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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 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 "maskedmerge.h"
  29
  30 #define OFFSET(x) offsetof(MaskedMergeContext, x)
  31 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  32
  33 static const AVOption maskedmerge_options[] = {
  34     { "planes", "set planes", OFFSET(planes), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF, FLAGS },
  35     { NULL }
  36 };
  37
  38 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedmerge);
  39
  40 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  41 {
  42     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  43         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  44         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  45         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  46         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  47         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  48         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  49         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUV440P10,
  50         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  51         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
  52         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  53         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  54         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  55         AV_PIX_FMT_YUVA422P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P12,
  56         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  57         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  58         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  59         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  60         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  61         AV_PIX_FMT_NONE
  62     };
  63
  64     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  65 }
  66
  67 typedef struct ThreadData {
  68     AVFrame *base, *overlay, *mask;
  69     AVFrame *out;
  70 } ThreadData;
  71
  72 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  73 {
  74     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
  75     ThreadData *td = arg;
  76     AVFrame *base = td->base;
  77     AVFrame *overlay = td->overlay;
  78     AVFrame *mask = td->mask;
  79     AVFrame *out = td->out;
  80     int p;
  81
  82     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
  83         const int h = s->height[p];
  84         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
  85         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
  86
  87         if (!((1 << p) & s->planes)) {
  88             av_image_copy_plane(out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
  89                                 out->linesize[p],
  90                                 base->data[p] + slice_start * base->linesize[p],
  91                                 base->linesize[p],
  92                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
  93             continue;
  94         }
  95
  96         s->maskedmerge(base->data[p] + slice_start * base->linesize[p],
  97                        overlay->data[p] + slice_start * overlay->linesize[p],
  98                        mask->data[p] + slice_start * mask->linesize[p],
  99                        out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
 100                        base->linesize[p], overlay->linesize[p],
 101                        mask->linesize[p], out->linesize[p],
 102                        s->width[p], slice_end - slice_start,
 103                        s->half, s->depth);
 104     }
 105
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 110 {
 111     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 112     MaskedMergeContext *s = fs->opaque;
 113     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 114     AVFrame *out, *base, *overlay, *mask;
 115     ThreadData td;
 116     int ret;
 117
 118     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base,    0)) < 0 ||
 119         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &overlay, 0)) < 0 ||
 120         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &mask,    0)) < 0)
 121         return ret;
 122
 123     if (ctx->is_disabled) {
 124         out = av_frame_clone(base);
 125         if (!out)
 126             return AVERROR(ENOMEM);
 127     } else {
 128         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 129         if (!out)
 130             return AVERROR(ENOMEM);
 131         av_frame_copy_props(out, base);
 132
 133         td.out = out;
 134         td.base = base;
 135         td.overlay = overlay;
 136         td.mask = mask;
 137         ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL,
 138                                FFMIN(s->height[2], ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 139     }
 140     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 141
 142     return ff_filter_frame(outlink, out);
 143 }
 144
 145 static void maskedmerge8(const uint8_t *bsrc, const uint8_t *osrc,
 146                          const uint8_t *msrc, uint8_t *dst,
 147                          ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t olinesize,
 148                          ptrdiff_t mlinesize, ptrdiff_t dlinesize,
 149                          int w, int h,
 150                          int half, int shift)
 151 {
 152     int x, y;
 153
 154     for (y = 0; y < h; y++) {
 155         for (x = 0; x < w; x++) {
 156             dst[x] = bsrc[x] + ((msrc[x] * (osrc[x] - bsrc[x]) + 128) >> 8);
 157         }
 158
 159         dst  += dlinesize;
 160         bsrc += blinesize;
 161         osrc += olinesize;
 162         msrc += mlinesize;
 163     }
 164 }
 165
 166 static void maskedmerge16(const uint8_t *bbsrc, const uint8_t *oosrc,
 167                           const uint8_t *mmsrc, uint8_t *ddst,
 168                           ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t olinesize,
 169                           ptrdiff_t mlinesize, ptrdiff_t dlinesize,
 170                           int w, int h,
 171                           int half, int shift)
 172 {
 173     const uint16_t *bsrc = (const uint16_t *)bbsrc;
 174     const uint16_t *osrc = (const uint16_t *)oosrc;
 175     const uint16_t *msrc = (const uint16_t *)mmsrc;
 176     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 177     int x, y;
 178
 179     for (y = 0; y < h; y++) {
 180         for (x = 0; x < w; x++) {
 181             dst[x] = bsrc[x] + ((msrc[x] * (osrc[x] - bsrc[x]) + half) >> shift);
 182         }
 183
 184         dst  += dlinesize / 2;
 185         bsrc += blinesize / 2;
 186         osrc += olinesize / 2;
 187         msrc += mlinesize / 2;
 188     }
 189 }
 190
 191 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 192 {
 193     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 194     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 195     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 196     int vsub, hsub;
 197
 198     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 199
 200     hsub = desc->log2_chroma_w;
 201     vsub = desc->log2_chroma_h;
 202     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 203     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 204     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 205     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 206
 207     s->depth = desc->comp[0].depth;
 208     s->half = (1 << s->depth) / 2;
 209
 210     if (desc->comp[0].depth == 8)
 211         s->maskedmerge = maskedmerge8;
 212     else
 213         s->maskedmerge = maskedmerge16;
 214
 215     if (ARCH_X86)
 216         ff_maskedmerge_init_x86(s);
 217
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 222 {
 223     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 224     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 225     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 226     AVFilterLink *overlay = ctx->inputs[1];
 227     AVFilterLink *mask = ctx->inputs[2];
 228     FFFrameSyncIn *in;
 229     int ret;
 230
 231     if (base->format != overlay->format ||
 232         base->format != mask->format) {
 233         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 234         return AVERROR(EINVAL);
 235     }
 236     if (base->w != overlay->w || base->h != overlay->h ||
 237         base->w != mask->w    || base->h != mask->h) {
 238         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 239                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 240                "second input link %s parameters (size %dx%d) "
 241                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
 242                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 243                ctx->input_pads[1].name, overlay->w, overlay->h,
 244                ctx->input_pads[2].name, mask->w, mask->h);
 245         return AVERROR(EINVAL);
 246     }
 247
 248     outlink->w = base->w;
 249     outlink->h = base->h;
 250     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
 251     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
 252
 253     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, outlink->format, outlink->w)) < 0)
 254         return ret;
 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 = overlay->time_base;
 262     in[2].time_base = mask->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     ret = ff_framesync_configure(&s->fs);
 276     outlink->time_base = s->fs.time_base;
 277
 278     return ret;
 279 }
 280
 281 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 282 {
 283     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 284     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 285 }
 286
 287 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 288 {
 289     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 290
 291     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 292 }
 293
 294 static const AVFilterPad maskedmerge_inputs[] = {
 295     {
 296         .name         = "base",
 297         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 298         .config_props = config_input,
 299     },
 300     {
 301         .name         = "overlay",
 302         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 303     },
 304     {
 305         .name         = "mask",
 306         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 307     },
 308     { NULL }
 309 };
 310
 311 static const AVFilterPad maskedmerge_outputs[] = {
 312     {
 313         .name          = "default",
 314         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 315         .config_props  = config_output,
 316     },
 317     { NULL }
 318 };
 319
 320 const AVFilter ff_vf_maskedmerge = {
 321     .name          = "maskedmerge",
 322     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Merge first stream with second stream using third stream as mask."),
 323     .priv_size     = sizeof(MaskedMergeContext),
 324     .uninit        = uninit,
 325     .query_formats = query_formats,
 326     .activate      = activate,
 327     .inputs        = maskedmerge_inputs,
 328     .outputs       = maskedmerge_outputs,
 329     .priv_class    = &maskedmerge_class,
 330     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 331     .process_command = ff_filter_process_command,
 332 };