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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   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 /**
  22  * @file
  23  * Compute a look-up table for binding the input value to the output
  24  * value, and apply it to input video.
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/attributes.h"
  28 #include "libavutil/bswap.h"
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "libavutil/eval.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "libavutil/pixdesc.h"
  33 #include "avfilter.h"
  34 #include "drawutils.h"
  35 #include "formats.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "video.h"
  38
  39 static const char *const var_names[] = {
  40     "w",        ///< width of the input video
  41     "h",        ///< height of the input video
  42     "val",      ///< input value for the pixel
  43     "maxval",   ///< max value for the pixel
  44     "minval",   ///< min value for the pixel
  45     "negval",   ///< negated value
  46     "clipval",
  47     NULL
  48 };
  49
  50 enum var_name {
  51     VAR_W,
  52     VAR_H,
  53     VAR_VAL,
  54     VAR_MAXVAL,
  55     VAR_MINVAL,
  56     VAR_NEGVAL,
  57     VAR_CLIPVAL,
  58     VAR_VARS_NB
  59 };
  60
  61 typedef struct LutContext {
  62     const AVClass *class;
  63     uint16_t lut[4][256 * 256];  ///< lookup table for each component
  64     char   *comp_expr_str[4];
  65     AVExpr *comp_expr[4];
  66     int hsub, vsub;
  67     double var_values[VAR_VARS_NB];
  68     int is_rgb, is_yuv;
  69     int is_planar;
  70     int is_16bit;
  71     int step;
  72     int negate_alpha; /* only used by negate */
  73 } LutContext;
  74
  75 #define Y 0
  76 #define U 1
  77 #define V 2
  78 #define R 0
  79 #define G 1
  80 #define B 2
  81 #define A 3
  82
  83 #define OFFSET(x) offsetof(LutContext, x)
  84 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  85
  86 static const AVOption options[] = {
  87     { "c0", "set component #0 expression", OFFSET(comp_expr_str[0]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  88     { "c1", "set component #1 expression", OFFSET(comp_expr_str[1]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  89     { "c2", "set component #2 expression", OFFSET(comp_expr_str[2]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  90     { "c3", "set component #3 expression", OFFSET(comp_expr_str[3]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  91     { "y",  "set Y expression",            OFFSET(comp_expr_str[Y]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  92     { "u",  "set U expression",            OFFSET(comp_expr_str[U]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  93     { "v",  "set V expression",            OFFSET(comp_expr_str[V]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  94     { "r",  "set R expression",            OFFSET(comp_expr_str[R]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  95     { "g",  "set G expression",            OFFSET(comp_expr_str[G]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  96     { "b",  "set B expression",            OFFSET(comp_expr_str[B]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  97     { "a",  "set A expression",            OFFSET(comp_expr_str[A]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  98     { NULL }
  99 };
 100
 101 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 102 {
 103     LutContext *s = ctx->priv;
 104     int i;
 105
 106     for (i = 0; i < 4; i++) {
 107         av_expr_free(s->comp_expr[i]);
 108         s->comp_expr[i] = NULL;
 109         av_freep(&s->comp_expr_str[i]);
 110     }
 111 }
 112
 113 #define YUV_FORMATS                                         \
 114     AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P,    \
 115     AV_PIX_FMT_YUV411P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,    \
 116     AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,   \
 117     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,   \
 118     AV_PIX_FMT_YUVJ440P,                                             \
 119     AV_PIX_FMT_YUV444P9LE, AV_PIX_FMT_YUV422P9LE, AV_PIX_FMT_YUV420P9LE, \
 120     AV_PIX_FMT_YUV444P10LE, AV_PIX_FMT_YUV422P10LE, AV_PIX_FMT_YUV420P10LE, AV_PIX_FMT_YUV440P10LE, \
 121     AV_PIX_FMT_YUV444P12LE, AV_PIX_FMT_YUV422P12LE, AV_PIX_FMT_YUV420P12LE, AV_PIX_FMT_YUV440P12LE, \
 122     AV_PIX_FMT_YUV444P14LE, AV_PIX_FMT_YUV422P14LE, AV_PIX_FMT_YUV420P14LE, \
 123     AV_PIX_FMT_YUV444P16LE, AV_PIX_FMT_YUV422P16LE, AV_PIX_FMT_YUV420P16LE, \
 124     AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE
 125
 126 #define RGB_FORMATS                             \
 127     AV_PIX_FMT_ARGB,         AV_PIX_FMT_RGBA,         \
 128     AV_PIX_FMT_ABGR,         AV_PIX_FMT_BGRA,         \
 129     AV_PIX_FMT_RGB24,        AV_PIX_FMT_BGR24,        \
 130     AV_PIX_FMT_RGB48LE,      AV_PIX_FMT_RGBA64LE,     \
 131     AV_PIX_FMT_GBRP,         AV_PIX_FMT_GBRAP,        \
 132     AV_PIX_FMT_GBRP9LE,      AV_PIX_FMT_GBRP10LE,     \
 133     AV_PIX_FMT_GBRAP10LE,                             \
 134     AV_PIX_FMT_GBRP12LE,     AV_PIX_FMT_GBRP14LE,     \
 135     AV_PIX_FMT_GBRP16LE,     AV_PIX_FMT_GBRAP12LE,    \
 136     AV_PIX_FMT_GBRAP16LE
 137
 138 #define GRAY_FORMATS                            \
 139     AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9LE, AV_PIX_FMT_GRAY10LE, \
 140     AV_PIX_FMT_GRAY12LE, AV_PIX_FMT_GRAY14LE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE
 141
 142 static const enum AVPixelFormat yuv_pix_fmts[] = { YUV_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
 143 static const enum AVPixelFormat rgb_pix_fmts[] = { RGB_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
 144 static const enum AVPixelFormat all_pix_fmts[] = { RGB_FORMATS, YUV_FORMATS, GRAY_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
 145
 146 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 147 {
 148     LutContext *s = ctx->priv;
 149
 150     const enum AVPixelFormat *pix_fmts = s->is_rgb ? rgb_pix_fmts :
 151                                                      s->is_yuv ? yuv_pix_fmts :
 152                                                                  all_pix_fmts;
 153     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 154     if (!fmts_list)
 155         return AVERROR(ENOMEM);
 156     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 157 }
 158
 159 /**
 160  * Clip value val in the minval - maxval range.
 161  */
 162 static double clip(void *opaque, double val)
 163 {
 164     LutContext *s = opaque;
 165     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
 166     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
 167
 168     return av_clip(val, minval, maxval);
 169 }
 170
 171 /**
 172  * Compute gamma correction for value val, assuming the minval-maxval
 173  * range, val is clipped to a value contained in the same interval.
 174  */
 175 static double compute_gammaval(void *opaque, double gamma)
 176 {
 177     LutContext *s = opaque;
 178     double val    = s->var_values[VAR_CLIPVAL];
 179     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
 180     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
 181
 182     return pow((val-minval)/(maxval-minval), gamma) * (maxval-minval)+minval;
 183 }
 184
 185 /**
 186  * Compute ITU Rec.709 gamma correction of value val.
 187  */
 188 static double compute_gammaval709(void *opaque, double gamma)
 189 {
 190     LutContext *s = opaque;
 191     double val    = s->var_values[VAR_CLIPVAL];
 192     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
 193     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
 194     double level = (val - minval) / (maxval - minval);
 195     level = level < 0.018 ? 4.5 * level
 196                           : 1.099 * pow(level, 1.0 / gamma) - 0.099;
 197     return level * (maxval - minval) + minval;
 198 }
 199
 200 static double (* const funcs1[])(void *, double) = {
 201     clip,
 202     compute_gammaval,
 203     compute_gammaval709,
 204     NULL
 205 };
 206
 207 static const char * const funcs1_names[] = {
 208     "clip",
 209     "gammaval",
 210     "gammaval709",
 211     NULL
 212 };
 213
 214 static int config_props(AVFilterLink *inlink)
 215 {
 216     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 217     LutContext *s = ctx->priv;
 218     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 219     uint8_t rgba_map[4]; /* component index -> RGBA color index map */
 220     int min[4], max[4];
 221     int val, color, ret;
 222
 223     s->hsub = desc->log2_chroma_w;
 224     s->vsub = desc->log2_chroma_h;
 225
 226     s->var_values[VAR_W] = inlink->w;
 227     s->var_values[VAR_H] = inlink->h;
 228     s->is_16bit = desc->comp[0].depth > 8;
 229
 230     switch (inlink->format) {
 231     case AV_PIX_FMT_YUV410P:
 232     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
 233     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 234     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 235     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
 236     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 237     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
 238     case AV_PIX_FMT_YUVA422P:
 239     case AV_PIX_FMT_YUVA444P:
 240     case AV_PIX_FMT_YUV420P9LE:
 241     case AV_PIX_FMT_YUV422P9LE:
 242     case AV_PIX_FMT_YUV444P9LE:
 243     case AV_PIX_FMT_YUVA420P9LE:
 244     case AV_PIX_FMT_YUVA422P9LE:
 245     case AV_PIX_FMT_YUVA444P9LE:
 246     case AV_PIX_FMT_YUV420P10LE:
 247     case AV_PIX_FMT_YUV422P10LE:
 248     case AV_PIX_FMT_YUV440P10LE:
 249     case AV_PIX_FMT_YUV444P10LE:
 250     case AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE:
 251     case AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE:
 252     case AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE:
 253     case AV_PIX_FMT_YUV420P12LE:
 254     case AV_PIX_FMT_YUV422P12LE:
 255     case AV_PIX_FMT_YUV440P12LE:
 256     case AV_PIX_FMT_YUV444P12LE:
 257     case AV_PIX_FMT_YUV420P14LE:
 258     case AV_PIX_FMT_YUV422P14LE:
 259     case AV_PIX_FMT_YUV444P14LE:
 260     case AV_PIX_FMT_YUV420P16LE:
 261     case AV_PIX_FMT_YUV422P16LE:
 262     case AV_PIX_FMT_YUV444P16LE:
 263     case AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE:
 264     case AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE:
 265     case AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE:
 266         min[Y] = 16 * (1 << (desc->comp[0].depth - 8));
 267         min[U] = 16 * (1 << (desc->comp[1].depth - 8));
 268         min[V] = 16 * (1 << (desc->comp[2].depth - 8));
 269         min[A] = 0;
 270         max[Y] = 235 * (1 << (desc->comp[0].depth - 8));
 271         max[U] = 240 * (1 << (desc->comp[1].depth - 8));
 272         max[V] = 240 * (1 << (desc->comp[2].depth - 8));
 273         max[A] = (1 << desc->comp[0].depth) - 1;
 274         break;
 275     case AV_PIX_FMT_RGB48LE:
 276     case AV_PIX_FMT_RGBA64LE:
 277         min[0] = min[1] = min[2] = min[3] = 0;
 278         max[0] = max[1] = max[2] = max[3] = 65535;
 279         break;
 280     default:
 281         min[0] = min[1] = min[2] = min[3] = 0;
 282         max[0] = max[1] = max[2] = max[3] = 255 * (1 << (desc->comp[0].depth - 8));
 283     }
 284
 285     s->is_yuv = s->is_rgb = 0;
 286     s->is_planar = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR;
 287     if      (ff_fmt_is_in(inlink->format, yuv_pix_fmts)) s->is_yuv = 1;
 288     else if (ff_fmt_is_in(inlink->format, rgb_pix_fmts)) s->is_rgb = 1;
 289
 290     if (s->is_rgb) {
 291         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
 292         s->step = av_get_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 293         if (s->is_16bit) {
 294             s->step = s->step >> 1;
 295         }
 296     }
 297
 298     for (color = 0; color < desc->nb_components; color++) {
 299         double res;
 300         int comp = s->is_rgb ? rgba_map[color] : color;
 301
 302         /* create the parsed expression */
 303         av_expr_free(s->comp_expr[color]);
 304         s->comp_expr[color] = NULL;
 305         ret = av_expr_parse(&s->comp_expr[color], s->comp_expr_str[color],
 306                             var_names, funcs1_names, funcs1, NULL, NULL, 0, ctx);
 307         if (ret < 0) {
 308             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 309                    "Error when parsing the expression '%s' for the component %d and color %d.\n",
 310                    s->comp_expr_str[comp], comp, color);
 311             return AVERROR(EINVAL);
 312         }
 313
 314         /* compute the lut */
 315         s->var_values[VAR_MAXVAL] = max[color];
 316         s->var_values[VAR_MINVAL] = min[color];
 317
 318         for (val = 0; val < FF_ARRAY_ELEMS(s->lut[comp]); val++) {
 319             s->var_values[VAR_VAL] = val;
 320             s->var_values[VAR_CLIPVAL] = av_clip(val, min[color], max[color]);
 321             s->var_values[VAR_NEGVAL] =
 322                 av_clip(min[color] + max[color] - s->var_values[VAR_VAL],
 323                         min[color], max[color]);
 324
 325             res = av_expr_eval(s->comp_expr[color], s->var_values, s);
 326             if (isnan(res)) {
 327                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 328                        "Error when evaluating the expression '%s' for the value %d for the component %d.\n",
 329                        s->comp_expr_str[color], val, comp);
 330                 return AVERROR(EINVAL);
 331             }
 332             s->lut[comp][val] = av_clip((int)res, 0, max[A]);
 333             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "val[%d][%d] = %d\n", comp, val, s->lut[comp][val]);
 334         }
 335     }
 336
 337     return 0;
 338 }
 339
 340 struct thread_data {
 341     AVFrame *in;
 342     AVFrame *out;
 343
 344     int w;
 345     int h;
 346 };
 347
 348 #define LOAD_PACKED_COMMON\
 349     LutContext *s = ctx->priv;\
 350     const struct thread_data *td = arg;\
 351 \
 352     int i, j;\
 353     const int w = td->w;\
 354     const int h = td->h;\
 355     AVFrame *in = td->in;\
 356     AVFrame *out = td->out;\
 357     const uint16_t (*tab)[256*256] = (const uint16_t (*)[256*256])s->lut;\
 358     const int step = s->step;\
 359 \
 360     const int slice_start = (h *  jobnr   ) / nb_jobs;\
 361     const int slice_end   = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;\
 362
 363 /* packed, 16-bit */
 364 static int lut_packed_16bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 365 {
 366     LOAD_PACKED_COMMON
 367
 368     uint16_t *inrow, *outrow, *inrow0, *outrow0;
 369     const int in_linesize  =  in->linesize[0] / 2;
 370     const int out_linesize = out->linesize[0] / 2;
 371     inrow0  = (uint16_t *)in ->data[0];
 372     outrow0 = (uint16_t *)out->data[0];
 373
 374     for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 375         inrow  = inrow0 + i * in_linesize;
 376         outrow = outrow0 + i * out_linesize;
 377         for (j = 0; j < w; j++) {
 378
 379             switch (step) {
 380 #if HAVE_BIGENDIAN
 381             case 4:  outrow[3] = av_bswap16(tab[3][av_bswap16(inrow[3])]); // Fall-through
 382             case 3:  outrow[2] = av_bswap16(tab[2][av_bswap16(inrow[2])]); // Fall-through
 383             case 2:  outrow[1] = av_bswap16(tab[1][av_bswap16(inrow[1])]); // Fall-through
 384             default: outrow[0] = av_bswap16(tab[0][av_bswap16(inrow[0])]);
 385 #else
 386             case 4:  outrow[3] = tab[3][inrow[3]]; // Fall-through
 387             case 3:  outrow[2] = tab[2][inrow[2]]; // Fall-through
 388             case 2:  outrow[1] = tab[1][inrow[1]]; // Fall-through
 389             default: outrow[0] = tab[0][inrow[0]];
 390 #endif
 391             }
 392             outrow += step;
 393             inrow  += step;
 394         }
 395     }
 396
 397     return 0;
 398 }
 399
 400 /* packed, 8-bit */
 401 static int lut_packed_8bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 402 {
 403     LOAD_PACKED_COMMON
 404
 405     uint8_t *inrow, *outrow, *inrow0, *outrow0;
 406     const int in_linesize  =  in->linesize[0];
 407     const int out_linesize = out->linesize[0];
 408     inrow0  = in ->data[0];
 409     outrow0 = out->data[0];
 410
 411     for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 412         inrow  = inrow0 + i * in_linesize;
 413         outrow = outrow0 + i * out_linesize;
 414         for (j = 0; j < w; j++) {
 415             switch (step) {
 416             case 4:  outrow[3] = tab[3][inrow[3]]; // Fall-through
 417             case 3:  outrow[2] = tab[2][inrow[2]]; // Fall-through
 418             case 2:  outrow[1] = tab[1][inrow[1]]; // Fall-through
 419             default: outrow[0] = tab[0][inrow[0]];
 420             }
 421             outrow += step;
 422             inrow  += step;
 423         }
 424     }
 425
 426     return 0;
 427 }
 428
 429 #define LOAD_PLANAR_COMMON\
 430     LutContext *s = ctx->priv;\
 431     const struct thread_data *td = arg;\
 432     int i, j, plane;\
 433     AVFrame *in = td->in;\
 434     AVFrame *out = td->out;\
 435
 436 #define PLANAR_COMMON\
 437         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;\
 438         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;\
 439         int h = AV_CEIL_RSHIFT(td->h, vsub);\
 440         int w = AV_CEIL_RSHIFT(td->w, hsub);\
 441         const uint16_t *tab = s->lut[plane];\
 442 \
 443         const int slice_start = (h *  jobnr   ) / nb_jobs;\
 444         const int slice_end   = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;\
 445
 446 /* planar >8 bit depth */
 447 static int lut_planar_16bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 448 {
 449     LOAD_PLANAR_COMMON
 450
 451     uint16_t *inrow, *outrow;
 452
 453     for (plane = 0; plane < 4 && in->data[plane] && in->linesize[plane]; plane++) {
 454         PLANAR_COMMON
 455
 456         const int in_linesize  =  in->linesize[plane] / 2;
 457         const int out_linesize = out->linesize[plane] / 2;
 458
 459         inrow  = (uint16_t *)in ->data[plane] + slice_start * in_linesize;
 460         outrow = (uint16_t *)out->data[plane] + slice_start * out_linesize;
 461
 462         for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 463             for (j = 0; j < w; j++) {
 464 #if HAVE_BIGENDIAN
 465                 outrow[j] = av_bswap16(tab[av_bswap16(inrow[j])]);
 466 #else
 467                 outrow[j] = tab[inrow[j]];
 468 #endif
 469             }
 470             inrow  += in_linesize;
 471             outrow += out_linesize;
 472         }
 473     }
 474
 475     return 0;
 476 }
 477
 478 /* planar 8bit depth */
 479 static int lut_planar_8bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 480 {
 481     LOAD_PLANAR_COMMON
 482
 483     uint8_t *inrow, *outrow;
 484
 485     for (plane = 0; plane < 4 && in->data[plane] && in->linesize[plane]; plane++) {
 486         PLANAR_COMMON
 487
 488         const int in_linesize  =  in->linesize[plane];
 489         const int out_linesize = out->linesize[plane];
 490
 491         inrow  = in ->data[plane] + slice_start * in_linesize;
 492         outrow = out->data[plane] + slice_start * out_linesize;
 493
 494         for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 495             for (j = 0; j < w; j++)
 496                 outrow[j] = tab[inrow[j]];
 497             inrow  += in_linesize;
 498             outrow += out_linesize;
 499         }
 500     }
 501
 502     return 0;
 503 }
 504
 505 #define PACKED_THREAD_DATA\
 506  struct thread_data td = {\
 507             .in  = in,\
 508             .out = out,\
 509             .w   = inlink->w,\
 510             .h   = in->height,\
 511         };\
 512
 513 #define PLANAR_THREAD_DATA\
 514  struct thread_data td = {\
 515             .in  = in,\
 516             .out = out,\
 517             .w   = inlink->w,\
 518             .h   = inlink->h,\
 519         };\
 520
 521 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 522 {
 523     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 524     LutContext *s = ctx->priv;
 525     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 526     AVFrame *out;
 527     int direct = 0;
 528
 529     if (av_frame_is_writable(in)) {
 530         direct = 1;
 531         out = in;
 532     } else {
 533         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 534         if (!out) {
 535             av_frame_free(&in);
 536             return AVERROR(ENOMEM);
 537         }
 538         av_frame_copy_props(out, in);
 539     }
 540
 541     if (s->is_rgb && s->is_16bit && !s->is_planar) {
 542         /* packed, 16-bit */
 543         PACKED_THREAD_DATA
 544         ctx->internal->execute(ctx, lut_packed_16bits, &td, NULL,
 545                                FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 546     } else if (s->is_rgb && !s->is_planar) {
 547         /* packed 8 bits */
 548         PACKED_THREAD_DATA
 549         ctx->internal->execute(ctx, lut_packed_8bits, &td, NULL,
 550                                FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 551     } else if (s->is_16bit) {
 552         /* planar >8 bit depth */
 553         PLANAR_THREAD_DATA
 554         ctx->internal->execute(ctx, lut_planar_16bits, &td, NULL,
 555                                FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 556     } else {
 557         /* planar 8bit depth */
 558         PLANAR_THREAD_DATA
 559         ctx->internal->execute(ctx, lut_planar_8bits, &td, NULL,
 560                                FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 561     }
 562
 563     if (!direct)
 564         av_frame_free(&in);
 565
 566     return ff_filter_frame(outlink, out);
 567 }
 568
 569 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 570                            char *res, int res_len, int flags)
 571 {
 572     int ret = ff_filter_process_command(ctx, cmd, args, res, res_len, flags);
 573
 574     if (ret < 0)
 575         return ret;
 576
 577     return config_props(ctx->inputs[0]);
 578 }
 579
 580 static const AVFilterPad inputs[] = {
 581     { .name         = "default",
 582       .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 583       .filter_frame = filter_frame,
 584       .config_props = config_props,
 585     },
 586     { NULL }
 587 };
 588 static const AVFilterPad outputs[] = {
 589     { .name = "default",
 590       .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 591     },
 592     { NULL }
 593 };
 594
 595 #define DEFINE_LUT_FILTER(name_, description_)                          \
 596     const AVFilter ff_vf_##name_ = {                                    \
 597         .name          = #name_,                                        \
 598         .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL(description_),            \
 599         .priv_size     = sizeof(LutContext),                            \
 600         .priv_class    = &name_ ## _class,                              \
 601         .init          = name_##_init,                                  \
 602         .uninit        = uninit,                                        \
 603         .query_formats = query_formats,                                 \
 604         .inputs        = inputs,                                        \
 605         .outputs       = outputs,                                       \
 606         .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC |       \
 607                          AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,                   \
 608         .process_command = process_command,                             \
 609     }
 610
 611 #if CONFIG_LUT_FILTER
 612
 613 #define lut_options options
 614 AVFILTER_DEFINE_CLASS(lut);
 615
 616 static int lut_init(AVFilterContext *ctx)
 617 {
 618     return 0;
 619 }
 620
 621 DEFINE_LUT_FILTER(lut, "Compute and apply a lookup table to the RGB/YUV input video.");
 622 #endif
 623
 624 #if CONFIG_LUTYUV_FILTER
 625
 626 #define lutyuv_options options
 627 AVFILTER_DEFINE_CLASS(lutyuv);
 628
 629 static av_cold int lutyuv_init(AVFilterContext *ctx)
 630 {
 631     LutContext *s = ctx->priv;
 632
 633     s->is_yuv = 1;
 634
 635     return 0;
 636 }
 637
 638 DEFINE_LUT_FILTER(lutyuv, "Compute and apply a lookup table to the YUV input video.");
 639 #endif
 640
 641 #if CONFIG_LUTRGB_FILTER
 642
 643 #define lutrgb_options options
 644 AVFILTER_DEFINE_CLASS(lutrgb);
 645
 646 static av_cold int lutrgb_init(AVFilterContext *ctx)
 647 {
 648     LutContext *s = ctx->priv;
 649
 650     s->is_rgb = 1;
 651
 652     return 0;
 653 }
 654
 655 DEFINE_LUT_FILTER(lutrgb, "Compute and apply a lookup table to the RGB input video.");
 656 #endif
 657
 658 #if CONFIG_NEGATE_FILTER
 659
 660 static const AVOption negate_options[] = {
 661     { "negate_alpha", NULL, OFFSET(negate_alpha), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
 662     { NULL }
 663 };
 664
 665 AVFILTER_DEFINE_CLASS(negate);
 666
 667 static av_cold int negate_init(AVFilterContext *ctx)
 668 {
 669     LutContext *s = ctx->priv;
 670
 671     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 672         s->comp_expr_str[i] = av_strdup((i == 3 && !s->negate_alpha) ?
 673                                           "val" : "negval");
 674         if (!s->comp_expr_str[i])
 675             return AVERROR(ENOMEM);
 676     }
 677
 678     return 0;
 679 }
 680
 681 DEFINE_LUT_FILTER(negate, "Negate input video.");
 682
 683 #endif