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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Paul B Mahol
   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 "libavutil/opt.h"
  22 #include "libavutil/imgutils.h"
  23 #include "avfilter.h"
  24 #include "formats.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "video.h"
  27
  28 typedef struct LumakeyContext {
  29     const AVClass *class;
  30
  31     int threshold;
  32     int tolerance;
  33     int softness;
  34
  35     int white;
  36     int black;
  37     int max;
  38
  39     int (*do_lumakey_slice)(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs);
  40 } LumakeyContext;
  41
  42 static int do_lumakey_slice8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  43 {
  44     LumakeyContext *s = ctx->priv;
  45     AVFrame *frame = arg;
  46     const int slice_start = (frame->height * jobnr) / nb_jobs;
  47     const int slice_end = (frame->height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
  48     uint8_t *alpha = frame->data[3] + slice_start * frame->linesize[3];
  49     const uint8_t *luma = frame->data[0] + slice_start * frame->linesize[0];
  50     const int so = s->softness;
  51     const int w = s->white;
  52     const int b = s->black;
  53     int x, y;
  54
  55     for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
  56         for (x = 0; x < frame->width; x++) {
  57             if (luma[x] >= b && luma[x] <= w) {
  58                 alpha[x] = 0;
  59             } else if (luma[x] > b - so && luma[x] < w + so) {
  60                 if (luma[x] < b) {
  61                     alpha[x] = 255 - (luma[x] - b + so) * 255 / so;
  62                 } else {
  63                     alpha[x] = (luma[x] - w) * 255 / so;
  64                 }
  65             }
  66         }
  67         luma += frame->linesize[0];
  68         alpha += frame->linesize[3];
  69     }
  70
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 static int do_lumakey_slice16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  75 {
  76     LumakeyContext *s = ctx->priv;
  77     AVFrame *frame = arg;
  78     const int slice_start = (frame->height * jobnr) / nb_jobs;
  79     const int slice_end = (frame->height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
  80     uint16_t *alpha = (uint16_t *)(frame->data[3] + slice_start * frame->linesize[3]);
  81     const uint16_t *luma = (const uint16_t *)(frame->data[0] + slice_start * frame->linesize[0]);
  82     const int so = s->softness;
  83     const int w = s->white;
  84     const int b = s->black;
  85     const int m = s->max;
  86     int x, y;
  87
  88     for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
  89         for (x = 0; x < frame->width; x++) {
  90             if (luma[x] >= b && luma[x] <= w) {
  91                 alpha[x] = 0;
  92             } else if (luma[x] > b - so && luma[x] < w + so) {
  93                 if (luma[x] < b) {
  94                     alpha[x] = m - (luma[x] - b + so) * m / so;
  95                 } else {
  96                     alpha[x] = (luma[x] - w) * m / so;
  97                 }
  98             }
  99         }
 100         luma += frame->linesize[0] / 2;
 101         alpha += frame->linesize[3] / 2;
 102     }
 103
 104     return 0;
 105 }
 106
 107 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 108 {
 109     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 110     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 111     LumakeyContext *s = ctx->priv;
 112     int depth;
 113
 114     depth = desc->comp[0].depth;
 115     if (depth == 8) {
 116         s->white = av_clip_uint8(s->threshold + s->tolerance);
 117         s->black = av_clip_uint8(s->threshold - s->tolerance);
 118         s->do_lumakey_slice = do_lumakey_slice8;
 119     } else {
 120         s->max = (1 << depth) - 1;
 121         s->white = av_clip(s->threshold + s->tolerance, 0, s->max);
 122         s->black = av_clip(s->threshold - s->tolerance, 0, s->max);
 123         s->do_lumakey_slice = do_lumakey_slice16;
 124     }
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
 130 {
 131     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 132     LumakeyContext *s = ctx->priv;
 133     int ret;
 134
 135     if (ret = av_frame_make_writable(frame))
 136         return ret;
 137
 138     if (ret = ctx->internal->execute(ctx, s->do_lumakey_slice, frame, NULL, FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx))))
 139         return ret;
 140
 141     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], frame);
 142 }
 143
 144 static av_cold int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 145 {
 146     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
 147         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 148         AV_PIX_FMT_YUVA444P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA420P9,
 149         AV_PIX_FMT_YUVA444P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA420P10,
 150         AV_PIX_FMT_YUVA444P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA420P16,
 151         AV_PIX_FMT_NONE
 152     };
 153     AVFilterFormats *formats;
 154
 155     formats = ff_make_format_list(pixel_fmts);
 156     if (!formats)
 157         return AVERROR(ENOMEM);
 158
 159     return ff_set_common_formats(ctx, formats);
 160 }
 161
 162 static const AVFilterPad lumakey_inputs[] = {
 163     {
 164         .name         = "default",
 165         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 166         .filter_frame = filter_frame,
 167         .config_props = config_input,
 168     },
 169     { NULL }
 170 };
 171
 172 static const AVFilterPad lumakey_outputs[] = {
 173     {
 174         .name          = "default",
 175         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 176     },
 177     { NULL }
 178 };
 179
 180 #define OFFSET(x) offsetof(LumakeyContext, x)
 181 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 182
 183 static const AVOption lumakey_options[] = {
 184     { "threshold", "set the threshold value", OFFSET(threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, UINT16_MAX, FLAGS },
 185     { "tolerance", "set the tolerance value", OFFSET(tolerance), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, UINT16_MAX, FLAGS },
 186     { "softness",  "set the softness value",  OFFSET(softness),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, UINT16_MAX, FLAGS },
 187     { NULL }
 188 };
 189
 190 AVFILTER_DEFINE_CLASS(lumakey);
 191
 192 AVFilter ff_vf_lumakey = {
 193     .name          = "lumakey",
 194     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Turns a certain luma into transparency."),
 195     .priv_size     = sizeof(LumakeyContext),
 196     .priv_class    = &lumakey_class,
 197     .query_formats = query_formats,
 198     .inputs        = lumakey_inputs,
 199     .outputs       = lumakey_outputs,
 200     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 201 };