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 "interlace.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "video.h"
  34
  35 #define OFFSET(x) offsetof(InterlaceContext, x)
  36 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  37 static const AVOption options[] = {
  38     { "scan", "scanning mode", OFFSET(scan),
  39         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = MODE_TFF }, 0, 1, .flags = V, .unit = "scan" },
  40     { "tff", "top field first", 0,
  41         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_TFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
  42     { "bff", "bottom field first", 0,
  43         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_BFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
  44     { "lowpass", "enable vertical low-pass filter", OFFSET(lowpass),
  45         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 1 },        0, 1, .flags = V },
  46     { NULL }
  47 };
  48
  49 static const AVClass class = {
  50     .class_name = "interlace filter",
  51     .item_name  = av_default_item_name,
  52     .option     = options,
  53     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  54 };
  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     av_opt_free(s);
  91 }
  92
  93 static int config_out_props(AVFilterLink *outlink)
  94 {
  95     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
  96     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
  97     InterlaceContext *s = ctx->priv;
  98
  99     if (inlink->h < 2) {
 100         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "input video height is too small\n");
 101         return AVERROR_INVALIDDATA;
 102     }
 103
 104     if (!s->lowpass)
 105         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Lowpass filter is disabled, "
 106                "the resulting video will be aliased rather than interlaced.\n");
 107
 108     // same input size
 109     outlink->w = inlink->w;
 110     outlink->h = inlink->h;
 111     outlink->time_base = inlink->time_base;
 112     outlink->frame_rate = inlink->frame_rate;
 113     // half framerate
 114     outlink->time_base.num *= 2;
 115     outlink->frame_rate.den *= 2;
 116
 117
 118     if (s->lowpass) {
 119         s->lowpass_line = lowpass_line_c;
 120         if (ARCH_X86)
 121             ff_interlace_init_x86(s);
 122     }
 123
 124     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s interlacing %s lowpass filter\n",
 125            s->scan == MODE_TFF ? "tff" : "bff", (s->lowpass) ? "with" : "without");
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static void copy_picture_field(InterlaceContext *s,
 131                                AVFrame *src_frame, AVFrame *dst_frame,
 132                                AVFilterLink *inlink, enum FieldType field_type,
 133                                int lowpass)
 134 {
 135     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 136     int hsub = desc->log2_chroma_w;
 137     int vsub = desc->log2_chroma_h;
 138     int plane, j;
 139
 140     for (plane = 0; plane < desc->nb_components; plane++) {
 141         int cols  = (plane == 1 || plane == 2) ? AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub)
 142                                                : inlink->w;
 143         int lines = (plane == 1 || plane == 2) ? AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub)
 144                                                : inlink->h;
 145         uint8_t *dstp = dst_frame->data[plane];
 146         const uint8_t *srcp = src_frame->data[plane];
 147
 148         av_assert0(cols >= 0 || lines >= 0);
 149
 150         lines = (lines + (field_type == FIELD_UPPER)) / 2;
 151         if (field_type == FIELD_LOWER) {
 152             srcp += src_frame->linesize[plane];
 153             dstp += dst_frame->linesize[plane];
 154         }
 155         if (lowpass) {
 156             int srcp_linesize = src_frame->linesize[plane] * 2;
 157             int dstp_linesize = dst_frame->linesize[plane] * 2;
 158             for (j = lines; j > 0; j--) {
 159                 const uint8_t *srcp_above = srcp - src_frame->linesize[plane];
 160                 const uint8_t *srcp_below = srcp + src_frame->linesize[plane];
 161                 if (j == lines)
 162                     srcp_above = srcp; // there is no line above
 163                 if (j == 1)
 164                     srcp_below = srcp; // there is no line below
 165                 s->lowpass_line(dstp, cols, srcp, srcp_above, srcp_below);
 166                 dstp += dstp_linesize;
 167                 srcp += srcp_linesize;
 168             }
 169         } else {
 170             av_image_copy_plane(dstp, dst_frame->linesize[plane] * 2,
 171                                 srcp, src_frame->linesize[plane] * 2,
 172                                 cols, lines);
 173         }
 174     }
 175 }
 176
 177 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 178 {
 179     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 180     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 181     InterlaceContext *s = ctx->priv;
 182     AVFrame *out;
 183     int tff, ret;
 184
 185     av_frame_free(&s->cur);
 186     s->cur  = s->next;
 187     s->next = buf;
 188
 189     /* we need at least two frames */
 190     if (!s->cur || !s->next)
 191         return 0;
 192
 193     if (s->cur->interlaced_frame) {
 194         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 195                "video is already interlaced, adjusting framerate only\n");
 196         out = av_frame_clone(s->cur);
 197         if (!out)
 198             return AVERROR(ENOMEM);
 199         out->pts /= 2;  // adjust pts to new framerate
 200         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 201         s->got_output = 1;
 202         return ret;
 203     }
 204
 205     tff = (s->scan == MODE_TFF);
 206     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 207     if (!out)
 208         return AVERROR(ENOMEM);
 209
 210     av_frame_copy_props(out, s->cur);
 211     out->interlaced_frame = 1;
 212     out->top_field_first  = tff;
 213     out->pts             /= 2;  // adjust pts to new framerate
 214
 215     /* copy upper/lower field from cur */
 216     copy_picture_field(s, s->cur, out, inlink, tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER, s->lowpass);
 217     av_frame_free(&s->cur);
 218
 219     /* copy lower/upper field from next */
 220     copy_picture_field(s, s->next, out, inlink, tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER, s->lowpass);
 221     av_frame_free(&s->next);
 222
 223     ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 224     s->got_output = 1;
 225
 226     return ret;
 227 }
 228
 229 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 230 {
 231     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 232     InterlaceContext *s  = ctx->priv;
 233     int ret = 0;
 234
 235     s->got_output = 0;
 236     while (ret >= 0 && !s->got_output)
 237         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 238
 239     return ret;
 240 }
 241
 242 static const AVFilterPad inputs[] = {
 243     {
 244         .name         = "default",
 245         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 246         .filter_frame = filter_frame,
 247     },
 248     { NULL }
 249 };
 250
 251 static const AVFilterPad outputs[] = {
 252     {
 253         .name          = "default",
 254         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 255         .config_props  = config_out_props,
 256         .request_frame = request_frame,
 257     },
 258     { NULL }
 259 };
 260
 261 AVFilter ff_vf_interlace = {
 262     .name          = "interlace",
 263     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert progressive video into interlaced."),
 264     .uninit        = uninit,
 265
 266     .priv_class    = &class,
 267     .priv_size     = sizeof(InterlaceContext),
 268     .query_formats = query_formats,
 269
 270     .inputs        = inputs,
 271     .outputs       = outputs,
 272 };
 273