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