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

   1 /*
   2  * This file is part of Libav.
   3  *
   4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15  * with Libav; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  17  */
  18
  19 /**
  20  * @file
  21  * progressive to interlaced content filter, inspired by heavy debugging of tinterlace filter
  22  */
  23
  24 #include "libavutil/common.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "libavutil/imgutils.h"
  27 #include "libavutil/avassert.h"
  28
  29 #include "formats.h"
  30 #include "avfilter.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "version.h"
  33 #include "video.h"
  34
  35 enum ScanMode {
  36     MODE_TFF = 0,
  37     MODE_BFF = 1,
  38 };
  39
  40 enum FieldType {
  41     FIELD_UPPER = 0,
  42     FIELD_LOWER = 1,
  43 };
  44
  45 typedef struct {
  46     const AVClass *class;
  47     enum ScanMode scan;    // top or bottom field first scanning
  48 #if FF_API_INTERLACE_LOWPASS_SET
  49     int lowpass;           // enable or disable low pass filterning
  50 #endif
  51     AVFrame *cur, *next;   // the two frames from which the new one is obtained
  52     int got_output;        // signal an output frame is reday to request_frame()
  53 } InterlaceContext;
  54
  55 #define OFFSET(x) offsetof(InterlaceContext, x)
  56 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  57 static const AVOption options[] = {
  58     { "scan", "scanning mode", OFFSET(scan),
  59         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = MODE_TFF }, 0, 1, .flags = V, .unit = "scan" },
  60     { "tff", "top field first", 0,
  61         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_TFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
  62     { "bff", "bottom field first", 0,
  63         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_BFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
  64 #if FF_API_INTERLACE_LOWPASS_SET
  65     { "lowpass", "(deprecated, this option is always set)", OFFSET(lowpass),
  66         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 1 },        0, 1, .flags = V },
  67 #endif
  68     { NULL }
  69 };
  70
  71 static const AVClass class = {
  72     .class_name = "interlace filter",
  73     .item_name  = av_default_item_name,
  74     .option     = options,
  75     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  76 };
  77
  78
  79 static const enum AVPixelFormat formats_supported[] = {
  80     AV_PIX_FMT_YUV420P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV444P,
  81     AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUVA420P,
  82     AV_PIX_FMT_GRAY8,    AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
  83     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_NONE
  84 };
  85
  86 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  87 {
  88     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(formats_supported));
  89     return 0;
  90 }
  91
  92 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  93 {
  94     InterlaceContext *s = ctx->priv;
  95
  96     av_frame_free(&s->cur);
  97     av_frame_free(&s->next);
  98
  99     av_opt_free(s);
 100 }
 101
 102 static int config_out_props(AVFilterLink *outlink)
 103 {
 104     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 105     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 106     InterlaceContext *s = ctx->priv;
 107
 108 #if FF_API_INTERLACE_LOWPASS_SET
 109     if (!s->lowpass)
 110         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "This option is deprecated and always set.\n");
 111 #endif
 112
 113     if (inlink->h < 2) {
 114         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "input video height is too small\n");
 115         return AVERROR_INVALIDDATA;
 116     }
 117     // same input size
 118     outlink->w = inlink->w;
 119     outlink->h = inlink->h;
 120     outlink->time_base = inlink->time_base;
 121     // half framerate
 122     outlink->time_base.num *= 2;
 123
 124     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s interlacing\n",
 125            s->scan == MODE_TFF ? "tff" : "bff");
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static void copy_picture_field(AVFrame *src_frame, AVFrame *dst_frame,
 131                                AVFilterLink *inlink, enum FieldType field_type)
 132 {
 133     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 134     int vsub = desc->log2_chroma_h;
 135     int plane, i, j;
 136
 137     for (plane = 0; plane < desc->nb_components; plane++) {
 138         int lines = (plane == 1 || plane == 2) ? -(-inlink->h) >> vsub : inlink->h;
 139         int linesize = av_image_get_linesize(inlink->format, inlink->w, plane);
 140         uint8_t *dstp = dst_frame->data[plane];
 141         const uint8_t *srcp = src_frame->data[plane];
 142         int srcp_linesize;
 143         int dstp_linesize;
 144
 145         av_assert0(linesize >= 0);
 146
 147         lines = (lines + (field_type == FIELD_UPPER)) / 2;
 148         if (field_type == FIELD_LOWER)
 149             srcp += src_frame->linesize[plane];
 150         if (field_type == FIELD_LOWER)
 151             dstp += dst_frame->linesize[plane];
 152
 153         srcp_linesize = src_frame->linesize[plane] * 2;
 154         dstp_linesize = dst_frame->linesize[plane] * 2;
 155         for (j = lines; j > 0; j--) {
 156             const uint8_t *srcp_above = srcp - src_frame->linesize[plane];
 157             const uint8_t *srcp_below = srcp + src_frame->linesize[plane];
 158             if (j == lines)
 159                 srcp_above = srcp; // there is no line above
 160             if (j == 1)
 161                 srcp_below = srcp; // there is no line below
 162             for (i = 0; i < linesize; i++) {
 163                 // this calculation is an integer representation of
 164                 // '0.5 * current + 0.25 * above + 0.25 * below'
 165                 // '1 +' is for rounding.
 166                 dstp[i] = (1 + srcp[i] + srcp[i] + srcp_above[i] + srcp_below[i]) >> 2;
 167             }
 168             dstp += dstp_linesize;
 169             srcp += srcp_linesize;
 170         }
 171     }
 172 }
 173
 174 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 175 {
 176     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 177     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 178     InterlaceContext *s = ctx->priv;
 179     AVFrame *out;
 180     int tff, ret;
 181
 182     av_frame_free(&s->cur);
 183     s->cur  = s->next;
 184     s->next = buf;
 185
 186     /* we need at least two frames */
 187     if (!s->cur || !s->next)
 188         return 0;
 189
 190     if (s->cur->interlaced_frame) {
 191         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 192                "video is already interlaced, adjusting framerate only\n");
 193         out = av_frame_clone(s->cur);
 194         if (!out)
 195             return AVERROR(ENOMEM);
 196         out->pts /= 2;  // adjust pts to new framerate
 197         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 198         s->got_output = 1;
 199         return ret;
 200     }
 201
 202     tff = (s->scan == MODE_TFF);
 203     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 204     if (!out)
 205         return AVERROR(ENOMEM);
 206
 207     av_frame_copy_props(out, s->cur);
 208     out->interlaced_frame = 1;
 209     out->top_field_first  = tff;
 210     out->pts             /= 2;  // adjust pts to new framerate
 211
 212     /* copy upper/lower field from cur */
 213     copy_picture_field(s->cur, out, inlink, tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER);
 214     av_frame_free(&s->cur);
 215
 216     /* copy lower/upper field from next */
 217     copy_picture_field(s->next, out, inlink, tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER);
 218     av_frame_free(&s->next);
 219
 220     ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 221     s->got_output = 1;
 222
 223     return ret;
 224 }
 225
 226 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 227 {
 228     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 229     InterlaceContext *s  = ctx->priv;
 230     int ret = 0;
 231
 232     s->got_output = 0;
 233     while (ret >= 0 && !s->got_output)
 234         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 235
 236     return ret;
 237 }
 238
 239 static const AVFilterPad inputs[] = {
 240     {
 241         .name         = "default",
 242         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 243         .filter_frame = filter_frame,
 244     },
 245     { NULL }
 246 };
 247
 248 static const AVFilterPad outputs[] = {
 249     {
 250         .name          = "default",
 251         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 252         .config_props  = config_out_props,
 253         .request_frame = request_frame,
 254     },
 255     { NULL }
 256 };
 257
 258 AVFilter ff_vf_interlace = {
 259     .name          = "interlace",
 260     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert progressive video into interlaced."),
 261     .uninit        = uninit,
 262
 263     .priv_class    = &class,
 264     .priv_size     = sizeof(InterlaceContext),
 265     .query_formats = query_formats,
 266
 267     .inputs        = inputs,
 268     .outputs       = outputs,
 269 };
 270