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 ThreadData {
  34     AVFrame *b, *o, *m, *d;
  35 } ThreadData;
  36
  37 typedef struct MaskedClampContext {
  38     const AVClass *class;
  39
  40     int planes;
  41     int undershoot;
  42     int overshoot;
  43
  44     int linesize[4];
  45     int width[4], height[4];
  46     int nb_planes;
  47     int depth;
  48     FFFrameSync fs;
  49
  50     int (*maskedclamp)(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs);
  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_GRAY14, 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         ThreadData td;
 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         td.b = base;
 114         td.o = dark;
 115         td.m = bright;
 116         td.d = out;
 117
 118         ctx->internal->execute(ctx, s->maskedclamp, &td, NULL, FFMIN(s->height[0],
 119                                                                      ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 120     }
 121     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 122
 123     return ff_filter_frame(outlink, out);
 124 }
 125
 126 static int maskedclamp8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 127 {
 128     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 129     ThreadData *td = arg;
 130     int p;
 131
 132     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 133         const ptrdiff_t blinesize = td->b->linesize[p];
 134         const ptrdiff_t brightlinesize = td->m->linesize[p];
 135         const ptrdiff_t darklinesize = td->o->linesize[p];
 136         const ptrdiff_t dlinesize = td->d->linesize[p];
 137         const int w = s->width[p];
 138         const int h = s->height[p];
 139         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 140         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 141         const uint8_t *bsrc = td->b->data[p] + slice_start * blinesize;
 142         const uint8_t *darksrc = td->o->data[p] + slice_start * darklinesize;
 143         const uint8_t *brightsrc = td->m->data[p] + slice_start * brightlinesize;
 144         uint8_t *dst = td->d->data[p] + slice_start * dlinesize;
 145         const int undershoot = s->undershoot;
 146         const int overshoot = s->overshoot;
 147         int x, y;
 148
 149         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 150             av_image_copy_plane(dst, dlinesize, bsrc, blinesize,
 151                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 152             continue;
 153         }
 154
 155         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 156             for (x = 0; x < w; x++) {
 157                 if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)
 158                     dst[x] = darksrc[x] - undershoot;
 159                 else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)
 160                     dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;
 161                 else
 162                     dst[x] = bsrc[x];
 163             }
 164
 165             dst  += dlinesize;
 166             bsrc += blinesize;
 167             darksrc += darklinesize;
 168             brightsrc += brightlinesize;
 169         }
 170     }
 171
 172     return 0;
 173 }
 174
 175 static int maskedclamp16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 176 {
 177     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 178     ThreadData *td = arg;
 179     int p;
 180
 181     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 182         const ptrdiff_t blinesize = td->b->linesize[p] / 2;
 183         const ptrdiff_t brightlinesize = td->m->linesize[p] / 2;
 184         const ptrdiff_t darklinesize = td->o->linesize[p] / 2;
 185         const ptrdiff_t dlinesize = td->d->linesize[p] / 2;
 186         const int w = s->width[p];
 187         const int h = s->height[p];
 188         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 189         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 190         const uint16_t *bsrc = (const uint16_t *)td->b->data[p] + slice_start * blinesize;
 191         const uint16_t *darksrc = (const uint16_t *)td->o->data[p] + slice_start * darklinesize;
 192         const uint16_t *brightsrc = (const uint16_t *)td->m->data[p] + slice_start * brightlinesize;
 193         uint16_t *dst = (uint16_t *)td->d->data[p] + slice_start * dlinesize;
 194         const int undershoot = s->undershoot;
 195         const int overshoot = s->overshoot;
 196         int x, y;
 197
 198         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 199             av_image_copy_plane((uint8_t *)dst, dlinesize, (const uint8_t *)bsrc, blinesize,
 200                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 201             continue;
 202         }
 203
 204         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 205             for (x = 0; x < w; x++) {
 206                 if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)
 207                     dst[x] = darksrc[x] - undershoot;
 208                 else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)
 209                     dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;
 210                 else
 211                     dst[x] = bsrc[x];
 212             }
 213
 214             dst  += dlinesize;
 215             bsrc += blinesize;
 216             darksrc += darklinesize;
 217             brightsrc += brightlinesize;
 218         }
 219     }
 220
 221     return 0;
 222 }
 223
 224 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 225 {
 226     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 227     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 228     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 229     int vsub, hsub, ret;
 230
 231     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 232
 233     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 234         return ret;
 235
 236     hsub = desc->log2_chroma_w;
 237     vsub = desc->log2_chroma_h;
 238     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 239     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 240     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 241     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 242
 243     s->depth = desc->comp[0].depth;
 244
 245     if (desc->comp[0].depth == 8)
 246         s->maskedclamp = maskedclamp8;
 247     else
 248         s->maskedclamp = maskedclamp16;
 249
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 254 {
 255     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 256     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 257     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 258     AVFilterLink *dark = ctx->inputs[1];
 259     AVFilterLink *bright = ctx->inputs[2];
 260     FFFrameSyncIn *in;
 261     int ret;
 262
 263     if (base->format != dark->format ||
 264         base->format != bright->format) {
 265         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 266         return AVERROR(EINVAL);
 267     }
 268     if (base->w != dark->w   || base->h != dark->h ||
 269         base->w != bright->w || base->h != bright->h) {
 270         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 271                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 272                "second input link %s parameters (%dx%d) "
 273                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
 274                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 275                ctx->input_pads[1].name, dark->w, dark->h,
 276                ctx->input_pads[2].name, bright->w, bright->h);
 277         return AVERROR(EINVAL);
 278     }
 279
 280     outlink->w = base->w;
 281     outlink->h = base->h;
 282     outlink->time_base = base->time_base;
 283     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
 284     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
 285
 286     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 3)) < 0)
 287         return ret;
 288
 289     in = s->fs.in;
 290     in[0].time_base = base->time_base;
 291     in[1].time_base = dark->time_base;
 292     in[2].time_base = bright->time_base;
 293     in[0].sync   = 1;
 294     in[0].before = EXT_STOP;
 295     in[0].after  = EXT_INFINITY;
 296     in[1].sync   = 1;
 297     in[1].before = EXT_STOP;
 298     in[1].after  = EXT_INFINITY;
 299     in[2].sync   = 1;
 300     in[2].before = EXT_STOP;
 301     in[2].after  = EXT_INFINITY;
 302     s->fs.opaque   = s;
 303     s->fs.on_event = process_frame;
 304
 305     return ff_framesync_configure(&s->fs);
 306 }
 307
 308 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 309 {
 310     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 311     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 312 }
 313
 314 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 315 {
 316     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 317
 318     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 319 }
 320
 321 static const AVFilterPad maskedclamp_inputs[] = {
 322     {
 323         .name         = "base",
 324         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 325         .config_props = config_input,
 326     },
 327     {
 328         .name         = "dark",
 329         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 330     },
 331     {
 332         .name         = "bright",
 333         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 334     },
 335     { NULL }
 336 };
 337
 338 static const AVFilterPad maskedclamp_outputs[] = {
 339     {
 340         .name          = "default",
 341         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 342         .config_props  = config_output,
 343     },
 344     { NULL }
 345 };
 346
 347 AVFilter ff_vf_maskedclamp = {
 348     .name          = "maskedclamp",
 349     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Clamp first stream with second stream and third stream."),
 350     .priv_size     = sizeof(MaskedClampContext),
 351     .uninit        = uninit,
 352     .activate      = activate,
 353     .query_formats = query_formats,
 354     .inputs        = maskedclamp_inputs,
 355     .outputs       = maskedclamp_outputs,
 356     .priv_class    = &maskedclamp_class,
 357     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 358 };