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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 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/avstring.h"
  22 #include "libavutil/imgutils.h"
  23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavutil/pixdesc.h"
  26
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "formats.h"
  29 #include "internal.h"
  30 #include "framesync.h"
  31 #include "video.h"
  32
  33 typedef struct MixContext {
  34     const AVClass *class;
  35     const AVPixFmtDescriptor *desc;
  36     char *weights_str;
  37     int nb_inputs;
  38     int duration;
  39     float *weights;
  40     float wfactor;
  41
  42     int depth;
  43     int nb_planes;
  44     int linesize[4];
  45     int height[4];
  46
  47     AVFrame **frames;
  48     FFFrameSync fs;
  49 } MixContext;
  50
  51 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  52 {
  53     AVFilterFormats *pix_fmts = NULL;
  54     int fmt, ret;
  55
  56     for (fmt = 0; av_pix_fmt_desc_get(fmt); fmt++) {
  57         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(fmt);
  58         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
  59               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL ||
  60               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BITSTREAM) &&
  61             (ret = ff_add_format(&pix_fmts, fmt)) < 0)
  62             return ret;
  63     }
  64
  65     return ff_set_common_formats(ctx, pix_fmts);
  66 }
  67
  68 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  69 {
  70     MixContext *s = ctx->priv;
  71     char *p, *arg, *saveptr = NULL;
  72     int i, ret;
  73
  74     s->frames = av_calloc(s->nb_inputs, sizeof(*s->frames));
  75     if (!s->frames)
  76         return AVERROR(ENOMEM);
  77
  78     s->weights = av_calloc(s->nb_inputs, sizeof(*s->weights));
  79     if (!s->weights)
  80         return AVERROR(ENOMEM);
  81
  82     for (i = 0; i < s->nb_inputs; i++) {
  83         AVFilterPad pad = { 0 };
  84
  85         pad.type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
  86         pad.name = av_asprintf("input%d", i);
  87         if (!pad.name)
  88             return AVERROR(ENOMEM);
  89
  90         if ((ret = ff_insert_inpad(ctx, i, &pad)) < 0) {
  91             av_freep(&pad.name);
  92             return ret;
  93         }
  94     }
  95
  96     p = s->weights_str;
  97     for (i = 0; i < s->nb_inputs; i++) {
  98         if (!(arg = av_strtok(p, " ", &saveptr)))
  99             break;
 100
 101         p = NULL;
 102         sscanf(arg, "%f", &s->weights[i]);
 103         s->wfactor += s->weights[i];
 104     }
 105     s->wfactor = 1 / s->wfactor;
 106
 107     return 0;
 108 }
 109
 110 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 111 {
 112     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 113     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 114     MixContext *s = fs->opaque;
 115     AVFrame **in = s->frames;
 116     AVFrame *out;
 117     int i, p, ret, x, y;
 118
 119     for (i = 0; i < s->nb_inputs; i++) {
 120         if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, i, &in[i], 0)) < 0)
 121             return ret;
 122     }
 123
 124     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 125     if (!out)
 126         return AVERROR(ENOMEM);
 127     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 128
 129     if (s->depth <= 8) {
 130         for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 131             uint8_t *dst = out->data[p];
 132
 133             for (y = 0; y < s->height[p]; y++) {
 134                 for (x = 0; x < s->linesize[p]; x++) {
 135                     int val = 0;
 136
 137                     for (i = 0; i < s->nb_inputs; i++) {
 138                         uint8_t src = in[i]->data[p][y * s->linesize[p] + x];
 139
 140                         val += src * s->weights[i];
 141                     }
 142
 143                     dst[x] = val * s->wfactor;
 144                 }
 145
 146                 dst += out->linesize[p];
 147             }
 148         }
 149     } else {
 150         for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 151             uint16_t *dst = (uint16_t *)out->data[p];
 152
 153             for (y = 0; y < s->height[p]; y++) {
 154                 for (x = 0; x < s->linesize[p]; x++) {
 155                     int val = 0;
 156
 157                     for (i = 0; i < s->nb_inputs; i++) {
 158                         uint16_t src = AV_RN16(in[i]->data[p] + y * s->linesize[p] + x * 2);
 159
 160                         val += src * s->weights[i];
 161                     }
 162
 163                     dst[x] = val * s->wfactor;
 164                 }
 165
 166                 dst += out->linesize[p] / 2;
 167             }
 168         }
 169     }
 170
 171     return ff_filter_frame(outlink, out);
 172 }
 173
 174 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 175 {
 176     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 177     MixContext *s = ctx->priv;
 178     AVRational time_base = ctx->inputs[0]->time_base;
 179     AVRational frame_rate = ctx->inputs[0]->frame_rate;
 180     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 181     int height = ctx->inputs[0]->h;
 182     int width = ctx->inputs[0]->w;
 183     FFFrameSyncIn *in;
 184     int i, ret;
 185
 186     for (i = 1; i < s->nb_inputs; i++) {
 187         if (ctx->inputs[i]->h != height || ctx->inputs[i]->w != width) {
 188             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Input %d size (%dx%d) does not match input %d size (%dx%d).\n", i, ctx->inputs[i]->w, ctx->inputs[i]->h, 0, width, height);
 189             return AVERROR(EINVAL);
 190         }
 191     }
 192
 193     s->desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 194     if (!s->desc)
 195         return AVERROR_BUG;
 196     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(outlink->format);
 197     s->depth = s->desc->comp[0].depth;
 198
 199     outlink->w          = width;
 200     outlink->h          = height;
 201     outlink->time_base  = time_base;
 202     outlink->frame_rate = frame_rate;
 203
 204     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, s->nb_inputs)) < 0)
 205         return ret;
 206
 207     in = s->fs.in;
 208     s->fs.opaque = s;
 209     s->fs.on_event = process_frame;
 210
 211     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 212         return ret;
 213
 214     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, s->desc->log2_chroma_h);
 215     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 216
 217     for (i = 0; i < s->nb_inputs; i++) {
 218         AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[i];
 219
 220         in[i].time_base = inlink->time_base;
 221         in[i].sync   = 1;
 222         in[i].before = EXT_STOP;
 223         in[i].after  = (s->duration == 1 || (s->duration == 2 && i == 0)) ? EXT_STOP : EXT_INFINITY;
 224     }
 225
 226     return ff_framesync_configure(&s->fs);
 227 }
 228
 229 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 230 {
 231     MixContext *s = ctx->priv;
 232     int i;
 233
 234     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 235     av_freep(&s->frames);
 236     av_freep(&s->weights);
 237
 238     for (i = 0; i < ctx->nb_inputs; i++)
 239         av_freep(&ctx->input_pads[i].name);
 240 }
 241
 242 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 243 {
 244     MixContext *s = ctx->priv;
 245     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 246 }
 247
 248 #define OFFSET(x) offsetof(MixContext, x)
 249 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 250
 251 static const AVOption mix_options[] = {
 252     { "inputs", "set number of inputs", OFFSET(nb_inputs), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 2, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 253     { "weights", "set weight for each input", OFFSET(weights_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1 1"}, 0, 0, .flags = FLAGS },
 254     { "duration", "how to determine end of stream", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 2, .flags = FLAGS, "duration" },
 255         { "longest",  "Duration of longest input",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, FLAGS, "duration" },
 256         { "shortest", "Duration of shortest input", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, FLAGS, "duration" },
 257         { "first",    "Duration of first input",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=2}, 0, 0, FLAGS, "duration" },
 258     { NULL },
 259 };
 260
 261 static const AVFilterPad outputs[] = {
 262     {
 263         .name          = "default",
 264         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 265         .config_props  = config_output,
 266     },
 267     { NULL }
 268 };
 269
 270 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mix);
 271
 272 AVFilter ff_vf_mix = {
 273     .name          = "mix",
 274     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Mix video inputs."),
 275     .priv_size     = sizeof(MixContext),
 276     .priv_class    = &mix_class,
 277     .query_formats = query_formats,
 278     .outputs       = outputs,
 279     .init          = init,
 280     .uninit        = uninit,
 281     .activate      = activate,
 282     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_INPUTS,
 283 };