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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  * Copyright (C) 2012 Clément Bœsch <ubitux@gmail.com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
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  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  18  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Generic equation change filter
  25  * Originally written by Michael Niedermayer for the MPlayer project, and
  26  * ported by Clément Bœsch for FFmpeg.
  27  */
  28
  29 #include "libavutil/avstring.h"
  30 #include "libavutil/eval.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "libavutil/pixdesc.h"
  33 #include "internal.h"
  34
  35 typedef struct {
  36     const AVClass *class;
  37     AVExpr *e[3];               ///< expressions for each plane
  38     char *expr_str[3];          ///< expression strings for each plane
  39     int framenum;               ///< frame counter
  40     AVFilterBufferRef *picref;  ///< current input buffer
  41     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling
  42 } GEQContext;
  43
  44 #define OFFSET(x) offsetof(GEQContext, x)
  45 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  46
  47 static const AVOption geq_options[] = {
  48     { "lum_expr",   "set luminance expression",   OFFSET(expr_str),                   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  49     { "cb_expr",    "set chroma blue expression", OFFSET(expr_str) +   sizeof(char*), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  50     { "cr_expr",    "set chroma red expression",  OFFSET(expr_str) + 2*sizeof(char*), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  51     {NULL},
  52 };
  53
  54 AVFILTER_DEFINE_CLASS(geq);
  55
  56 static inline double getpix(void *priv, double x, double y, int plane)
  57 {
  58     int xi, yi;
  59     GEQContext *geq = priv;
  60     AVFilterBufferRef *picref = geq->picref;
  61     const uint8_t *src = picref->data[plane];
  62     const int linesize = picref->linesize[plane];
  63     const int w = picref->video->w >> (plane ? geq->hsub : 0);
  64     const int h = picref->video->h >> (plane ? geq->vsub : 0);
  65
  66     xi = x = av_clipf(x, 0, w - 2);
  67     yi = y = av_clipf(y, 0, h - 2);
  68
  69     x -= xi;
  70     y -= yi;
  71
  72     return (1-y)*((1-x)*src[xi +  yi    * linesize] + x*src[xi + 1 +  yi    * linesize])
  73           +   y *((1-x)*src[xi + (yi+1) * linesize] + x*src[xi + 1 + (yi+1) * linesize]);
  74 }
  75
  76 //TODO: cubic interpolate
  77 //TODO: keep the last few frames
  78 static double lum(void *priv, double x, double y) { return getpix(priv, x, y, 0); }
  79 static double  cb(void *priv, double x, double y) { return getpix(priv, x, y, 1); }
  80 static double  cr(void *priv, double x, double y) { return getpix(priv, x, y, 2); }
  81
  82 static const char *const var_names[] = {   "X",   "Y",   "W",   "H",   "N",   "SW",   "SH",   "T",        NULL };
  83 enum                                   { VAR_X, VAR_Y, VAR_W, VAR_H, VAR_N, VAR_SW, VAR_SH, VAR_T, VAR_VARS_NB };
  84
  85 static av_cold int geq_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  86 {
  87     GEQContext *geq = ctx->priv;
  88     int plane, ret = 0;
  89     static const char *shorthand[] = { "lum_expr", "cb_expr", "cr_expr", NULL };
  90
  91     geq->class = &geq_class;
  92     av_opt_set_defaults(geq);
  93
  94     if ((ret = av_opt_set_from_string(geq, args, shorthand, "=", ":")) < 0)
  95         return ret;
  96
  97     if (!geq->expr_str[0]) {
  98         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Luminance expression is mandatory\n");
  99         ret = AVERROR(EINVAL);
 100         goto end;
 101     }
 102
 103     if (!geq->expr_str[1] && !geq->expr_str[2]) {
 104         /* No chroma at all: fallback on luma */
 105         geq->expr_str[1] = av_strdup(geq->expr_str[0]);
 106         geq->expr_str[2] = av_strdup(geq->expr_str[0]);
 107     } else {
 108         /* One chroma unspecified, fallback on the other */
 109         if (!geq->expr_str[1]) geq->expr_str[1] = av_strdup(geq->expr_str[2]);
 110         if (!geq->expr_str[2]) geq->expr_str[2] = av_strdup(geq->expr_str[1]);
 111     }
 112
 113     if (!geq->expr_str[1] || !geq->expr_str[2]) {
 114         ret = AVERROR(ENOMEM);
 115         goto end;
 116     }
 117
 118     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 119         static double (*p[])(void *, double, double) = { lum, cb, cr };
 120         static const char *const func2_names[]    = { "lum", "cb", "cr", "p", NULL };
 121         double (*func2[])(void *, double, double) = { lum, cb, cr, p[plane], NULL };
 122
 123         ret = av_expr_parse(&geq->e[plane], geq->expr_str[plane], var_names,
 124                             NULL, NULL, func2_names, func2, 0, ctx);
 125         if (ret < 0)
 126             break;
 127     }
 128
 129 end:
 130     return ret;
 131 }
 132
 133 static int geq_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 134 {
 135     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 136         AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P,
 137         AV_PIX_FMT_YUV411P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,
 138         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 139         AV_PIX_FMT_NONE
 140     };
 141     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 142     return 0;
 143 }
 144
 145 static int geq_config_props(AVFilterLink *inlink)
 146 {
 147     GEQContext *geq = inlink->dst->priv;
 148     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 149
 150     geq->hsub = desc->log2_chroma_w;
 151     geq->vsub = desc->log2_chroma_h;
 152     return 0;
 153 }
 154
 155 static int geq_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *in)
 156 {
 157     int plane;
 158     GEQContext *geq = inlink->dst->priv;
 159     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 160     AVFilterBufferRef *out;
 161     double values[VAR_VARS_NB] = {
 162         [VAR_N] = geq->framenum++,
 163         [VAR_T] = in->pts == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : in->pts * av_q2d(inlink->time_base),
 164     };
 165
 166     geq->picref = in;
 167     out = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, outlink->w, outlink->h);
 168     if (!out) {
 169         avfilter_unref_bufferp(&in);
 170         return AVERROR(ENOMEM);
 171     }
 172     avfilter_copy_buffer_ref_props(out, in);
 173
 174     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 175         int x, y;
 176         uint8_t *dst = out->data[plane];
 177         const int linesize = out->linesize[plane];
 178         const int w = inlink->w >> (plane ? geq->hsub : 0);
 179         const int h = inlink->h >> (plane ? geq->vsub : 0);
 180
 181         values[VAR_W]  = w;
 182         values[VAR_H]  = h;
 183         values[VAR_SW] = w / (double)inlink->w;
 184         values[VAR_SH] = h / (double)inlink->h;
 185
 186         for (y = 0; y < h; y++) {
 187             values[VAR_Y] = y;
 188             for (x = 0; x < w; x++) {
 189                 values[VAR_X] = x;
 190                 dst[x] = av_expr_eval(geq->e[plane], values, geq);
 191             }
 192             dst += linesize;
 193         }
 194     }
 195
 196     avfilter_unref_bufferp(&geq->picref);
 197     return ff_filter_frame(outlink, out);
 198 }
 199
 200 static av_cold void geq_uninit(AVFilterContext *ctx)
 201 {
 202     int i;
 203     GEQContext *geq = ctx->priv;
 204
 205     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(geq->e); i++)
 206         av_expr_free(geq->e[i]);
 207     av_opt_free(geq);
 208 }
 209
 210 static const AVFilterPad geq_inputs[] = {
 211     {
 212         .name         = "default",
 213         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 214         .config_props = geq_config_props,
 215         .filter_frame = geq_filter_frame,
 216         .min_perms    = AV_PERM_READ,
 217     },
 218     { NULL }
 219 };
 220
 221 static const AVFilterPad geq_outputs[] = {
 222     {
 223         .name = "default",
 224         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 225     },
 226     { NULL }
 227 };
 228
 229 AVFilter avfilter_vf_geq = {
 230     .name          = "geq",
 231     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply generic equation to each pixel."),
 232     .priv_size     = sizeof(GEQContext),
 233     .init          = geq_init,
 234     .uninit        = geq_uninit,
 235     .query_formats = geq_query_formats,
 236     .inputs        = geq_inputs,
 237     .outputs       = geq_outputs,
 238     .priv_class    = &geq_class,
 239 };