1-band));
188
189                 *xdst = (*xsrc*dist + interp*(band-dist))/band;
190             }
191         }
192
193         dst += dst_linesize;
194         src += src_linesize;
195     }
196 }
197
198 typedef struct DelogoContext {
199     const AVClass *class;
200     int x, y, w, h, band, show;
201     char *x_expr, *y_expr, *w_expr, *h_expr;
202     AVExpr *x_pexpr, *y_pexpr, *w_pexpr, *h_pexpr;
203     double var_values[VAR_VARS_NB];
204 }  DelogoContext;
205
206 #define OFFSET(x) offsetof(DelogoContext, x)
207 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
208
209 static const AVOption delogo_options[]= {
210     { "x",    "set logo x position",       OFFSET(x_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "-1" }, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
211     { "y",    "set logo y position",       OFFSET(y_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "-1" }, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
212     { "w",    "set logo width",            OFFSET(w_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "-1" }, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
213     { "h",    "set logo height",           OFFSET(h_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "-1" }, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
214 #if LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR < 7
215     /* Actual default value for band/t is 1, set in init */
216     { "band", "set delogo area band size", OFFSET(band), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =  0 },  0, INT_MAX, FLAGS },
217     { "t",    "set delogo area band size", OFFSET(band), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =  0 },  0, INT_MAX, FLAGS },
218 #endif
219     { "show", "show delogo area",          OFFSET(show), AV_OPT_TYPE_BOOL,{ .i64 =  0 },  0, 1,       FLAGS },
220     { NULL }
221 };
222
223 AVFILTER_DEFINE_CLASS(delogo);
224 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
225 {
226     DelogoContext *s = ctx->priv;
227
228     av_expr_free(s->x_pexpr);    s->x_pexpr = NULL;
229     av_expr_free(s->y_pexpr);    s->y_pexpr = NULL;
230     av_expr_free(s->w_pexpr);    s->w_pexpr = NULL;
231     av_expr_free(s->h_pexpr);    s->h_pexpr = NULL;
232 }
233
234
235 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
236 {
237     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
238         AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P,
239         AV_PIX_FMT_YUV411P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,
240         AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_GRAY8,
241         AV_PIX_FMT_NONE
242     };
243     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
244     if (!fmts_list)
245         return AVERROR(ENOMEM);
246     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
247 }
248
249 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
250 {
251     DelogoContext *s = ctx->priv;
252     int ret = 0;
253
254     if ((ret = set_expr(&s->x_pexpr, s->x_expr, "x", ctx)) < 0 ||
255         (ret = set_expr(&s->y_pexpr, s->y_expr, "y", ctx)) < 0 ||
256         (ret = set_expr(&s->w_pexpr, s->w_expr, "w", ctx)) < 0 ||
257         (ret = set_expr(&s->h_pexpr, s->h_expr, "h", ctx)) < 0 )
258         return ret;
259
260     s->x = av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, s);
261     s->y = av_expr_eval(s->y_pexpr, s->var_values, s);
262     s->w = av_expr_eval(s->w_pexpr, s->var_values, s);
263     s->h = av_expr_eval(s->h_pexpr, s->var_values, s);
264
265 #define CHECK_UNSET_OPT(opt)                                            \
266     if (s->opt == -1) {                                            \
267         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Option %s was not set.\n", #opt); \
268         return AVERROR(EINVAL);                                         \
269     }
270     CHECK_UNSET_OPT(x);
271     CHECK_UNSET_OPT(y);
272     CHECK_UNSET_OPT(w);
273     CHECK_UNSET_OPT(h);
274
275 #if LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR < 7
276     if (s->band == 0) { /* Unset, use default */
277         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Note: default band value was changed from 4 to 1.\n");
278         s->band = 1;
279     } else if (s->band != 1) {
280         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Option band is deprecated.\n");
281     }
282 #else
283     s->band = 1;
284 #endif
285     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "x:%d y:%d, w:%d h:%d band:%d show:%d\n",
286            s->x, s->y, s->w, s->h, s->band, s->show);
287
288     s->w += s->band*2;
289     s->h += s->band*2;
290     s->x -= s->band;
291     s->y -= s->band;
292
293     return 0;
294 }
295
296 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
297 {
298     DelogoContext *s = inlink->dst->priv;
299
300     /* Check whether the logo area fits in the frame */
301     if (s->x + (s->band - 1) < 0 || s->x + s->w - (s->band*2 - 2) > inlink->w ||
302         s->y + (s->band - 1) < 0 || s->y + s->h - (s->band*2 - 2) > inlink->h) {
303         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Logo area is outside of the frame.\n");
304         return AVERROR(EINVAL);
305     }
306
307     return 0;
308 }
309
310 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
311 {
312     DelogoContext *s = inlink->dst->priv;
313     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
314     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
315     AVFrame *out;
316     int hsub0 = desc->log2_chroma_w;
317     int vsub0 = desc->log2_chroma_h;
318     int direct = 0;
319     int plane;
320     AVRational sar;
321     int ret;
322
323     s->var_values[VAR_N] = inlink->frame_count_out;
324     s->var_values[VAR_T] = TS2T(in->pts, inlink->time_base);
325     s->x = av_expr_eval(s->x_pexpr, s->var_values, s);
326     s->y = av_expr_eval(s->y_pexpr, s->var_values, s);
327     s->w = av_expr_eval(s->w_pexpr, s->var_values, s);
328     s->h = av_expr_eval(s->h_pexpr, s->var_values, s);
329
330     ret = config_input(inlink);
331     if (ret < 0) {
332         av_frame_free(&in);
333         return ret;
334     }
335
336     s->w += s->band*2;
337     s->h += s->band*2;
338     s->x -= s->band;
339     s->y -= s->band;
340
341     if (av_frame_is_writable(in)) {
342         direct = 1;
343         out = in;
344     } else {
345         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
346         if (!out) {
347             av_frame_free(&in);
348             return AVERROR(ENOMEM);
349         }
350
351         av_frame_copy_props(out, in);
352     }
353
354     sar = in->sample_aspect_ratio;
355     /* Assume square pixels if SAR is unknown */
356     if (!sar.num)
357         sar.num = sar.den = 1;
358
359     for (plane = 0; plane < desc->nb_components; plane++) {
360         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? hsub0 : 0;
361         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? vsub0 : 0;
362
363         apply_delogo(out->data[plane], out->linesize[plane],
364                      in ->data[plane], in ->linesize[plane],
365                      AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub),
366                      AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub),
367                      sar, s->x>>hsub, s->y>>vsub,
368                      /* Up and left borders were rounded down, inject lost bits
369                       * into width and height to avoid error accumulation */
370                      AV_CEIL_RSHIFT(s->w + (s->x & ((1<<hsub)-1)), hsub),
371                      AV_CEIL_RSHIFT(s->h + (s->y & ((1<<vsub)-1)), vsub),
372                      s->band>>FFMIN(hsub, vsub),
373                      s->show, direct);
374     }
375
376     if (!direct)
377         av_frame_free(&in);
378
379     return ff_filter_frame(outlink, out);
380 }
381
382 static const AVFilterPad avfilter_vf_delogo_inputs[] = {
383     {
384         .name         = "default",
385         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
386         .filter_frame = filter_frame,
387         .config_props = config_input,
388     },
389     { NULL }
390 };
391
392 static const AVFilterPad avfilter_vf_delogo_outputs[] = {
393     {
394         .name = "default",
395         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
396     },
397     { NULL }
398 };
399
400 AVFilter ff_vf_delogo = {
401     .name          = "delogo",
402     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Remove logo from input video."),
403     .priv_size     = sizeof(DelogoContext),
404     .priv_class    = &delogo_class,
405     .init          = init,
406     .uninit        = uninit,
407     .query_formats = query_formats,
408     .inputs        = avfilter_vf_delogo_inputs,
409     .outputs       = avfilter_vf_delogo_outputs,
410     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
411 };