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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   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 <float.h> /* FLT_MAX */
  22
  23 #include "libavutil/cpu.h"
  24 #include "libavutil/common.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "libavutil/pixdesc.h"
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "internal.h"
  29
  30 #define HIST_SIZE 4
  31
  32 typedef enum {
  33     TFF,
  34     BFF,
  35     PROGRSSIVE,
  36     UNDETERMINED,
  37 } Type;
  38
  39 typedef struct {
  40     const AVClass *class;
  41     float interlace_threshold;
  42     float progressive_threshold;
  43
  44     Type last_type;
  45     int prestat[4];
  46     int poststat[4];
  47
  48     uint8_t history[HIST_SIZE];
  49
  50     AVFrame *cur;
  51     AVFrame *next;
  52     AVFrame *prev;
  53     int (*filter_line)(const uint8_t *prev, const uint8_t *cur, const uint8_t *next, int w);
  54
  55     const AVPixFmtDescriptor *csp;
  56 } IDETContext;
  57
  58 #define OFFSET(x) offsetof(IDETContext, x)
  59 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  60
  61 static const AVOption idet_options[] = {
  62     { "intl_thres", "set interlacing threshold", OFFSET(interlace_threshold),   AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1.04}, -1, FLT_MAX, FLAGS },
  63     { "prog_thres", "set progressive threshold", OFFSET(progressive_threshold), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1.5},  -1, FLT_MAX, FLAGS },
  64     { NULL }
  65 };
  66
  67 AVFILTER_DEFINE_CLASS(idet);
  68
  69 static const char *type2str(Type type)
  70 {
  71     switch(type) {
  72         case TFF         : return "Top Field First   ";
  73         case BFF         : return "Bottom Field First";
  74         case PROGRSSIVE  : return "Progressive       ";
  75         case UNDETERMINED: return "Undetermined      ";
  76     }
  77     return NULL;
  78 }
  79
  80 static int filter_line_c(const uint8_t *a, const uint8_t *b, const uint8_t *c, int w)
  81 {
  82     int x;
  83     int ret=0;
  84
  85     for(x=0; x<w; x++){
  86         int v = (*a++ + *c++) - 2 * *b++;
  87         ret += FFABS(v);
  88     }
  89
  90     return ret;
  91 }
  92
  93 static int filter_line_c_16bit(const uint16_t *a, const uint16_t *b, const uint16_t *c, int w)
  94 {
  95     int x;
  96     int ret=0;
  97
  98     for(x=0; x<w; x++){
  99         int v = (*a++ + *c++) - 2 * *b++;
 100         ret += FFABS(v);
 101     }
 102
 103     return ret;
 104 }
 105
 106 static void filter(AVFilterContext *ctx)
 107 {
 108     IDETContext *idet = ctx->priv;
 109     int y, i;
 110     int64_t alpha[2]={0};
 111     int64_t delta=0;
 112     Type type, best_type;
 113     int match = 0;
 114
 115     for (i = 0; i < idet->csp->nb_components; i++) {
 116         int w = idet->cur->width;
 117         int h = idet->cur->height;
 118         int refs = idet->cur->linesize[i];
 119
 120         if (i && i<3) {
 121             w = FF_CEIL_RSHIFT(w, idet->csp->log2_chroma_w);
 122             h = FF_CEIL_RSHIFT(h, idet->csp->log2_chroma_h);
 123         }
 124
 125         for (y = 2; y < h - 2; y++) {
 126             uint8_t *prev = &idet->prev->data[i][y*refs];
 127             uint8_t *cur  = &idet->cur ->data[i][y*refs];
 128             uint8_t *next = &idet->next->data[i][y*refs];
 129             alpha[ y   &1] += idet->filter_line(cur-refs, prev, cur+refs, w);
 130             alpha[(y^1)&1] += idet->filter_line(cur-refs, next, cur+refs, w);
 131             delta          += idet->filter_line(cur-refs,  cur, cur+refs, w);
 132         }
 133     }
 134
 135     if      (alpha[0] > idet->interlace_threshold * alpha[1]){
 136         type = TFF;
 137     }else if(alpha[1] > idet->interlace_threshold * alpha[0]){
 138         type = BFF;
 139     }else if(alpha[1] > idet->progressive_threshold * delta){
 140         type = PROGRSSIVE;
 141     }else{
 142         type = UNDETERMINED;
 143     }
 144
 145     memmove(idet->history+1, idet->history, HIST_SIZE-1);
 146     idet->history[0] = type;
 147     best_type = UNDETERMINED;
 148     for(i=0; i<HIST_SIZE; i++){
 149         if(idet->history[i] != UNDETERMINED){
 150             if(best_type == UNDETERMINED)
 151                 best_type = idet->history[i];
 152
 153             if(idet->history[i] == best_type) {
 154                 match++;
 155             }else{
 156                 match=0;
 157                 break;
 158             }
 159         }
 160     }
 161     if(idet->last_type == UNDETERMINED){
 162         if(match  ) idet->last_type = best_type;
 163     }else{
 164         if(match>2) idet->last_type = best_type;
 165     }
 166
 167     if      (idet->last_type == TFF){
 168         idet->cur->top_field_first = 1;
 169         idet->cur->interlaced_frame = 1;
 170     }else if(idet->last_type == BFF){
 171         idet->cur->top_field_first = 0;
 172         idet->cur->interlaced_frame = 1;
 173     }else if(idet->last_type == PROGRSSIVE){
 174         idet->cur->interlaced_frame = 0;
 175     }
 176
 177     idet->prestat [           type] ++;
 178     idet->poststat[idet->last_type] ++;
 179     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Single frame:%s, Multi frame:%s\n", type2str(type), type2str(idet->last_type));
 180 }
 181
 182 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *picref)
 183 {
 184     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 185     IDETContext *idet = ctx->priv;
 186
 187     if (idet->prev)
 188         av_frame_free(&idet->prev);
 189     idet->prev = idet->cur;
 190     idet->cur  = idet->next;
 191     idet->next = picref;
 192
 193     if (!idet->cur)
 194         return 0;
 195
 196     if (!idet->prev)
 197         idet->prev = av_frame_clone(idet->cur);
 198
 199     if (!idet->csp)
 200         idet->csp = av_pix_fmt_desc_get(link->format);
 201     if (idet->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 202         idet->filter_line = (void*)filter_line_c_16bit;
 203
 204     filter(ctx);
 205
 206     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], av_frame_clone(idet->cur));
 207 }
 208
 209 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 210 {
 211     IDETContext *idet = ctx->priv;
 212
 213     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Single frame detection: TFF:%d BFF:%d Progressive:%d Undetermined:%d\n",
 214            idet->prestat[TFF],
 215            idet->prestat[BFF],
 216            idet->prestat[PROGRSSIVE],
 217            idet->prestat[UNDETERMINED]
 218     );
 219     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Multi frame detection: TFF:%d BFF:%d Progressive:%d Undetermined:%d\n",
 220            idet->poststat[TFF],
 221            idet->poststat[BFF],
 222            idet->poststat[PROGRSSIVE],
 223            idet->poststat[UNDETERMINED]
 224     );
 225
 226     av_frame_free(&idet->prev);
 227     av_frame_free(&idet->cur );
 228     av_frame_free(&idet->next);
 229 }
 230
 231 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 232 {
 233     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 234         AV_PIX_FMT_YUV420P,
 235         AV_PIX_FMT_YUV422P,
 236         AV_PIX_FMT_YUV444P,
 237         AV_PIX_FMT_YUV410P,
 238         AV_PIX_FMT_YUV411P,
 239         AV_PIX_FMT_GRAY8,
 240         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 241         AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 242         AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 243         AV_PIX_FMT_GRAY16,
 244         AV_PIX_FMT_YUV440P,
 245         AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
 246         AV_PIX_FMT_YUV420P10,
 247         AV_PIX_FMT_YUV422P10,
 248         AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 249         AV_PIX_FMT_YUV420P16,
 250         AV_PIX_FMT_YUV422P16,
 251         AV_PIX_FMT_YUV444P16,
 252         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 253         AV_PIX_FMT_NONE
 254     };
 255
 256     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 257
 258     return 0;
 259 }
 260
 261 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 262 {
 263     outlink->flags |= FF_LINK_FLAG_REQUEST_LOOP;
 264     return 0;
 265 }
 266
 267 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 268 {
 269     IDETContext *idet = ctx->priv;
 270
 271     idet->last_type = UNDETERMINED;
 272     memset(idet->history, UNDETERMINED, HIST_SIZE);
 273
 274     idet->filter_line = filter_line_c;
 275
 276     return 0;
 277 }
 278
 279
 280 static const AVFilterPad idet_inputs[] = {
 281     {
 282         .name         = "default",
 283         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 284         .filter_frame = filter_frame,
 285     },
 286     { NULL }
 287 };
 288
 289 static const AVFilterPad idet_outputs[] = {
 290     {
 291         .name         = "default",
 292         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 293         .config_props = config_output,
 294     },
 295     { NULL }
 296 };
 297
 298 AVFilter ff_vf_idet = {
 299     .name          = "idet",
 300     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Interlace detect Filter."),
 301     .priv_size     = sizeof(IDETContext),
 302     .init          = init,
 303     .uninit        = uninit,
 304     .query_formats = query_formats,
 305     .inputs        = idet_inputs,
 306     .outputs       = idet_outputs,
 307     .priv_class    = &idet_class,
 308 };