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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003 Rich Felker
   3  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10  * (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  18  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file mpdecimate filter, ported from libmpcodecs/vf_decimate.c by
  24  * Rich Felker.
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "libavutil/pixdesc.h"
  29 #include "libavutil/timestamp.h"
  30 #include "libavcodec/me_cmp.h"
  31 #include "libavcodec/pixblockdsp.h"
  32 #include "avfilter.h"
  33 #include "internal.h"
  34 #include "formats.h"
  35 #include "video.h"
  36
  37 typedef struct {
  38     const AVClass *class;
  39     int lo, hi;                    ///< lower and higher threshold number of differences
  40                                    ///< values for 8x8 blocks
  41
  42     float frac;                    ///< threshold of changed pixels over the total fraction
  43
  44     int max_drop_count;            ///< if positive: maximum number of sequential frames to drop
  45                                    ///< if negative: minimum number of frames between two drops
  46
  47     int drop_count;                ///< if positive: number of frames sequentially dropped
  48                                    ///< if negative: number of sequential frames which were not dropped
  49
  50     int hsub, vsub;                ///< chroma subsampling values
  51     AVFrame *ref;                  ///< reference picture
  52     MECmpContext mecc;             ///< context providing optimized diff routines
  53     PixblockDSPContext pdsp;
  54     AVCodecContext *avctx;         ///< codec context required for the DSPContext
  55 } DecimateContext;
  56
  57 #define OFFSET(x) offsetof(DecimateContext, x)
  58 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  59
  60 static const AVOption mpdecimate_options[] = {
  61     { "max",  "set the maximum number of consecutive dropped frames (positive), or the minimum interval between dropped frames (negative)",
  62       OFFSET(max_drop_count), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
  63     { "hi",   "set high dropping threshold", OFFSET(hi), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=64*12}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
  64     { "lo",   "set low dropping threshold", OFFSET(lo), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=64*5}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
  65     { "frac", "set fraction dropping threshold",  OFFSET(frac), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=0.33}, 0, 1, FLAGS },
  66     { NULL }
  67 };
  68
  69 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mpdecimate);
  70
  71 /**
  72  * Return 1 if the two planes are different, 0 otherwise.
  73  */
  74 static int diff_planes(AVFilterContext *ctx,
  75                        uint8_t *cur, uint8_t *ref, int linesize,
  76                        int w, int h)
  77 {
  78     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
  79     MECmpContext *mecc = &decimate->mecc;
  80     PixblockDSPContext *pdsp = &decimate->pdsp;
  81
  82     int x, y;
  83     int d, c = 0;
  84     int t = (w/16)*(h/16)*decimate->frac;
  85     int16_t block[8*8];
  86
  87     /* compute difference for blocks of 8x8 bytes */
  88     for (y = 0; y < h-7; y += 4) {
  89         for (x = 8; x < w-7; x += 4) {
  90             pdsp->diff_pixels(block,
  91                                 cur+x+y*linesize,
  92                                 ref+x+y*linesize, linesize);
  93             d = mecc->sum_abs_dctelem(block);
  94             if (d > decimate->hi)
  95                 return 1;
  96             if (d > decimate->lo) {
  97                 c++;
  98                 if (c > t)
  99                     return 1;
 100             }
 101         }
 102     }
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 /**
 107  * Tell if the frame should be decimated, for example if it is no much
 108  * different with respect to the reference frame ref.
 109  */
 110 static int decimate_frame(AVFilterContext *ctx,
 111                           AVFrame *cur, AVFrame *ref)
 112 {
 113     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
 114     int plane;
 115
 116     if (decimate->max_drop_count > 0 &&
 117         decimate->drop_count >= decimate->max_drop_count)
 118         return 0;
 119     if (decimate->max_drop_count < 0 &&
 120         (decimate->drop_count-1) > decimate->max_drop_count)
 121         return 0;
 122
 123     for (plane = 0; ref->data[plane] && ref->linesize[plane]; plane++) {
 124         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? decimate->vsub : 0;
 125         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? decimate->hsub : 0;
 126         if (diff_planes(ctx,
 127                         cur->data[plane], ref->data[plane], ref->linesize[plane],
 128                         FF_CEIL_RSHIFT(ref->width,  hsub),
 129                         FF_CEIL_RSHIFT(ref->height, vsub)))
 130             return 0;
 131     }
 132
 133     return 1;
 134 }
 135
 136 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 137 {
 138     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
 139
 140     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "max_drop_count:%d hi:%d lo:%d frac:%f\n",
 141            decimate->max_drop_count, decimate->hi, decimate->lo, decimate->frac);
 142
 143     decimate->avctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
 144     if (!decimate->avctx)
 145         return AVERROR(ENOMEM);
 146     ff_me_cmp_init(&decimate->mecc, decimate->avctx);
 147     ff_pixblockdsp_init(&decimate->pdsp, decimate->avctx);
 148
 149     return 0;
 150 }
 151
 152 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 153 {
 154     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
 155     av_frame_free(&decimate->ref);
 156     if (decimate->avctx) {
 157         avcodec_close(decimate->avctx);
 158         av_freep(&decimate->avctx);
 159     }
 160 }
 161
 162 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 163 {
 164     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 165         AV_PIX_FMT_YUV444P,      AV_PIX_FMT_YUV422P,
 166         AV_PIX_FMT_YUV420P,      AV_PIX_FMT_YUV411P,
 167         AV_PIX_FMT_YUV410P,      AV_PIX_FMT_YUV440P,
 168         AV_PIX_FMT_YUVJ444P,     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 169         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,     AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
 170         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 171         AV_PIX_FMT_NONE
 172     };
 173
 174     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 175
 176     return 0;
 177 }
 178
 179 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 180 {
 181     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 182     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
 183     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 184     decimate->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 185     decimate->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *cur)
 191 {
 192     DecimateContext *decimate = inlink->dst->priv;
 193     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 194     int ret;
 195
 196     if (decimate->ref && decimate_frame(inlink->dst, cur, decimate->ref)) {
 197         decimate->drop_count = FFMAX(1, decimate->drop_count+1);
 198     } else {
 199         av_frame_free(&decimate->ref);
 200         decimate->ref = cur;
 201         decimate->drop_count = FFMIN(-1, decimate->drop_count-1);
 202
 203         if (ret = ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(cur)) < 0)
 204             return ret;
 205     }
 206
 207     av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG,
 208            "%s pts:%s pts_time:%s drop_count:%d\n",
 209            decimate->drop_count > 0 ? "drop" : "keep",
 210            av_ts2str(cur->pts), av_ts2timestr(cur->pts, &inlink->time_base),
 211            decimate->drop_count);
 212
 213     if (decimate->drop_count > 0)
 214         av_frame_free(&cur);
 215
 216     return 0;
 217 }
 218
 219 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 220 {
 221     DecimateContext *decimate = outlink->src->priv;
 222     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 223     int ret;
 224
 225     do {
 226         ret = ff_request_frame(inlink);
 227     } while (decimate->drop_count > 0 && ret >= 0);
 228
 229     return ret;
 230 }
 231
 232 static const AVFilterPad mpdecimate_inputs[] = {
 233     {
 234         .name         = "default",
 235         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 236         .config_props = config_input,
 237         .filter_frame = filter_frame,
 238     },
 239     { NULL }
 240 };
 241
 242 static const AVFilterPad mpdecimate_outputs[] = {
 243     {
 244         .name          = "default",
 245         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 246         .request_frame = request_frame,
 247     },
 248     { NULL }
 249 };
 250
 251 AVFilter ff_vf_mpdecimate = {
 252     .name          = "mpdecimate",
 253     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Remove near-duplicate frames."),
 254     .init          = init,
 255     .uninit        = uninit,
 256     .priv_size     = sizeof(DecimateContext),
 257     .priv_class    = &mpdecimate_class,
 258     .query_formats = query_formats,
 259     .inputs        = mpdecimate_inputs,
 260     .outputs       = mpdecimate_outputs,
 261 };