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

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "libavutil/log.h"
  20 #include "libavutil/mem.h"
  21 #include "libavutil/opt.h"
  22 #include "libavutil/pixdesc.h"
  23
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "framesync.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "opencl.h"
  28 #include "opencl_source.h"
  29 #include "video.h"
  30
  31 typedef struct OverlayOpenCLContext {
  32     OpenCLFilterContext ocf;
  33
  34     int              initialised;
  35     cl_kernel        kernel;
  36     cl_command_queue command_queue;
  37
  38     FFFrameSync      fs;
  39
  40     int              nb_planes;
  41     int              x_subsample;
  42     int              y_subsample;
  43     int              alpha_separate;
  44
  45     int              x_position;
  46     int              y_position;
  47 } OverlayOpenCLContext;
  48
  49 static int overlay_opencl_load(AVFilterContext *avctx,
  50                                enum AVPixelFormat main_format,
  51                                enum AVPixelFormat overlay_format)
  52 {
  53     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
  54     cl_int cle;
  55     const char *source = ff_opencl_source_overlay;
  56     const char *kernel;
  57     const AVPixFmtDescriptor *main_desc, *overlay_desc;
  58     int err, i, main_planes, overlay_planes;
  59
  60     main_desc    = av_pix_fmt_desc_get(main_format);
  61     overlay_desc = av_pix_fmt_desc_get(overlay_format);
  62
  63     main_planes = overlay_planes = 0;
  64     for (i = 0; i < main_desc->nb_components; i++)
  65         main_planes = FFMAX(main_planes,
  66                             main_desc->comp[i].plane + 1);
  67     for (i = 0; i < overlay_desc->nb_components; i++)
  68         overlay_planes = FFMAX(overlay_planes,
  69                                overlay_desc->comp[i].plane + 1);
  70
  71     ctx->nb_planes = main_planes;
  72     ctx->x_subsample = 1 << main_desc->log2_chroma_w;
  73     ctx->y_subsample = 1 << main_desc->log2_chroma_h;
  74
  75     if (ctx->x_position % ctx->x_subsample ||
  76         ctx->y_position % ctx->y_subsample) {
  77         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: overlay position (%d, %d) "
  78                "does not match subsampling (%d, %d).\n",
  79                ctx->x_position, ctx->y_position,
  80                ctx->x_subsample, ctx->y_subsample);
  81     }
  82
  83     if (main_planes == overlay_planes) {
  84         if (main_desc->nb_components == overlay_desc->nb_components)
  85             kernel = "overlay_no_alpha";
  86         else
  87             kernel = "overlay_internal_alpha";
  88         ctx->alpha_separate = 0;
  89     } else {
  90         kernel = "overlay_external_alpha";
  91         ctx->alpha_separate = 1;
  92     }
  93
  94     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using kernel %s.\n", kernel);
  95
  96     err = ff_opencl_filter_load_program(avctx, &source, 1);
  97     if (err < 0)
  98         goto fail;
  99
 100     ctx->command_queue = clCreateCommandQueue(ctx->ocf.hwctx->context,
 101                                               ctx->ocf.hwctx->device_id,
 102                                               0, &cle);
 103     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create OpenCL "
 104                      "command queue %d.\n", cle);
 105
 106     ctx->kernel = clCreateKernel(ctx->ocf.program, kernel, &cle);
 107     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create kernel %d.\n", cle);
 108
 109     ctx->initialised = 1;
 110     return 0;
 111
 112 fail:
 113     if (ctx->command_queue)
 114         clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
 115     if (ctx->kernel)
 116         clReleaseKernel(ctx->kernel);
 117     return err;
 118 }
 119
 120 static int overlay_opencl_blend(FFFrameSync *fs)
 121 {
 122     AVFilterContext    *avctx = fs->parent;
 123     AVFilterLink     *outlink = avctx->outputs[0];
 124     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 125     AVFrame *input_main, *input_overlay;
 126     AVFrame *output;
 127     cl_mem mem;
 128     cl_int cle, x, y;
 129     size_t global_work[2];
 130     int kernel_arg = 0;
 131     int err, plane;
 132
 133     err = ff_framesync_get_frame(fs, 0, &input_main, 0);
 134     if (err < 0)
 135         return err;
 136     err = ff_framesync_get_frame(fs, 1, &input_overlay, 0);
 137     if (err < 0)
 138         return err;
 139
 140     if (!ctx->initialised) {
 141         AVHWFramesContext *main_fc =
 142             (AVHWFramesContext*)input_main->hw_frames_ctx->data;
 143         AVHWFramesContext *overlay_fc =
 144             (AVHWFramesContext*)input_overlay->hw_frames_ctx->data;
 145
 146         err = overlay_opencl_load(avctx, main_fc->sw_format,
 147                                   overlay_fc->sw_format);
 148         if (err < 0)
 149             return err;
 150     }
 151
 152     output = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 153     if (!output) {
 154         err = AVERROR(ENOMEM);
 155         goto fail;
 156     }
 157
 158     for (plane = 0; plane < ctx->nb_planes; plane++) {
 159         kernel_arg = 0;
 160
 161         mem = (cl_mem)output->data[plane];
 162         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 163         kernel_arg++;
 164
 165         mem = (cl_mem)input_main->data[plane];
 166         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 167         kernel_arg++;
 168
 169         mem = (cl_mem)input_overlay->data[plane];
 170         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 171         kernel_arg++;
 172
 173         if (ctx->alpha_separate) {
 174             mem = (cl_mem)input_overlay->data[ctx->nb_planes];
 175             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 176             kernel_arg++;
 177         }
 178
 179         x = ctx->x_position / (plane == 0 ? 1 : ctx->x_subsample);
 180         y = ctx->y_position / (plane == 0 ? 1 : ctx->y_subsample);
 181
 182         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &x);
 183         kernel_arg++;
 184         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &y);
 185         kernel_arg++;
 186
 187         if (ctx->alpha_separate) {
 188             cl_int alpha_adj_x = plane == 0 ? 1 : ctx->x_subsample;
 189             cl_int alpha_adj_y = plane == 0 ? 1 : ctx->y_subsample;
 190
 191             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &alpha_adj_x);
 192             kernel_arg++;
 193             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &alpha_adj_y);
 194             kernel_arg++;
 195         }
 196
 197         err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
 198                                                     output, plane, 0);
 199         if (err < 0)
 200             goto fail;
 201
 202         cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel, 2, NULL,
 203                                      global_work, NULL, 0, NULL, NULL);
 204         CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to enqueue overlay kernel "
 205                          "for plane %d: %d.\n", plane, cle);
 206     }
 207
 208     cle = clFinish(ctx->command_queue);
 209     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to finish command queue: %d.\n", cle);
 210
 211     err = av_frame_copy_props(output, input_main);
 212
 213     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter output: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
 214            av_get_pix_fmt_name(output->format),
 215            output->width, output->height, output->pts);
 216
 217     return ff_filter_frame(outlink, output);
 218
 219 fail:
 220     av_frame_free(&output);
 221     return err;
 222 }
 223
 224 static int overlay_opencl_config_output(AVFilterLink *outlink)
 225 {
 226     AVFilterContext *avctx = outlink->src;
 227     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 228     int err;
 229
 230     err = ff_opencl_filter_config_output(outlink);
 231     if (err < 0)
 232         return err;
 233
 234     err = ff_framesync_init_dualinput(&ctx->fs, avctx);
 235     if (err < 0)
 236         return err;
 237
 238     return ff_framesync_configure(&ctx->fs);
 239 }
 240
 241 static av_cold int overlay_opencl_init(AVFilterContext *avctx)
 242 {
 243     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 244
 245     ctx->fs.on_event = &overlay_opencl_blend;
 246
 247     return ff_opencl_filter_init(avctx);
 248 }
 249
 250 static int overlay_opencl_activate(AVFilterContext *avctx)
 251 {
 252     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 253
 254     return ff_framesync_activate(&ctx->fs);
 255 }
 256
 257 static av_cold void overlay_opencl_uninit(AVFilterContext *avctx)
 258 {
 259     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 260     cl_int cle;
 261
 262     if (ctx->kernel) {
 263         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel);
 264         if (cle != CL_SUCCESS)
 265             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 266                    "kernel: %d.\n", cle);
 267     }
 268
 269     if (ctx->command_queue) {
 270         cle = clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
 271         if (cle != CL_SUCCESS)
 272             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 273                    "command queue: %d.\n", cle);
 274     }
 275
 276     ff_opencl_filter_uninit(avctx);
 277
 278     ff_framesync_uninit(&ctx->fs);
 279 }
 280
 281 #define OFFSET(x) offsetof(OverlayOpenCLContext, x)
 282 #define FLAGS (AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM)
 283 static const AVOption overlay_opencl_options[] = {
 284     { "x", "Overlay x position",
 285       OFFSET(x_position), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 286     { "y", "Overlay y position",
 287       OFFSET(y_position), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 288     { NULL },
 289 };
 290
 291 AVFILTER_DEFINE_CLASS(overlay_opencl);
 292
 293 static const AVFilterPad overlay_opencl_inputs[] = {
 294     {
 295         .name         = "main",
 296         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 297         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 298     },
 299     {
 300         .name         = "overlay",
 301         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 302         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 303     },
 304     { NULL }
 305 };
 306
 307 static const AVFilterPad overlay_opencl_outputs[] = {
 308     {
 309         .name          = "default",
 310         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 311         .config_props  = &overlay_opencl_config_output,
 312     },
 313     { NULL }
 314 };
 315
 316 AVFilter ff_vf_overlay_opencl = {
 317     .name            = "overlay_opencl",
 318     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Overlay one video on top of another"),
 319     .priv_size       = sizeof(OverlayOpenCLContext),
 320     .priv_class      = &overlay_opencl_class,
 321     .init            = &overlay_opencl_init,
 322     .uninit          = &overlay_opencl_uninit,
 323     .query_formats   = &ff_opencl_filter_query_formats,
 324     .activate        = &overlay_opencl_activate,
 325     .inputs          = overlay_opencl_inputs,
 326     .outputs         = overlay_opencl_outputs,
 327     .flags_internal  = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
 328 };