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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 Mark Himsley
   3  *
   4  * get_scene_score() Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   5  * taken from libavfilter/vf_select.c
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * filter for upsampling or downsampling a progressive source
  27  */
  28
  29 #define DEBUG
  30
  31 #include "libavutil/avassert.h"
  32 #include "libavutil/imgutils.h"
  33 #include "libavutil/internal.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36 #include "libavutil/pixelutils.h"
  37
  38 #include "avfilter.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "video.h"
  41
  42 #define N_SRCE 3
  43
  44 typedef struct FrameRateContext {
  45     const AVClass *class;
  46     // parameters
  47     AVRational dest_frame_rate;         ///< output frames per second
  48     int flags;                          ///< flags affecting frame rate conversion algorithm
  49     double scene_score;                 ///< score that denotes a scene change has happened
  50     int interp_start;                   ///< start of range to apply linear interpolation
  51     int interp_end;                     ///< end of range to apply linear interpolation
  52
  53     int line_size[4];                   ///< bytes of pixel data per line for each plane
  54     int vsub;
  55
  56     int frst, next, prev, crnt, last;
  57     int pending_srce_frames;            ///< how many input frames are still waiting to be processed
  58     int flush;                          ///< are we flushing final frames
  59     int pending_end_frame;              ///< flag indicating we are waiting to call filter_frame()
  60
  61     AVRational srce_time_base;          ///< timebase of source
  62
  63     AVRational dest_time_base;          ///< timebase of destination
  64     int32_t dest_frame_num;
  65     int64_t last_dest_frame_pts;        ///< pts of the last frame output
  66     int64_t average_srce_pts_dest_delta;///< average input pts delta converted from input rate to output rate
  67     int64_t average_dest_pts_delta;     ///< calculated average output pts delta
  68
  69     av_pixelutils_sad_fn sad;           ///< Sum of the absolute difference function (scene detect only)
  70     double prev_mafd;                   ///< previous MAFD                           (scene detect only)
  71
  72     AVFrame *srce[N_SRCE];              ///< buffered source frames
  73     int64_t srce_pts_dest[N_SRCE];      ///< pts for source frames scaled to output timebase
  74     double srce_score[N_SRCE];          ///< scene change score compared to the next srce frame
  75     int64_t pts;                        ///< pts of frame we are working on
  76
  77     int max;
  78     int bitdepth;
  79     AVFrame *work;
  80 } FrameRateContext;
  81
  82 #define OFFSET(x) offsetof(FrameRateContext, x)
  83 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  84 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  85 #define FRAMERATE_FLAG_SCD 01
  86
  87 static const AVOption framerate_options[] = {
  88     {"fps",                 "required output frames per second rate", OFFSET(dest_frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="50"},             0,       INT_MAX, V|F },
  89
  90     {"interp_start",        "point to start linear interpolation",    OFFSET(interp_start),    AV_OPT_TYPE_INT,      {.i64=15},                 0,       255,     V|F },
  91     {"interp_end",          "point to end linear interpolation",      OFFSET(interp_end),      AV_OPT_TYPE_INT,      {.i64=240},                0,       255,     V|F },
  92     {"scene",               "scene change level",                     OFFSET(scene_score),     AV_OPT_TYPE_DOUBLE,   {.dbl=8.2},                0,       INT_MAX, V|F },
  93
  94     {"flags",               "set flags",                              OFFSET(flags),           AV_OPT_TYPE_FLAGS,    {.i64=1},                  0,       INT_MAX, V|F, "flags" },
  95     {"scene_change_detect", "enable scene change detection",          0,                       AV_OPT_TYPE_CONST,    {.i64=FRAMERATE_FLAG_SCD}, INT_MIN, INT_MAX, V|F, "flags" },
  96     {"scd",                 "enable scene change detection",          0,                       AV_OPT_TYPE_CONST,    {.i64=FRAMERATE_FLAG_SCD}, INT_MIN, INT_MAX, V|F, "flags" },
  97
  98     {NULL}
  99 };
 100
 101 AVFILTER_DEFINE_CLASS(framerate);
 102
 103 static void next_source(AVFilterContext *ctx)
 104 {
 105     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 106     int i;
 107
 108     ff_dlog(ctx,  "next_source()\n");
 109
 110     if (s->srce[s->last] && s->srce[s->last] != s->srce[s->last-1]) {
 111         ff_dlog(ctx, "next_source() unlink %d\n", s->last);
 112         av_frame_free(&s->srce[s->last]);
 113     }
 114     for (i = s->last; i > s->frst; i--) {
 115         ff_dlog(ctx, "next_source() copy %d to %d\n", i - 1, i);
 116         s->srce[i] = s->srce[i - 1];
 117         s->srce_score[i] = s->srce_score[i - 1];
 118     }
 119     ff_dlog(ctx, "next_source() make %d null\n", s->frst);
 120     s->srce[s->frst] = NULL;
 121     s->srce_score[s->frst] = -1.0;
 122 }
 123
 124 static av_always_inline int64_t sad_8x8_16(const uint16_t *src1, ptrdiff_t stride1,
 125                                            const uint16_t *src2, ptrdiff_t stride2)
 126 {
 127     int sum = 0;
 128     int x, y;
 129
 130     for (y = 0; y < 8; y++) {
 131         for (x = 0; x < 8; x++)
 132             sum += FFABS(src1[x] - src2[x]);
 133         src1 += stride1;
 134         src2 += stride2;
 135     }
 136     return sum;
 137 }
 138
 139 static int64_t scene_sad16(FrameRateContext *s, const uint16_t *p1, int p1_linesize, const uint16_t* p2, int p2_linesize, const int width, const int height)
 140 {
 141     int64_t sad;
 142     int x, y;
 143     for (sad = y = 0; y < height - 7; y += 8) {
 144         for (x = 0; x < width - 7; x += 8) {
 145             sad += sad_8x8_16(p1 + y * p1_linesize + x,
 146                               p1_linesize,
 147                               p2 + y * p2_linesize + x,
 148                               p2_linesize);
 149         }
 150     }
 151     return sad;
 152 }
 153
 154 static int64_t scene_sad8(FrameRateContext *s, uint8_t *p1, int p1_linesize, uint8_t* p2, int p2_linesize, const int width, const int height)
 155 {
 156     int64_t sad;
 157     int x, y;
 158     for (sad = y = 0; y < height - 7; y += 8) {
 159         for (x = 0; x < width - 7; x += 8) {
 160             sad += s->sad(p1 + y * p1_linesize + x,
 161                           p1_linesize,
 162                           p2 + y * p2_linesize + x,
 163                           p2_linesize);
 164         }
 165     }
 166     emms_c();
 167     return sad;
 168 }
 169
 170 static double get_scene_score(AVFilterContext *ctx, AVFrame *crnt, AVFrame *next)
 171 {
 172     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 173     double ret = 0;
 174
 175     ff_dlog(ctx, "get_scene_score()\n");
 176
 177     if (crnt->height == next->height &&
 178         crnt->width  == next->width) {
 179         int64_t sad;
 180         double mafd, diff;
 181
 182         ff_dlog(ctx, "get_scene_score() process\n");
 183         if (s->bitdepth == 8)
 184             sad = scene_sad8(s, crnt->data[0], crnt->linesize[0], next->data[0], next->linesize[0], crnt->width, crnt->height);
 185         else
 186             sad = scene_sad16(s, (const uint16_t*)crnt->data[0], crnt->linesize[0] / 2, (const uint16_t*)next->data[0], next->linesize[0] / 2, crnt->width, crnt->height);
 187
 188         mafd = (double)sad * 100.0 / FFMAX(1, (crnt->height & ~7) * (crnt->width & ~7)) / (1 << s->bitdepth);
 189         diff = fabs(mafd - s->prev_mafd);
 190         ret  = av_clipf(FFMIN(mafd, diff), 0, 100.0);
 191         s->prev_mafd = mafd;
 192     }
 193     ff_dlog(ctx, "get_scene_score() result is:%f\n", ret);
 194     return ret;
 195 }
 196
 197 typedef struct ThreadData {
 198     AVFrame *copy_src1, *copy_src2;
 199     uint16_t src1_factor, src2_factor;
 200 } ThreadData;
 201
 202 static int filter_slice8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int job, int nb_jobs)
 203 {
 204     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 205     ThreadData *td = arg;
 206     uint16_t src1_factor = td->src1_factor;
 207     uint16_t src2_factor = td->src2_factor;
 208     int plane, line, pixel;
 209
 210     for (plane = 0; plane < 4 && td->copy_src1->data[plane] && td->copy_src2->data[plane]; plane++) {
 211         int cpy_line_width = s->line_size[plane];
 212         uint8_t *cpy_src1_data = td->copy_src1->data[plane];
 213         int cpy_src1_line_size = td->copy_src1->linesize[plane];
 214         uint8_t *cpy_src2_data = td->copy_src2->data[plane];
 215         int cpy_src2_line_size = td->copy_src2->linesize[plane];
 216         int cpy_src_h = (plane > 0 && plane < 3) ? (td->copy_src1->height >> s->vsub) : (td->copy_src1->height);
 217         uint8_t *cpy_dst_data = s->work->data[plane];
 218         int cpy_dst_line_size = s->work->linesize[plane];
 219         const int start = (cpy_src_h *  job   ) / nb_jobs;
 220         const int end   = (cpy_src_h * (job+1)) / nb_jobs;
 221         cpy_src1_data += start * cpy_src1_line_size;
 222         cpy_src2_data += start * cpy_src2_line_size;
 223         cpy_dst_data += start * cpy_dst_line_size;
 224
 225         if (plane <1 || plane >2) {
 226             // luma or alpha
 227             for (line = start; line < end; line++) {
 228                 for (pixel = 0; pixel < cpy_line_width; pixel++) {
 229                     // integer version of (src1 * src1_factor) + (src2 + src2_factor) + 0.5
 230                     // 0.5 is for rounding
 231                     // 128 is the integer representation of 0.5 << 8
 232                     cpy_dst_data[pixel] = ((cpy_src1_data[pixel] * src1_factor) + (cpy_src2_data[pixel] * src2_factor) + 128) >> 8;
 233                 }
 234                 cpy_src1_data += cpy_src1_line_size;
 235                 cpy_src2_data += cpy_src2_line_size;
 236                 cpy_dst_data += cpy_dst_line_size;
 237             }
 238         } else {
 239             // chroma
 240             for (line = start; line < end; line++) {
 241                 for (pixel = 0; pixel < cpy_line_width; pixel++) {
 242                     // as above
 243                     // because U and V are based around 128 we have to subtract 128 from the components.
 244                     // 32896 is the integer representation of 128.5 << 8
 245                     cpy_dst_data[pixel] = (((cpy_src1_data[pixel] - 128) * src1_factor) + ((cpy_src2_data[pixel] - 128) * src2_factor) + 32896) >> 8;
 246                 }
 247                 cpy_src1_data += cpy_src1_line_size;
 248                 cpy_src2_data += cpy_src2_line_size;
 249                 cpy_dst_data += cpy_dst_line_size;
 250             }
 251         }
 252     }
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 static int filter_slice16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int job, int nb_jobs)
 258 {
 259     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 260     ThreadData *td = arg;
 261     uint16_t src1_factor = td->src1_factor;
 262     uint16_t src2_factor = td->src2_factor;
 263     const int half = s->max / 2;
 264     const int uv = (s->max + 1) * half;
 265     const int shift = s->bitdepth;
 266     int plane, line, pixel;
 267
 268     for (plane = 0; plane < 4 && td->copy_src1->data[plane] && td->copy_src2->data[plane]; plane++) {
 269         int cpy_line_width = s->line_size[plane];
 270         const uint16_t *cpy_src1_data = (const uint16_t *)td->copy_src1->data[plane];
 271         int cpy_src1_line_size = td->copy_src1->linesize[plane] / 2;
 272         const uint16_t *cpy_src2_data = (const uint16_t *)td->copy_src2->data[plane];
 273         int cpy_src2_line_size = td->copy_src2->linesize[plane] / 2;
 274         int cpy_src_h = (plane > 0 && plane < 3) ? (td->copy_src1->height >> s->vsub) : (td->copy_src1->height);
 275         uint16_t *cpy_dst_data = (uint16_t *)s->work->data[plane];
 276         int cpy_dst_line_size = s->work->linesize[plane] / 2;
 277         const int start = (cpy_src_h *  job   ) / nb_jobs;
 278         const int end   = (cpy_src_h * (job+1)) / nb_jobs;
 279         cpy_src1_data += start * cpy_src1_line_size;
 280         cpy_src2_data += start * cpy_src2_line_size;
 281         cpy_dst_data += start * cpy_dst_line_size;
 282
 283         if (plane <1 || plane >2) {
 284             // luma or alpha
 285             for (line = start; line < end; line++) {
 286                 for (pixel = 0; pixel < cpy_line_width; pixel++)
 287                     cpy_dst_data[pixel] = ((cpy_src1_data[pixel] * src1_factor) + (cpy_src2_data[pixel] * src2_factor) + half) >> shift;
 288                 cpy_src1_data += cpy_src1_line_size;
 289                 cpy_src2_data += cpy_src2_line_size;
 290                 cpy_dst_data += cpy_dst_line_size;
 291             }
 292         } else {
 293             // chroma
 294             for (line = start; line < end; line++) {
 295                 for (pixel = 0; pixel < cpy_line_width; pixel++) {
 296                     cpy_dst_data[pixel] = (((cpy_src1_data[pixel] - half) * src1_factor) + ((cpy_src2_data[pixel] - half) * src2_factor) + uv) >> shift;
 297                 }
 298                 cpy_src1_data += cpy_src1_line_size;
 299                 cpy_src2_data += cpy_src2_line_size;
 300                 cpy_dst_data += cpy_dst_line_size;
 301             }
 302         }
 303     }
 304
 305     return 0;
 306 }
 307
 308 static int blend_frames(AVFilterContext *ctx, float interpolate,
 309                         int src1, int src2)
 310 {
 311     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 312     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 313     double interpolate_scene_score = 0;
 314
 315     if ((s->flags & FRAMERATE_FLAG_SCD) && s->srce[src1] && s->srce[src2]) {
 316         int i1 = src1 < src2 ? src1 : src2;
 317         int i2 = src1 < src2 ? src2 : src1;
 318         if (i2 == i1 + 1 && s->srce_score[i1] >= 0.0)
 319             interpolate_scene_score = s->srce_score[i1];
 320         else
 321             interpolate_scene_score = s->srce_score[i1] = get_scene_score(ctx, s->srce[i1], s->srce[i2]);
 322         ff_dlog(ctx, "blend_frames() interpolate scene score:%f\n", interpolate_scene_score);
 323     }
 324     // decide if the shot-change detection allows us to blend two frames
 325     if (interpolate_scene_score < s->scene_score && s->srce[src2]) {
 326         ThreadData td;
 327         td.copy_src1 = s->srce[src1];
 328         td.copy_src2 = s->srce[src2];
 329         td.src2_factor = fabsf(interpolate) * (1 << (s->bitdepth - 8));
 330         td.src1_factor = s->max - td.src2_factor;
 331
 332         // get work-space for output frame
 333         s->work = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 334         if (!s->work)
 335             return AVERROR(ENOMEM);
 336
 337         av_frame_copy_props(s->work, s->srce[s->crnt]);
 338
 339         ff_dlog(ctx, "blend_frames() INTERPOLATE to create work frame\n");
 340         ctx->internal->execute(ctx, s->bitdepth == 8 ? filter_slice8 : filter_slice16, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 341         return 1;
 342     }
 343     return 0;
 344 }
 345
 346 static int process_work_frame(AVFilterContext *ctx, int stop)
 347 {
 348     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 349     int64_t work_next_pts;
 350     float interpolate;
 351     int src1, src2;
 352
 353     ff_dlog(ctx, "process_work_frame()\n");
 354
 355     ff_dlog(ctx, "process_work_frame() pending_input_frames %d\n", s->pending_srce_frames);
 356
 357     if (s->srce[s->prev]) ff_dlog(ctx, "process_work_frame() srce prev pts:%"PRId64"\n", s->srce[s->prev]->pts);
 358     if (s->srce[s->crnt]) ff_dlog(ctx, "process_work_frame() srce crnt pts:%"PRId64"\n", s->srce[s->crnt]->pts);
 359     if (s->srce[s->next]) ff_dlog(ctx, "process_work_frame() srce next pts:%"PRId64"\n", s->srce[s->next]->pts);
 360
 361     if (!s->srce[s->crnt]) {
 362         // the filter cannot do anything
 363         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() no current frame cached: move on to next frame, do not output a frame\n");
 364         next_source(ctx);
 365         return 0;
 366     }
 367
 368     work_next_pts = s->pts + s->average_dest_pts_delta;
 369
 370     ff_dlog(ctx, "process_work_frame() work crnt pts:%"PRId64"\n", s->pts);
 371     ff_dlog(ctx, "process_work_frame() work next pts:%"PRId64"\n", work_next_pts);
 372     if (s->srce[s->prev])
 373         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() srce prev pts:%"PRId64" at dest time base:%u/%u\n",
 374             s->srce_pts_dest[s->prev], s->dest_time_base.num, s->dest_time_base.den);
 375     if (s->srce[s->crnt])
 376         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() srce crnt pts:%"PRId64" at dest time base:%u/%u\n",
 377             s->srce_pts_dest[s->crnt], s->dest_time_base.num, s->dest_time_base.den);
 378     if (s->srce[s->next])
 379         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() srce next pts:%"PRId64" at dest time base:%u/%u\n",
 380             s->srce_pts_dest[s->next], s->dest_time_base.num, s->dest_time_base.den);
 381
 382     av_assert0(s->srce[s->next]);
 383
 384     // should filter be skipping input frame (output frame rate is lower than input frame rate)
 385     if (!s->flush && s->pts >= s->srce_pts_dest[s->next]) {
 386         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() work crnt pts >= srce next pts: SKIP FRAME, move on to next frame, do not output a frame\n");
 387         next_source(ctx);
 388         s->pending_srce_frames--;
 389         return 0;
 390     }
 391
 392     // calculate interpolation
 393     interpolate = ((s->pts - s->srce_pts_dest[s->crnt]) * 256.0 / s->average_srce_pts_dest_delta);
 394     ff_dlog(ctx, "process_work_frame() interpolate:%f/256\n", interpolate);
 395     src1 = s->crnt;
 396     if (interpolate > s->interp_end) {
 397         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() source is:NEXT\n");
 398         src1 = s->next;
 399     }
 400     if (s->srce[s->prev] && interpolate < -s->interp_end) {
 401         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() source is:PREV\n");
 402         src1 = s->prev;
 403     }
 404
 405     // decide whether to blend two frames
 406     if ((interpolate >= s->interp_start && interpolate <= s->interp_end) || (interpolate <= -s->interp_start && interpolate >= -s->interp_end)) {
 407         if (interpolate > 0) {
 408             ff_dlog(ctx, "process_work_frame() interpolate source is:NEXT\n");
 409             src2 = s->next;
 410         } else {
 411             ff_dlog(ctx, "process_work_frame() interpolate source is:PREV\n");
 412             src2 = s->prev;
 413         }
 414         if (blend_frames(ctx, interpolate, src1, src2))
 415             goto copy_done;
 416         else
 417             ff_dlog(ctx, "process_work_frame() CUT - DON'T INTERPOLATE\n");
 418     }
 419
 420     ff_dlog(ctx, "process_work_frame() COPY to the work frame\n");
 421     // copy the frame we decided is our base source
 422     s->work = av_frame_clone(s->srce[src1]);
 423     if (!s->work)
 424         return AVERROR(ENOMEM);
 425
 426 copy_done:
 427     s->work->pts = s->pts;
 428
 429     // should filter be re-using input frame (output frame rate is higher than input frame rate)
 430     if (!s->flush && (work_next_pts + s->average_dest_pts_delta) < (s->srce_pts_dest[s->crnt] + s->average_srce_pts_dest_delta)) {
 431         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() REPEAT FRAME\n");
 432     } else {
 433         ff_dlog(ctx, "process_work_frame() CONSUME FRAME, move to next frame\n");
 434         s->pending_srce_frames--;
 435         next_source(ctx);
 436     }
 437     ff_dlog(ctx, "process_work_frame() output a frame\n");
 438     s->dest_frame_num++;
 439     if (stop)
 440         s->pending_end_frame = 0;
 441     s->last_dest_frame_pts = s->work->pts;
 442
 443     return 1;
 444 }
 445
 446 static void set_srce_frame_dest_pts(AVFilterContext *ctx)
 447 {
 448     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 449
 450     ff_dlog(ctx, "set_srce_frame_output_pts()\n");
 451
 452     // scale the input pts from the timebase difference between input and output
 453     if (s->srce[s->prev])
 454         s->srce_pts_dest[s->prev] = av_rescale_q(s->srce[s->prev]->pts, s->srce_time_base, s->dest_time_base);
 455     if (s->srce[s->crnt])
 456         s->srce_pts_dest[s->crnt] = av_rescale_q(s->srce[s->crnt]->pts, s->srce_time_base, s->dest_time_base);
 457     if (s->srce[s->next])
 458         s->srce_pts_dest[s->next] = av_rescale_q(s->srce[s->next]->pts, s->srce_time_base, s->dest_time_base);
 459 }
 460
 461 static void set_work_frame_pts(AVFilterContext *ctx)
 462 {
 463     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 464     int64_t pts, average_srce_pts_delta = 0;
 465
 466     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts()\n");
 467
 468     av_assert0(s->srce[s->next]);
 469     av_assert0(s->srce[s->crnt]);
 470
 471     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() srce crnt pts:%"PRId64"\n", s->srce[s->crnt]->pts);
 472     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() srce next pts:%"PRId64"\n", s->srce[s->next]->pts);
 473     if (s->srce[s->prev])
 474         ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() srce prev pts:%"PRId64"\n", s->srce[s->prev]->pts);
 475
 476     average_srce_pts_delta = s->average_srce_pts_dest_delta;
 477     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() initial average srce pts:%"PRId64"\n", average_srce_pts_delta);
 478
 479     set_srce_frame_dest_pts(ctx);
 480
 481     // calculate the PTS delta
 482     if ((pts = (s->srce_pts_dest[s->next] - s->srce_pts_dest[s->crnt]))) {
 483         average_srce_pts_delta = average_srce_pts_delta?((average_srce_pts_delta+pts)>>1):pts;
 484     } else if (s->srce[s->prev] && (pts = (s->srce_pts_dest[s->crnt] - s->srce_pts_dest[s->prev]))) {
 485         average_srce_pts_delta = average_srce_pts_delta?((average_srce_pts_delta+pts)>>1):pts;
 486     }
 487
 488     s->average_srce_pts_dest_delta = average_srce_pts_delta;
 489     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() average srce pts:%"PRId64"\n", average_srce_pts_delta);
 490     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() average srce pts:%"PRId64" at dest time base:%u/%u\n",
 491             s->average_srce_pts_dest_delta, s->dest_time_base.num, s->dest_time_base.den);
 492
 493     if (ctx->inputs[0] && !s->average_dest_pts_delta) {
 494         int64_t d = av_q2d(av_inv_q(av_mul_q(s->dest_time_base, s->dest_frame_rate)));
 495         s->average_dest_pts_delta = d;
 496         ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() average dest pts delta:%"PRId64"\n", s->average_dest_pts_delta);
 497     }
 498
 499     if (!s->dest_frame_num) {
 500         s->pts = s->last_dest_frame_pts = s->srce_pts_dest[s->crnt];
 501     } else {
 502         s->pts = s->last_dest_frame_pts + s->average_dest_pts_delta;
 503     }
 504
 505     ff_dlog(ctx, "set_work_frame_pts() calculated pts:%"PRId64" at dest time base:%u/%u\n",
 506             s->pts, s->dest_time_base.num, s->dest_time_base.den);
 507 }
 508
 509 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 510 {
 511     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 512     int i;
 513
 514     s->dest_frame_num = 0;
 515
 516     s->crnt = (N_SRCE)>>1;
 517     s->last = N_SRCE - 1;
 518
 519     s->next = s->crnt - 1;
 520     s->prev = s->crnt + 1;
 521
 522     for (i = 0; i < N_SRCE; i++)
 523         s->srce_score[i] = -1.0;
 524
 525     return 0;
 526 }
 527
 528 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 529 {
 530     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 531     int i;
 532
 533     for (i = s->frst; i < s->last; i++) {
 534         if (s->srce[i] && (s->srce[i] != s->srce[i + 1]))
 535             av_frame_free(&s->srce[i]);
 536     }
 537     av_frame_free(&s->srce[s->last]);
 538 }
 539
 540 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 541 {
 542     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 543         AV_PIX_FMT_YUV410P,
 544         AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
 545         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 546         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 547         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
 548         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 549         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV420P12,
 550         AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV422P12,
 551         AV_PIX_FMT_YUV444P9, AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
 552         AV_PIX_FMT_NONE
 553     };
 554
 555     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 556     if (!fmts_list)
 557         return AVERROR(ENOMEM);
 558     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 559 }
 560
 561 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 562 {
 563     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 564     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 565     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 566     int plane;
 567
 568     for (plane = 0; plane < 4; plane++) {
 569         s->line_size[plane] = av_image_get_linesize(inlink->format, inlink->w,
 570                                                     plane);
 571     }
 572
 573     s->bitdepth = pix_desc->comp[0].depth;
 574     s->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 575
 576     s->sad = av_pixelutils_get_sad_fn(3, 3, 2, s); // 8x8 both sources aligned
 577     if (!s->sad)
 578         return AVERROR(EINVAL);
 579
 580     s->srce_time_base = inlink->time_base;
 581
 582     s->max = 1 << (s->bitdepth);
 583
 584     return 0;
 585 }
 586
 587 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *inpicref)
 588 {
 589     int ret;
 590     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 591     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 592
 593     // we have one new frame
 594     s->pending_srce_frames++;
 595
 596     if (inpicref->interlaced_frame)
 597         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Interlaced frame found - the output will not be correct.\n");
 598
 599     // store the pointer to the new frame
 600     av_frame_free(&s->srce[s->frst]);
 601     s->srce[s->frst] = inpicref;
 602
 603     if (!s->pending_end_frame && s->srce[s->crnt]) {
 604         set_work_frame_pts(ctx);
 605         s->pending_end_frame = 1;
 606     } else {
 607         set_srce_frame_dest_pts(ctx);
 608     }
 609
 610     ret = process_work_frame(ctx, 1);
 611     if (ret < 0)
 612         return ret;
 613     return ret ? ff_filter_frame(ctx->outputs[0], s->work) : 0;
 614 }
 615
 616 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 617 {
 618     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 619     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 620     int exact;
 621
 622     ff_dlog(ctx, "config_output()\n");
 623
 624     ff_dlog(ctx,
 625            "config_output() input time base:%u/%u (%f)\n",
 626            ctx->inputs[0]->time_base.num,ctx->inputs[0]->time_base.den,
 627            av_q2d(ctx->inputs[0]->time_base));
 628
 629     // make sure timebase is small enough to hold the framerate
 630
 631     exact = av_reduce(&s->dest_time_base.num, &s->dest_time_base.den,
 632                       av_gcd((int64_t)s->srce_time_base.num * s->dest_frame_rate.num,
 633                              (int64_t)s->srce_time_base.den * s->dest_frame_rate.den ),
 634                       (int64_t)s->srce_time_base.den * s->dest_frame_rate.num, INT_MAX);
 635
 636     av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
 637            "time base:%u/%u -> %u/%u exact:%d\n",
 638            s->srce_time_base.num, s->srce_time_base.den,
 639            s->dest_time_base.num, s->dest_time_base.den, exact);
 640     if (!exact) {
 641         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Timebase conversion is not exact\n");
 642     }
 643
 644     outlink->frame_rate = s->dest_frame_rate;
 645     outlink->time_base = s->dest_time_base;
 646
 647     ff_dlog(ctx,
 648            "config_output() output time base:%u/%u (%f) w:%d h:%d\n",
 649            outlink->time_base.num, outlink->time_base.den,
 650            av_q2d(outlink->time_base),
 651            outlink->w, outlink->h);
 652
 653
 654     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "fps -> fps:%u/%u scene score:%f interpolate start:%d end:%d\n",
 655             s->dest_frame_rate.num, s->dest_frame_rate.den,
 656             s->scene_score, s->interp_start, s->interp_end);
 657
 658     return 0;
 659 }
 660
 661 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 662 {
 663     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 664     FrameRateContext *s = ctx->priv;
 665     int ret, i;
 666
 667     ff_dlog(ctx, "request_frame()\n");
 668
 669     // if there is no "next" frame AND we are not in flush then get one from our input filter
 670     if (!s->srce[s->frst] && !s->flush)
 671         goto request;
 672
 673     ff_dlog(ctx, "request_frame() REPEAT or FLUSH\n");
 674
 675     if (s->pending_srce_frames <= 0) {
 676         ff_dlog(ctx, "request_frame() nothing else to do, return:EOF\n");
 677         return AVERROR_EOF;
 678     }
 679
 680     // otherwise, make brand-new frame and pass to our output filter
 681     ff_dlog(ctx, "request_frame() FLUSH\n");
 682
 683     // back fill at end of file when source has no more frames
 684     for (i = s->last; i > s->frst; i--) {
 685         if (!s->srce[i - 1] && s->srce[i]) {
 686             ff_dlog(ctx, "request_frame() copy:%d to:%d\n", i, i - 1);
 687             s->srce[i - 1] = s->srce[i];
 688         }
 689     }
 690
 691     set_work_frame_pts(ctx);
 692     ret = process_work_frame(ctx, 0);
 693     if (ret < 0)
 694         return ret;
 695     if (ret)
 696         return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], s->work);
 697
 698 request:
 699     ff_dlog(ctx, "request_frame() call source's request_frame()\n");
 700     ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 701     if (ret < 0 && (ret != AVERROR_EOF)) {
 702         ff_dlog(ctx, "request_frame() source's request_frame() returned error:%d\n", ret);
 703         return ret;
 704     } else if (ret == AVERROR_EOF) {
 705         s->flush = 1;
 706     }
 707     ff_dlog(ctx, "request_frame() source's request_frame() returned:%d\n", ret);
 708     return 0;
 709 }
 710
 711 static const AVFilterPad framerate_inputs[] = {
 712     {
 713         .name         = "default",
 714         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 715         .config_props = config_input,
 716         .filter_frame = filter_frame,
 717     },
 718     { NULL }
 719 };
 720
 721 static const AVFilterPad framerate_outputs[] = {
 722     {
 723         .name          = "default",
 724         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 725         .request_frame = request_frame,
 726         .config_props  = config_output,
 727     },
 728     { NULL }
 729 };
 730
 731 AVFilter ff_vf_framerate = {
 732     .name          = "framerate",
 733     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Upsamples or downsamples progressive source between specified frame rates."),
 734     .priv_size     = sizeof(FrameRateContext),
 735     .priv_class    = &framerate_class,
 736     .init          = init,
 737     .uninit        = uninit,
 738     .query_formats = query_formats,
 739     .inputs        = framerate_inputs,
 740     .outputs       = framerate_outputs,
 741     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 742 };