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 width[4], height[4];
  41     int nb_planes;
  42     int depth;
  43     FFFrameSync fs;
  44
  45     void (*maskedclamp)(const uint8_t *bsrc, const uint8_t *osrc,
  46                         const uint8_t *msrc, uint8_t *dst,
  47                         ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t darklinesize,
  48                         ptrdiff_t brightlinesize, ptrdiff_t destlinesize,
  49                         int w, int h, int undershoot, int overshoot);
  50 } MaskedClampContext;
  51
  52 static const AVOption maskedclamp_options[] = {
  53     { "undershoot", "set undershoot", OFFSET(undershoot), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, INT_MAX, FLAGS },
  54     { "overshoot",  "set overshoot",  OFFSET(overshoot),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, INT_MAX, FLAGS },
  55     { "planes",     "set planes",     OFFSET(planes),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF,     FLAGS },
  56     { NULL }
  57 };
  58
  59 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedclamp);
  60
  61 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  62 {
  63     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  64         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  65         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  66         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  67         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  68         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  69         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  70         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  71         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  72         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
  73         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  74         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  75         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  76         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  77         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  78         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  79         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  80         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  81         AV_PIX_FMT_NONE
  82     };
  83
  84     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  85 }
  86
  87 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
  88 {
  89     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
  90     MaskedClampContext *s = fs->opaque;
  91     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  92     AVFrame *out, *base, *dark, *bright;
  93     int ret;
  94
  95     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base,   0)) < 0 ||
  96         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &dark,   0)) < 0 ||
  97         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &bright, 0)) < 0)
  98         return ret;
  99
 100     if (ctx->is_disabled) {
 101         out = av_frame_clone(base);
 102         if (!out)
 103             return AVERROR(ENOMEM);
 104     } else {
 105         int p;
 106
 107         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 108         if (!out)
 109             return AVERROR(ENOMEM);
 110         av_frame_copy_props(out, base);
 111
 112         for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 113             if (!((1 << p) & s->planes)) {
 114                 av_image_copy_plane(out->data[p], out->linesize[p], base->data[p], base->linesize[p],
 115                                     s->width[p], s->height[p]);
 116                 continue;
 117             }
 118
 119             s->maskedclamp(base->data[p], dark->data[p],
 120                            bright->data[p], out->data[p],
 121                            base->linesize[p], dark->linesize[p],
 122                            bright->linesize[p], out->linesize[p],
 123                            s->width[p], s->height[p],
 124                            s->undershoot, s->overshoot);
 125         }
 126     }
 127     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 128
 129     return ff_filter_frame(outlink, out);
 130 }
 131
 132 static void maskedclamp8(const uint8_t *bsrc, const uint8_t *darksrc,
 133                          const uint8_t *brightsrc, uint8_t *dst,
 134                          ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t darklinesize,
 135                          ptrdiff_t brightlinesize, ptrdiff_t dlinesize,
 136                          int w, int h,
 137                          int undershoot, int overshoot)
 138 {
 139     int x, y;
 140
 141     for (y = 0; y < h; y++) {
 142         for (x = 0; x < w; x++) {
 143             if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)
 144                 dst[x] = darksrc[x] - undershoot;
 145             else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)
 146                 dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;
 147             else
 148                 dst[x] = bsrc[x];
 149         }
 150
 151         dst  += dlinesize;
 152         bsrc += blinesize;
 153         darksrc += darklinesize;
 154         brightsrc += brightlinesize;
 155     }
 156 }
 157
 158 static void maskedclamp16(const uint8_t *bbsrc, const uint8_t *oosrc,
 159                           const uint8_t *mmsrc, uint8_t *ddst,
 160                           ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t darklinesize,
 161                           ptrdiff_t brightlinesize, ptrdiff_t dlinesize,
 162                           int w, int h,
 163                           int undershoot, int overshoot)
 164 {
 165     const uint16_t *bsrc = (const uint16_t *)bbsrc;
 166     const uint16_t *darksrc = (const uint16_t *)oosrc;
 167     const uint16_t *brightsrc = (const uint16_t *)mmsrc;
 168     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 169     int x, y;
 170
 171     dlinesize /= 2;
 172     blinesize /= 2;
 173     darklinesize /= 2;
 174     brightlinesize /= 2;
 175
 176     for (y = 0; y < h; y++) {
 177         for (x = 0; x < w; x++) {
 178             if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)
 179                 dst[x] = darksrc[x] - undershoot;
 180             else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)
 181                 dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;
 182             else
 183                 dst[x] = bsrc[x];
 184         }
 185
 186         dst  += dlinesize;
 187         bsrc += blinesize;
 188         darksrc += darklinesize;
 189         brightsrc += brightlinesize;
 190     }
 191 }
 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;
 199
 200     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 201
 202     hsub = desc->log2_chroma_w;
 203     vsub = desc->log2_chroma_h;
 204     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 205     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 206     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 207     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 208
 209     s->depth = desc->comp[0].depth;
 210
 211     if (desc->comp[0].depth == 8)
 212         s->maskedclamp = maskedclamp8;
 213     else
 214         s->maskedclamp = maskedclamp16;
 215
 216     return 0;
 217 }
 218
 219 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 220 {
 221     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 222     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 223     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 224     AVFilterLink *dark = ctx->inputs[1];
 225     AVFilterLink *bright = ctx->inputs[2];
 226     FFFrameSyncIn *in;
 227     int ret;
 228
 229     if (base->format != dark->format ||
 230         base->format != bright->format) {
 231         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 232         return AVERROR(EINVAL);
 233     }
 234     if (base->w                       != dark->w ||
 235         base->h                       != dark->h ||
 236         base->sample_aspect_ratio.num != dark->sample_aspect_ratio.num ||
 237         base->sample_aspect_ratio.den != dark->sample_aspect_ratio.den ||
 238         base->w                       != bright->w ||
 239         base->h                       != bright->h ||
 240         base->sample_aspect_ratio.num != bright->sample_aspect_ratio.num ||
 241         base->sample_aspect_ratio.den != bright->sample_aspect_ratio.den) {
 242         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 243                "(size %dx%d, SAR %d:%d) do not match the corresponding "
 244                "second input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d) "
 245                "and/or third input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d)\n",
 246                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 247                base->sample_aspect_ratio.num,
 248                base->sample_aspect_ratio.den,
 249                ctx->input_pads[1].name, dark->w, dark->h,
 250                dark->sample_aspect_ratio.num,
 251                dark->sample_aspect_ratio.den,
 252                ctx->input_pads[2].name, bright->w, bright->h,
 253                bright->sample_aspect_ratio.num,
 254                bright->sample_aspect_ratio.den);
 255         return AVERROR(EINVAL);
 256     }
 257
 258     outlink->w = base->w;
 259     outlink->h = base->h;
 260     outlink->time_base = base->time_base;
 261     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
 262     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
 263
 264     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 3)) < 0)
 265         return ret;
 266
 267     in = s->fs.in;
 268     in[0].time_base = base->time_base;
 269     in[1].time_base = dark->time_base;
 270     in[2].time_base = bright->time_base;
 271     in[0].sync   = 1;
 272     in[0].before = EXT_STOP;
 273     in[0].after  = EXT_INFINITY;
 274     in[1].sync   = 1;
 275     in[1].before = EXT_STOP;
 276     in[1].after  = EXT_INFINITY;
 277     in[2].sync   = 1;
 278     in[2].before = EXT_STOP;
 279     in[2].after  = EXT_INFINITY;
 280     s->fs.opaque   = s;
 281     s->fs.on_event = process_frame;
 282
 283     return ff_framesync_configure(&s->fs);
 284 }
 285
 286 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 287 {
 288     MaskedClampContext *s = inlink->dst->priv;
 289     return ff_framesync_filter_frame(&s->fs, inlink, buf);
 290 }
 291
 292 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 293 {
 294     MaskedClampContext *s = outlink->src->priv;
 295     return ff_framesync_request_frame(&s->fs, outlink);
 296 }
 297
 298 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 299 {
 300     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
 301
 302     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 303 }
 304
 305 static const AVFilterPad maskedclamp_inputs[] = {
 306     {
 307         .name         = "base",
 308         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 309         .filter_frame = filter_frame,
 310         .config_props = config_input,
 311     },
 312     {
 313         .name         = "dark",
 314         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 315         .filter_frame = filter_frame,
 316     },
 317     {
 318         .name         = "bright",
 319         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 320         .filter_frame = filter_frame,
 321     },
 322     { NULL }
 323 };
 324
 325 static const AVFilterPad maskedclamp_outputs[] = {
 326     {
 327         .name          = "default",
 328         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 329         .config_props  = config_output,
 330         .request_frame = request_frame,
 331     },
 332     { NULL }
 333 };
 334
 335 AVFilter ff_vf_maskedclamp = {
 336     .name          = "maskedclamp",
 337     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Clamp first stream with second stream and third stream."),
 338     .priv_size     = sizeof(MaskedClampContext),
 339     .uninit        = uninit,
 340     .query_formats = query_formats,
 341     .inputs        = maskedclamp_inputs,
 342     .outputs       = maskedclamp_outputs,
 343     .priv_class    = &maskedclamp_class,
 344     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL,
 345 };