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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include "libavutil/attributes.h"
  22 #include "libavutil/common.h"
  23 #include "libavutil/eval.h"
  24 #include "libavutil/imgutils.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "libavutil/pixdesc.h"
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "formats.h"
  29 #include "internal.h"
  30 #include "video.h"
  31
  32 static const char *const var_names[] = {
  33     "w",        ///< width of the input video
  34     "h",        ///< height of the input video
  35     "val",      ///< input value for the pixel
  36     "ymin",
  37     "umin",
  38     "vmin",
  39     "amin",
  40     "ymax",
  41     "umax",
  42     "vmax",
  43     "amax",
  44     NULL
  45 };
  46
  47 enum var_name {
  48     VAR_W,
  49     VAR_H,
  50     VAR_VAL,
  51     VAR_YMIN,
  52     VAR_UMIN,
  53     VAR_VMIN,
  54     VAR_AMIN,
  55     VAR_YMAX,
  56     VAR_UMAX,
  57     VAR_VMAX,
  58     VAR_AMAX,
  59     VAR_VARS_NB
  60 };
  61
  62 enum ColorMaps {
  63     MAGMA,
  64     INFERNO,
  65     PLASMA,
  66     VIRIDIS,
  67     TURBO,
  68     CIVIDIS,
  69     NB_CMAPS,
  70 };
  71
  72 static const double presets[][3][8] =
  73 {
  74     [MAGMA] = {
  75         {-7.5631093e-16,  7.4289183e-13, -2.8525484e-10,  5.4446085e-08, -5.5596238e-06,  3.0569325e-04, -2.3137421e-03,  1.2152095e-02 },
  76         { 1.3217636e-15, -1.2214648e-12,  4.4319712e-10, -8.0197993e-08,  7.6598370e-06, -3.6523704e-04,  8.4836670e-03, -2.5536888e-02 },
  77         {-1.1446568e-15,  1.0013446e-12, -3.5651575e-10,  6.6775016e-08, -6.7120346e-06,  2.7346619e-04,  4.7969657e-03,  1.1971441e-02 },
  78     },
  79     [INFERNO] = {
  80         {-3.9848859e-18,  9.4821649e-14, -6.7371977e-11,  1.8469937e-08, -2.5359307e-06,  1.7959053e-04,  3.9782564e-04,  2.8845935e-04 },
  81         { 6.8408539e-16, -6.5499979e-13,  2.4562526e-10, -4.5989298e-08,  4.5723324e-06, -2.2111913e-04,  5.2023164e-03, -1.1226064e-02 },
  82         {-2.9921470e-15,  2.5864165e-12, -8.7403799e-10,  1.4713388e-07, -1.2701505e-05,  4.5159935e-04,  3.1087989e-03,  1.9122831e-02 },
  83     },
  84     [PLASMA] = {
  85         { 3.6196089e-16, -3.3623041e-13,  1.2324010e-10, -2.2769060e-08,  2.2297792e-06, -1.2567829e-04,  9.9791629e-03,  5.7247918e-02 },
  86         { 5.0262888e-16, -5.3193896e-13,  2.2451715e-10, -4.7529623e-08,  5.1374873e-06, -2.3260136e-04,  3.1502825e-03,  1.5362491e-02 },
  87         {-1.7782261e-16,  2.2487839e-13, -1.0610236e-10,  2.4112644e-08, -2.6331623e-06,  8.9499751e-05,  2.1386328e-03,  5.3824268e-01 },
  88     },
  89     [VIRIDIS] = {
  90         { 9.4850045e-16, -8.6629383e-13,  3.0310944e-10, -5.1340396e-08,  4.6024275e-06, -2.2744239e-04,  4.5559993e-03,  2.5662350e-01 },
  91         { 9.6461041e-17, -6.9209477e-14,  1.7625397e-11, -2.0229773e-09,  1.4900110e-07, -1.9315187e-05,  5.8967339e-03,  3.9544827e-03 },
  92         { 5.1785449e-16, -3.6663004e-13,  1.0249990e-10, -1.5431998e-08,  1.5007941e-06, -1.2001502e-04,  7.6951526e-03,  3.2292815e-01 },
  93     },
  94     [TURBO] = {
  95         {-4.3683890e-15,  3.7020347e-12, -1.1712592e-09,  1.6401790e-07, -8.6842919e-06, -1.8542465e-06,  8.4485325e-03,  1.6267077e-01 },
  96         {-4.0011069e-16,  2.7861423e-13, -6.3388921e-11,  5.8872238e-09, -5.4466522e-07,  1.8037114e-05,  1.0599869e-02,  7.6914696e-02 },
  97         {-2.8242609e-15,  2.9234108e-12, -1.1726546e-09,  2.2552115e-07, -2.0059387e-05,  5.0595552e-04,  1.7714932e-02,  2.7271836e-01 },
  98     },
  99     [CIVIDIS] = {
 100         {-9.5484131e-16,  9.6988184e-13, -4.0058766e-10,  8.5743924e-08, -9.9644797e-06,  5.9197908e-04, -1.0361579e-02,  3.3164429e-02 },
 101         { 1.2731941e-17, -9.4238449e-15,  2.2808841e-12, -1.1548296e-10, -2.3888913e-08,  3.8986680e-06,  2.5879330e-03,  1.2769733e-01 },
 102         { 4.6004608e-16, -5.0686849e-13,  2.2753449e-10, -5.3074099e-08,  6.7196096e-06, -4.4120020e-04,  1.3435551e-02,  2.8293355e-01 },
 103     },
 104 };
 105
 106 typedef struct PseudoColorContext {
 107     const AVClass *class;
 108     int preset;
 109     int max;
 110     int index;
 111     int nb_planes;
 112     int color;
 113     int linesize[4];
 114     int width[4], height[4];
 115     double var_values[VAR_VARS_NB];
 116     char   *comp_expr_str[4];
 117     AVExpr *comp_expr[4];
 118     float lut[4][256*256];
 119
 120     void (*filter[4])(int max, int width, int height,
 121                       const uint8_t *index, const uint8_t *src,
 122                       uint8_t *dst,
 123                       ptrdiff_t ilinesize,
 124                       ptrdiff_t slinesize,
 125                       ptrdiff_t dlinesize,
 126                       float *lut);
 127 } PseudoColorContext;
 128
 129 #define OFFSET(x) offsetof(PseudoColorContext, x)
 130 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 131
 132 static const AVOption pseudocolor_options[] = {
 133     { "c0", "set component #0 expression", OFFSET(comp_expr_str[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="val"},   .flags = FLAGS },
 134     { "c1", "set component #1 expression", OFFSET(comp_expr_str[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="val"},   .flags = FLAGS },
 135     { "c2", "set component #2 expression", OFFSET(comp_expr_str[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="val"},   .flags = FLAGS },
 136     { "c3", "set component #3 expression", OFFSET(comp_expr_str[3]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="val"},   .flags = FLAGS },
 137     { "i",  "set component as base",       OFFSET(index),            AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0}, 0, 3, .flags = FLAGS },
 138     { "p",  "set preset",                  OFFSET(preset),           AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=-1},-1,NB_CMAPS-1, .flags = FLAGS, "preset" },
 139     { "none",       NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=-1},.flags = FLAGS, "preset" },
 140     { "magma",      NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=MAGMA},   .flags = FLAGS, "preset" },
 141     { "inferno",    NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=INFERNO}, .flags = FLAGS, "preset" },
 142     { "plasma",     NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=PLASMA},  .flags = FLAGS, "preset" },
 143     { "viridis",    NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=VIRIDIS}, .flags = FLAGS, "preset" },
 144     { "turbo",      NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=TURBO},   .flags = FLAGS, "preset" },
 145     { "cividis",    NULL,                  0,                        AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=CIVIDIS}, .flags = FLAGS, "preset" },
 146     { NULL }
 147 };
 148
 149 static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 150     AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
 151     AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 152     AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA422P,
 153     AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_GBRP,
 154     AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_GBRAP,
 155     AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9,
 156     AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUVA420P9,
 157     AV_PIX_FMT_YUV444P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
 158     AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUVA420P10,
 159     AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10,
 160     AV_PIX_FMT_YUV444P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
 161     AV_PIX_FMT_YUV420P12,
 162     AV_PIX_FMT_YUV422P12,
 163     AV_PIX_FMT_YUV444P12,
 164     AV_PIX_FMT_YUV420P14,
 165     AV_PIX_FMT_YUV422P14,
 166     AV_PIX_FMT_YUV444P14,
 167     AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUVA420P16,
 168     AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16,
 169     AV_PIX_FMT_YUV444P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
 170     AV_PIX_FMT_GBRP9,
 171     AV_PIX_FMT_GBRP10, AV_PIX_FMT_GBRAP10,
 172     AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRAP12,
 173     AV_PIX_FMT_GBRP14,
 174     AV_PIX_FMT_GBRP16, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
 175     AV_PIX_FMT_NONE
 176 };
 177
 178 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 179 {
 180     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 181     if (!fmts_list)
 182         return AVERROR(ENOMEM);
 183     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 184 }
 185
 186 static void pseudocolor_filter(int max, int width, int height,
 187                                const uint8_t *index,
 188                                const uint8_t *src,
 189                                uint8_t *dst,
 190                                ptrdiff_t ilinesize,
 191                                ptrdiff_t slinesize,
 192                                ptrdiff_t dlinesize,
 193                                float *lut)
 194 {
 195     int x, y;
 196
 197     for (y = 0; y < height; y++) {
 198         for (x = 0; x < width; x++) {
 199             int v = lut[index[x]];
 200
 201             if (v >= 0 && v <= max) {
 202                 dst[x] = v;
 203             } else {
 204                 dst[x] = src[x];
 205             }
 206         }
 207         index += ilinesize;
 208         src += slinesize;
 209         dst += dlinesize;
 210     }
 211 }
 212
 213 static void pseudocolor_filter_11(int max, int width, int height,
 214                                   const uint8_t *index,
 215                                   const uint8_t *src,
 216                                   uint8_t *dst,
 217                                   ptrdiff_t ilinesize,
 218                                   ptrdiff_t slinesize,
 219                                   ptrdiff_t dlinesize,
 220                                   float *lut)
 221 {
 222     int x, y;
 223
 224     for (y = 0; y < height; y++) {
 225         for (x = 0; x < width; x++) {
 226             int v = lut[index[(y << 1) * ilinesize + (x << 1)]];
 227
 228             if (v >= 0 && v <= max) {
 229                 dst[x] = v;
 230             } else {
 231                 dst[x] = src[x];
 232             }
 233         }
 234         src += slinesize;
 235         dst += dlinesize;
 236     }
 237 }
 238
 239 static void pseudocolor_filter_11d(int max, int width, int height,
 240                                    const uint8_t *index,
 241                                    const uint8_t *src,
 242                                    uint8_t *dst,
 243                                    ptrdiff_t ilinesize,
 244                                    ptrdiff_t slinesize,
 245                                    ptrdiff_t dlinesize,
 246                                    float *lut)
 247 {
 248     int x, y;
 249
 250     for (y = 0; y < height; y++) {
 251         for (x = 0; x < width; x++) {
 252             int v = lut[index[(y >> 1) * ilinesize + (x >> 1)]];
 253
 254             if (v >= 0 && v <= max) {
 255                 dst[x] = v;
 256             } else {
 257                 dst[x] = src[x];
 258             }
 259         }
 260         src += slinesize;
 261         dst += dlinesize;
 262     }
 263 }
 264
 265 static void pseudocolor_filter_10(int max, int width, int height,
 266                                   const uint8_t *index,
 267                                   const uint8_t *src,
 268                                   uint8_t *dst,
 269                                   ptrdiff_t ilinesize,
 270                                   ptrdiff_t slinesize,
 271                                   ptrdiff_t dlinesize,
 272                                   float *lut)
 273 {
 274     int x, y;
 275
 276     for (y = 0; y < height; y++) {
 277         for (x = 0; x < width; x++) {
 278             int v = lut[index[x << 1]];
 279
 280             if (v >= 0 && v <= max) {
 281                 dst[x] = v;
 282             } else {
 283                 dst[x] = src[x];
 284             }
 285         }
 286         index += ilinesize;
 287         src += slinesize;
 288         dst += dlinesize;
 289     }
 290 }
 291
 292 static void pseudocolor_filter_10d(int max, int width, int height,
 293                                    const uint8_t *index,
 294                                    const uint8_t *src,
 295                                    uint8_t *dst,
 296                                    ptrdiff_t ilinesize,
 297                                    ptrdiff_t slinesize,
 298                                    ptrdiff_t dlinesize,
 299                                    float *lut)
 300 {
 301     int x, y;
 302
 303     for (y = 0; y < height; y++) {
 304         for (x = 0; x < width; x++) {
 305             int v = lut[index[x >> 1]];
 306
 307             if (v >= 0 && v <= max) {
 308                 dst[x] = v;
 309             } else {
 310                 dst[x] = src[x];
 311             }
 312         }
 313         index += ilinesize;
 314         src += slinesize;
 315         dst += dlinesize;
 316     }
 317 }
 318
 319 static void pseudocolor_filter_16(int max, int width, int height,
 320                                   const uint8_t *iindex,
 321                                   const uint8_t *ssrc,
 322                                   uint8_t *ddst,
 323                                   ptrdiff_t ilinesize,
 324                                   ptrdiff_t slinesize,
 325                                   ptrdiff_t dlinesize,
 326                                   float *lut)
 327 {
 328     const uint16_t *index = (const uint16_t *)iindex;
 329     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 330     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 331     int x, y;
 332
 333     for (y = 0; y < height; y++) {
 334         for (x = 0; x < width; x++) {
 335             int v = lut[index[x]];
 336
 337             if (v >= 0 && v <= max) {
 338                 dst[x] = v;
 339             } else {
 340                 dst[x] = src[x];
 341             }
 342         }
 343         index += ilinesize / 2;
 344         src += slinesize / 2;
 345         dst += dlinesize / 2;
 346     }
 347 }
 348
 349 static void pseudocolor_filter_16_10(int max, int width, int height,
 350                                      const uint8_t *iindex,
 351                                      const uint8_t *ssrc,
 352                                      uint8_t *ddst,
 353                                      ptrdiff_t ilinesize,
 354                                      ptrdiff_t slinesize,
 355                                      ptrdiff_t dlinesize,
 356                                      float *lut)
 357 {
 358     const uint16_t *index = (const uint16_t *)iindex;
 359     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 360     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 361     int x, y;
 362
 363     for (y = 0; y < height; y++) {
 364         for (x = 0; x < width; x++) {
 365             int v = lut[index[x << 1]];
 366
 367             if (v >= 0 && v <= max) {
 368                 dst[x] = v;
 369             } else {
 370                 dst[x] = src[x];
 371             }
 372         }
 373         index += ilinesize / 2;
 374         src += slinesize / 2;
 375         dst += dlinesize / 2;
 376     }
 377 }
 378
 379 static void pseudocolor_filter_16_10d(int max, int width, int height,
 380                                       const uint8_t *iindex,
 381                                       const uint8_t *ssrc,
 382                                       uint8_t *ddst,
 383                                       ptrdiff_t ilinesize,
 384                                       ptrdiff_t slinesize,
 385                                       ptrdiff_t dlinesize,
 386                                       float *lut)
 387 {
 388     const uint16_t *index = (const uint16_t *)iindex;
 389     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 390     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 391     int x, y;
 392
 393     for (y = 0; y < height; y++) {
 394         for (x = 0; x < width; x++) {
 395             int v = lut[index[x >> 1]];
 396
 397             if (v >= 0 && v <= max) {
 398                 dst[x] = v;
 399             } else {
 400                 dst[x] = src[x];
 401             }
 402         }
 403         index += ilinesize / 2;
 404         src += slinesize / 2;
 405         dst += dlinesize / 2;
 406     }
 407 }
 408
 409 static void pseudocolor_filter_16_11(int max, int width, int height,
 410                                      const uint8_t *iindex,
 411                                      const uint8_t *ssrc,
 412                                      uint8_t *ddst,
 413                                      ptrdiff_t ilinesize,
 414                                      ptrdiff_t slinesize,
 415                                      ptrdiff_t dlinesize,
 416                                      float *lut)
 417 {
 418     const uint16_t *index = (const uint16_t *)iindex;
 419     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 420     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 421     int x, y;
 422
 423     ilinesize /= 2;
 424     dlinesize /= 2;
 425     slinesize /= 2;
 426
 427     for (y = 0; y < height; y++) {
 428         for (x = 0; x < width; x++) {
 429             int v = lut[index[(y << 1) * ilinesize + (x << 1)]];
 430
 431             if (v >= 0 && v <= max) {
 432                 dst[x] = v;
 433             } else {
 434                 dst[x] = src[x];
 435             }
 436         }
 437         src += slinesize;
 438         dst += dlinesize;
 439     }
 440 }
 441
 442 static void pseudocolor_filter_16_11d(int max, int width, int height,
 443                                       const uint8_t *iindex,
 444                                       const uint8_t *ssrc,
 445                                       uint8_t *ddst,
 446                                       ptrdiff_t ilinesize,
 447                                       ptrdiff_t slinesize,
 448                                       ptrdiff_t dlinesize,
 449                                       float *lut)
 450 {
 451     const uint16_t *index = (const uint16_t *)iindex;
 452     const uint16_t *src = (const uint16_t *)ssrc;
 453     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
 454     int x, y;
 455
 456     ilinesize /= 2;
 457     dlinesize /= 2;
 458     slinesize /= 2;
 459
 460     for (y = 0; y < height; y++) {
 461         for (x = 0; x < width; x++) {
 462             int v = lut[index[(y >> 1) * ilinesize + (x >> 1)]];
 463
 464             if (v >= 0 && v <= max) {
 465                 dst[x] = v;
 466             } else {
 467                 dst[x] = src[x];
 468             }
 469         }
 470         src += slinesize;
 471         dst += dlinesize;
 472     }
 473 }
 474
 475 #define RGB_TO_Y_BT709(r, g, b) \
 476 ((0.21260*219.0/255.0) * (r) + (0.71520*219.0/255.0) * (g) + \
 477  (0.07220*219.0/255.0) * (b))
 478
 479 #define RGB_TO_U_BT709(r1, g1, b1, max) \
 480 (-(0.11457*224.0/255.0) * r1 - (0.38543*224.0/255.0) * g1 + \
 481     (0.50000*224.0/255.0) * b1 + max * 0.5)
 482
 483 #define RGB_TO_V_BT709(r1, g1, b1, max) \
 484 ((0.50000*224.0/255.0) * r1 - (0.45415*224.0/255.0) * g1 - \
 485    (0.04585*224.0/255.0) * b1 + max * 0.5)
 486
 487 static double poly_eval(const double *const poly, double x)
 488 {
 489     double res = 0.;
 490
 491     for (int i = 0; i < 8; i++) {
 492         res += pow(x, i) * poly[7-i];
 493     }
 494
 495     return av_clipd(res, 0., 1.);
 496 }
 497
 498 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 499 {
 500     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 501     PseudoColorContext *s = ctx->priv;
 502     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 503     int depth, ret, hsub, vsub, color, factor, rgb;
 504
 505     rgb = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB;
 506     depth = desc->comp[0].depth;
 507     factor = 1 << (depth - 8);
 508     s->max = (1 << depth) - 1;
 509     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 510
 511     if (s->index >= s->nb_planes) {
 512         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "index out of allowed range\n");
 513         return AVERROR(EINVAL);
 514     }
 515
 516     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 517         return ret;
 518
 519     hsub = desc->log2_chroma_w;
 520     vsub = desc->log2_chroma_h;
 521     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 522     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 523     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 524     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 525
 526     s->var_values[VAR_W] = inlink->w;
 527     s->var_values[VAR_H] = inlink->h;
 528
 529     s->var_values[VAR_YMIN] = 16 * (1 << (depth - 8));
 530     s->var_values[VAR_UMIN] = 16 * (1 << (depth - 8));
 531     s->var_values[VAR_VMIN] = 16 * (1 << (depth - 8));
 532     s->var_values[VAR_AMIN] = 0;
 533     s->var_values[VAR_YMAX] = 235 * (1 << (depth - 8));
 534     s->var_values[VAR_UMAX] = 240 * (1 << (depth - 8));
 535     s->var_values[VAR_VMAX] = 240 * (1 << (depth - 8));
 536     s->var_values[VAR_AMAX] = s->max;
 537
 538     for (color = 0; color < s->nb_planes && s->preset < 0; color++) {
 539         double res;
 540         int val;
 541
 542         /* create the parsed expression */
 543         av_expr_free(s->comp_expr[color]);
 544         s->comp_expr[color] = NULL;
 545         ret = av_expr_parse(&s->comp_expr[color], s->comp_expr_str[color],
 546                             var_names, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 547         if (ret < 0) {
 548             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 549                    "Error when parsing the expression '%s' for the component %d and color %d.\n",
 550                    s->comp_expr_str[color], color, color);
 551             return AVERROR(EINVAL);
 552         }
 553
 554         /* compute the lut */
 555         for (val = 0; val < FF_ARRAY_ELEMS(s->lut[color]); val++) {
 556             s->var_values[VAR_VAL] = val;
 557
 558             res = av_expr_eval(s->comp_expr[color], s->var_values, s);
 559             if (isnan(res)) {
 560                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 561                        "Error when evaluating the expression '%s' for the value %d for the component %d.\n",
 562                        s->comp_expr_str[color], val, color);
 563                 return AVERROR(EINVAL);
 564             }
 565             s->lut[color][val] = res;
 566         }
 567     }
 568
 569     if (s->preset >= 0) {
 570         for (int i = 0; i < 256; i++) {
 571             for (int j = 0; j < factor; j++) {
 572                 const double lf = j / (double)factor;
 573                 double r, g, b;
 574
 575                 g = poly_eval(presets[s->preset][1], i + lf) * s->max;
 576                 b = poly_eval(presets[s->preset][2], i + lf) * s->max;
 577                 r = poly_eval(presets[s->preset][0], i + lf) * s->max;
 578
 579                 if (!rgb) {
 580                     double y = RGB_TO_Y_BT709(r, g, b);
 581                     double u = RGB_TO_U_BT709(r, g, b, s->max);
 582                     double v = RGB_TO_V_BT709(r, g, b, s->max);
 583
 584                     r = v;
 585                     g = y;
 586                     b = u;
 587                 }
 588
 589                 s->lut[0][i*factor+j] = g;
 590                 s->lut[1][i*factor+j] = b;
 591                 s->lut[2][i*factor+j] = r;
 592             }
 593         }
 594     }
 595
 596     switch (inlink->format) {
 597     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 598     case AV_PIX_FMT_YUVA444P:
 599     case AV_PIX_FMT_GBRP:
 600     case AV_PIX_FMT_GBRAP:
 601     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
 602         s->filter[0] = s->filter[1] = s->filter[2] = s->filter[3] = pseudocolor_filter;
 603         break;
 604     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 605     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
 606         switch (s->index) {
 607         case 0:
 608         case 3:
 609             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter;
 610             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter_11;
 611             break;
 612         case 1:
 613         case 2:
 614             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_11d;
 615             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter;
 616             break;
 617         }
 618         break;
 619     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 620     case AV_PIX_FMT_YUVA422P:
 621         switch (s->index) {
 622         case 0:
 623         case 3:
 624             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter;
 625             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter_10;
 626             break;
 627         case 1:
 628         case 2:
 629             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_10d;
 630             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter;
 631             break;
 632         }
 633         break;
 634     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
 635     case AV_PIX_FMT_YUVA444P9:
 636     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
 637     case AV_PIX_FMT_YUVA444P10:
 638     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
 639     case AV_PIX_FMT_YUV444P14:
 640     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
 641     case AV_PIX_FMT_YUVA444P16:
 642     case AV_PIX_FMT_GBRP9:
 643     case AV_PIX_FMT_GBRP10:
 644     case AV_PIX_FMT_GBRP12:
 645     case AV_PIX_FMT_GBRP14:
 646     case AV_PIX_FMT_GBRP16:
 647     case AV_PIX_FMT_GBRAP10:
 648     case AV_PIX_FMT_GBRAP12:
 649     case AV_PIX_FMT_GBRAP16:
 650     case AV_PIX_FMT_GRAY9:
 651     case AV_PIX_FMT_GRAY10:
 652     case AV_PIX_FMT_GRAY12:
 653     case AV_PIX_FMT_GRAY14:
 654     case AV_PIX_FMT_GRAY16:
 655         s->filter[0] = s->filter[1] = s->filter[2] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_16;
 656         break;
 657     case AV_PIX_FMT_YUV422P9:
 658     case AV_PIX_FMT_YUVA422P9:
 659     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 660     case AV_PIX_FMT_YUVA422P10:
 661     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
 662     case AV_PIX_FMT_YUV422P14:
 663     case AV_PIX_FMT_YUV422P16:
 664     case AV_PIX_FMT_YUVA422P16:
 665         switch (s->index) {
 666         case 0:
 667         case 3:
 668             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_16;
 669             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter_16_10;
 670             break;
 671         case 1:
 672         case 2:
 673             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_16_10d;
 674             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter_16;
 675             break;
 676         }
 677         break;
 678     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
 679     case AV_PIX_FMT_YUVA420P9:
 680     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 681     case AV_PIX_FMT_YUVA420P10:
 682     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
 683     case AV_PIX_FMT_YUV420P14:
 684     case AV_PIX_FMT_YUV420P16:
 685     case AV_PIX_FMT_YUVA420P16:
 686         switch (s->index) {
 687         case 0:
 688         case 3:
 689             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_16;
 690             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter_16_11;
 691             break;
 692         case 1:
 693         case 2:
 694             s->filter[0] = s->filter[3] = pseudocolor_filter_16_11d;
 695             s->filter[1] = s->filter[2] = pseudocolor_filter_16;
 696             break;
 697         }
 698         break;
 699     }
 700
 701     return 0;
 702 }
 703
 704 typedef struct ThreadData {
 705     AVFrame *in, *out;
 706 } ThreadData;
 707
 708 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 709 {
 710     PseudoColorContext *s = ctx->priv;
 711     ThreadData *td = arg;
 712     AVFrame *in = td->in;
 713     AVFrame *out = td->out;
 714
 715     for (int plane = 0; plane < s->nb_planes; plane++) {
 716         const int slice_start = (s->height[plane] * jobnr) / nb_jobs;
 717         const int slice_end = (s->height[plane] * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 718         const int islice_start = (s->height[s->index] * jobnr) / nb_jobs;
 719         ptrdiff_t ilinesize = in->linesize[s->index];
 720         ptrdiff_t slinesize = in->linesize[plane];
 721         ptrdiff_t dlinesize = out->linesize[plane];
 722         const uint8_t *index = in->data[s->index] + islice_start * ilinesize;
 723         const uint8_t *src = in->data[plane] + slice_start * slinesize;
 724         uint8_t *dst = out->data[plane] + slice_start * dlinesize;
 725
 726         s->filter[plane](s->max, s->width[plane], slice_end - slice_start,
 727                          index, src, dst, ilinesize, slinesize,
 728                          dlinesize, s->lut[plane]);
 729     }
 730
 731     return 0;
 732 }
 733
 734 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 735 {
 736     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 737     PseudoColorContext *s = ctx->priv;
 738     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 739     ThreadData td;
 740     AVFrame *out;
 741
 742     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 743     if (!out) {
 744         av_frame_free(&in);
 745         return AVERROR(ENOMEM);
 746     }
 747     av_frame_copy_props(out, in);
 748
 749     td.out = out, td.in = in;
 750     ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(s->height[1], ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 751
 752     av_frame_free(&in);
 753     return ff_filter_frame(outlink, out);
 754 }
 755
 756 static const AVFilterPad inputs[] = {
 757     {
 758         .name         = "default",
 759         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 760         .filter_frame = filter_frame,
 761         .config_props = config_input,
 762     },
 763     { NULL }
 764 };
 765
 766 static const AVFilterPad outputs[] = {
 767     {
 768         .name = "default",
 769         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 770     },
 771     { NULL }
 772 };
 773
 774 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 775 {
 776     PseudoColorContext *s = ctx->priv;
 777     int i;
 778
 779     for (i = 0; i < 4; i++) {
 780         av_expr_free(s->comp_expr[i]);
 781         s->comp_expr[i] = NULL;
 782     }
 783 }
 784
 785 AVFILTER_DEFINE_CLASS(pseudocolor);
 786
 787 AVFilter ff_vf_pseudocolor = {
 788     .name          = "pseudocolor",
 789     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Make pseudocolored video frames."),
 790     .priv_size     = sizeof(PseudoColorContext),
 791     .priv_class    = &pseudocolor_class,
 792     .uninit        = uninit,
 793     .query_formats = query_formats,
 794     .inputs        = inputs,
 795     .outputs       = outputs,
 796     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 797 };