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