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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * scale video filter
  24  */
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "formats.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "video.h"
  30 #include "libavutil/avstring.h"
  31 #include "libavutil/eval.h"
  32 #include "libavutil/mathematics.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavutil/pixdesc.h"
  35 #include "libswscale/swscale.h"
  36
  37 static const char *const var_names[] = {
  38     "PI",
  39     "PHI",
  40     "E",
  41     "in_w",   "iw",
  42     "in_h",   "ih",
  43     "out_w",  "ow",
  44     "out_h",  "oh",
  45     "a", "dar",
  46     "sar",
  47     "hsub",
  48     "vsub",
  49     NULL
  50 };
  51
  52 enum var_name {
  53     VAR_PI,
  54     VAR_PHI,
  55     VAR_E,
  56     VAR_IN_W,   VAR_IW,
  57     VAR_IN_H,   VAR_IH,
  58     VAR_OUT_W,  VAR_OW,
  59     VAR_OUT_H,  VAR_OH,
  60     VAR_A, VAR_DAR,
  61     VAR_SAR,
  62     VAR_HSUB,
  63     VAR_VSUB,
  64     VARS_NB
  65 };
  66
  67 typedef struct {
  68     struct SwsContext *sws;     ///< software scaler context
  69
  70     /**
  71      * New dimensions. Special values are:
  72      *   0 = original width/height
  73      *  -1 = keep original aspect
  74      */
  75     int w, h;
  76     unsigned int flags;         ///sws flags
  77
  78     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling
  79     int slice_y;                ///< top of current output slice
  80     int input_is_pal;           ///< set to 1 if the input format is paletted
  81
  82     char w_expr[256];           ///< width  expression string
  83     char h_expr[256];           ///< height expression string
  84 } ScaleContext;
  85
  86 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  87 {
  88     ScaleContext *scale = ctx->priv;
  89     const char *p;
  90
  91     av_strlcpy(scale->w_expr, "iw", sizeof(scale->w_expr));
  92     av_strlcpy(scale->h_expr, "ih", sizeof(scale->h_expr));
  93
  94     scale->flags = SWS_BILINEAR;
  95     if (args) {
  96         sscanf(args, "%255[^:]:%255[^:]", scale->w_expr, scale->h_expr);
  97         p = strstr(args,"flags=");
  98         if (p) {
  99             const AVClass *class = sws_get_class();
 100             const AVOption    *o = av_opt_find(&class, "sws_flags", NULL, 0,
 101                                                AV_OPT_SEARCH_FAKE_OBJ);
 102             int ret = av_opt_eval_flags(&class, o, p + 6, &scale->flags);
 103
 104             if (ret < 0)
 105                 return ret;
 106         }
 107     }
 108
 109     return 0;
 110 }
 111
 112 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 113 {
 114     ScaleContext *scale = ctx->priv;
 115     sws_freeContext(scale->sws);
 116     scale->sws = NULL;
 117 }
 118
 119 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 120 {
 121     AVFilterFormats *formats;
 122     enum PixelFormat pix_fmt;
 123     int ret;
 124
 125     if (ctx->inputs[0]) {
 126         formats = NULL;
 127         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
 128             if (   sws_isSupportedInput(pix_fmt)
 129                 && (ret = ff_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
 130                 ff_formats_unref(&formats);
 131                 return ret;
 132             }
 133         ff_formats_ref(formats, &ctx->inputs[0]->out_formats);
 134     }
 135     if (ctx->outputs[0]) {
 136         formats = NULL;
 137         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
 138             if (    sws_isSupportedOutput(pix_fmt)
 139                 && (ret = ff_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
 140                 ff_formats_unref(&formats);
 141                 return ret;
 142             }
 143         ff_formats_ref(formats, &ctx->outputs[0]->in_formats);
 144     }
 145
 146     return 0;
 147 }
 148
 149 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 150 {
 151     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 152     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 153     ScaleContext *scale = ctx->priv;
 154     int64_t w, h;
 155     double var_values[VARS_NB], res;
 156     char *expr;
 157     int ret;
 158
 159     var_values[VAR_PI]    = M_PI;
 160     var_values[VAR_PHI]   = M_PHI;
 161     var_values[VAR_E]     = M_E;
 162     var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
 163     var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
 164     var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
 165     var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
 166     var_values[VAR_DAR]   = var_values[VAR_A]  = (float) inlink->w / inlink->h;
 167     var_values[VAR_SAR]   = inlink->sample_aspect_ratio.num ?
 168         (float) inlink->sample_aspect_ratio.num / inlink->sample_aspect_ratio.den : 1;
 169     var_values[VAR_HSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_w;
 170     var_values[VAR_VSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_h;
 171
 172     /* evaluate width and height */
 173     av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
 174                            var_names, var_values,
 175                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 176     scale->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
 177     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->h_expr),
 178                                       var_names, var_values,
 179                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 180         goto fail;
 181     scale->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
 182     /* evaluate again the width, as it may depend on the output height */
 183     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
 184                                       var_names, var_values,
 185                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 186         goto fail;
 187     scale->w = res;
 188
 189     w = scale->w;
 190     h = scale->h;
 191
 192     /* sanity check params */
 193     if (w <  -1 || h <  -1) {
 194         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Size values less than -1 are not acceptable.\n");
 195         return AVERROR(EINVAL);
 196     }
 197     if (w == -1 && h == -1)
 198         scale->w = scale->h = 0;
 199
 200     if (!(w = scale->w))
 201         w = inlink->w;
 202     if (!(h = scale->h))
 203         h = inlink->h;
 204     if (w == -1)
 205         w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h);
 206     if (h == -1)
 207         h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w);
 208
 209     if (w > INT_MAX || h > INT_MAX ||
 210         (h * inlink->w) > INT_MAX  ||
 211         (w * inlink->h) > INT_MAX)
 212         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
 213
 214     outlink->w = w;
 215     outlink->h = h;
 216
 217     /* TODO: make algorithm configurable */
 218     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d fmt:%s -> w:%d h:%d fmt:%s flags:0x%0x\n",
 219            inlink ->w, inlink ->h, av_pix_fmt_descriptors[ inlink->format].name,
 220            outlink->w, outlink->h, av_pix_fmt_descriptors[outlink->format].name,
 221            scale->flags);
 222
 223     scale->input_is_pal = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].flags & PIX_FMT_PAL ||
 224                           av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].flags & PIX_FMT_PSEUDOPAL;
 225
 226     if (scale->sws)
 227         sws_freeContext(scale->sws);
 228     if (inlink->w == outlink->w && inlink->h == outlink->h &&
 229         inlink->format == outlink->format)
 230         scale->sws = NULL;
 231     else {
 232         scale->sws = sws_getContext(inlink ->w, inlink ->h, inlink ->format,
 233                                     outlink->w, outlink->h, outlink->format,
 234                                     scale->flags, NULL, NULL, NULL);
 235         if (!scale->sws)
 236             return AVERROR(EINVAL);
 237     }
 238
 239
 240     if (inlink->sample_aspect_ratio.num)
 241         outlink->sample_aspect_ratio = av_mul_q((AVRational){outlink->h*inlink->w,
 242                                                              outlink->w*inlink->h},
 243                                                 inlink->sample_aspect_ratio);
 244     else
 245         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
 246
 247     return 0;
 248
 249 fail:
 250     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR,
 251            "Error when evaluating the expression '%s'\n", expr);
 252     return ret;
 253 }
 254
 255 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 256 {
 257     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 258     AVFilterLink *outlink = link->dst->outputs[0];
 259     AVFilterBufferRef *outpicref;
 260
 261     if (!scale->sws) {
 262         ff_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 263         return;
 264     }
 265
 266     scale->hsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_w;
 267     scale->vsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_h;
 268
 269     outpicref = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, outlink->w, outlink->h);
 270     avfilter_copy_buffer_ref_props(outpicref, picref);
 271     outpicref->video->w = outlink->w;
 272     outpicref->video->h = outlink->h;
 273
 274     outlink->out_buf = outpicref;
 275
 276     av_reduce(&outpicref->video->pixel_aspect.num, &outpicref->video->pixel_aspect.den,
 277               (int64_t)picref->video->pixel_aspect.num * outlink->h * link->w,
 278               (int64_t)picref->video->pixel_aspect.den * outlink->w * link->h,
 279               INT_MAX);
 280
 281     scale->slice_y = 0;
 282     ff_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(outpicref, ~0));
 283 }
 284
 285 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 286 {
 287     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 288     int out_h;
 289     AVFilterBufferRef *cur_pic = link->cur_buf;
 290     const uint8_t *data[4];
 291
 292     if (!scale->sws) {
 293         ff_draw_slice(link->dst->outputs[0], y, h, slice_dir);
 294         return;
 295     }
 296
 297     if (scale->slice_y == 0 && slice_dir == -1)
 298         scale->slice_y = link->dst->outputs[0]->h;
 299
 300     data[0] = cur_pic->data[0] +  y               * cur_pic->linesize[0];
 301     data[1] = scale->input_is_pal ?
 302               cur_pic->data[1] :
 303               cur_pic->data[1] + (y>>scale->vsub) * cur_pic->linesize[1];
 304     data[2] = cur_pic->data[2] + (y>>scale->vsub) * cur_pic->linesize[2];
 305     data[3] = cur_pic->data[3] +  y               * cur_pic->linesize[3];
 306
 307     out_h = sws_scale(scale->sws, data, cur_pic->linesize, y, h,
 308                       link->dst->outputs[0]->out_buf->data,
 309                       link->dst->outputs[0]->out_buf->linesize);
 310
 311     if (slice_dir == -1)
 312         scale->slice_y -= out_h;
 313     ff_draw_slice(link->dst->outputs[0], scale->slice_y, out_h, slice_dir);
 314     if (slice_dir == 1)
 315         scale->slice_y += out_h;
 316 }
 317
 318 AVFilter avfilter_vf_scale = {
 319     .name      = "scale",
 320     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Scale the input video to width:height size and/or convert the image format."),
 321
 322     .init      = init,
 323     .uninit    = uninit,
 324
 325     .query_formats = query_formats,
 326
 327     .priv_size = sizeof(ScaleContext),
 328
 329     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 330                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 331                                     .start_frame      = start_frame,
 332                                     .draw_slice       = draw_slice,
 333                                     .min_perms        = AV_PERM_READ, },
 334                                   { .name = NULL}},
 335     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 336                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 337                                     .config_props     = config_props, },
 338                                   { .name = NULL}},
 339 };