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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 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/imgutils.h"
  22 #include "libavutil/pixdesc.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "formats.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "video.h"
  28 #include "framesync.h"
  29 #include "maskedclamp.h"
  30
  31 #define OFFSET(x) offsetof(MaskedClampContext, x)
  32 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  33
  34 typedef struct ThreadData {
  35     AVFrame *b, *o, *m, *d;
  36 } ThreadData;
  37
  38 typedef struct MaskedClampContext {
  39     const AVClass *class;
  40
  41     int planes;
  42     int undershoot;
  43     int overshoot;
  44
  45     int linesize[4];
  46     int width[4], height[4];
  47     int nb_planes;
  48     int depth;
  49     FFFrameSync fs;
  50
  51     MaskedClampDSPContext dsp;
  52 } MaskedClampContext;
  53
  54 static const AVOption maskedclamp_options[] = {
  55     { "undershoot", "set undershoot", OFFSET(undershoot), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, UINT16_MAX, FLAGS },
  56     { "overshoot",  "set overshoot",  OFFSET(overshoot),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, UINT16_MAX, FLAGS },
  57     { "planes",     "set planes",     OFFSET(planes),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF,        FLAGS },
  58     { NULL }
  59 };
  60
  61 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedclamp);
  62
  63 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  64 {
  65     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  66         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  67         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  68         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  69         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  70         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  71         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  72         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  73         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  74         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
  75         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  76         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  77         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  78         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  79         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  80         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  81         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  82         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  83         AV_PIX_FMT_NONE
  84     };
  85
  86     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  87 }
  88
  89 static int maskedclamp_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  90 {
  91     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
  92     ThreadData *td = arg;
  93     int p;
  94
  95     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
  96         const ptrdiff_t blinesize = td->b->linesize[p];
  97         const ptrdiff_t brightlinesize = td->m->linesize[p];
  98         const ptrdiff_t darklinesize = td->o->linesize[p];
  99         const ptrdiff_t dlinesize = td->d->linesize[p];
 100         const int w = s->width[p];
 101         const int h = s->height[p];
 102         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 103         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 104         const uint8_t *bsrc = td->b->data[p] + slice_start * blinesize;
 105         const uint8_t *darksrc = td->o->data[p] + slice_start * darklinesize;
 106         const uint8_t *brightsrc = td->m->data[p] + slice_start * brightlinesize;
 107         uint8_t *dst = td->d->data[p] + slice_start * dlinesize;
 108         const int undershoot = s->undershoot;
 109         const int overshoot = s->overshoot;
 110         int y;
 111
 112         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 113             av_image_copy_plane(dst, dlinesize, bsrc, blinesize,
 114                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 115             continue;
 116         }
 117
 118         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 119             s->dsp.maskedclamp(bsrc, dst, darksrc, brightsrc, w, undershoot, overshoot);
 120
 121             dst  += dlinesize;
 122             bsrc += blinesize;
 123             darksrc += darklinesize;
 124             brightsrc += brightlinesize;
 125         }
 126     }
 127
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 132 {
 133     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 134     MaskedClampContext *s = fs->opaque;
 135     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 136     AVFrame *out, *base, *dark, *bright;
 137     int ret;
 138
 139     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base,   0)) < 0 ||
 140         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &dark,   0)) < 0 ||
 141         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &bright, 0)) < 0)
 142         return ret;
 143
 144     if (ctx->is_disabled) {
 145         out = av_frame_clone(base);
 146         if (!out)
 147             return AVERROR(ENOMEM);
 148     } else {
 149         ThreadData td;
 150
 151         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 152         if (!out)
 153             return AVERROR(ENOMEM);
 154         av_frame_copy_props(out, base);
 155
 156         td.b = base;
 157         td.o = dark;
 158         td.m = bright;
 159         td.d = out;
 160
 161         ctx->internal->execute(ctx, maskedclamp_slice, &td, NULL, FFMIN(s->height[0],
 162                                                                         ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 163     }
 164     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 165
 166     return ff_filter_frame(outlink, out);
 167 }
 168
 169 #define MASKEDCLAMP(type, name)                                                   \
 170 static void maskedclamp##name(const uint8_t *bbsrc, uint8_t *ddst,                \
 171                               const uint8_t *ddarksrc, const uint8_t *bbrightsrc, \
 172                               int w, int undershoot, int overshoot)               \
 173 {                                                                                 \
 174     const type *bsrc = (const type *)bbsrc;                                       \
 175     const type *darksrc = (const type *)ddarksrc;                                 \
 176     const type *brightsrc = (const type *)bbrightsrc;                             \
 177     type *dst = (type *)ddst;                                                     \
 178                                                                                   \
 179     for (int x = 0; x < w; x++) {                                                 \
 180         if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)                                    \
 181             dst[x] = darksrc[x] - undershoot;                                     \
 182         else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)                              \
 183             dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;                                    \
 184         else                                                                      \
 185             dst[x] = bsrc[x];                                                     \
 186     }                                                                             \
 187 }
 188
 189 MASKEDCLAMP(uint8_t, 8)
 190 MASKEDCLAMP(uint16_t, 16)
 191
 192 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 193 {
 194     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 195     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 196     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 197     int vsub, hsub, ret;
 198
 199     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 200
 201     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 202         return ret;
 203
 204     hsub = desc->log2_chroma_w;
 205     vsub = desc->log2_chroma_h;
 206     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 207     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 208     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 209     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 210
 211     s->depth = desc->comp[0].depth;
 212     s->undershoot = FFMIN(s->undershoot, (1 << s->depth) - 1);
 213     s->overshoot = FFMIN(s->overshoot, (1 << s->depth) - 1);
 214
 215     if (s->depth <= 8)
 216         s->dsp.maskedclamp = maskedclamp8;
 217     else
 218         s->dsp.maskedclamp = maskedclamp16;
 219
 220     if (ARCH_X86)
 221         ff_maskedclamp_init_x86(&s->dsp, s->depth);
 222
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 227 {
 228     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 229     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 230     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 231     AVFilterLink *dark = ctx->inputs[1];
 232     AVFilterLink *bright = ctx->inputs[2];
 233     FFFrameSyncIn *in;
 234     int ret;
 235
 236     if (base->format != dark->format ||
 237         base->format != bright->format) {
 238         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 239         return AVERROR(EINVAL);
 240     }
 241     if (base->w != dark->w   || base->h != dark->h ||
 242         base->w != bright->w || base->h != bright->h) {
 243         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 244                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 245                "second input link %s parameters (%dx%d) "
 246                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
 247                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 248                ctx->input_pads[1].name, dark->w, dark->h,
 249                ctx->input_pads[2].name, bright->w, bright->h);
 250         return AVERROR(EINVAL);
 251     }
 252
 253     outlink->w = base->w;
 254     outlink->h = base->h;
 255     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
 256     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
 257
 258     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 3)) < 0)
 259         return ret;
 260
 261     in = s->fs.in;
 262     in[0].time_base = base->time_base;
 263     in[1].time_base = dark->time_base;
 264     in[2].time_base = bright->time_base;
 265     in[0].sync   = 1;
 266     in[0].before = EXT_STOP;
 267     in[0].after  = EXT_INFINITY;
 268     in[1].sync   = 1;
 269     in[1].before = EXT_STOP;
 270     in[1].after  = EXT_INFINITY;
 271     in[2].sync   = 1;
 272     in[2].before = EXT_STOP;
 273     in[2].after  = EXT_INFINITY;
 274     s->fs.opaque   = s;
 275     s->fs.on_event = process_frame;
 276
 277     ret = ff_framesync_configure(&s->fs);
 278     outlink->time_base = s->fs.time_base;
 279
 280     return ret;
 281 }
 282
 283 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 284 {
 285     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 286     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 287 }
 288
 289 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 290 {
 291     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 292
 293     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 294 }
 295
 296 static const AVFilterPad maskedclamp_inputs[] = {
 297     {
 298         .name         = "base",
 299         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 300         .config_props = config_input,
 301     },
 302     {
 303         .name         = "dark",
 304         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 305     },
 306     {
 307         .name         = "bright",
 308         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 309     },
 310     { NULL }
 311 };
 312
 313 static const AVFilterPad maskedclamp_outputs[] = {
 314     {
 315         .name          = "default",
 316         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 317         .config_props  = config_output,
 318     },
 319     { NULL }
 320 };
 321
 322 AVFilter ff_vf_maskedclamp = {
 323     .name          = "maskedclamp",
 324     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Clamp first stream with second stream and third stream."),
 325     .priv_size     = sizeof(MaskedClampContext),
 326     .uninit        = uninit,
 327     .activate      = activate,
 328     .query_formats = query_formats,
 329     .inputs        = maskedclamp_inputs,
 330     .outputs       = maskedclamp_outputs,
 331     .priv_class    = &maskedclamp_class,
 332     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 333 };