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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2020 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 typedef struct MaskedThresholdContext {
  31     const AVClass *class;
  32
  33     int threshold;
  34     int planes;
  35
  36     int linesize[4];
  37     int planewidth[4], planeheight[4];
  38     int nb_planes;
  39     int depth;
  40     FFFrameSync fs;
  41
  42     void (*maskedthreshold)(const uint8_t *src, const uint8_t *ref, uint8_t *dst, int threshold, int w);
  43 } MaskedThresholdContext;
  44
  45 #define OFFSET(x) offsetof(MaskedThresholdContext, x)
  46 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  47
  48 typedef struct ThreadData {
  49     AVFrame *src, *ref, *dst;
  50 } ThreadData;
  51
  52 static const AVOption maskedthreshold_options[] = {
  53     { "threshold", "set threshold", OFFSET(threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1},   0, UINT16_MAX, FLAGS },
  54     { "planes",    "set planes",    OFFSET(planes),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF,        FLAGS },
  55     { NULL }
  56 };
  57
  58 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  59 {
  60     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  61         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  62         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  63         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  64         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  65         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  66         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  67         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  68         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  69         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
  70         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  71         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  72         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  73         AV_PIX_FMT_YUVA422P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P12,
  74         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  75         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  76         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  77         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  78         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  79         AV_PIX_FMT_NONE
  80     };
  81
  82     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  83 }
  84
  85 static void threshold8(const uint8_t *src, const uint8_t *ref, uint8_t *dst, int threshold, int w)
  86 {
  87     for (int x = 0; x < w; x++)
  88         dst[x] = FFABS(src[x] - ref[x]) <= threshold ? src[x] : ref[x];
  89 }
  90
  91 static void threshold16(const uint8_t *ssrc, const uint8_t *rref, uint8_t *ddst, int threshold, int w)
  92 {
  93     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
  94     const uint16_t *ref = (const uint16_t *)rref;
  95     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
  96
  97     for (int x = 0; x < w; x++)
  98         dst[x] = FFABS(src[x] - ref[x]) <= threshold ? src[x] : ref[x];
  99 }
 100
 101 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 102 {
 103     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 104     MaskedThresholdContext *s = ctx->priv;
 105     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 106     int vsub, hsub, ret;
 107
 108     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 109
 110     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 111         return ret;
 112
 113     hsub = desc->log2_chroma_w;
 114     vsub = desc->log2_chroma_h;
 115     s->planeheight[1] = s->planeheight[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 116     s->planeheight[0] = s->planeheight[3] = inlink->h;
 117     s->planewidth[1]  = s->planewidth[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 118     s->planewidth[0]  = s->planewidth[3]  = inlink->w;
 119
 120     s->depth = desc->comp[0].depth;
 121
 122     if (desc->comp[0].depth == 8)
 123         s->maskedthreshold = threshold8;
 124     else
 125         s->maskedthreshold = threshold16;
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static int threshold_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 131 {
 132     MaskedThresholdContext *s = ctx->priv;
 133     const int threshold = s->threshold;
 134     ThreadData *td = arg;
 135
 136     for (int p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 137         const ptrdiff_t src_linesize = td->src->linesize[p];
 138         const ptrdiff_t ref_linesize = td->ref->linesize[p];
 139         const ptrdiff_t dst_linesize = td->dst->linesize[p];
 140         const int w = s->planewidth[p];
 141         const int h = s->planeheight[p];
 142         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 143         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 144         const uint8_t *src = td->src->data[p] + slice_start * src_linesize;
 145         const uint8_t *ref = td->ref->data[p] + slice_start * ref_linesize;
 146         uint8_t *dst = td->dst->data[p] + slice_start * dst_linesize;
 147
 148         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 149             av_image_copy_plane(dst, dst_linesize, ref, ref_linesize,
 150                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 151             continue;
 152         }
 153
 154         for (int y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 155             s->maskedthreshold(src, ref, dst, threshold, w);
 156
 157             dst += dst_linesize;
 158             src += src_linesize;
 159             ref += ref_linesize;
 160         }
 161     }
 162
 163     return 0;
 164 }
 165
 166 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 167 {
 168     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 169     MaskedThresholdContext *s = fs->opaque;
 170     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 171     AVFrame *out, *src, *ref;
 172     int ret;
 173
 174     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &src, 0)) < 0 ||
 175         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &ref, 0)) < 0)
 176         return ret;
 177
 178     if (ctx->is_disabled) {
 179         out = av_frame_clone(src);
 180         if (!out)
 181             return AVERROR(ENOMEM);
 182     } else {
 183         ThreadData td;
 184
 185         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 186         if (!out)
 187             return AVERROR(ENOMEM);
 188         av_frame_copy_props(out, src);
 189
 190         td.src = src;
 191         td.ref = ref;
 192         td.dst = out;
 193
 194         ctx->internal->execute(ctx, threshold_slice, &td, NULL, FFMIN(s->planeheight[2],
 195                                                                 ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 196     }
 197     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 198
 199     return ff_filter_frame(outlink, out);
 200 }
 201
 202 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 203 {
 204     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 205     MaskedThresholdContext *s = ctx->priv;
 206     AVFilterLink *source = ctx->inputs[0];
 207     AVFilterLink *ref = ctx->inputs[1];
 208     FFFrameSyncIn *in;
 209     int ret;
 210
 211     if (source->format != ref->format) {
 212         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 213         return AVERROR(EINVAL);
 214     }
 215     if (source->w != ref->w || source->h != ref->h) {
 216         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 217                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 218                "second input link %s parameters (%dx%d)\n",
 219                ctx->input_pads[0].name, source->w, source->h,
 220                ctx->input_pads[1].name, ref->w, ref->h);
 221         return AVERROR(EINVAL);
 222     }
 223
 224     outlink->w = source->w;
 225     outlink->h = source->h;
 226     outlink->sample_aspect_ratio = source->sample_aspect_ratio;
 227     outlink->frame_rate = source->frame_rate;
 228
 229     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 2)) < 0)
 230         return ret;
 231
 232     in = s->fs.in;
 233     in[0].time_base = source->time_base;
 234     in[1].time_base = ref->time_base;
 235     in[0].sync   = 1;
 236     in[0].before = EXT_STOP;
 237     in[0].after  = EXT_INFINITY;
 238     in[1].sync   = 1;
 239     in[1].before = EXT_STOP;
 240     in[1].after  = EXT_INFINITY;
 241     s->fs.opaque   = s;
 242     s->fs.on_event = process_frame;
 243
 244     ret = ff_framesync_configure(&s->fs);
 245     outlink->time_base = s->fs.time_base;
 246
 247     return ret;
 248 }
 249
 250 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 251 {
 252     MaskedThresholdContext *s = ctx->priv;
 253     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 254 }
 255
 256 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 257 {
 258     MaskedThresholdContext *s = ctx->priv;
 259
 260     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 261 }
 262
 263 static const AVFilterPad maskedthreshold_inputs[] = {
 264     {
 265         .name         = "source",
 266         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 267         .config_props = config_input,
 268     },
 269     {
 270         .name         = "reference",
 271         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 272     },
 273     { NULL }
 274 };
 275
 276 static const AVFilterPad maskedthreshold_outputs[] = {
 277     {
 278         .name          = "default",
 279         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 280         .config_props  = config_output,
 281     },
 282     { NULL }
 283 };
 284
 285 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedthreshold);
 286
 287 AVFilter ff_vf_maskedthreshold = {
 288     .name          = "maskedthreshold",
 289     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Pick pixels comparing absolute difference of two streams with threshold."),
 290     .priv_class    = &maskedthreshold_class,
 291     .priv_size     = sizeof(MaskedThresholdContext),
 292     .uninit        = uninit,
 293     .activate      = activate,
 294     .query_formats = query_formats,
 295     .inputs        = maskedthreshold_inputs,
 296     .outputs       = maskedthreshold_outputs,
 297     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 298     .process_command = ff_filter_process_command,
 299 };