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
  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,
  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_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  56         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  57         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  58         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  59         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  60         AV_PIX_FMT_NONE
  61     };
  62
  63     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  64 }
  65
  66 typedef struct ThreadData {
  67     AVFrame *base, *overlay, *mask;
  68     AVFrame *out;
  69 } ThreadData;
  70
  71 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  72 {
  73     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
  74     ThreadData *td = arg;
  75     AVFrame *base = td->base;
  76     AVFrame *overlay = td->overlay;
  77     AVFrame *mask = td->mask;
  78     AVFrame *out = td->out;
  79     int p;
  80
  81     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
  82         const int h = s->height[p];
  83         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
  84         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
  85
  86         if (!((1 << p) & s->planes)) {
  87             av_image_copy_plane(out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
  88                                 out->linesize[p],
  89                                 base->data[p] + slice_start * base->linesize[p],
  90                                 base->linesize[p],
  91                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
  92             continue;
  93         }
  94
  95         s->maskedmerge(base->data[p] + slice_start * base->linesize[p],
  96                        overlay->data[p] + slice_start * overlay->linesize[p],
  97                        mask->data[p] + slice_start * mask->linesize[p],
  98                        out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
  99                        base->linesize[p], overlay->linesize[p],
 100                        mask->linesize[p], out->linesize[p],
 101                        s->width[p], slice_end - slice_start,
 102                        s->half, s->depth);
 103     }
 104
 105     return 0;
 106 }
 107
 108 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 109 {
 110     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 111     MaskedMergeContext *s = fs->opaque;
 112     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 113     AVFrame *out, *base, *overlay, *mask;
 114     ThreadData td;
 115     int ret;
 116
 117     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base,    0)) < 0 ||
 118         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &overlay, 0)) < 0 ||
 119         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &mask,    0)) < 0)
 120         return ret;
 121
 122     if (ctx->is_disabled) {
 123         out = av_frame_clone(base);
 124         if (!out)
 125             return AVERROR(ENOMEM);
 126     } else {
 127         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 128         if (!out)
 129             return AVERROR(ENOMEM);
 130         av_frame_copy_props(out, base);
 131
 132         td.out = out;
 133         td.base = base;
 134         td.overlay = overlay;
 135         td.mask = mask;
 136         ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL,
 137                                FFMIN(s->height[2], ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 138     }
 139     out->pts = av_rescale_q(base->pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 140
 141     return ff_filter_frame(outlink, out);
 142 }
 143
 144 static void maskedmerge8(const uint8_t *bsrc, const uint8_t *osrc,
 145                          const uint8_t *msrc, uint8_t *dst,
 146                          ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t olinesize,
 147                          ptrdiff_t mlinesize, ptrdiff_t dlinesize,
 148                          int w, int h,
 149                          int half, int shift)
 150 {
 151     int x, y;
 152
 153     for (y = 0; y < h; y++) {
 154         for (x = 0; x < w; x++) {
 155             dst[x] = bsrc[x] + ((msrc[x] * (osrc[x] - bsrc[x]) + 128) >> 8);
 156         }
 157
 158         dst  += dlinesize;
 159         bsrc += blinesize;
 160         osrc += olinesize;
 161         msrc += mlinesize;
 162     }
 163 }
 164
 165 static void maskedmerge16(const uint8_t *bbsrc, const uint8_t *oosrc,
 166                           const uint8_t *mmsrc, uint8_t *ddst,
 167                           ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t olinesize,
 168                           ptrdiff_t mlinesize, ptrdiff_t dlinesize,
 169                           int w, int h,
 170                           int half, int shift)
 171 {
 172     const uint16_t *bsrc = (const uint16_t *)bbsrc;
 173     const uint16_t *osrc = (const uint16_t *)oosrc;
 174     const uint16_t *msrc = (const uint16_t *)mmsrc;
 175     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 176     int x, y;
 177
 178     for (y = 0; y < h; y++) {
 179         for (x = 0; x < w; x++) {
 180             dst[x] = bsrc[x] + ((msrc[x] * (osrc[x] - bsrc[x]) + half) >> shift);
 181         }
 182
 183         dst  += dlinesize / 2;
 184         bsrc += blinesize / 2;
 185         osrc += olinesize / 2;
 186         msrc += mlinesize / 2;
 187     }
 188 }
 189
 190 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 191 {
 192     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 193     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 194     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 195     int vsub, hsub;
 196
 197     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 198
 199     hsub = desc->log2_chroma_w;
 200     vsub = desc->log2_chroma_h;
 201     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 202     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 203     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 204     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 205
 206     s->depth = desc->comp[0].depth;
 207     s->half = (1 << s->depth) / 2;
 208
 209     if (desc->comp[0].depth == 8)
 210         s->maskedmerge = maskedmerge8;
 211     else
 212         s->maskedmerge = maskedmerge16;
 213
 214     if (ARCH_X86)
 215         ff_maskedmerge_init_x86(s);
 216
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 221 {
 222     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 223     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 224     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 225     AVFilterLink *overlay = ctx->inputs[1];
 226     AVFilterLink *mask = ctx->inputs[2];
 227     FFFrameSyncIn *in;
 228     int ret;
 229
 230     if (base->format != overlay->format ||
 231         base->format != mask->format) {
 232         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 233         return AVERROR(EINVAL);
 234     }
 235     if (base->w != overlay->w || base->h != overlay->h ||
 236         base->w != mask->w    || base->h != mask->h) {
 237         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 238                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 239                "second input link %s parameters (size %dx%d) "
 240                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
 241                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 242                ctx->input_pads[1].name, overlay->w, overlay->h,
 243                ctx->input_pads[2].name, mask->w, mask->h);
 244         return AVERROR(EINVAL);
 245     }
 246
 247     outlink->w = base->w;
 248     outlink->h = base->h;
 249     outlink->time_base = base->time_base;
 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     return ff_framesync_configure(&s->fs);
 276 }
 277
 278 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 279 {
 280     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 281     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 282 }
 283
 284 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 285 {
 286     MaskedMergeContext *s = ctx->priv;
 287
 288     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 289 }
 290
 291 static const AVFilterPad maskedmerge_inputs[] = {
 292     {
 293         .name         = "base",
 294         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 295         .config_props = config_input,
 296     },
 297     {
 298         .name         = "overlay",
 299         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 300     },
 301     {
 302         .name         = "mask",
 303         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 304     },
 305     { NULL }
 306 };
 307
 308 static const AVFilterPad maskedmerge_outputs[] = {
 309     {
 310         .name          = "default",
 311         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 312         .config_props  = config_output,
 313     },
 314     { NULL }
 315 };
 316
 317 AVFilter ff_vf_maskedmerge = {
 318     .name          = "maskedmerge",
 319     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Merge first stream with second stream using third stream as mask."),
 320     .priv_size     = sizeof(MaskedMergeContext),
 321     .uninit        = uninit,
 322     .query_formats = query_formats,
 323     .activate      = activate,
 324     .inputs        = maskedmerge_inputs,
 325     .outputs       = maskedmerge_outputs,
 326     .priv_class    = &maskedmerge_class,
 327     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 328 };