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         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 171         kernel_arg++;
 172
 173         mem = (cl_mem)input_main->data[plane];
 174         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 175         kernel_arg++;
 176
 177         mem = (cl_mem)input_overlay->data[plane];
 178         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 179         kernel_arg++;
 180
 181         if (ctx->alpha_separate) {
 182             mem = (cl_mem)input_overlay->data[ctx->nb_planes];
 183             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_mem, &mem);
 184             kernel_arg++;
 185         }
 186
 187         x = ctx->x_position / (plane == 0 ? 1 : ctx->x_subsample);
 188         y = ctx->y_position / (plane == 0 ? 1 : ctx->y_subsample);
 189
 190         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &x);
 191         kernel_arg++;
 192         CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &y);
 193         kernel_arg++;
 194
 195         if (ctx->alpha_separate) {
 196             cl_int alpha_adj_x = plane == 0 ? 1 : ctx->x_subsample;
 197             cl_int alpha_adj_y = plane == 0 ? 1 : ctx->y_subsample;
 198
 199             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &alpha_adj_x);
 200             kernel_arg++;
 201             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel, kernel_arg, cl_int, &alpha_adj_y);
 202             kernel_arg++;
 203         }
 204
 205         err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
 206                                                     output, plane, 0);
 207         if (err < 0)
 208             goto fail;
 209
 210         cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel, 2, NULL,
 211                                      global_work, NULL, 0, NULL, NULL);
 212         if (cle != CL_SUCCESS) {
 213             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to enqueue "
 214                    "overlay kernel for plane %d: %d.\n", cle, plane);
 215             err = AVERROR(EIO);
 216             goto fail;
 217         }
 218     }
 219
 220     cle = clFinish(ctx->command_queue);
 221     if (cle != CL_SUCCESS) {
 222         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to finish "
 223                "command queue: %d.\n", cle);
 224         err = AVERROR(EIO);
 225         goto fail;
 226     }
 227
 228     err = av_frame_copy_props(output, input_main);
 229
 230     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter output: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
 231            av_get_pix_fmt_name(output->format),
 232            output->width, output->height, output->pts);
 233
 234     return ff_filter_frame(outlink, output);
 235
 236 fail:
 237     av_frame_free(&output);
 238     return err;
 239 }
 240
 241 static int overlay_opencl_config_output(AVFilterLink *outlink)
 242 {
 243     AVFilterContext *avctx = outlink->src;
 244     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 245     int err;
 246
 247     err = ff_opencl_filter_config_output(outlink);
 248     if (err < 0)
 249         return err;
 250
 251     err = ff_framesync_init_dualinput(&ctx->fs, avctx);
 252     if (err < 0)
 253         return err;
 254
 255     return ff_framesync_configure(&ctx->fs);
 256 }
 257
 258 static av_cold int overlay_opencl_init(AVFilterContext *avctx)
 259 {
 260     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 261
 262     ctx->fs.on_event = &overlay_opencl_blend;
 263
 264     return ff_opencl_filter_init(avctx);
 265 }
 266
 267 static int overlay_opencl_activate(AVFilterContext *avctx)
 268 {
 269     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 270
 271     return ff_framesync_activate(&ctx->fs);
 272 }
 273
 274 static av_cold void overlay_opencl_uninit(AVFilterContext *avctx)
 275 {
 276     OverlayOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
 277     cl_int cle;
 278
 279     if (ctx->kernel) {
 280         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel);
 281         if (cle != CL_SUCCESS)
 282             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 283                    "kernel: %d.\n", cle);
 284     }
 285
 286     if (ctx->command_queue) {
 287         cle = clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
 288         if (cle != CL_SUCCESS)
 289             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
 290                    "command queue: %d.\n", cle);
 291     }
 292
 293     ff_opencl_filter_uninit(avctx);
 294
 295     ff_framesync_uninit(&ctx->fs);
 296 }
 297
 298 #define OFFSET(x) offsetof(OverlayOpenCLContext, x)
 299 #define FLAGS (AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM)
 300 static const AVOption overlay_opencl_options[] = {
 301     { "x", "Overlay x position",
 302       OFFSET(x_position), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 303     { "y", "Overlay y position",
 304       OFFSET(y_position), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
 305     { NULL },
 306 };
 307
 308 AVFILTER_DEFINE_CLASS(overlay_opencl);
 309
 310 static const AVFilterPad overlay_opencl_inputs[] = {
 311     {
 312         .name         = "main",
 313         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 314         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 315     },
 316     {
 317         .name         = "overlay",
 318         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 319         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
 320     },
 321     { NULL }
 322 };
 323
 324 static const AVFilterPad overlay_opencl_outputs[] = {
 325     {
 326         .name          = "default",
 327         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 328         .config_props  = &overlay_opencl_config_output,
 329     },
 330     { NULL }
 331 };
 332
 333 AVFilter ff_vf_overlay_opencl = {
 334     .name            = "overlay_opencl",
 335     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Overlay one video on top of another"),
 336     .priv_size       = sizeof(OverlayOpenCLContext),
 337     .priv_class      = &overlay_opencl_class,
 338     .init            = &overlay_opencl_init,
 339     .uninit          = &overlay_opencl_uninit,
 340     .query_formats   = &ff_opencl_filter_query_formats,
 341     .activate        = &overlay_opencl_activate,
 342     .inputs          = overlay_opencl_inputs,
 343     .outputs         = overlay_opencl_outputs,
 344     .flags_internal  = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
 345 };