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