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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 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 /**
  22  * @file
  23  * threshold video filter
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/imgutils.h"
  27 #include "libavutil/internal.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "avfilter.h"
  31 #include "framesync.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "video.h"
  34 #include "threshold.h"
  35
  36 #define OFFSET(x) offsetof(ThresholdContext, x)
  37 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  38
  39 static const AVOption threshold_options[] = {
  40     { "planes", "set planes to filter", OFFSET(planes), AV_OPT_TYPE_INT,  {.i64=15}, 0, 15, FLAGS},
  41     { NULL }
  42 };
  43
  44 AVFILTER_DEFINE_CLASS(threshold);
  45
  46 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  47 {
  48     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  49         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  50         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  51         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  52         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  53         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  54         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  55         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV440P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  56         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
  57         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  58         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  59         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  60         AV_PIX_FMT_YUVA422P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P12,
  61         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  62         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  63         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  64         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12 , AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  65         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10,
  66         AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  67         AV_PIX_FMT_NONE
  68     };
  69
  70     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  71 }
  72
  73 typedef struct ThreadData {
  74     AVFrame *in;
  75     AVFrame *threshold;
  76     AVFrame *min;
  77     AVFrame *max;
  78     AVFrame *out;
  79 } ThreadData;
  80
  81 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
  82 {
  83     ThresholdContext *s = ctx->priv;
  84     ThreadData *td = arg;
  85     AVFrame *min = td->min;
  86     AVFrame *max = td->max;
  87     AVFrame *threshold = td->threshold;
  88     AVFrame *in = td->in;
  89     AVFrame *out = td->out;
  90
  91     for (int p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
  92         const int h = s->height[p];
  93         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
  94         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
  95
  96         if (!(s->planes & (1 << p))) {
  97             av_image_copy_plane(out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
  98                                 out->linesize[p],
  99                                 in->data[p] + slice_start * in->linesize[p],
 100                                 in->linesize[p],
 101                                 s->width[p] * s->bpc,
 102                                 slice_end - slice_start);
 103             continue;
 104         }
 105         s->threshold(in->data[p] + slice_start * in->linesize[p],
 106                      threshold->data[p] + slice_start * threshold->linesize[p],
 107                      min->data[p] + slice_start * min->linesize[p],
 108                      max->data[p] + slice_start * max->linesize[p],
 109                      out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
 110                      in->linesize[p], threshold->linesize[p],
 111                      min->linesize[p], max->linesize[p],
 112                      out->linesize[p],
 113                      s->width[p], slice_end - slice_start);
 114     }
 115
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
 120 {
 121     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
 122     ThresholdContext *s = fs->opaque;
 123     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 124     AVFrame *out, *in, *threshold, *min, *max;
 125     ThreadData td;
 126     int ret;
 127
 128     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &in,        0)) < 0 ||
 129         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &threshold, 0)) < 0 ||
 130         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &min,       0)) < 0 ||
 131         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 3, &max,       0)) < 0)
 132         return ret;
 133
 134     if (ctx->is_disabled) {
 135         out = av_frame_clone(in);
 136         if (!out)
 137             return AVERROR(ENOMEM);
 138     } else {
 139         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 140         if (!out)
 141             return AVERROR(ENOMEM);
 142         av_frame_copy_props(out, in);
 143
 144         td.out = out;
 145         td.in = in;
 146         td.threshold = threshold;
 147         td.min = min;
 148         td.max = max;
 149         ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL,
 150                                FFMIN(s->height[2], ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 151     }
 152
 153     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
 154
 155     return ff_filter_frame(outlink, out);
 156 }
 157
 158 static void threshold8(const uint8_t *in, const uint8_t *threshold,
 159                        const uint8_t *min, const uint8_t *max,
 160                        uint8_t *out,
 161                        ptrdiff_t ilinesize, ptrdiff_t tlinesize,
 162                        ptrdiff_t flinesize, ptrdiff_t slinesize,
 163                        ptrdiff_t olinesize,
 164                        int w, int h)
 165 {
 166     int x, y;
 167
 168     for (y = 0; y < h; y++) {
 169         for (x = 0; x < w; x++) {
 170             out[x] = in[x] < threshold[x] ? min[x] : max[x];
 171         }
 172
 173         in        += ilinesize;
 174         threshold += tlinesize;
 175         min       += flinesize;
 176         max       += slinesize;
 177         out       += olinesize;
 178     }
 179 }
 180
 181 static void threshold16(const uint8_t *iin, const uint8_t *tthreshold,
 182                         const uint8_t *ffirst, const uint8_t *ssecond,
 183                         uint8_t *oout,
 184                         ptrdiff_t ilinesize, ptrdiff_t tlinesize,
 185                         ptrdiff_t flinesize, ptrdiff_t slinesize,
 186                         ptrdiff_t olinesize,
 187                         int w, int h)
 188 {
 189     const uint16_t *in = (const uint16_t *)iin;
 190     const uint16_t *threshold = (const uint16_t *)tthreshold;
 191     const uint16_t *min = (const uint16_t *)ffirst;
 192     const uint16_t *max = (const uint16_t *)ssecond;
 193     uint16_t *out = (uint16_t *)oout;
 194     int x, y;
 195
 196     for (y = 0; y < h; y++) {
 197         for (x = 0; x < w; x++) {
 198             out[x] = in[x] < threshold[x] ? min[x] : max[x];
 199         }
 200
 201         in        += ilinesize / 2;
 202         threshold += tlinesize / 2;
 203         min       += flinesize / 2;
 204         max       += slinesize / 2;
 205         out       += olinesize / 2;
 206     }
 207 }
 208
 209 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 210 {
 211     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 212     ThresholdContext *s = ctx->priv;
 213     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 214     int vsub, hsub;
 215
 216     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 217
 218     hsub = desc->log2_chroma_w;
 219     vsub = desc->log2_chroma_h;
 220     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 221     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 222     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 223     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 224     s->depth = desc->comp[0].depth;
 225
 226     ff_threshold_init(s);
 227
 228     return 0;
 229 }
 230
 231 void ff_threshold_init(ThresholdContext *s)
 232 {
 233     if (s->depth == 8) {
 234         s->threshold = threshold8;
 235         s->bpc = 1;
 236     } else {
 237         s->threshold = threshold16;
 238         s->bpc = 2;
 239     }
 240
 241     if (ARCH_X86)
 242         ff_threshold_init_x86(s);
 243 }
 244
 245 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 246 {
 247     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 248     ThresholdContext *s = ctx->priv;
 249     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
 250     AVFilterLink *threshold = ctx->inputs[1];
 251     AVFilterLink *min = ctx->inputs[2];
 252     AVFilterLink *max = ctx->inputs[3];
 253     FFFrameSyncIn *in;
 254     int ret;
 255
 256     if (base->format != threshold->format ||
 257         base->format != min->format ||
 258         base->format != max->format) {
 259         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
 260         return AVERROR(EINVAL);
 261     }
 262     if (base->w                       != threshold->w ||
 263         base->h                       != threshold->h ||
 264         base->w                       != min->w ||
 265         base->h                       != min->h ||
 266         base->w                       != max->w ||
 267         base->h                       != max->h) {
 268         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
 269                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
 270                "second input link %s parameters (%dx%d) "
 271                "and/or third input link %s parameters (%dx%d) "
 272                "and/or fourth input link %s parameters (%dx%d)\n",
 273                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
 274                ctx->input_pads[1].name, threshold->w, threshold->h,
 275                ctx->input_pads[2].name, min->w, min->h,
 276                ctx->input_pads[3].name, max->w, max->h);
 277         return AVERROR(EINVAL);
 278     }
 279
 280     outlink->w = base->w;
 281     outlink->h = base->h;
 282     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
 283     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
 284
 285     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 4)) < 0)
 286         return ret;
 287
 288     in = s->fs.in;
 289     in[0].time_base = base->time_base;
 290     in[1].time_base = threshold->time_base;
 291     in[2].time_base = min->time_base;
 292     in[3].time_base = max->time_base;
 293     in[0].sync   = 1;
 294     in[0].before = EXT_STOP;
 295     in[0].after  = EXT_STOP;
 296     in[1].sync   = 1;
 297     in[1].before = EXT_STOP;
 298     in[1].after  = EXT_STOP;
 299     in[2].sync   = 1;
 300     in[2].before = EXT_STOP;
 301     in[2].after  = EXT_STOP;
 302     in[3].sync   = 1;
 303     in[3].before = EXT_STOP;
 304     in[3].after  = EXT_STOP;
 305     s->fs.opaque   = s;
 306     s->fs.on_event = process_frame;
 307
 308     ret = ff_framesync_configure(&s->fs);
 309     outlink->time_base = s->fs.time_base;
 310
 311     return ret;
 312 }
 313
 314 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 315 {
 316     ThresholdContext *s = ctx->priv;
 317     return ff_framesync_activate(&s->fs);
 318 }
 319
 320 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 321 {
 322     ThresholdContext *s = ctx->priv;
 323
 324     ff_framesync_uninit(&s->fs);
 325 }
 326
 327 static const AVFilterPad inputs[] = {
 328     {
 329         .name         = "default",
 330         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 331         .config_props = config_input,
 332     },
 333     {
 334         .name         = "threshold",
 335         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 336     },
 337     {
 338         .name         = "min",
 339         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 340     },
 341     {
 342         .name         = "max",
 343         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 344     },
 345     { NULL }
 346 };
 347
 348 static const AVFilterPad outputs[] = {
 349     {
 350         .name          = "default",
 351         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 352         .config_props  = config_output,
 353     },
 354     { NULL }
 355 };
 356
 357 AVFilter ff_vf_threshold = {
 358     .name          = "threshold",
 359     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Threshold first video stream using other video streams."),
 360     .priv_size     = sizeof(ThresholdContext),
 361     .priv_class    = &threshold_class,
 362     .uninit        = uninit,
 363     .query_formats = query_formats,
 364     .activate      = activate,
 365     .inputs        = inputs,
 366     .outputs       = outputs,
 367     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 368 };