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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Thomas Mundt <tmundt75@gmail.com>
   3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   4  * Copyright (c) 2010 Baptiste Coudurier
   5  * Copyright (c) 2003 Michael Zucchi <notzed@ximian.com>
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  20  * with FFmpeg if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  21  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * temporal field interlace filter, ported from MPlayer/libmpcodecs
  27  */
  28
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "libavutil/imgutils.h"
  31 #include "libavutil/avassert.h"
  32 #include "avfilter.h"
  33 #include "internal.h"
  34 #include "tinterlace.h"
  35
  36 #define OFFSET(x) offsetof(TInterlaceContext, x)
  37 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  38
  39 static const AVOption tinterlace_options[] = {
  40     {"mode",              "select interlace mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=MODE_MERGE}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode"},
  41     {"merge",             "merge fields",                                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_MERGE},             INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  42     {"drop_even",         "drop even fields",                             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_DROP_EVEN},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  43     {"drop_odd",          "drop odd fields",                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_DROP_ODD},          INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  44     {"pad",               "pad alternate lines with black",               0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_PAD},               INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  45     {"interleave_top",    "interleave top and bottom fields",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_INTERLEAVE_TOP},    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  46     {"interleave_bottom", "interleave bottom and top fields",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_INTERLEAVE_BOTTOM}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  47     {"interlacex2",       "interlace fields from two consecutive frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_INTERLACEX2},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  48     {"mergex2",           "merge fields keeping same frame rate",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_MERGEX2},           INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mode"},
  49
  50     {"flags",             "set flags", OFFSET(flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, 0, "flags" },
  51     {"low_pass_filter",   "enable vertical low-pass filter",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = TINTERLACE_FLAG_VLPF}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "flags" },
  52     {"vlpf",              "enable vertical low-pass filter",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = TINTERLACE_FLAG_VLPF}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "flags" },
  53     {"complex_filter",    "enable complex vertical low-pass filter",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = TINTERLACE_FLAG_CVLPF},INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "flags" },
  54     {"cvlpf",             "enable complex vertical low-pass filter",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = TINTERLACE_FLAG_CVLPF},INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "flags" },
  55     {"exact_tb",          "force a timebase which can represent timestamps exactly", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = TINTERLACE_FLAG_EXACT_TB}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "flags" },
  56     {"bypass_il",         "bypass already interlaced frames",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = TINTERLACE_FLAG_BYPASS_IL}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "flags" },
  57
  58     {NULL}
  59 };
  60
  61 AVFILTER_DEFINE_CLASS(tinterlace);
  62
  63 static const AVOption interlace_options[] = {
  64    { "scan",              "scanning mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = MODE_TFF}, 0, 1, FLAGS, "mode"},
  65    { "tff",               "top field first",                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_TFF}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, .unit = "mode"},
  66    { "bff",               "bottom field first",                           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_BFF}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, .unit = "mode"},
  67    { "lowpass",           "set vertical low-pass filter", OFFSET(lowpass), AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = VLPF_LIN}, 0, 2, FLAGS, "lowpass" },
  68    {     "off",           "disable vertical low-pass filter",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VLPF_OFF}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lowpass" },
  69    {     "linear",        "linear vertical low-pass filter",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VLPF_LIN}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lowpass" },
  70    {     "complex",       "complex vertical low-pass filter",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VLPF_CMP}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "lowpass" },
  71
  72    { NULL }
  73 };
  74
  75 AVFILTER_DEFINE_CLASS(interlace);
  76
  77 #define FULL_SCALE_YUVJ_FORMATS \
  78     AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P
  79
  80 static const enum AVPixelFormat full_scale_yuvj_pix_fmts[] = {
  81     FULL_SCALE_YUVJ_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE
  82 };
  83
  84 static const AVRational standard_tbs[] = {
  85     {1, 25},
  86     {1, 30},
  87     {1001, 30000},
  88 };
  89
  90 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  91 {
  92     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  93         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
  94         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
  95         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
  96         AV_PIX_FMT_YUV420P10LE, AV_PIX_FMT_YUV422P10LE,
  97         AV_PIX_FMT_YUV440P10LE, AV_PIX_FMT_YUV444P10LE,
  98         AV_PIX_FMT_YUV420P12LE, AV_PIX_FMT_YUV422P12LE,
  99         AV_PIX_FMT_YUV440P12LE, AV_PIX_FMT_YUV444P12LE,
 100         AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,
 101         AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE, AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE, AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE,
 102         AV_PIX_FMT_GRAY8, FULL_SCALE_YUVJ_FORMATS,
 103         AV_PIX_FMT_NONE
 104     };
 105
 106     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 107     if (!fmts_list)
 108         return AVERROR(ENOMEM);
 109     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 110 }
 111
 112 static void lowpass_line_c(uint8_t *dstp, ptrdiff_t width, const uint8_t *srcp,
 113                            ptrdiff_t mref, ptrdiff_t pref, int clip_max)
 114 {
 115     const uint8_t *srcp_above = srcp + mref;
 116     const uint8_t *srcp_below = srcp + pref;
 117     int i;
 118     for (i = 0; i < width; i++) {
 119         // this calculation is an integer representation of
 120         // '0.5 * current + 0.25 * above + 0.25 * below'
 121         // '1 +' is for rounding.
 122         dstp[i] = (1 + srcp[i] + srcp[i] + srcp_above[i] + srcp_below[i]) >> 2;
 123     }
 124 }
 125
 126 static void lowpass_line_c_16(uint8_t *dst8, ptrdiff_t width, const uint8_t *src8,
 127                               ptrdiff_t mref, ptrdiff_t pref, int clip_max)
 128 {
 129     uint16_t *dstp = (uint16_t *)dst8;
 130     const uint16_t *srcp = (const uint16_t *)src8;
 131     const uint16_t *srcp_above = srcp + mref / 2;
 132     const uint16_t *srcp_below = srcp + pref / 2;
 133     int i, src_x;
 134     for (i = 0; i < width; i++) {
 135         // this calculation is an integer representation of
 136         // '0.5 * current + 0.25 * above + 0.25 * below'
 137         // '1 +' is for rounding.
 138         src_x   = av_le2ne16(srcp[i]) << 1;
 139         dstp[i] = av_le2ne16((1 + src_x + av_le2ne16(srcp_above[i])
 140                              + av_le2ne16(srcp_below[i])) >> 2);
 141     }
 142 }
 143
 144 static void lowpass_line_complex_c(uint8_t *dstp, ptrdiff_t width, const uint8_t *srcp,
 145                                    ptrdiff_t mref, ptrdiff_t pref, int clip_max)
 146 {
 147     const uint8_t *srcp_above = srcp + mref;
 148     const uint8_t *srcp_below = srcp + pref;
 149     const uint8_t *srcp_above2 = srcp + mref * 2;
 150     const uint8_t *srcp_below2 = srcp + pref * 2;
 151     int i, src_x, src_ab;
 152     for (i = 0; i < width; i++) {
 153         // this calculation is an integer representation of
 154         // '0.75 * current + 0.25 * above + 0.25 * below - 0.125 * above2 - 0.125 * below2'
 155         // '4 +' is for rounding.
 156         src_x   = srcp[i] << 1;
 157         src_ab  = srcp_above[i] + srcp_below[i];
 158         dstp[i] = av_clip_uint8((4 + ((srcp[i] + src_x + src_ab) << 1)
 159                                 - srcp_above2[i] - srcp_below2[i]) >> 3);
 160         // Prevent over-sharpening:
 161         // dst must not exceed src when the average of above and below
 162         // is less than src. And the other way around.
 163         if (src_ab > src_x) {
 164             if (dstp[i] < srcp[i])
 165                 dstp[i] = srcp[i];
 166         } else if (dstp[i] > srcp[i])
 167             dstp[i] = srcp[i];
 168     }
 169 }
 170
 171 static void lowpass_line_complex_c_16(uint8_t *dst8, ptrdiff_t width, const uint8_t *src8,
 172                                       ptrdiff_t mref, ptrdiff_t pref, int clip_max)
 173 {
 174     uint16_t *dstp = (uint16_t *)dst8;
 175     const uint16_t *srcp = (const uint16_t *)src8;
 176     const uint16_t *srcp_above = srcp + mref / 2;
 177     const uint16_t *srcp_below = srcp + pref / 2;
 178     const uint16_t *srcp_above2 = srcp + mref;
 179     const uint16_t *srcp_below2 = srcp + pref;
 180     int i, dst_le, src_le, src_x, src_ab;
 181     for (i = 0; i < width; i++) {
 182         // this calculation is an integer representation of
 183         // '0.75 * current + 0.25 * above + 0.25 * below - 0.125 * above2 - 0.125 * below2'
 184         // '4 +' is for rounding.
 185         src_le = av_le2ne16(srcp[i]);
 186         src_x  = src_le << 1;
 187         src_ab = av_le2ne16(srcp_above[i]) + av_le2ne16(srcp_below[i]);
 188         dst_le = av_clip((4 + ((src_le + src_x + src_ab) << 1)
 189                          - av_le2ne16(srcp_above2[i])
 190                          - av_le2ne16(srcp_below2[i])) >> 3, 0, clip_max);
 191         // Prevent over-sharpening:
 192         // dst must not exceed src when the average of above and below
 193         // is less than src. And the other way around.
 194         if (src_ab > src_x) {
 195             if (dst_le < src_le)
 196                 dstp[i] = av_le2ne16(src_le);
 197             else
 198                 dstp[i] = av_le2ne16(dst_le);
 199         } else if (dst_le > src_le) {
 200             dstp[i] = av_le2ne16(src_le);
 201         } else
 202             dstp[i] = av_le2ne16(dst_le);
 203     }
 204 }
 205
 206 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 207 {
 208     TInterlaceContext *tinterlace = ctx->priv;
 209
 210     av_frame_free(&tinterlace->cur );
 211     av_frame_free(&tinterlace->next);
 212     av_freep(&tinterlace->black_data[0]);
 213 }
 214
 215 static int config_out_props(AVFilterLink *outlink)
 216 {
 217     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 218     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 219     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 220     TInterlaceContext *tinterlace = ctx->priv;
 221     int i;
 222
 223     tinterlace->vsub = desc->log2_chroma_h;
 224     outlink->w = inlink->w;
 225     outlink->h = tinterlace->mode == MODE_MERGE || tinterlace->mode == MODE_PAD || tinterlace->mode == MODE_MERGEX2?
 226         inlink->h*2 : inlink->h;
 227     if (tinterlace->mode == MODE_MERGE || tinterlace->mode == MODE_PAD || tinterlace->mode == MODE_MERGEX2)
 228         outlink->sample_aspect_ratio = av_mul_q(inlink->sample_aspect_ratio,
 229                                                 av_make_q(2, 1));
 230
 231     if (tinterlace->mode == MODE_PAD) {
 232         uint8_t black[4] = { 0, 0, 0, 16 };
 233         int ret;
 234         ff_draw_init(&tinterlace->draw, outlink->format, 0);
 235         ff_draw_color(&tinterlace->draw, &tinterlace->color, black);
 236         if (ff_fmt_is_in(outlink->format, full_scale_yuvj_pix_fmts))
 237             tinterlace->color.comp[0].u8[0] = 0;
 238         ret = av_image_alloc(tinterlace->black_data, tinterlace->black_linesize,
 239                              outlink->w, outlink->h, outlink->format, 16);
 240         if (ret < 0)
 241             return ret;
 242
 243         ff_fill_rectangle(&tinterlace->draw, &tinterlace->color, tinterlace->black_data,
 244                           tinterlace->black_linesize, 0, 0, outlink->w, outlink->h);
 245     }
 246     if (tinterlace->flags & (TINTERLACE_FLAG_VLPF | TINTERLACE_FLAG_CVLPF)
 247             && !(tinterlace->mode == MODE_INTERLEAVE_TOP
 248               || tinterlace->mode == MODE_INTERLEAVE_BOTTOM)) {
 249         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "low_pass_filter flags ignored with mode %d\n",
 250                 tinterlace->mode);
 251         tinterlace->flags &= ~(TINTERLACE_FLAG_VLPF | TINTERLACE_FLAG_CVLPF);
 252     }
 253     tinterlace->preout_time_base = inlink->time_base;
 254     if (tinterlace->mode == MODE_INTERLACEX2) {
 255         tinterlace->preout_time_base.den *= 2;
 256         outlink->frame_rate = av_mul_q(inlink->frame_rate, (AVRational){2,1});
 257         outlink->time_base  = av_mul_q(inlink->time_base , (AVRational){1,2});
 258     } else if (tinterlace->mode == MODE_MERGEX2) {
 259         outlink->frame_rate = inlink->frame_rate;
 260         outlink->time_base  = inlink->time_base;
 261     } else if (tinterlace->mode != MODE_PAD) {
 262         outlink->frame_rate = av_mul_q(inlink->frame_rate, (AVRational){1,2});
 263         outlink->time_base  = av_mul_q(inlink->time_base , (AVRational){2,1});
 264     }
 265
 266     for (i = 0; i<FF_ARRAY_ELEMS(standard_tbs); i++){
 267         if (!av_cmp_q(standard_tbs[i], outlink->time_base))
 268             break;
 269     }
 270     if (i == FF_ARRAY_ELEMS(standard_tbs) ||
 271         (tinterlace->flags & TINTERLACE_FLAG_EXACT_TB))
 272         outlink->time_base = tinterlace->preout_time_base;
 273
 274     tinterlace->csp = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 275     if (tinterlace->flags & TINTERLACE_FLAG_CVLPF) {
 276         if (tinterlace->csp->comp[0].depth > 8)
 277             tinterlace->lowpass_line = lowpass_line_complex_c_16;
 278         else
 279             tinterlace->lowpass_line = lowpass_line_complex_c;
 280         if (ARCH_X86)
 281             ff_tinterlace_init_x86(tinterlace);
 282     } else if (tinterlace->flags & TINTERLACE_FLAG_VLPF) {
 283         if (tinterlace->csp->comp[0].depth > 8)
 284             tinterlace->lowpass_line = lowpass_line_c_16;
 285         else
 286             tinterlace->lowpass_line = lowpass_line_c;
 287         if (ARCH_X86)
 288             ff_tinterlace_init_x86(tinterlace);
 289     }
 290
 291     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d filter:%s h:%d -> h:%d\n", tinterlace->mode,
 292            (tinterlace->flags & TINTERLACE_FLAG_CVLPF) ? "complex" :
 293            (tinterlace->flags & TINTERLACE_FLAG_VLPF) ? "linear" : "off",
 294            inlink->h, outlink->h);
 295
 296     return 0;
 297 }
 298
 299 #define FIELD_UPPER           0
 300 #define FIELD_LOWER           1
 301 #define FIELD_UPPER_AND_LOWER 2
 302
 303 /**
 304  * Copy picture field from src to dst.
 305  *
 306  * @param src_field copy from upper, lower field or both
 307  * @param interleave leave a padding line between each copied line
 308  * @param dst_field copy to upper or lower field,
 309  *        only meaningful when interleave is selected
 310  * @param flags context flags
 311  */
 312 static inline
 313 void copy_picture_field(TInterlaceContext *tinterlace,
 314                         uint8_t *dst[4], int dst_linesize[4],
 315                         const uint8_t *src[4], int src_linesize[4],
 316                         enum AVPixelFormat format, int w, int src_h,
 317                         int src_field, int interleave, int dst_field,
 318                         int flags)
 319 {
 320     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(format);
 321     int hsub = desc->log2_chroma_w;
 322     int plane, vsub = desc->log2_chroma_h;
 323     int k = src_field == FIELD_UPPER_AND_LOWER ? 1 : 2;
 324     int h;
 325
 326     for (plane = 0; plane < desc->nb_components; plane++) {
 327         int lines = plane == 1 || plane == 2 ? AV_CEIL_RSHIFT(src_h, vsub) : src_h;
 328         int cols  = plane == 1 || plane == 2 ? AV_CEIL_RSHIFT(    w, hsub) : w;
 329         uint8_t *dstp = dst[plane];
 330         const uint8_t *srcp = src[plane];
 331         int srcp_linesize = src_linesize[plane] * k;
 332         int dstp_linesize = dst_linesize[plane] * (interleave ? 2 : 1);
 333         int clip_max = (1 << tinterlace->csp->comp[plane].depth) - 1;
 334
 335         lines = (lines + (src_field == FIELD_UPPER)) / k;
 336         if (src_field == FIELD_LOWER)
 337             srcp += src_linesize[plane];
 338         if (interleave && dst_field == FIELD_LOWER)
 339             dstp += dst_linesize[plane];
 340         // Low-pass filtering is required when creating an interlaced destination from
 341         // a progressive source which contains high-frequency vertical detail.
 342         // Filtering will reduce interlace 'twitter' and Moire patterning.
 343         if (flags & (TINTERLACE_FLAG_VLPF | TINTERLACE_FLAG_CVLPF)) {
 344             int x = !!(flags & TINTERLACE_FLAG_CVLPF);
 345             for (h = lines; h > 0; h--) {
 346                 ptrdiff_t pref = src_linesize[plane];
 347                 ptrdiff_t mref = -pref;
 348                 if (h >= (lines - x))  mref = 0; // there is no line above
 349                 else if (h <= (1 + x)) pref = 0; // there is no line below
 350
 351                 tinterlace->lowpass_line(dstp, cols, srcp, mref, pref, clip_max);
 352                 dstp += dstp_linesize;
 353                 srcp += srcp_linesize;
 354             }
 355         } else {
 356             if (tinterlace->csp->comp[plane].depth > 8)
 357                 cols *= 2;
 358             av_image_copy_plane(dstp, dstp_linesize, srcp, srcp_linesize, cols, lines);
 359         }
 360     }
 361 }
 362
 363 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *picref)
 364 {
 365     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 366     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 367     TInterlaceContext *tinterlace = ctx->priv;
 368     AVFrame *cur, *next, *out;
 369     int field, tff, ret;
 370
 371     av_frame_free(&tinterlace->cur);
 372     tinterlace->cur  = tinterlace->next;
 373     tinterlace->next = picref;
 374
 375     cur = tinterlace->cur;
 376     next = tinterlace->next;
 377     /* we need at least two frames */
 378     if (!tinterlace->cur)
 379         return 0;
 380
 381     switch (tinterlace->mode) {
 382     case MODE_MERGEX2: /* move the odd frame into the upper field of the new image, even into
 383                         * the lower field, generating a double-height video at same framerate */
 384     case MODE_MERGE: /* move the odd frame into the upper field of the new image, even into
 385              * the lower field, generating a double-height video at half framerate */
 386         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 387         if (!out)
 388             return AVERROR(ENOMEM);
 389         av_frame_copy_props(out, cur);
 390         out->height = outlink->h;
 391         out->interlaced_frame = 1;
 392         out->top_field_first = 1;
 393         out->sample_aspect_ratio = av_mul_q(cur->sample_aspect_ratio, av_make_q(2, 1));
 394
 395         /* write odd frame lines into the upper field of the new frame */
 396         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 397                            (const uint8_t **)cur->data, cur->linesize,
 398                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 399                            FIELD_UPPER_AND_LOWER, 1, tinterlace->mode == MODE_MERGEX2 ? (1 + inlink->frame_count_out) & 1 ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER : FIELD_UPPER, tinterlace->flags);
 400         /* write even frame lines into the lower field of the new frame */
 401         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 402                            (const uint8_t **)next->data, next->linesize,
 403                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 404                            FIELD_UPPER_AND_LOWER, 1, tinterlace->mode == MODE_MERGEX2 ? (1 + inlink->frame_count_out) & 1 ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER : FIELD_LOWER, tinterlace->flags);
 405         if (tinterlace->mode != MODE_MERGEX2)
 406             av_frame_free(&tinterlace->next);
 407         break;
 408
 409     case MODE_DROP_ODD:  /* only output even frames, odd  frames are dropped; height unchanged, half framerate */
 410     case MODE_DROP_EVEN: /* only output odd  frames, even frames are dropped; height unchanged, half framerate */
 411         out = av_frame_clone(tinterlace->mode == MODE_DROP_EVEN ? cur : next);
 412         if (!out)
 413             return AVERROR(ENOMEM);
 414         av_frame_free(&tinterlace->next);
 415         break;
 416
 417     case MODE_PAD: /* expand each frame to double height, but pad alternate
 418                     * lines with black; framerate unchanged */
 419         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 420         if (!out)
 421             return AVERROR(ENOMEM);
 422         av_frame_copy_props(out, cur);
 423         out->height = outlink->h;
 424         out->sample_aspect_ratio = av_mul_q(cur->sample_aspect_ratio, av_make_q(2, 1));
 425
 426         field = (1 + outlink->frame_count_in) & 1 ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER;
 427         /* copy upper and lower fields */
 428         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 429                            (const uint8_t **)cur->data, cur->linesize,
 430                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 431                            FIELD_UPPER_AND_LOWER, 1, field, tinterlace->flags);
 432         /* pad with black the other field */
 433         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 434                            (const uint8_t **)tinterlace->black_data, tinterlace->black_linesize,
 435                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 436                            FIELD_UPPER_AND_LOWER, 1, !field, tinterlace->flags);
 437         break;
 438
 439         /* interleave upper/lower lines from odd frames with lower/upper lines from even frames,
 440          * halving the frame rate and preserving image height */
 441     case MODE_INTERLEAVE_TOP:    /* top    field first */
 442     case MODE_INTERLEAVE_BOTTOM: /* bottom field first */
 443         if ((tinterlace->flags & TINTERLACE_FLAG_BYPASS_IL) && cur->interlaced_frame) {
 444             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 445                    "video is already interlaced, adjusting framerate only\n");
 446             out = av_frame_clone(cur);
 447             if (!out)
 448                 return AVERROR(ENOMEM);
 449             out->pts /= 2;  // adjust pts to new framerate
 450             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 451             return ret;
 452         }
 453         tff = tinterlace->mode == MODE_INTERLEAVE_TOP;
 454         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 455         if (!out)
 456             return AVERROR(ENOMEM);
 457         av_frame_copy_props(out, cur);
 458         out->interlaced_frame = 1;
 459         out->top_field_first = tff;
 460
 461         /* copy upper/lower field from cur */
 462         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 463                            (const uint8_t **)cur->data, cur->linesize,
 464                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 465                            tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER, 1, tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER,
 466                            tinterlace->flags);
 467         /* copy lower/upper field from next */
 468         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 469                            (const uint8_t **)next->data, next->linesize,
 470                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 471                            tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER, 1, tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER,
 472                            tinterlace->flags);
 473         av_frame_free(&tinterlace->next);
 474         break;
 475     case MODE_INTERLACEX2: /* re-interlace preserving image height, double frame rate */
 476         /* output current frame first */
 477         out = av_frame_clone(cur);
 478         if (!out)
 479             return AVERROR(ENOMEM);
 480         out->interlaced_frame = 1;
 481         if (cur->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 482             out->pts = cur->pts*2;
 483
 484         out->pts = av_rescale_q(out->pts, tinterlace->preout_time_base, outlink->time_base);
 485         if ((ret = ff_filter_frame(outlink, out)) < 0)
 486             return ret;
 487
 488         /* output mix of current and next frame */
 489         tff = next->top_field_first;
 490         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 491         if (!out)
 492             return AVERROR(ENOMEM);
 493         av_frame_copy_props(out, next);
 494         out->interlaced_frame = 1;
 495         out->top_field_first = !tff;
 496
 497         if (next->pts != AV_NOPTS_VALUE && cur->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 498             out->pts = cur->pts + next->pts;
 499         else
 500             out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 501         /* write current frame second field lines into the second field of the new frame */
 502         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 503                            (const uint8_t **)cur->data, cur->linesize,
 504                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 505                            tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER, 1, tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER,
 506                            tinterlace->flags);
 507         /* write next frame first field lines into the first field of the new frame */
 508         copy_picture_field(tinterlace, out->data, out->linesize,
 509                            (const uint8_t **)next->data, next->linesize,
 510                            inlink->format, inlink->w, inlink->h,
 511                            tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER, 1, tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER,
 512                            tinterlace->flags);
 513         break;
 514     default:
 515         av_assert0(0);
 516     }
 517
 518     out->pts = av_rescale_q(out->pts, tinterlace->preout_time_base, outlink->time_base);
 519     ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 520
 521     return ret;
 522 }
 523
 524 static int init_interlace(AVFilterContext *ctx)
 525 {
 526     TInterlaceContext *tinterlace = ctx->priv;
 527
 528     if (tinterlace->mode <= MODE_BFF)
 529         tinterlace->mode += MODE_INTERLEAVE_TOP;
 530
 531     tinterlace->flags |= TINTERLACE_FLAG_BYPASS_IL;
 532     if (tinterlace->lowpass == VLPF_LIN)
 533         tinterlace->flags |= TINTERLACE_FLAG_VLPF;
 534     if (tinterlace->lowpass == VLPF_CMP)
 535         tinterlace->flags |= TINTERLACE_FLAG_CVLPF;
 536
 537     return 0;
 538 }
 539
 540 static const AVFilterPad tinterlace_inputs[] = {
 541     {
 542         .name         = "default",
 543         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 544         .filter_frame = filter_frame,
 545     },
 546     { NULL }
 547 };
 548
 549 static const AVFilterPad tinterlace_outputs[] = {
 550     {
 551         .name         = "default",
 552         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 553         .config_props = config_out_props,
 554     },
 555     { NULL }
 556 };
 557
 558 AVFilter ff_vf_tinterlace = {
 559     .name          = "tinterlace",
 560     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Perform temporal field interlacing."),
 561     .priv_size     = sizeof(TInterlaceContext),
 562     .uninit        = uninit,
 563     .query_formats = query_formats,
 564     .inputs        = tinterlace_inputs,
 565     .outputs       = tinterlace_outputs,
 566     .priv_class    = &tinterlace_class,
 567 };
 568
 569
 570 AVFilter ff_vf_interlace = {
 571     .name          = "interlace",
 572     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert progressive video into interlaced."),
 573     .priv_size     = sizeof(TInterlaceContext),
 574     .init          = init_interlace,
 575     .uninit        = uninit,
 576     .query_formats = query_formats,
 577     .inputs        = tinterlace_inputs,
 578     .outputs       = tinterlace_outputs,
 579     .priv_class    = &interlace_class,
 580 };