git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_extractplanes.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/avstring.h"
  22 #include "libavutil/imgutils.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/pixdesc.h"
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "drawutils.h"
  28 #include "filters.h"
  29 #include "internal.h"
  30
  31 #define PLANE_R 0x01
  32 #define PLANE_G 0x02
  33 #define PLANE_B 0x04
  34 #define PLANE_A 0x08
  35 #define PLANE_Y 0x10
  36 #define PLANE_U 0x20
  37 #define PLANE_V 0x40
  38
  39 typedef struct ExtractPlanesContext {
  40     const AVClass *class;
  41     int requested_planes;
  42     int map[4];
  43     int linesize[4];
  44     int is_packed;
  45     int depth;
  46     int step;
  47 } ExtractPlanesContext;
  48
  49 #define OFFSET(x) offsetof(ExtractPlanesContext, x)
  50 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  51 static const AVOption extractplanes_options[] = {
  52     { "planes", "set planes",  OFFSET(requested_planes), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64=1}, 1, 0xff, FLAGS, "flags"},
  53     {      "y", "set luma plane",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_Y}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  54     {      "u", "set u plane",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_U}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  55     {      "v", "set v plane",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_V}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  56     {      "r", "set red plane",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_R}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  57     {      "g", "set green plane", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_G}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  58     {      "b", "set blue plane",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_B}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  59     {      "a", "set alpha plane", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PLANE_A}, 0, 0, FLAGS, "flags"},
  60     { NULL }
  61 };
  62
  63 AVFILTER_DEFINE_CLASS(extractplanes);
  64
  65 #define EIGHTBIT_FORMATS                           \
  66         AV_PIX_FMT_YUV410P,                        \
  67         AV_PIX_FMT_YUV411P,                        \
  68         AV_PIX_FMT_YUV440P,                        \
  69         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,   \
  70         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA422P,   \
  71         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,  \
  72         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,  \
  73         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,                       \
  74         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,   \
  75         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY8A,       \
  76         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,        \
  77         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_BGRA,          \
  78         AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_ABGR,          \
  79         AV_PIX_FMT_RGB0, AV_PIX_FMT_BGR0,          \
  80         AV_PIX_FMT_0RGB, AV_PIX_FMT_0BGR,          \
  81         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP
  82
  83 #define HIGHDEPTH_FORMATS(suf)                                 \
  84         AV_PIX_FMT_YA16##suf, AV_PIX_FMT_GRAY16##suf,          \
  85         AV_PIX_FMT_YUV420P16##suf, AV_PIX_FMT_YUVA420P16##suf, \
  86         AV_PIX_FMT_YUV422P16##suf, AV_PIX_FMT_YUVA422P16##suf, \
  87         AV_PIX_FMT_YUV444P16##suf, AV_PIX_FMT_YUVA444P16##suf, \
  88         AV_PIX_FMT_RGB48##suf, AV_PIX_FMT_BGR48##suf,          \
  89         AV_PIX_FMT_RGBA64##suf, AV_PIX_FMT_BGRA64##suf,        \
  90         AV_PIX_FMT_GBRP16##suf, AV_PIX_FMT_GBRAP16##suf,       \
  91         AV_PIX_FMT_YUV420P10##suf,                             \
  92         AV_PIX_FMT_YUV422P10##suf,                             \
  93         AV_PIX_FMT_YUV444P10##suf,                             \
  94         AV_PIX_FMT_YUV440P10##suf,                             \
  95         AV_PIX_FMT_YUVA420P10##suf,                            \
  96         AV_PIX_FMT_YUVA422P10##suf,                            \
  97         AV_PIX_FMT_YUVA444P10##suf,                            \
  98         AV_PIX_FMT_YUV420P12##suf,                             \
  99         AV_PIX_FMT_YUV422P12##suf,                             \
 100         AV_PIX_FMT_YUV444P12##suf,                             \
 101         AV_PIX_FMT_YUV440P12##suf,                             \
 102         AV_PIX_FMT_YUVA422P12##suf,                            \
 103         AV_PIX_FMT_YUVA444P12##suf,                            \
 104         AV_PIX_FMT_GBRP10##suf, AV_PIX_FMT_GBRAP10##suf,       \
 105         AV_PIX_FMT_GBRP12##suf, AV_PIX_FMT_GBRAP12##suf,       \
 106         AV_PIX_FMT_YUV420P9##suf,                              \
 107         AV_PIX_FMT_YUV422P9##suf,                              \
 108         AV_PIX_FMT_YUV444P9##suf,                              \
 109         AV_PIX_FMT_YUVA420P9##suf,                             \
 110         AV_PIX_FMT_YUVA422P9##suf,                             \
 111         AV_PIX_FMT_YUVA444P9##suf,                             \
 112         AV_PIX_FMT_GBRP9##suf,                                 \
 113         AV_PIX_FMT_GBRP14##suf,                                \
 114         AV_PIX_FMT_YUV420P14##suf,                             \
 115         AV_PIX_FMT_YUV422P14##suf,                             \
 116         AV_PIX_FMT_YUV444P14##suf
 117
 118 #define FLOAT_FORMATS(suf)                                     \
 119         AV_PIX_FMT_GRAYF32##suf,                               \
 120         AV_PIX_FMT_GBRPF32##suf, AV_PIX_FMT_GBRAPF32##suf      \
 121
 122 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 123 {
 124     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_le[] = {
 125         EIGHTBIT_FORMATS,
 126         HIGHDEPTH_FORMATS(LE),
 127         FLOAT_FORMATS(LE),
 128         AV_PIX_FMT_NONE,
 129     };
 130     static const enum AVPixelFormat in_pixfmts_be[] = {
 131         EIGHTBIT_FORMATS,
 132         HIGHDEPTH_FORMATS(BE),
 133         FLOAT_FORMATS(BE),
 134         AV_PIX_FMT_NONE,
 135     };
 136     static const enum AVPixelFormat out8_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
 137     static const enum AVPixelFormat out9le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 138     static const enum AVPixelFormat out9be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY9BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 139     static const enum AVPixelFormat out10le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 140     static const enum AVPixelFormat out10be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY10BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 141     static const enum AVPixelFormat out12le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 142     static const enum AVPixelFormat out12be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY12BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 143     static const enum AVPixelFormat out14le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 144     static const enum AVPixelFormat out14be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY14BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 145     static const enum AVPixelFormat out16le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 146     static const enum AVPixelFormat out16be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 147     static const enum AVPixelFormat out32le_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAYF32LE, AV_PIX_FMT_NONE };
 148     static const enum AVPixelFormat out32be_pixfmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAYF32BE, AV_PIX_FMT_NONE };
 149     const enum AVPixelFormat *out_pixfmts, *in_pixfmts;
 150     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 151     AVFilterFormats *avff;
 152     int i, ret, depth = 0, be = 0;
 153
 154     if (!ctx->inputs[0]->incfg.formats ||
 155         !ctx->inputs[0]->incfg.formats->nb_formats) {
 156         return AVERROR(EAGAIN);
 157     }
 158
 159     avff = ctx->inputs[0]->incfg.formats;
 160     desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[0]);
 161     depth = desc->comp[0].depth;
 162     be = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE;
 163     if (be) {
 164         in_pixfmts = in_pixfmts_be;
 165     } else {
 166         in_pixfmts = in_pixfmts_le;
 167     }
 168     if (!ctx->inputs[0]->outcfg.formats)
 169         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(in_pixfmts), &ctx->inputs[0]->outcfg.formats)) < 0)
 170             return ret;
 171
 172     for (i = 1; i < avff->nb_formats; i++) {
 173         desc = av_pix_fmt_desc_get(avff->formats[i]);
 174         if (depth != desc->comp[0].depth ||
 175             be    != (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)) {
 176             return AVERROR(EAGAIN);
 177         }
 178     }
 179
 180     if (depth == 8)
 181         out_pixfmts = out8_pixfmts;
 182     else if (!be && depth == 9)
 183         out_pixfmts = out9le_pixfmts;
 184     else if (be && depth == 9)
 185         out_pixfmts = out9be_pixfmts;
 186     else if (!be && depth == 10)
 187         out_pixfmts = out10le_pixfmts;
 188     else if (be && depth == 10)
 189         out_pixfmts = out10be_pixfmts;
 190     else if (!be && depth == 12)
 191         out_pixfmts = out12le_pixfmts;
 192     else if (be && depth == 12)
 193         out_pixfmts = out12be_pixfmts;
 194     else if (!be && depth == 14)
 195         out_pixfmts = out14le_pixfmts;
 196     else if (be && depth == 14)
 197         out_pixfmts = out14be_pixfmts;
 198     else if (be && depth == 16)
 199         out_pixfmts = out16be_pixfmts;
 200     else if (!be && depth == 16)
 201         out_pixfmts = out16le_pixfmts;
 202     else if (be && depth == 32)
 203         out_pixfmts = out32be_pixfmts;
 204     else
 205         out_pixfmts = out32le_pixfmts;
 206
 207     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 208         if ((ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(out_pixfmts), &ctx->outputs[i]->incfg.formats)) < 0)
 209             return ret;
 210     return 0;
 211 }
 212
 213 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 214 {
 215     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 216     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 217     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 218     int plane_avail, ret, i;
 219     uint8_t rgba_map[4];
 220
 221     plane_avail = ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? PLANE_R|PLANE_G|PLANE_B :
 222                                                  PLANE_Y |
 223                                 ((desc->nb_components > 2) ? PLANE_U|PLANE_V : 0)) |
 224                   ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) ? PLANE_A : 0);
 225     if (s->requested_planes & ~plane_avail) {
 226         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Requested planes not available.\n");
 227         return AVERROR(EINVAL);
 228     }
 229     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 230         return ret;
 231
 232     s->depth = desc->comp[0].depth >> 3;
 233     s->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 234     s->is_packed = !(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR) &&
 235                     (desc->nb_components > 1);
 236     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) {
 237         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
 238         for (i = 0; i < 4; i++)
 239             s->map[i] = rgba_map[s->map[i]];
 240     }
 241
 242     return 0;
 243 }
 244
 245 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 246 {
 247     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 248     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 249     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 250     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 251     const int output = outlink->srcpad - ctx->output_pads;
 252
 253     if (s->map[output] == 1 || s->map[output] == 2) {
 254         outlink->h = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, desc->log2_chroma_h);
 255         outlink->w = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, desc->log2_chroma_w);
 256     }
 257
 258     return 0;
 259 }
 260
 261 static void extract_from_packed(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 262                                 const uint8_t *src, int src_linesize,
 263                                 int width, int height,
 264                                 int depth, int step, int comp)
 265 {
 266     int x, y;
 267
 268     for (y = 0; y < height; y++) {
 269         switch (depth) {
 270         case 1:
 271             for (x = 0; x < width; x++)
 272                 dst[x] = src[x * step + comp];
 273             break;
 274         case 2:
 275             for (x = 0; x < width; x++) {
 276                 dst[x * 2    ] = src[x * step + comp * 2    ];
 277                 dst[x * 2 + 1] = src[x * step + comp * 2 + 1];
 278             }
 279             break;
 280         }
 281         dst += dst_linesize;
 282         src += src_linesize;
 283     }
 284 }
 285
 286 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 287 {
 288     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 289     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 290     int i, eof = 0, ret = 0;
 291
 292     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++) {
 293         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[i];
 294         const int idx = s->map[i];
 295         AVFrame *out;
 296
 297         if (ff_outlink_get_status(outlink))
 298             continue;
 299
 300         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 301         if (!out) {
 302             ret = AVERROR(ENOMEM);
 303             break;
 304         }
 305         av_frame_copy_props(out, frame);
 306
 307         if (s->is_packed) {
 308             extract_from_packed(out->data[0], out->linesize[0],
 309                                 frame->data[0], frame->linesize[0],
 310                                 outlink->w, outlink->h,
 311                                 s->depth,
 312                                 s->step, idx);
 313         } else {
 314             av_image_copy_plane(out->data[0], out->linesize[0],
 315                                 frame->data[idx], frame->linesize[idx],
 316                                 s->linesize[idx], outlink->h);
 317         }
 318
 319         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 320         if (ret == AVERROR_EOF)
 321             eof++;
 322         else if (ret < 0)
 323             break;
 324     }
 325     av_frame_free(&frame);
 326
 327     if (eof == ctx->nb_outputs)
 328         ret = AVERROR_EOF;
 329     else if (ret == AVERROR_EOF)
 330         ret = 0;
 331     return ret;
 332 }
 333
 334 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 335 {
 336     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 337     int planes = (s->requested_planes & 0xf) | (s->requested_planes >> 4);
 338     int i, ret;
 339
 340     for (i = 0; i < 4; i++) {
 341         char *name;
 342         AVFilterPad pad = { 0 };
 343
 344         if (!(planes & (1 << i)))
 345             continue;
 346
 347         name = av_asprintf("out%d", ctx->nb_outputs);
 348         if (!name)
 349             return AVERROR(ENOMEM);
 350         s->map[ctx->nb_outputs] = i;
 351         pad.name = name;
 352         pad.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 353         pad.config_props = config_output;
 354
 355         if ((ret = ff_insert_outpad(ctx, ctx->nb_outputs, &pad)) < 0) {
 356             av_freep(&pad.name);
 357             return ret;
 358         }
 359     }
 360
 361     return 0;
 362 }
 363
 364 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 365 {
 366     int i;
 367
 368     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 369         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 370 }
 371
 372 static const AVFilterPad extractplanes_inputs[] = {
 373     {
 374         .name         = "default",
 375         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 376         .filter_frame = filter_frame,
 377         .config_props = config_input,
 378     },
 379     { NULL }
 380 };
 381
 382 AVFilter ff_vf_extractplanes = {
 383     .name          = "extractplanes",
 384     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract planes as grayscale frames."),
 385     .priv_size     = sizeof(ExtractPlanesContext),
 386     .priv_class    = &extractplanes_class,
 387     .init          = init,
 388     .uninit        = uninit,
 389     .query_formats = query_formats,
 390     .inputs        = extractplanes_inputs,
 391     .outputs       = NULL,
 392     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 393 };
 394
 395 #if CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER
 396
 397 static av_cold int init_alphaextract(AVFilterContext *ctx)
 398 {
 399     ExtractPlanesContext *s = ctx->priv;
 400
 401     s->requested_planes = PLANE_A;
 402
 403     return init(ctx);
 404 }
 405
 406 AVFilter ff_vf_alphaextract = {
 407     .name           = "alphaextract",
 408     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Extract an alpha channel as a "
 409                       "grayscale image component."),
 410     .priv_size      = sizeof(ExtractPlanesContext),
 411     .init           = init_alphaextract,
 412     .uninit         = uninit,
 413     .query_formats  = query_formats,
 414     .inputs         = extractplanes_inputs,
 415     .outputs        = NULL,
 416     .flags          = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 417 };
 418 #endif  /* CONFIG_ALPHAEXTRACT_FILTER */