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