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