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     AVFilterBufferRef *cur;
  51     AVFilterBufferRef *next;
  52     AVFilterBufferRef *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 = 1.01}, -1, FLT_MAX, FLAGS },
  63     { "prog_thres", "set progressive threshold", OFFSET(progressive_threshold), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 2.5},  -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         ret += FFABS((*a++ + *c++) - 2 * *b++);
  87     }
  88
  89     return ret;
  90 }
  91
  92 static int filter_line_c_16bit(const uint16_t *a, const uint16_t *b, const uint16_t *c, int w)
  93 {
  94     int x;
  95     int ret=0;
  96
  97     for(x=0; x<w; x++){
  98         ret += FFABS((*a++ + *c++) - 2 * *b++);
  99     }
 100
 101     return ret;
 102 }
 103
 104 static void filter(AVFilterContext *ctx)
 105 {
 106     IDETContext *idet = ctx->priv;
 107     int y, i;
 108     int64_t alpha[2]={0};
 109     int64_t delta=0;
 110     Type type, best_type;
 111     int match = 0;
 112
 113     for (i = 0; i < idet->csp->nb_components; i++) {
 114         int w = idet->cur->video->w;
 115         int h = idet->cur->video->h;
 116         int refs = idet->cur->linesize[i];
 117
 118         if (i && i<3) {
 119             w >>= idet->csp->log2_chroma_w;
 120             h >>= idet->csp->log2_chroma_h;
 121         }
 122
 123         for (y = 2; y < h - 2; y++) {
 124             uint8_t *prev = &idet->prev->data[i][y*refs];
 125             uint8_t *cur  = &idet->cur ->data[i][y*refs];
 126             uint8_t *next = &idet->next->data[i][y*refs];
 127             alpha[ y   &1] += idet->filter_line(cur-refs, prev, cur+refs, w);
 128             alpha[(y^1)&1] += idet->filter_line(cur-refs, next, cur+refs, w);
 129             delta          += idet->filter_line(cur-refs,  cur, cur+refs, w);
 130         }
 131     }
 132
 133     if      (alpha[0] > idet->interlace_threshold * alpha[1]){
 134         type = TFF;
 135     }else if(alpha[1] > idet->interlace_threshold * alpha[0]){
 136         type = BFF;
 137     }else if(alpha[1] > idet->progressive_threshold * delta){
 138         type = PROGRSSIVE;
 139     }else{
 140         type = UNDETERMINED;
 141     }
 142
 143     memmove(idet->history+1, idet->history, HIST_SIZE-1);
 144     idet->history[0] = type;
 145     best_type = UNDETERMINED;
 146     for(i=0; i<HIST_SIZE; i++){
 147         if(idet->history[i] != UNDETERMINED){
 148             if(best_type == UNDETERMINED)
 149                 best_type = idet->history[i];
 150
 151             if(idet->history[i] == best_type) {
 152                 match++;
 153             }else{
 154                 match=0;
 155                 break;
 156             }
 157         }
 158     }
 159     if(idet->last_type == UNDETERMINED){
 160         if(match  ) idet->last_type = best_type;
 161     }else{
 162         if(match>2) idet->last_type = best_type;
 163     }
 164
 165     if      (idet->last_type == TFF){
 166         idet->cur->video->top_field_first = 1;
 167         idet->cur->video->interlaced = 1;
 168     }else if(idet->last_type == BFF){
 169         idet->cur->video->top_field_first = 0;
 170         idet->cur->video->interlaced = 1;
 171     }else if(idet->last_type == PROGRSSIVE){
 172         idet->cur->video->interlaced = 0;
 173     }
 174
 175     idet->prestat [           type] ++;
 176     idet->poststat[idet->last_type] ++;
 177     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Single frame:%s, Multi frame:%s\n", type2str(type), type2str(idet->last_type));
 178 }
 179
 180 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 181 {
 182     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 183     IDETContext *idet = ctx->priv;
 184
 185     if (idet->prev)
 186         avfilter_unref_buffer(idet->prev);
 187     idet->prev = idet->cur;
 188     idet->cur  = idet->next;
 189     idet->next = picref;
 190
 191     if (!idet->cur)
 192         return 0;
 193
 194     if (!idet->prev)
 195         idet->prev = avfilter_ref_buffer(idet->cur, ~0);
 196
 197     if (!idet->csp)
 198         idet->csp = av_pix_fmt_desc_get(link->format);
 199     if (idet->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 200         idet->filter_line = (void*)filter_line_c_16bit;
 201
 202     filter(ctx);
 203
 204     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], avfilter_ref_buffer(idet->cur, ~0));
 205 }
 206
 207 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 208 {
 209     AVFilterContext *ctx = link->src;
 210     IDETContext *idet = ctx->priv;
 211
 212     do {
 213         int ret;
 214
 215         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])))
 216             return ret;
 217     } while (!idet->cur);
 218
 219     return 0;
 220 }
 221
 222 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 223 {
 224     IDETContext *idet = ctx->priv;
 225
 226     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Single frame detection: TFF:%d BFF:%d Progressive:%d Undetermined:%d\n",
 227            idet->prestat[TFF],
 228            idet->prestat[BFF],
 229            idet->prestat[PROGRSSIVE],
 230            idet->prestat[UNDETERMINED]
 231     );
 232     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Multi frame detection: TFF:%d BFF:%d Progressive:%d Undetermined:%d\n",
 233            idet->poststat[TFF],
 234            idet->poststat[BFF],
 235            idet->poststat[PROGRSSIVE],
 236            idet->poststat[UNDETERMINED]
 237     );
 238
 239     avfilter_unref_bufferp(&idet->prev);
 240     avfilter_unref_bufferp(&idet->cur );
 241     avfilter_unref_bufferp(&idet->next);
 242 }
 243
 244 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 245 {
 246     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 247         AV_PIX_FMT_YUV420P,
 248         AV_PIX_FMT_YUV422P,
 249         AV_PIX_FMT_YUV444P,
 250         AV_PIX_FMT_YUV410P,
 251         AV_PIX_FMT_YUV411P,
 252         AV_PIX_FMT_GRAY8,
 253         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 254         AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 255         AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 256         AV_NE( AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE ),
 257         AV_PIX_FMT_YUV440P,
 258         AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
 259         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV420P10BE, AV_PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 260         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV422P10BE, AV_PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 261         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV444P10BE, AV_PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 262         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV420P16BE, AV_PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 263         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV422P16BE, AV_PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 264         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV444P16BE, AV_PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 265         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 266         AV_PIX_FMT_NONE
 267     };
 268
 269     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 270
 271     return 0;
 272 }
 273
 274 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 275 {
 276     IDETContext *idet = ctx->priv;
 277     static const char *shorthand[] = { "intl_thres", "prog_thres", NULL };
 278     int ret;
 279
 280     idet->class = &idet_class;
 281     av_opt_set_defaults(idet);
 282
 283     if ((ret = av_opt_set_from_string(idet, args, shorthand, "=", ":")) < 0)
 284         return ret;
 285
 286     idet->last_type = UNDETERMINED;
 287     memset(idet->history, UNDETERMINED, HIST_SIZE);
 288
 289     idet->filter_line = filter_line_c;
 290
 291     return 0;
 292 }
 293
 294
 295 static const AVFilterPad idet_inputs[] = {
 296     {
 297         .name         = "default",
 298         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 299         .filter_frame = filter_frame,
 300         .min_perms    = AV_PERM_PRESERVE,
 301     },
 302     { NULL }
 303 };
 304
 305 static const AVFilterPad idet_outputs[] = {
 306     {
 307         .name          = "default",
 308         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 309         .rej_perms     = AV_PERM_WRITE,
 310         .request_frame = request_frame,
 311     },
 312     { NULL }
 313 };
 314
 315 AVFilter avfilter_vf_idet = {
 316     .name          = "idet",
 317     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Interlace detect Filter."),
 318
 319     .priv_size     = sizeof(IDETContext),
 320     .init          = init,
 321     .uninit        = uninit,
 322     .query_formats = query_formats,
 323     .inputs        = idet_inputs,
 324     .outputs       = idet_outputs,
 325     .priv_class    = &idet_class,
 326 };