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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012-2013 Oka Motofumi (chikuzen.mo at gmail dot com)
   3  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (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 GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/imgutils.h"
  23 #include "libavutil/pixdesc.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "avfilter.h"
  26 #include "formats.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "video.h"
  29
  30 typedef struct NContext {
  31     const AVClass *class;
  32     int planeheight[4];
  33     int planewidth[4];
  34     int nb_planes;
  35     int threshold[4];
  36     int coordinates;
  37     uint8_t *buffer;
  38
  39     void (*filter)(uint8_t *dst, const uint8_t *p1, int width,
  40                    int threshold, const uint8_t *coordinates[], int coord);
  41 } NContext;
  42
  43 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  44 {
  45     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  46         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
  47         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
  48         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  49         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE
  50     };
  51
  52     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  53 }
  54
  55 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  56 {
  57     NContext *s = ctx->priv;
  58
  59     av_freep(&s->buffer);
  60 }
  61
  62 static inline void line_copy8(uint8_t *line, const uint8_t *srcp, int width, int mergin)
  63 {
  64     int i;
  65
  66     memcpy(line, srcp, width);
  67
  68     for (i = mergin; i > 0; i--) {
  69         line[-i] = line[i];
  70         line[width - 1 + i] = line[width - 1 - i];
  71     }
  72 }
  73
  74 static void erosion(uint8_t *dst, const uint8_t *p1, int width,
  75                     int threshold, const uint8_t *coordinates[], int coord)
  76 {
  77     int x, i;
  78
  79     for (x = 0; x < width; x++) {
  80         int min = p1[x];
  81         int limit = FFMAX(min - threshold, 0);
  82
  83         for (i = 0; i < 8; i++) {
  84             if (coord & (1 << i)) {
  85                 min = FFMIN(min, *(coordinates[i] + x));
  86             }
  87             min = FFMAX(min, limit);
  88         }
  89
  90         dst[x] = min;
  91     }
  92 }
  93
  94 static void dilation(uint8_t *dst, const uint8_t *p1, int width,
  95                      int threshold, const uint8_t *coordinates[], int coord)
  96 {
  97     int x, i;
  98
  99     for (x = 0; x < width; x++) {
 100         int max = p1[x];
 101         int limit = FFMIN(max + threshold, 255);
 102
 103         for (i = 0; i < 8; i++) {
 104             if (coord & (1 << i)) {
 105                 max = FFMAX(max, *(coordinates[i] + x));
 106             }
 107             max = FFMIN(max, limit);
 108         }
 109
 110         dst[x] = max;
 111     }
 112 }
 113
 114 static void deflate(uint8_t *dst, const uint8_t *p1, int width,
 115                     int threshold, const uint8_t *coordinates[], int coord)
 116 {
 117     int x, i;
 118
 119     for (x = 0; x < width; x++) {
 120         int sum = 0;
 121         int limit = FFMAX(p1[x] - threshold, 0);
 122
 123         for (i = 0; i < 8; sum += *(coordinates[i++] + x));
 124
 125         dst[x] = FFMAX(FFMIN(sum / 8, p1[x]), limit);
 126     }
 127 }
 128
 129 static void inflate(uint8_t *dst, const uint8_t *p1, int width,
 130                     int threshold, const uint8_t *coordinates[], int coord)
 131 {
 132     int x, i;
 133
 134     for (x = 0; x < width; x++) {
 135         int sum = 0;
 136         int limit = FFMIN(p1[x] + threshold, 255);
 137
 138         for (i = 0; i < 8; sum += *(coordinates[i++] + x));
 139
 140         dst[x] = FFMIN(FFMAX(sum / 8, p1[x]), limit);
 141     }
 142 }
 143
 144 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 145 {
 146     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 147     NContext *s = ctx->priv;
 148     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 149     int ret;
 150
 151     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->planewidth, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 152         return ret;
 153
 154     s->planeheight[1] = s->planeheight[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, desc->log2_chroma_h);
 155     s->planeheight[0] = s->planeheight[3] = inlink->h;
 156
 157     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 158     s->buffer = av_malloc(3 * (s->planewidth[0] + 32));
 159     if (!s->buffer)
 160         return AVERROR(ENOMEM);
 161
 162     if (!strcmp(ctx->filter->name, "erosion"))
 163         s->filter = erosion;
 164     else if (!strcmp(ctx->filter->name, "dilation"))
 165         s->filter = dilation;
 166     else if (!strcmp(ctx->filter->name, "deflate"))
 167         s->filter = deflate;
 168     else if (!strcmp(ctx->filter->name, "inflate"))
 169         s->filter = inflate;
 170
 171     return 0;
 172 }
 173
 174 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 175 {
 176     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 177     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 178     NContext *s = ctx->priv;
 179     AVFrame *out;
 180     int plane, y;
 181
 182     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 183     if (!out) {
 184         av_frame_free(&in);
 185         return AVERROR(ENOMEM);
 186     }
 187     av_frame_copy_props(out, in);
 188
 189     for (plane = 0; plane < s->nb_planes; plane++) {
 190         const int threshold = s->threshold[plane];
 191
 192         if (threshold) {
 193             const uint8_t *src = in->data[plane];
 194             uint8_t *dst = out->data[plane];
 195             int stride = in->linesize[plane];
 196             int height = s->planeheight[plane];
 197             int width  = s->planewidth[plane];
 198             uint8_t *p0 = s->buffer + 16;
 199             uint8_t *p1 = p0 + s->planewidth[0];
 200             uint8_t *p2 = p1 + s->planewidth[0];
 201             uint8_t *orig = p0, *end = p2;
 202
 203             line_copy8(p0, src + stride, width, 1);
 204             line_copy8(p1, src, width, 1);
 205
 206             for (y = 0; y < height; y++) {
 207                 const uint8_t *coordinates[] = { p0 - 1, p0, p0 + 1,
 208                                                  p1 - 1,     p1 + 1,
 209                                                  p2 - 1, p2, p2 + 1};
 210                 src += stride * (y < height - 1 ? 1 : -1);
 211                 line_copy8(p2, src, width, 1);
 212
 213                 s->filter(dst, p1, width, threshold, coordinates, s->coordinates);
 214
 215                 p0 = p1;
 216                 p1 = p2;
 217                 p2 = (p2 == end) ? orig: p2 + s->planewidth[0];
 218                 dst += out->linesize[plane];
 219             }
 220         } else {
 221             av_image_copy_plane(out->data[plane], out->linesize[plane],
 222                                 in->data[plane], in->linesize[plane],
 223                                 s->planewidth[plane], s->planeheight[plane]);
 224         }
 225     }
 226
 227     av_frame_free(&in);
 228     return ff_filter_frame(outlink, out);
 229 }
 230
 231 static const AVFilterPad neighbor_inputs[] = {
 232     {
 233         .name         = "default",
 234         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 235         .filter_frame = filter_frame,
 236         .config_props = config_input,
 237     },
 238     { NULL }
 239 };
 240
 241 static const AVFilterPad neighbor_outputs[] = {
 242     {
 243         .name = "default",
 244         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 245     },
 246     { NULL }
 247 };
 248
 249 #define OFFSET(x) offsetof(NContext, x)
 250 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 251
 252 #define DEFINE_NEIGHBOR_FILTER(name_, description_)          \
 253 AVFILTER_DEFINE_CLASS(name_);                                \
 254                                                              \
 255 AVFilter ff_vf_##name_ = {                                   \
 256     .name          = #name_,                                 \
 257     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL(description_),     \
 258     .priv_size     = sizeof(NContext),                       \
 259     .priv_class    = &name_##_class,                         \
 260     .uninit        = uninit,                                 \
 261     .query_formats = query_formats,                          \
 262     .inputs        = neighbor_inputs,                        \
 263     .outputs       = neighbor_outputs,                       \
 264     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC, \
 265 }
 266
 267 #if CONFIG_EROSION_FILTER
 268
 269 static const AVOption erosion_options[] = {
 270     { "threshold0",  "set threshold for 1st plane",   OFFSET(threshold[0]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 271     { "threshold1",  "set threshold for 2nd plane",   OFFSET(threshold[1]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 272     { "threshold2",  "set threshold for 3rd plane",   OFFSET(threshold[2]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 273     { "threshold3",  "set threshold for 4th plane",   OFFSET(threshold[3]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 274     { "coordinates", "set coordinates",               OFFSET(coordinates),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=255},   0, 255,   FLAGS },
 275     { NULL }
 276 };
 277
 278 DEFINE_NEIGHBOR_FILTER(erosion, "Apply erosion effect.");
 279
 280 #endif /* CONFIG_EROSION_FILTER */
 281
 282 #if CONFIG_DILATION_FILTER
 283
 284 static const AVOption dilation_options[] = {
 285     { "threshold0",  "set threshold for 1st plane",   OFFSET(threshold[0]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 286     { "threshold1",  "set threshold for 2nd plane",   OFFSET(threshold[1]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 287     { "threshold2",  "set threshold for 3rd plane",   OFFSET(threshold[2]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 288     { "threshold3",  "set threshold for 4th plane",   OFFSET(threshold[3]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 289     { "coordinates", "set coordinates",               OFFSET(coordinates),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=255},   0, 255,   FLAGS },
 290     { NULL }
 291 };
 292
 293 DEFINE_NEIGHBOR_FILTER(dilation, "Apply dilation effect.");
 294
 295 #endif /* CONFIG_DILATION_FILTER */
 296
 297 #if CONFIG_DEFLATE_FILTER
 298
 299 static const AVOption deflate_options[] = {
 300     { "threshold0", "set threshold for 1st plane",   OFFSET(threshold[0]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 301     { "threshold1", "set threshold for 2nd plane",   OFFSET(threshold[1]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 302     { "threshold2", "set threshold for 3rd plane",   OFFSET(threshold[2]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 303     { "threshold3", "set threshold for 4th plane",   OFFSET(threshold[3]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 304     { NULL }
 305 };
 306
 307 DEFINE_NEIGHBOR_FILTER(deflate, "Apply deflate effect.");
 308
 309 #endif /* CONFIG_DEFLATE_FILTER */
 310
 311 #if CONFIG_INFLATE_FILTER
 312
 313 static const AVOption inflate_options[] = {
 314     { "threshold0", "set threshold for 1st plane",   OFFSET(threshold[0]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 315     { "threshold1", "set threshold for 2nd plane",   OFFSET(threshold[1]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 316     { "threshold2", "set threshold for 3rd plane",   OFFSET(threshold[2]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 317     { "threshold3", "set threshold for 4th plane",   OFFSET(threshold[3]),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, FLAGS },
 318     { NULL }
 319 };
 320
 321 DEFINE_NEIGHBOR_FILTER(inflate, "Apply inflate effect.");
 322
 323 #endif /* CONFIG_INFLATE_FILTER */