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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2019 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(MaskedMinMaxContext, x)
  31 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  32
  33 typedef struct ThreadData {
  34     AVFrame *src, *f1, *f2, *dst;
  35 } ThreadData;
  36
  37 typedef struct MaskedMinMaxContext {
  38     const AVClass *class;
  39
  40     int planes;
  41     int maskedmin;
  42
  43     int linesize[4];
  44     int planewidth[4], planeheight[4];
  45     int nb_planes;
  46     int depth;
  47     FFFrameSync fs;
  48
  49     void (*maskedminmax)(const uint8_t *src, uint8_t *dst, const uint8_t *f1, const uint8_t *f2, int w);
  50 } MaskedMinMaxContext;
  51
  52 static const AVOption maskedminmax_options[] = {
  53     { "planes", "set planes", OFFSET(planes), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF, FLAGS },
  54     { NULL }
  55 };
  56
  57 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  58 {
  59     MaskedMinMaxContext *s = ctx->priv;
  60
  61     s->maskedmin = !strcmp(ctx->filter->name, "maskedmin");
  62
  63     return 0;
  64 }
  65
  66 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  67 {
  68     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  69         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  70         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  71         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  72         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  73         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  74         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  75         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  76         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  77         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
  78         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  79         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  80         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  81         AV_PIX_FMT_YUVA422P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P12,
  82         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  83         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  84         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  85         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  86         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  87         AV_PIX_FMT_NONE
  88     };
  89
  90     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  91 }
  92
  93 static void maskedmin8(const uint8_t *src, uint8_t *dst, const uint8_t *f1, const uint8_t *f2, int w)
  94 {
  95     for (int x = 0; x < w; x++)
  96         dst[x] = FFABS(src[x] - f2[x]) < FFABS(src[x] - f1[x]) ? f2[x] : f1[x];
  97 }
  98
  99 static void maskedmax8(const uint8_t *src, uint8_t *dst, const uint8_t *f1, const uint8_t *f2, int w)
 100 {
 101     for (int x = 0; x < w; x++)
 102         dst[x] = FFABS(src[x] - f2[x]) > FFABS(src[x] - f1[x]) ? f2[x] : f1[x];
 103 }
 104
 105 static void maskedmin16(const uint8_t *ssrc, uint8_t *ddst, const uint8_t *ff1, const uint8_t *ff2, int w)
 106 {
 107     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 108     const uint16_t *f1 = (const uint16_t *)ff1;
 109     const uint16_t *f2 = (const uint16_t *)ff2;
 110     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 111
 112     for (int x = 0; x < w; x++)
 113         dst[x] = FFABS(src[x] - f2[x]) < FFABS(src[x] - f1[x]) ? f2[x] : f1[x];
 114 }
 115
 116 static void maskedmax16(const uint8_t *ssrc, uint8_t *ddst, const uint8_t *ff1, const uint8_t *ff2, int w)
 117 {
 118     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 119     const uint16_t *f1 = (const uint16_t *)ff1;
 120     const uint16_t *f2 = (const uint16_t *)ff2;
 121     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 122
 123     for (int x = 0; x < w; x++)
 124         dst[x] = FFABS(src[x] - f2[x]) > FFABS(src[x] - f1[x]) ? f2[x] : f1[x];
 125 }
 126
 127 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 128 {
 129     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 130     MaskedMinMaxContext *s = ctx->priv;
 131     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 132     int vsub, hsub, ret;
 133
 134     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 135
 136     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 137         return ret;
 138
 139     hsub = desc->log2_chroma_w;
 140     vsub = desc->log2_chroma_h;
 141     s->planeheight[1] = s->planeheight[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 142     s->planeheight[0] = s->planeheight[3] = inlink->h;
 143     s->planewidth[1]  = s->planewidth[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 144     s->planewidth[0]  = s->planewidth[3]  = inlink->w;
 145
 146     s->depth = desc->comp[0].depth;
 147
 148     if (desc->comp[0].depth == 8)
 149         s->maskedminmax = s->maskedmin ? maskedmin8  : maskedmax8;
 150     else
 151         s->maskedminmax = s->maskedmin ? maskedmin16 : maskedmax16;
 152
 153     return 0;
 154 }
 155
 156 static int maskedminmax_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 157 {
 158     MaskedMinMaxContext *s = ctx->priv;
 159     ThreadData *td = arg;
 160
 161     for (int p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 162         const ptrdiff_t src_linesize = td->src->linesize[p];
 163         const ptrdiff_t f1_linesize = td->f1->linesize[p];
 164         const ptrdiff_t f2_linesize = td->f2->linesize[p];
 165         const ptrdiff_t dst_linesize = td->dst->linesize[p];
 166         const int w = s->planewidth[p];
 167         const int h = s->planeheight[p];
 168         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 169         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 170         const uint8_t *src = td->src->data[p] + slice_start * src_linesize;
 171         const uint8_t *f1 = td->f1->data[p] + slice_start * f1_linesize;
 172         const uint8_t *f2 = td->f2->data[p] + slice_start * f2_linesize;
 173         uint8_t *dst = td->dst->data[p] + slice_start * dst_linesize;
 174
 175         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 176             av_image_copy_plane(dst, dst_linesize, src, src_linesize,
 177                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 178             continue;
 179         }
 180
 181         for (int y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 182             s->maskedminmax(src, dst, f1, f2, w);
 183
 184             dst += dst_linesize;
 185             src += src_linesize;
 186             f1  += f1_linesize;
 187             f2  += f2_linesize;
 188         }
 189     }
 190
 191     return 0;
 192 }
 193
 194 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 195 {
 196     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 197     MaskedMinMaxContext *s = fs->opaque;
 198     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 199     AVFrame *out, *src, *f1, *f2;
 200     int ret;
 201
 202     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &src, 0)) < 0 ||
 203         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &f1,  0)) < 0 ||
 204         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &f2,  0)) < 0)
 205         return ret;
 206
 207     if (ctx->is_disabled) {
 208         out = av_frame_clone(src);
 209         if (!out)
 210             return AVERROR(ENOMEM);
 211     } else {
 212         ThreadData td;
 213
 214         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 215         if (!out)
 216             return AVERROR(ENOMEM);
 217         av_frame_copy_props(out, src);
 218
 219         td.src = src;
 220         td.f1 = f1;
 221         td.f2 = f2;
 222         td.dst = out;
 223
 224         ctx->internal->execute(ctx, maskedminmax_slice, &td, NULL, FFMIN(s->planeheight[0],
 225                                                                    ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 226     }
 227     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 228
 229     return ff_filter_frame(outlink, out);
 230 }
 231
 232 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 233 {
 234     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 235     MaskedMinMaxContext *s = ctx->priv;
 236     AVFilterLink *source = ctx->inputs[0];
 237     AVFilterLink *f1 = ctx->inputs[1];
 238     AVFilterLink *f2 = ctx->inputs[2];
 239     FFFrameSyncIn *in;
 240     int ret;
 241
 242     if (source->format != f1->format ||
 243         source->format != f2->format) {
 244         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 245         return AVERROR(EINVAL);
 246     }
 247     if (source->w != f1->w || source->h != f1->h ||
 248         source->w != f2->w || source->h != f2->h) {
 249         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 250                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 251                "second input link %s parameters (%dx%d) "
 252                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
 253                ctx->input_pads[0].name, source->w, source->h,
 254                ctx->input_pads[1].name, f1->w, f1->h,
 255                ctx->input_pads[2].name, f2->w, f2->h);
 256         return AVERROR(EINVAL);
 257     }
 258
 259     outlink->w = source->w;
 260     outlink->h = source->h;
 261     outlink->sample_aspect_ratio = source->sample_aspect_ratio;
 262     outlink->frame_rate = source->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 = source->time_base;
 269     in[1].time_base = f1->time_base;
 270     in[2].time_base = f2->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     ret = ff_framesync_configure(&s->fs);
 284     outlink->time_base = s->fs.time_base;
 285
 286     return ret;
 287 }
 288
 289 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 290 {
 291     MaskedMinMaxContext *s = ctx->priv;
 292     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 293 }
 294
 295 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 296 {
 297     MaskedMinMaxContext *s = ctx->priv;
 298
 299     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 300 }
 301
 302 static const AVFilterPad maskedminmax_inputs[] = {
 303     {
 304         .name         = "source",
 305         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 306         .config_props = config_input,
 307     },
 308     {
 309         .name         = "filter1",
 310         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 311     },
 312     {
 313         .name         = "filter2",
 314         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 315     },
 316     { NULL }
 317 };
 318
 319 static const AVFilterPad maskedminmax_outputs[] = {
 320     {
 321         .name          = "default",
 322         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 323         .config_props  = config_output,
 324     },
 325     { NULL }
 326 };
 327
 328 #define maskedmin_options maskedminmax_options
 329 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedmin);
 330
 331 const AVFilter ff_vf_maskedmin = {
 332     .name          = "maskedmin",
 333     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply filtering with minimum difference of two streams."),
 334     .priv_class    = &maskedmin_class,
 335     .priv_size     = sizeof(MaskedMinMaxContext),
 336     .init          = init,
 337     .uninit        = uninit,
 338     .activate      = activate,
 339     .query_formats = query_formats,
 340     .inputs        = maskedminmax_inputs,
 341     .outputs       = maskedminmax_outputs,
 342     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 343     .process_command = ff_filter_process_command,
 344 };
 345
 346 #define maskedmax_options maskedminmax_options
 347 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedmax);
 348
 349 const AVFilter ff_vf_maskedmax = {
 350     .name          = "maskedmax",
 351     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply filtering with maximum difference of two streams."),
 352     .priv_class    = &maskedmax_class,
 353     .priv_size     = sizeof(MaskedMinMaxContext),
 354     .init          = init,
 355     .uninit        = uninit,
 356     .activate      = activate,
 357     .query_formats = query_formats,
 358     .inputs        = maskedminmax_inputs,
 359     .outputs       = maskedminmax_outputs,
 360     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 361     .process_command = ff_filter_process_command,
 362 };