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     if (!ctx->command_queue) {
 104         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create OpenCL "
 105                "command queue: %d.\n", cle);
 106         err = AVERROR(EIO);
 107         goto fail;
 108     }
 109
 110     ctx->kernel = clCreateKernel(ctx->ocf.program, kernel, &cle);
 111     if (!ctx->kernel) {
 112         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create kernel: %d.\n", cle);
 113         err = AVERROR(EIO);
 114         goto fail;
 115     }
 116
 117     ctx->initialised = 1;
 118     return 0;
 119
 120 fail:
 121     if (ctx->command_queue)
 122         clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
 123     if (ctx->kernel)
 124         clReleaseKernel(ctx->kernel);
 125     return err;
 126 }
 127
 128 static int overlay_opencl_blend(FFFrameSync *fs)
 129 {
 130     AVFilterContext    *avctx = fs->parent;
 131     AVFilterLink     *outlink = avctx->outputs[0];
 132     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 133     AVFrame *input_main, *input_overlay;
 134     AVFrame *output;
 135     cl_mem mem;
 136     cl_int cle, x, y;
 137     size_t global_work[2];
 138     int kernel_arg = 0;
 139     int err, plane;
 140
 141     err = ff_framesync_get_frame(fs, 0, &input_main, 0);
 142     if (err < 0)
 143         return err;
 144     err = ff_framesync_get_frame(fs, 1, &input_overlay, 0);
 145     if (err < 0)
 146         return err;
 147
 148     if (!ctx->initialised) {
 149         AVHWFramesContext *main_fc =
 150             (AVHWFramesContext*)input_main->hw_frames_ctx->data;
 151         AVHWFramesContext *overlay_fc =
 152             (AVHWFramesContext*)input_overlay->hw_frames_ctx->data;
 153
 154         err = overlay_opencl_load(avctx, main_fc->sw_format,
 155                                   overlay_fc->sw_format);
 156         if (err < 0)
 157             return err;
 158     }
 159
 160     output = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 161     if (!output) {
 162         err = AVERROR(ENOMEM);
 163         goto fail;
 164     }
 165
 166     for (plane = 0; plane < ctx->nb_planes; plane++) {
 167         kernel_arg = 0;
 168
 169         mem = (cl_mem)output->data[plane];
 170         cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_mem), &mem);
 171         if (cle != CL_SUCCESS)
 172             goto fail_kernel_arg;
 173
 174         mem = (cl_mem)input_main->data[plane];
 175         cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_mem), &mem);
 176         if (cle != CL_SUCCESS)
 177             goto fail_kernel_arg;
 178
 179         mem = (cl_mem)input_overlay->data[plane];
 180         cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_mem), &mem);
 181         if (cle != CL_SUCCESS)
 182             goto fail_kernel_arg;
 183
 184         if (ctx->alpha_separate) {
 185             mem = (cl_mem)input_overlay->data[ctx->nb_planes];
 186             cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_mem), &mem);
 187             if (cle != CL_SUCCESS)
 188                 goto fail_kernel_arg;
 189         }
 190
 191         x = ctx->x_position / (plane == 0 ? 1 : ctx->x_subsample);
 192         y = ctx->y_position / (plane == 0 ? 1 : ctx->y_subsample);
 193
 194         cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_int), &x);
 195         if (cle != CL_SUCCESS)
 196             goto fail_kernel_arg;
 197         cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_int), &y);
 198         if (cle != CL_SUCCESS)
 199             goto fail_kernel_arg;
 200
 201         if (ctx->alpha_separate) {
 202             cl_int alpha_adj_x = plane == 0 ? 1 : ctx->x_subsample;
 203             cl_int alpha_adj_y = plane == 0 ? 1 : ctx->y_subsample;
 204
 205             cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_int), &alpha_adj_x);
 206             if (cle != CL_SUCCESS)
 207                 goto fail_kernel_arg;
 208             cle = clSetKernelArg(ctx->kernel, kernel_arg++, sizeof(cl_int), &alpha_adj_y);
 209             if (cle != CL_SUCCESS)
 210                 goto fail_kernel_arg;
 211         }
 212
 213         err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
 214                                                     output, plane, 0);
 215         if (err < 0)
 216             goto fail;
 217
 218         cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel, 2, NULL,
 219                                      global_work, NULL, 0, NULL, NULL);
 220         if (cle != CL_SUCCESS) {
 221             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to enqueue "
 222                    "overlay kernel for plane %d: %d.\n", cle, plane);
 223             err = AVERROR(EIO);
 224             goto fail;
 225         }
 226     }
 227
 228     cle = clFinish(ctx->command_queue);
 229     if (cle != CL_SUCCESS) {
 230         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to finish "
 231                "command queue: %d.\n", cle);
 232         err = AVERROR(EIO);
 233         goto fail;
 234     }
 235
 236     err = av_frame_copy_props(output, input_main);
 237
 238     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter output: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
 239            av_get_pix_fmt_name(output->format),
 240            output->width, output->height, output->pts);
 241
 242     return ff_filter_frame(outlink, output);
 243
 244 fail_kernel_arg:
 245     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to set kernel arg %d: %d.\n",
 246            kernel_arg, cle);
 247     err = AVERROR(EIO);
 248 fail:
 249     av_frame_free(&output);
 250     return err;
 251 }
 252
 253 static int overlay_opencl_config_output(AVFilterLink *outlink)
 254 {
 255     AVFilterContext *avctx = outlink->src;
 256     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 257     int err;
 258
 259     err = ff_opencl_filter_config_output(outlink);
 260     if (err < 0)
 261         return err;
 262
 263     err = ff_framesync_init_dualinput(&ctx->fs, avctx);
 264     if (err < 0)
 265         return err;
 266
 267     return ff_framesync_configure(&ctx->fs);
 268 }
 269
 270 static av_cold int overlay_opencl_init(AVFilterContext *avctx)
 271 {
 272     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 273
 274     ctx->fs.on_event = &overlay_opencl_blend;
 275
 276     return ff_opencl_filter_init(avctx);
 277 }
 278
 279 static int overlay_opencl_activate(AVFilterContext *avctx)
 280 {
 281     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 282
 283     return ff_framesync_activate(&ctx->fs);
 284 }
 285
 286 static av_cold void overlay_opencl_uninit(AVFilterContext *avctx)
 287 {
 288     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 289     cl_int cle;
 290
 291     if (ctx->kernel) {
 292         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel);
 293         if (cle != CL_SUCCESS)
 294             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 295                    "kernel: %d.\n", cle);
 296     }
 297
 298     if (ctx->command_queue) {
 299         cle = clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
 300         if (cle != CL_SUCCESS)
 301             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 302                    "command queue: %d.\n", cle);
 303     }
 304
 305     ff_opencl_filter_uninit(avctx);
 306
 307     ff_framesync_uninit(&ctx->fs);
 308 }
 309
 310 #define OFFSET(x) offsetof(OverlayOpenCLContext, x)
 311 #define FLAGS (AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM)
 312 static const AVOption overlay_opencl_options[] = {
 313     { "x", "Overlay x position",
 314       OFFSET(x_position), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 315     { "y", "Overlay y position",
 316       OFFSET(y_position), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 317     { NULL },
 318 };
 319
 320 AVFILTER_DEFINE_CLASS(overlay_opencl);
 321
 322 static const AVFilterPad overlay_opencl_inputs[] = {
 323     {
 324         .name         = "main",
 325         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 326         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 327     },
 328     {
 329         .name         = "overlay",
 330         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 331         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 332     },
 333     { NULL }
 334 };
 335
 336 static const AVFilterPad overlay_opencl_outputs[] = {
 337     {
 338         .name          = "default",
 339         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 340         .config_props  = &overlay_opencl_config_output,
 341     },
 342     { NULL }
 343 };
 344
 345 AVFilter ff_vf_overlay_opencl = {
 346     .name            = "overlay_opencl",
 347     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Overlay one video on top of another"),
 348     .priv_size       = sizeof(OverlayOpenCLContext),
 349     .priv_class      = &overlay_opencl_class,
 350     .init            = &overlay_opencl_init,
 351     .uninit          = &overlay_opencl_uninit,
 352     .query_formats   = &ff_opencl_filter_query_formats,
 353     .activate        = &overlay_opencl_activate,
 354     .inputs          = overlay_opencl_inputs,
 355     .outputs         = overlay_opencl_outputs,
 356     .flags_internal  = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
 357 };