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

   1 /*
   2  * copyright (c) 2008 vmrsss
   3  * copyright (c) 2009 Stefano Sabatini
   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 /**
  23  * @file
  24  * video padding filter and color source
  25  */
  26
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "parseutils.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "libavutil/colorspace.h"
  31 #include "libavcore/imgutils.h"
  32 #include "libavcore/parseutils.h"
  33
  34 enum { RED = 0, GREEN, BLUE, ALPHA };
  35
  36 static int fill_line_with_color(uint8_t *line[4], int line_step[4], int w, uint8_t color[4],
  37                                 enum PixelFormat pix_fmt, uint8_t rgba_color[4], int *is_packed_rgba)
  38 {
  39     uint8_t rgba_map[4] = {0};
  40     int i;
  41     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt];
  42     int hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
  43
  44     *is_packed_rgba = 1;
  45     switch (pix_fmt) {
  46     case PIX_FMT_ARGB:  rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[RED  ] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[BLUE ] = 3; break;
  47     case PIX_FMT_ABGR:  rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[BLUE ] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[RED  ] = 3; break;
  48     case PIX_FMT_RGBA:
  49     case PIX_FMT_RGB24: rgba_map[RED  ] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[BLUE ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
  50     case PIX_FMT_BGRA:
  51     case PIX_FMT_BGR24: rgba_map[BLUE ] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[RED  ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
  52     default:
  53         *is_packed_rgba = 0;
  54     }
  55
  56     if (*is_packed_rgba) {
  57         line_step[0] = (av_get_bits_per_pixel(pix_desc))>>3;
  58         for (i = 0; i < 4; i++)
  59             color[rgba_map[i]] = rgba_color[i];
  60
  61         line[0] = av_malloc(w * line_step[0]);
  62         for (i = 0; i < w; i++)
  63             memcpy(line[0] + i * line_step[0], color, line_step[0]);
  64     } else {
  65         int plane;
  66
  67         color[RED  ] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2]);
  68         color[GREEN] = RGB_TO_U_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
  69         color[BLUE ] = RGB_TO_V_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
  70         color[ALPHA] = rgba_color[3];
  71
  72         for (plane = 0; plane < 4; plane++) {
  73             int line_size;
  74             int hsub1 = (plane == 1 || plane == 2) ? hsub : 0;
  75
  76             line_step[plane] = 1;
  77             line_size = (w >> hsub1) * line_step[plane];
  78             line[plane] = av_malloc(line_size);
  79             memset(line[plane], color[plane], line_size);
  80         }
  81     }
  82
  83     return 0;
  84 }
  85
  86 static void draw_rectangle(AVFilterBufferRef *outpic, uint8_t *line[4], int line_step[4],
  87                            int hsub, int vsub, int x, int y, int w, int h)
  88 {
  89     int i, plane;
  90     uint8_t *p;
  91
  92     for (plane = 0; plane < 4 && outpic->data[plane]; plane++) {
  93         int hsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? hsub : 0;
  94         int vsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? vsub : 0;
  95
  96         p = outpic->data[plane] + (y >> vsub1) * outpic->linesize[plane];
  97         for (i = 0; i < (h >> vsub1); i++) {
  98             memcpy(p + (x >> hsub1) * line_step[plane], line[plane], (w >> hsub1) * line_step[plane]);
  99             p += outpic->linesize[plane];
 100         }
 101     }
 102 }
 103
 104 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 105 {
 106     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 107         PIX_FMT_ARGB,         PIX_FMT_RGBA,
 108         PIX_FMT_ABGR,         PIX_FMT_BGRA,
 109         PIX_FMT_RGB24,        PIX_FMT_BGR24,
 110
 111         PIX_FMT_YUV444P,      PIX_FMT_YUV422P,
 112         PIX_FMT_YUV420P,      PIX_FMT_YUV411P,
 113         PIX_FMT_YUV410P,      PIX_FMT_YUV440P,
 114         PIX_FMT_YUVJ444P,     PIX_FMT_YUVJ422P,
 115         PIX_FMT_YUVJ420P,     PIX_FMT_YUVJ440P,
 116         PIX_FMT_YUVA420P,
 117
 118         PIX_FMT_NONE
 119     };
 120
 121     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 122     return 0;
 123 }
 124
 125 #if CONFIG_PAD_FILTER
 126
 127 typedef struct {
 128     int w, h;               ///< output dimensions, a value of 0 will result in the input size
 129     int x, y;               ///< offsets of the input area with respect to the padded area
 130     int in_w, in_h;         ///< width and height for the padded input video, which has to be aligned to the chroma values in order to avoid chroma issues
 131
 132     uint8_t color[4];       ///< color expressed either in YUVA or RGBA colorspace for the padding area
 133     uint8_t *line[4];
 134     int      line_step[4];
 135     int hsub, vsub;         ///< chroma subsampling values
 136 } PadContext;
 137
 138 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 139 {
 140     PadContext *pad = ctx->priv;
 141     char color_string[128] = "black";
 142
 143     if (args)
 144         sscanf(args, "%d:%d:%d:%d:%s", &pad->w, &pad->h, &pad->x, &pad->y, color_string);
 145
 146     if (av_parse_color(pad->color, color_string, ctx) < 0)
 147         return AVERROR(EINVAL);
 148
 149     /* sanity check params */
 150     if (pad->w < 0 || pad->h < 0) {
 151         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Negative size values are not acceptable.\n");
 152         return AVERROR(EINVAL);
 153     }
 154
 155     return 0;
 156 }
 157
 158 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 159 {
 160     PadContext *pad = ctx->priv;
 161     int i;
 162
 163     for (i = 0; i < 4; i++) {
 164         av_freep(&pad->line[i]);
 165         pad->line_step[i] = 0;
 166     }
 167 }
 168
 169 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 170 {
 171     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 172     PadContext *pad = ctx->priv;
 173     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
 174     uint8_t rgba_color[4];
 175     int is_packed_rgba;
 176
 177     pad->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 178     pad->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 179
 180     if (!pad->w)
 181         pad->w = inlink->w;
 182     if (!pad->h)
 183         pad->h = inlink->h;
 184
 185     pad->w &= ~((1 << pad->hsub) - 1);
 186     pad->h &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
 187     pad->x &= ~((1 << pad->hsub) - 1);
 188     pad->y &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
 189
 190     pad->in_w = inlink->w & ~((1 << pad->hsub) - 1);
 191     pad->in_h = inlink->h & ~((1 << pad->vsub) - 1);
 192
 193     memcpy(rgba_color, pad->color, sizeof(rgba_color));
 194     fill_line_with_color(pad->line, pad->line_step, pad->w, pad->color,
 195                          inlink->format, rgba_color, &is_packed_rgba);
 196
 197     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d x:%d y:%d color:0x%02X%02X%02X%02X[%s]\n",
 198            pad->w, pad->h, pad->x, pad->y,
 199            pad->color[0], pad->color[1], pad->color[2], pad->color[3],
 200            is_packed_rgba ? "rgba" : "yuva");
 201
 202     if (pad->x <  0 || pad->y <  0                      ||
 203         pad->w <= 0 || pad->h <= 0                      ||
 204         (unsigned)pad->x + (unsigned)inlink->w > pad->w ||
 205         (unsigned)pad->y + (unsigned)inlink->h > pad->h) {
 206         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 207                "Input area %d:%d:%d:%d not within the padded area 0:0:%d:%d or zero-sized\n",
 208                pad->x, pad->y, pad->x + inlink->w, pad->y + inlink->h, pad->w, pad->h);
 209         return AVERROR(EINVAL);
 210     }
 211
 212     return 0;
 213 }
 214
 215 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 216 {
 217     PadContext *pad = outlink->src->priv;
 218
 219     outlink->w = pad->w;
 220     outlink->h = pad->h;
 221     return 0;
 222 }
 223
 224 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int perms, int w, int h)
 225 {
 226     PadContext *pad = inlink->dst->priv;
 227
 228     AVFilterBufferRef *picref = avfilter_get_video_buffer(inlink->dst->outputs[0], perms,
 229                                                        w + (pad->w - pad->in_w),
 230                                                        h + (pad->h - pad->in_h));
 231     int plane;
 232
 233     for (plane = 0; plane < 4 && picref->data[plane]; plane++) {
 234         int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
 235         int vsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->vsub : 0;
 236
 237         picref->data[plane] += (pad->x >> hsub) * pad->line_step[plane] +
 238             (pad->y >> vsub) * picref->linesize[plane];
 239     }
 240
 241     return picref;
 242 }
 243
 244 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
 245 {
 246     PadContext *pad = inlink->dst->priv;
 247     AVFilterBufferRef *outpicref = avfilter_ref_buffer(inpicref, ~0);
 248     int plane;
 249
 250     inlink->dst->outputs[0]->out_buf = outpicref;
 251
 252     for (plane = 0; plane < 4 && outpicref->data[plane]; plane++) {
 253         int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
 254         int vsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->vsub : 0;
 255
 256         outpicref->data[plane] -= (pad->x >> hsub) * pad->line_step[plane] +
 257             (pad->y >> vsub) * outpicref->linesize[plane];
 258     }
 259
 260     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], outpicref);
 261 }
 262
 263 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 264 {
 265     avfilter_end_frame(link->dst->outputs[0]);
 266     avfilter_unref_buffer(link->cur_buf);
 267 }
 268
 269 static void draw_send_bar_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir, int before_slice)
 270 {
 271     PadContext *pad = link->dst->priv;
 272     int bar_y, bar_h = 0;
 273
 274     if        (slice_dir * before_slice ==  1 && y == pad->y) {
 275         /* top bar */
 276         bar_y = 0;
 277         bar_h = pad->y;
 278     } else if (slice_dir * before_slice == -1 && (y + h) == (pad->y + pad->in_h)) {
 279         /* bottom bar */
 280         bar_y = pad->y + pad->in_h;
 281         bar_h = pad->h - pad->in_h - pad->y;
 282     }
 283
 284     if (bar_h) {
 285         draw_rectangle(link->dst->outputs[0]->out_buf,
 286                        pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
 287                        0, bar_y, pad->w, bar_h);
 288         avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], bar_y, bar_h, slice_dir);
 289     }
 290 }
 291
 292 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 293 {
 294     PadContext *pad = link->dst->priv;
 295     AVFilterBufferRef *outpic = link->dst->outputs[0]->out_buf;
 296
 297     y += pad->y;
 298
 299     y &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
 300     h &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
 301
 302     if (!h)
 303         return;
 304     draw_send_bar_slice(link, y, h, slice_dir, 1);
 305
 306     /* left border */
 307     draw_rectangle(outpic, pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
 308                    0, y, pad->x, h);
 309     /* right border */
 310     draw_rectangle(outpic, pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
 311                    pad->x + pad->in_w, y, pad->w - pad->x - pad->in_w, h);
 312     avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], y, h, slice_dir);
 313
 314     draw_send_bar_slice(link, y, h, slice_dir, -1);
 315 }
 316
 317 AVFilter avfilter_vf_pad = {
 318     .name          = "pad",
 319     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Pad input image to width:height[:x:y[:color]] (default x and y: 0, default color: black)."),
 320
 321     .priv_size     = sizeof(PadContext),
 322     .init          = init,
 323     .uninit        = uninit,
 324     .query_formats = query_formats,
 325
 326     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 327                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 328                                     .config_props     = config_input,
 329                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
 330                                     .start_frame      = start_frame,
 331                                     .draw_slice       = draw_slice,
 332                                     .end_frame        = end_frame, },
 333                                   { .name = NULL}},
 334
 335     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 336                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 337                                     .config_props     = config_output, },
 338                                   { .name = NULL}},
 339 };
 340
 341 #endif /* CONFIG_PAD_FILTER */
 342
 343 #if CONFIG_COLOR_FILTER
 344
 345 typedef struct {
 346     int w, h;
 347     uint8_t color[4];
 348     AVRational time_base;
 349     uint8_t *line[4];
 350     int      line_step[4];
 351     int hsub, vsub;         ///< chroma subsampling values
 352     uint64_t pts;
 353 } ColorContext;
 354
 355 static av_cold int color_init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 356 {
 357     ColorContext *color = ctx->priv;
 358     char color_string[128] = "black";
 359     char frame_size  [128] = "320x240";
 360     char frame_rate  [128] = "25";
 361     AVRational frame_rate_q;
 362     int ret;
 363
 364     if (args)
 365         sscanf(args, "%127[^:]:%127[^:]:%127s", color_string, frame_size, frame_rate);
 366
 367     if (av_parse_video_size(&color->w, &color->h, frame_size) < 0) {
 368         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: %s\n", frame_size);
 369         return AVERROR(EINVAL);
 370     }
 371
 372     if (av_parse_video_rate(&frame_rate_q, frame_rate) < 0 ||
 373         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
 374         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: %s\n", frame_rate);
 375         return AVERROR(EINVAL);
 376     }
 377     color->time_base.num = frame_rate_q.den;
 378     color->time_base.den = frame_rate_q.num;
 379
 380     if ((ret = av_parse_color(color->color, color_string, ctx)) < 0)
 381         return ret;
 382
 383     return 0;
 384 }
 385
 386 static av_cold void color_uninit(AVFilterContext *ctx)
 387 {
 388     ColorContext *color = ctx->priv;
 389     int i;
 390
 391     for (i = 0; i < 4; i++) {
 392         av_freep(&color->line[i]);
 393         color->line_step[i] = 0;
 394     }
 395 }
 396
 397 static int color_config_props(AVFilterLink *inlink)
 398 {
 399     AVFilterContext *ctx = inlink->src;
 400     ColorContext *color = ctx->priv;
 401     uint8_t rgba_color[4];
 402     int is_packed_rgba;
 403     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
 404
 405     color->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 406     color->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 407
 408     color->w &= ~((1 << color->hsub) - 1);
 409     color->h &= ~((1 << color->vsub) - 1);
 410     if (av_image_check_size(color->w, color->h, 0, ctx) < 0)
 411         return AVERROR(EINVAL);
 412
 413     memcpy(rgba_color, color->color, sizeof(rgba_color));
 414     fill_line_with_color(color->line, color->line_step, color->w, color->color,
 415                          inlink->format, rgba_color, &is_packed_rgba);
 416
 417     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d r:%d/%d color:0x%02x%02x%02x%02x[%s]\n",
 418            color->w, color->h, color->time_base.den, color->time_base.num,
 419            color->color[0], color->color[1], color->color[2], color->color[3],
 420            is_packed_rgba ? "rgba" : "yuva");
 421     inlink->w = color->w;
 422     inlink->h = color->h;
 423
 424     return 0;
 425 }
 426
 427 static int color_request_frame(AVFilterLink *link)
 428 {
 429     ColorContext *color = link->src->priv;
 430     AVFilterBufferRef *picref = avfilter_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE, color->w, color->h);
 431     picref->video->pixel_aspect = (AVRational) {1, 1};
 432     picref->pts                 = av_rescale_q(color->pts++, color->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
 433     picref->pos                 = 0;
 434
 435     avfilter_start_frame(link, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 436     draw_rectangle(picref,
 437                    color->line, color->line_step, color->hsub, color->vsub,
 438                    0, 0, color->w, color->h);
 439     avfilter_draw_slice(link, 0, color->h, 1);
 440     avfilter_end_frame(link);
 441     avfilter_unref_buffer(picref);
 442
 443     return 0;
 444 }
 445
 446 AVFilter avfilter_vsrc_color = {
 447     .name        = "color",
 448     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Provide an uniformly colored input, syntax is: [color[:size[:rate]]]"),
 449
 450     .priv_size = sizeof(ColorContext),
 451     .init      = color_init,
 452     .uninit    = color_uninit,
 453
 454     .query_formats = query_formats,
 455
 456     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 457
 458     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name            = "default",
 459                                     .type            = CODEC_TYPE_VIDEO,
 460                                     .request_frame   = color_request_frame,
 461                                     .config_props    = color_config_props },
 462                                   { .name = NULL}},
 463 };
 464
 465 #endif /* CONFIG_COLOR_FILTER */