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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
   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 /**
  22  * @file
  23  * scale video filter
  24  */
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/eval.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "libavutil/avassert.h"
  31 #include "libswscale/swscale.h"
  32
  33 static const char *var_names[] = {
  34     "PI",
  35     "PHI",
  36     "E",
  37     "in_w",   "iw",
  38     "in_h",   "ih",
  39     "out_w",  "ow",
  40     "out_h",  "oh",
  41     "a",
  42     "hsub",
  43     "vsub",
  44     NULL
  45 };
  46
  47 enum var_name {
  48     VAR_PI,
  49     VAR_PHI,
  50     VAR_E,
  51     VAR_IN_W,   VAR_IW,
  52     VAR_IN_H,   VAR_IH,
  53     VAR_OUT_W,  VAR_OW,
  54     VAR_OUT_H,  VAR_OH,
  55     VAR_A,
  56     VAR_HSUB,
  57     VAR_VSUB,
  58     VARS_NB
  59 };
  60
  61 typedef struct {
  62     struct SwsContext *sws;     ///< software scaler context
  63     struct SwsContext *isws[2]; ///< software scaler context for interlaced material
  64
  65     /**
  66      * New dimensions. Special values are:
  67      *   0 = original width/height
  68      *  -1 = keep original aspect
  69      */
  70     int w, h;
  71     unsigned int flags;         ///sws flags
  72
  73     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling
  74     int slice_y;                ///< top of current output slice
  75     int input_is_pal;           ///< set to 1 if the input format is paletted
  76     int interlaced;
  77
  78     char w_expr[256];           ///< width  expression string
  79     char h_expr[256];           ///< height expression string
  80 } ScaleContext;
  81
  82 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
  83 {
  84     ScaleContext *scale = ctx->priv;
  85     const char *p;
  86
  87     av_strlcpy(scale->w_expr, "iw", sizeof(scale->w_expr));
  88     av_strlcpy(scale->h_expr, "ih", sizeof(scale->h_expr));
  89
  90     scale->flags = SWS_BILINEAR;
  91     if (args) {
  92         sscanf(args, "%255[^:]:%255[^:]", scale->w_expr, scale->h_expr);
  93         p = strstr(args,"flags=");
  94         if (p) scale->flags = strtoul(p+6, NULL, 0);
  95         if(strstr(args,"interl=1")){
  96             scale->interlaced=1;
  97         }else if(strstr(args,"interl=-1"))
  98             scale->interlaced=-1;
  99     }
 100
 101     return 0;
 102 }
 103
 104 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 105 {
 106     ScaleContext *scale = ctx->priv;
 107     sws_freeContext(scale->sws);
 108     sws_freeContext(scale->isws[0]);
 109     sws_freeContext(scale->isws[1]);
 110     scale->sws = NULL;
 111 }
 112
 113 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 114 {
 115     AVFilterFormats *formats;
 116     enum PixelFormat pix_fmt;
 117     int ret;
 118
 119     if (ctx->inputs[0]) {
 120         formats = NULL;
 121         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
 122             if (   sws_isSupportedInput(pix_fmt)
 123                 && (ret = avfilter_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
 124                 avfilter_formats_unref(&formats);
 125                 return ret;
 126             }
 127         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->inputs[0]->out_formats);
 128     }
 129     if (ctx->outputs[0]) {
 130         formats = NULL;
 131         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
 132             if (    sws_isSupportedOutput(pix_fmt)
 133                 && (ret = avfilter_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
 134                 avfilter_formats_unref(&formats);
 135                 return ret;
 136             }
 137         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->outputs[0]->in_formats);
 138     }
 139
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 144 {
 145     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 146     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 147     ScaleContext *scale = ctx->priv;
 148     int64_t w, h;
 149     double var_values[VARS_NB], res;
 150     char *expr;
 151     int ret;
 152
 153     var_values[VAR_PI]    = M_PI;
 154     var_values[VAR_PHI]   = M_PHI;
 155     var_values[VAR_E]     = M_E;
 156     var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
 157     var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
 158     var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
 159     var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
 160     var_values[VAR_A]     = (float) inlink->w / inlink->h;
 161     var_values[VAR_HSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_w;
 162     var_values[VAR_VSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_h;
 163
 164     /* evaluate width and height */
 165     av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
 166                            var_names, var_values,
 167                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 168     scale->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
 169     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->h_expr),
 170                                       var_names, var_values,
 171                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 172         goto fail;
 173     scale->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
 174     /* evaluate again the width, as it may depend on the output height */
 175     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
 176                                       var_names, var_values,
 177                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 178         goto fail;
 179     scale->w = res;
 180
 181     w = scale->w;
 182     h = scale->h;
 183
 184     /* sanity check params */
 185     if (w <  -1 || h <  -1) {
 186         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Size values less than -1 are not acceptable.\n");
 187         return AVERROR(EINVAL);
 188     }
 189     if (w == -1 && h == -1)
 190         scale->w = scale->h = 0;
 191
 192     if (!(w = scale->w))
 193         w = inlink->w;
 194     if (!(h = scale->h))
 195         h = inlink->h;
 196     if (w == -1)
 197         w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h);
 198     if (h == -1)
 199         h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w);
 200
 201     if (w > INT_MAX || h > INT_MAX ||
 202         (h * inlink->w) > INT_MAX  ||
 203         (w * inlink->h) > INT_MAX)
 204         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
 205
 206     outlink->w = w;
 207     outlink->h = h;
 208
 209     /* TODO: make algorithm configurable */
 210     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d fmt:%s -> w:%d h:%d fmt:%s flags:0x%0x\n",
 211            inlink ->w, inlink ->h, av_pix_fmt_descriptors[ inlink->format].name,
 212            outlink->w, outlink->h, av_pix_fmt_descriptors[outlink->format].name,
 213            scale->flags);
 214
 215     scale->input_is_pal = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].flags & PIX_FMT_PAL;
 216
 217     if (scale->sws)
 218         sws_freeContext(scale->sws);
 219     scale->sws = sws_getContext(inlink ->w, inlink ->h, inlink ->format,
 220                                 outlink->w, outlink->h, outlink->format,
 221                                 scale->flags, NULL, NULL, NULL);
 222     if (scale->isws[0])
 223         sws_freeContext(scale->isws[0]);
 224     scale->isws[0] = sws_getContext(inlink ->w, inlink ->h/2, inlink ->format,
 225                                     outlink->w, outlink->h/2, outlink->format,
 226                                     scale->flags, NULL, NULL, NULL);
 227     if (scale->isws[1])
 228         sws_freeContext(scale->isws[1]);
 229     scale->isws[1] = sws_getContext(inlink ->w, inlink ->h/2, inlink ->format,
 230                                     outlink->w, outlink->h/2, outlink->format,
 231                                     scale->flags, NULL, NULL, NULL);
 232     if (!scale->sws)
 233         return AVERROR(EINVAL);
 234
 235     return 0;
 236
 237 fail:
 238     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR,
 239            "Error when evaluating the expression '%s'\n", expr);
 240     return ret;
 241 }
 242
 243 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 244 {
 245     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 246     AVFilterLink *outlink = link->dst->outputs[0];
 247     AVFilterBufferRef *outpicref;
 248
 249     scale->hsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_w;
 250     scale->vsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_h;
 251
 252     outpicref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, outlink->w, outlink->h);
 253     avfilter_copy_buffer_ref_props(outpicref, picref);
 254     outpicref->video->w = outlink->w;
 255     outpicref->video->h = outlink->h;
 256
 257     outlink->out_buf = outpicref;
 258
 259     av_reduce(&outpicref->video->sample_aspect_ratio.num, &outpicref->video->sample_aspect_ratio.den,
 260               (int64_t)picref->video->sample_aspect_ratio.num * outlink->h * link->w,
 261               (int64_t)picref->video->sample_aspect_ratio.den * outlink->w * link->h,
 262               INT_MAX);
 263
 264     scale->slice_y = 0;
 265     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(outpicref, ~0));
 266 }
 267
 268 static int scale_slice(AVFilterLink *link, struct SwsContext *sws, int y, int h, int mul, int field)
 269 {
 270     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 271     AVFilterBufferRef *cur_pic = link->cur_buf;
 272     AVFilterBufferRef *out_buf = link->dst->outputs[0]->out_buf;
 273     const uint8_t *in[4];
 274     uint8_t *out[4];
 275     int in_stride[4],out_stride[4];
 276     int i;
 277
 278     for(i=0; i<4; i++){
 279         int vsub= ((i+1)&2) ? scale->vsub : 0;
 280          in_stride[i] = cur_pic->linesize[i] * mul;
 281         out_stride[i] = out_buf->linesize[i] * mul;
 282          in[i] = cur_pic->data[i] + ((y>>vsub)+field) * cur_pic->linesize[i];
 283         out[i] = out_buf->data[i] +            field  * out_buf->linesize[i];
 284     }
 285     if(scale->input_is_pal){
 286          in[1] = cur_pic->data[1];
 287         out[1] = out_buf->data[1];
 288     }
 289
 290     return sws_scale(sws, in, in_stride, y/mul, h,
 291                          out,out_stride);
 292 }
 293
 294 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 295 {
 296     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 297     int out_h;
 298
 299     if (scale->slice_y == 0 && slice_dir == -1)
 300         scale->slice_y = link->dst->outputs[0]->h;
 301
 302     if(scale->interlaced>0 || (scale->interlaced<0 && link->cur_buf->video->interlaced)){
 303         av_assert0(y%4 == 0);
 304         out_h = scale_slice(link, scale->isws[0], y, (h+1)/2, 2, 0);
 305         out_h+= scale_slice(link, scale->isws[1], y,  h   /2, 2, 1);
 306     }else{
 307         out_h = scale_slice(link, scale->sws, y, h, 1, 0);
 308     }
 309
 310     if (slice_dir == -1)
 311         scale->slice_y -= out_h;
 312     avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], scale->slice_y, out_h, slice_dir);
 313     if (slice_dir == 1)
 314         scale->slice_y += out_h;
 315 }
 316
 317 AVFilter avfilter_vf_scale = {
 318     .name      = "scale",
 319     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Scale the input video to width:height size and/or convert the image format."),
 320
 321     .init      = init,
 322     .uninit    = uninit,
 323
 324     .query_formats = query_formats,
 325
 326     .priv_size = sizeof(ScaleContext),
 327
 328     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 329                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 330                                     .start_frame      = start_frame,
 331                                     .draw_slice       = draw_slice,
 332                                     .min_perms        = AV_PERM_READ, },
 333                                   { .name = NULL}},
 334     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 335                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 336                                     .config_props     = config_props, },
 337                                   { .name = NULL}},
 338 };