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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003 Michael Zucchi <notzed@ximian.com>
   3  * Copyright (c) 2010 Baptiste Coudurier
   4  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   5  * Copyright (c) 2013 Vittorio Giovara <vittorio.giovara@gmail.com>
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (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
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  20  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  21  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * progressive to interlaced content filter, inspired by heavy debugging of tinterlace filter
  27  */
  28
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/imgutils.h"
  32 #include "libavutil/avassert.h"
  33
  34 #include "formats.h"
  35 #include "avfilter.h"
  36 #include "interlace.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "video.h"
  39
  40 #define OFFSET(x) offsetof(InterlaceContext, x)
  41 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  42 static const AVOption interlace_options[] = {
  43     { "scan", "scanning mode", OFFSET(scan),
  44         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = MODE_TFF }, 0, 1, .flags = V, .unit = "scan" },
  45     { "tff", "top field first", 0,
  46         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_TFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
  47     { "bff", "bottom field first", 0,
  48         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_BFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
  49     { "lowpass", "enable vertical low-pass filter", OFFSET(lowpass),
  50         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 1 },        0, 1, .flags = V },
  51     { NULL }
  52 };
  53
  54 AVFILTER_DEFINE_CLASS(interlace);
  55
  56 static void lowpass_line_c(uint8_t *dstp, ptrdiff_t linesize,
  57                            const uint8_t *srcp,
  58                            const uint8_t *srcp_above,
  59                            const uint8_t *srcp_below)
  60 {
  61     int i;
  62     for (i = 0; i < linesize; i++) {
  63         // this calculation is an integer representation of
  64         // '0.5 * current + 0.25 * above + 0.25 * below'
  65         // '1 +' is for rounding.
  66         dstp[i] = (1 + srcp[i] + srcp[i] + srcp_above[i] + srcp_below[i]) >> 2;
  67     }
  68 }
  69
  70 static const enum AVPixelFormat formats_supported[] = {
  71     AV_PIX_FMT_YUV420P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV444P,
  72     AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUVA420P,
  73     AV_PIX_FMT_GRAY8,    AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
  74     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_NONE
  75 };
  76
  77 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  78 {
  79     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(formats_supported));
  80     return 0;
  81 }
  82
  83 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  84 {
  85     InterlaceContext *s = ctx->priv;
  86
  87     av_frame_free(&s->cur);
  88     av_frame_free(&s->next);
  89 }
  90
  91 static int config_out_props(AVFilterLink *outlink)
  92 {
  93     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
  94     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
  95     InterlaceContext *s = ctx->priv;
  96
  97     if (inlink->h < 2) {
  98         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "input video height is too small\n");
  99         return AVERROR_INVALIDDATA;
 100     }
 101
 102     if (!s->lowpass)
 103         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Lowpass filter is disabled, "
 104                "the resulting video will be aliased rather than interlaced.\n");
 105
 106     // same input size
 107     outlink->w = inlink->w;
 108     outlink->h = inlink->h;
 109     outlink->time_base = inlink->time_base;
 110     outlink->frame_rate = inlink->frame_rate;
 111     // half framerate
 112     outlink->time_base.num *= 2;
 113     outlink->frame_rate.den *= 2;
 114     outlink->flags |= FF_LINK_FLAG_REQUEST_LOOP;
 115
 116
 117     if (s->lowpass) {
 118         s->lowpass_line = lowpass_line_c;
 119         if (ARCH_X86)
 120             ff_interlace_init_x86(s);
 121     }
 122
 123     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s interlacing %s lowpass filter\n",
 124            s->scan == MODE_TFF ? "tff" : "bff", (s->lowpass) ? "with" : "without");
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static void copy_picture_field(InterlaceContext *s,
 130                                AVFrame *src_frame, AVFrame *dst_frame,
 131                                AVFilterLink *inlink, enum FieldType field_type,
 132                                int lowpass)
 133 {
 134     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 135     int hsub = desc->log2_chroma_w;
 136     int vsub = desc->log2_chroma_h;
 137     int plane, j;
 138
 139     for (plane = 0; plane < desc->nb_components; plane++) {
 140         int cols  = (plane == 1 || plane == 2) ? -(-inlink->w) >> hsub : inlink->w;
 141         int lines = (plane == 1 || plane == 2) ? FF_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub) : inlink->h;
 142         uint8_t *dstp = dst_frame->data[plane];
 143         const uint8_t *srcp = src_frame->data[plane];
 144
 145         av_assert0(cols >= 0 || lines >= 0);
 146
 147         lines = (lines + (field_type == FIELD_UPPER)) / 2;
 148         if (field_type == FIELD_LOWER) {
 149             srcp += src_frame->linesize[plane];
 150             dstp += dst_frame->linesize[plane];
 151         }
 152         if (lowpass) {
 153             int srcp_linesize = src_frame->linesize[plane] * 2;
 154             int 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                 s->lowpass_line(dstp, cols, srcp, srcp_above, srcp_below);
 163                 dstp += dstp_linesize;
 164                 srcp += srcp_linesize;
 165             }
 166         } else {
 167             av_image_copy_plane(dstp, dst_frame->linesize[plane] * 2,
 168                                 srcp, src_frame->linesize[plane] * 2,
 169                                 cols, lines);
 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         return ret;
 199     }
 200
 201     tff = (s->scan == MODE_TFF);
 202     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 203     if (!out)
 204         return AVERROR(ENOMEM);
 205
 206     av_frame_copy_props(out, s->cur);
 207     out->interlaced_frame = 1;
 208     out->top_field_first  = tff;
 209     out->pts             /= 2;  // adjust pts to new framerate
 210
 211     /* copy upper/lower field from cur */
 212     copy_picture_field(s, s->cur, out, inlink, tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER, s->lowpass);
 213     av_frame_free(&s->cur);
 214
 215     /* copy lower/upper field from next */
 216     copy_picture_field(s, s->next, out, inlink, tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER, s->lowpass);
 217     av_frame_free(&s->next);
 218
 219     ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 220
 221     return ret;
 222 }
 223
 224 static const AVFilterPad inputs[] = {
 225     {
 226         .name         = "default",
 227         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 228         .filter_frame = filter_frame,
 229     },
 230     { NULL }
 231 };
 232
 233 static const AVFilterPad outputs[] = {
 234     {
 235         .name         = "default",
 236         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 237         .config_props = config_out_props,
 238     },
 239     { NULL }
 240 };
 241
 242 AVFilter ff_vf_interlace = {
 243     .name          = "interlace",
 244     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert progressive video into interlaced."),
 245     .uninit        = uninit,
 246     .priv_class    = &interlace_class,
 247     .priv_size     = sizeof(InterlaceContext),
 248     .query_formats = query_formats,
 249     .inputs        = inputs,
 250     .outputs       = outputs,
 251 };