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_YUVA422P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P12,
  79         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  80         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  81         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  82         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  83         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  84         AV_PIX_FMT_NONE
  85     };
  86
  87     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  88 }
  89
  90 static int maskedclamp_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  91 {
  92     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
  93     ThreadData *td = arg;
  94     int p;
  95
  96     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
  97         const ptrdiff_t blinesize = td->b->linesize[p];
  98         const ptrdiff_t brightlinesize = td->m->linesize[p];
  99         const ptrdiff_t darklinesize = td->o->linesize[p];
 100         const ptrdiff_t dlinesize = td->d->linesize[p];
 101         const int w = s->width[p];
 102         const int h = s->height[p];
 103         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 104         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 105         const uint8_t *bsrc = td->b->data[p] + slice_start * blinesize;
 106         const uint8_t *darksrc = td->o->data[p] + slice_start * darklinesize;
 107         const uint8_t *brightsrc = td->m->data[p] + slice_start * brightlinesize;
 108         uint8_t *dst = td->d->data[p] + slice_start * dlinesize;
 109         const int undershoot = s->undershoot;
 110         const int overshoot = s->overshoot;
 111         int y;
 112
 113         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 114             av_image_copy_plane(dst, dlinesize, bsrc, blinesize,
 115                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 116             continue;
 117         }
 118
 119         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 120             s->dsp.maskedclamp(bsrc, dst, darksrc, brightsrc, w, undershoot, overshoot);
 121
 122             dst  += dlinesize;
 123             bsrc += blinesize;
 124             darksrc += darklinesize;
 125             brightsrc += brightlinesize;
 126         }
 127     }
 128
 129     return 0;
 130 }
 131
 132 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 133 {
 134     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 135     MaskedClampContext *s = fs->opaque;
 136     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 137     AVFrame *out, *base, *dark, *bright;
 138     int ret;
 139
 140     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base,   0)) < 0 ||
 141         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &dark,   0)) < 0 ||
 142         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &bright, 0)) < 0)
 143         return ret;
 144
 145     if (ctx->is_disabled) {
 146         out = av_frame_clone(base);
 147         if (!out)
 148             return AVERROR(ENOMEM);
 149     } else {
 150         ThreadData td;
 151
 152         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 153         if (!out)
 154             return AVERROR(ENOMEM);
 155         av_frame_copy_props(out, base);
 156
 157         td.b = base;
 158         td.o = dark;
 159         td.m = bright;
 160         td.d = out;
 161
 162         ctx->internal->execute(ctx, maskedclamp_slice, &td, NULL, FFMIN(s->height[0],
 163                                                                         ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 164     }
 165     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 166
 167     return ff_filter_frame(outlink, out);
 168 }
 169
 170 #define MASKEDCLAMP(type, name)                                                   \
 171 static void maskedclamp##name(const uint8_t *bbsrc, uint8_t *ddst,                \
 172                               const uint8_t *ddarksrc, const uint8_t *bbrightsrc, \
 173                               int w, int undershoot, int overshoot)               \
 174 {                                                                                 \
 175     const type *bsrc = (const type *)bbsrc;                                       \
 176     const type *darksrc = (const type *)ddarksrc;                                 \
 177     const type *brightsrc = (const type *)bbrightsrc;                             \
 178     type *dst = (type *)ddst;                                                     \
 179                                                                                   \
 180     for (int x = 0; x < w; x++) {                                                 \
 181         if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)                                    \
 182             dst[x] = darksrc[x] - undershoot;                                     \
 183         else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)                              \
 184             dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;                                    \
 185         else                                                                      \
 186             dst[x] = bsrc[x];                                                     \
 187     }                                                                             \
 188 }
 189
 190 MASKEDCLAMP(uint8_t, 8)
 191 MASKEDCLAMP(uint16_t, 16)
 192
 193 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 194 {
 195     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 196     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 197     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 198     int vsub, hsub, ret;
 199
 200     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 201
 202     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 203         return ret;
 204
 205     hsub = desc->log2_chroma_w;
 206     vsub = desc->log2_chroma_h;
 207     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 208     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 209     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 210     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 211
 212     s->depth = desc->comp[0].depth;
 213     s->undershoot = FFMIN(s->undershoot, (1 << s->depth) - 1);
 214     s->overshoot = FFMIN(s->overshoot, (1 << s->depth) - 1);
 215
 216     if (s->depth <= 8)
 217         s->dsp.maskedclamp = maskedclamp8;
 218     else
 219         s->dsp.maskedclamp = maskedclamp16;
 220
 221     if (ARCH_X86)
 222         ff_maskedclamp_init_x86(&s->dsp, s->depth);
 223
 224     return 0;
 225 }
 226
 227 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 228 {
 229     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 230     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 231     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 232     AVFilterLink *dark = ctx->inputs[1];
 233     AVFilterLink *bright = ctx->inputs[2];
 234     FFFrameSyncIn *in;
 235     int ret;
 236
 237     if (base->format != dark->format ||
 238         base->format != bright->format) {
 239         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 240         return AVERROR(EINVAL);
 241     }
 242     if (base->w != dark->w   || base->h != dark->h ||
 243         base->w != bright->w || base->h != bright->h) {
 244         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 245                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 246                "second input link %s parameters (%dx%d) "
 247                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
 248                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 249                ctx->input_pads[1].name, dark->w, dark->h,
 250                ctx->input_pads[2].name, bright->w, bright->h);
 251         return AVERROR(EINVAL);
 252     }
 253
 254     outlink->w = base->w;
 255     outlink->h = base->h;
 256     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
 257     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
 258
 259     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 3)) < 0)
 260         return ret;
 261
 262     in = s->fs.in;
 263     in[0].time_base = base->time_base;
 264     in[1].time_base = dark->time_base;
 265     in[2].time_base = bright->time_base;
 266     in[0].sync   = 1;
 267     in[0].before = EXT_STOP;
 268     in[0].after  = EXT_INFINITY;
 269     in[1].sync   = 1;
 270     in[1].before = EXT_STOP;
 271     in[1].after  = EXT_INFINITY;
 272     in[2].sync   = 1;
 273     in[2].before = EXT_STOP;
 274     in[2].after  = EXT_INFINITY;
 275     s->fs.opaque   = s;
 276     s->fs.on_event = process_frame;
 277
 278     ret = ff_framesync_configure(&s->fs);
 279     outlink->time_base = s->fs.time_base;
 280
 281     return ret;
 282 }
 283
 284 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 285 {
 286     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 287     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 288 }
 289
 290 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 291 {
 292     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 293
 294     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 295 }
 296
 297 static const AVFilterPad maskedclamp_inputs[] = {
 298     {
 299         .name         = "base",
 300         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 301         .config_props = config_input,
 302     },
 303     {
 304         .name         = "dark",
 305         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 306     },
 307     {
 308         .name         = "bright",
 309         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 310     },
 311     { NULL }
 312 };
 313
 314 static const AVFilterPad maskedclamp_outputs[] = {
 315     {
 316         .name          = "default",
 317         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 318         .config_props  = config_output,
 319     },
 320     { NULL }
 321 };
 322
 323 AVFilter ff_vf_maskedclamp = {
 324     .name          = "maskedclamp",
 325     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Clamp first stream with second stream and third stream."),
 326     .priv_size     = sizeof(MaskedClampContext),
 327     .uninit        = uninit,
 328     .activate      = activate,
 329     .query_formats = query_formats,
 330     .inputs        = maskedclamp_inputs,
 331     .outputs       = maskedclamp_outputs,
 332     .priv_class    = &maskedclamp_class,
 333     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 334 };