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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 Stefano Sabatini
   3  * Copyright (c) 2008 Vitor Sessak
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * transposition filter
  25  * Based on MPlayer libmpcodecs/vf_rotate.c.
  26  */
  27
  28 #include <stdio.h>
  29
  30 #include "libavutil/imgutils.h"
  31 #include "libavutil/internal.h"
  32 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavutil/pixdesc.h"
  35
  36 #include "avfilter.h"
  37 #include "formats.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "video.h"
  40
  41 typedef enum {
  42     TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE,
  43     TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE,
  44     TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT,
  45 } PassthroughType;
  46
  47 enum TransposeDir {
  48     TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP,
  49     TRANSPOSE_CLOCK,
  50     TRANSPOSE_CCLOCK,
  51     TRANSPOSE_CLOCK_FLIP,
  52 };
  53
  54 typedef struct TransContext {
  55     const AVClass *class;
  56     int hsub, vsub;
  57     int pixsteps[4];
  58
  59     int passthrough;    ///< PassthroughType, landscape passthrough mode enabled
  60     int dir;            ///< TransposeDir
  61
  62     void (*transpose_8x8)(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  63                           uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize);
  64     void (*transpose_block)(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  65                             uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
  66                             int w, int h);
  67 } TransContext;
  68
  69 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  70 {
  71     AVFilterFormats *pix_fmts = NULL;
  72     int fmt, ret;
  73
  74     for (fmt = 0; av_pix_fmt_desc_get(fmt); fmt++) {
  75         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(fmt);
  76         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
  77               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL ||
  78               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BITSTREAM ||
  79               desc->log2_chroma_w != desc->log2_chroma_h) &&
  80             (ret = ff_add_format(&pix_fmts, fmt)) < 0)
  81             return ret;
  82     }
  83
  84
  85     return ff_set_common_formats(ctx, pix_fmts);
  86 }
  87
  88 static inline void transpose_block_8_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  89                                        uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
  90                                        int w, int h)
  91 {
  92     int x, y;
  93     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src++)
  94         for (x = 0; x < w; x++)
  95             dst[x] = src[x*src_linesize];
  96 }
  97
  98 static void transpose_8x8_8_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  99                               uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 100 {
 101     transpose_block_8_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 102 }
 103
 104 static inline void transpose_block_16_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 105                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 106                                         int w, int h)
 107 {
 108     int x, y;
 109     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 2)
 110         for (x = 0; x < w; x++)
 111             *((uint16_t *)(dst + 2*x)) = *((uint16_t *)(src + x*src_linesize));
 112 }
 113
 114 static void transpose_8x8_16_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 115                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 116 {
 117     transpose_block_16_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 118 }
 119
 120 static inline void transpose_block_24_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 121                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 122                                         int w, int h)
 123 {
 124     int x, y;
 125     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize) {
 126         for (x = 0; x < w; x++) {
 127             int32_t v = AV_RB24(src + x*src_linesize + y*3);
 128             AV_WB24(dst + 3*x, v);
 129         }
 130     }
 131 }
 132
 133 static void transpose_8x8_24_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 134                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 135 {
 136     transpose_block_24_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 137 }
 138
 139 static inline void transpose_block_32_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 140                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 141                                         int w, int h)
 142 {
 143     int x, y;
 144     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 4) {
 145         for (x = 0; x < w; x++)
 146             *((uint32_t *)(dst + 4*x)) = *((uint32_t *)(src + x*src_linesize));
 147     }
 148 }
 149
 150 static void transpose_8x8_32_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 151                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 152 {
 153     transpose_block_32_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 154 }
 155
 156 static inline void transpose_block_48_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 157                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 158                                         int w, int h)
 159 {
 160     int x, y;
 161     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 6) {
 162         for (x = 0; x < w; x++) {
 163             int64_t v = AV_RB48(src + x*src_linesize);
 164             AV_WB48(dst + 6*x, v);
 165         }
 166     }
 167 }
 168
 169 static void transpose_8x8_48_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 170                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 171 {
 172     transpose_block_48_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 173 }
 174
 175 static inline void transpose_block_64_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 176                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 177                                         int w, int h)
 178 {
 179     int x, y;
 180     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 8)
 181         for (x = 0; x < w; x++)
 182             *((uint64_t *)(dst + 8*x)) = *((uint64_t *)(src + x*src_linesize));
 183 }
 184
 185 static void transpose_8x8_64_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 186                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 187 {
 188     transpose_block_64_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 189 }
 190
 191 static int config_props_output(AVFilterLink *outlink)
 192 {
 193     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 194     TransContext *s = ctx->priv;
 195     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 196     const AVPixFmtDescriptor *desc_out = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 197     const AVPixFmtDescriptor *desc_in  = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 198
 199     if (s->dir&4) {
 200         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 201                "dir values greater than 3 are deprecated, use the passthrough option instead\n");
 202         s->dir &= 3;
 203         s->passthrough = TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE;
 204     }
 205
 206     if ((inlink->w >= inlink->h && s->passthrough == TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE) ||
 207         (inlink->w <= inlink->h && s->passthrough == TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT)) {
 208         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 209                "w:%d h:%d -> w:%d h:%d (passthrough mode)\n",
 210                inlink->w, inlink->h, inlink->w, inlink->h);
 211         return 0;
 212     } else {
 213         s->passthrough = TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE;
 214     }
 215
 216     s->hsub = desc_in->log2_chroma_w;
 217     s->vsub = desc_in->log2_chroma_h;
 218
 219     av_image_fill_max_pixsteps(s->pixsteps, NULL, desc_out);
 220
 221     outlink->w = inlink->h;
 222     outlink->h = inlink->w;
 223
 224     if (inlink->sample_aspect_ratio.num)
 225         outlink->sample_aspect_ratio = av_div_q((AVRational) { 1, 1 },
 226                                                 inlink->sample_aspect_ratio);
 227     else
 228         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
 229
 230     switch (s->pixsteps[0]) {
 231     case 1: s->transpose_block = transpose_block_8_c;
 232             s->transpose_8x8   = transpose_8x8_8_c;  break;
 233     case 2: s->transpose_block = transpose_block_16_c;
 234             s->transpose_8x8   = transpose_8x8_16_c; break;
 235     case 3: s->transpose_block = transpose_block_24_c;
 236             s->transpose_8x8   = transpose_8x8_24_c; break;
 237     case 4: s->transpose_block = transpose_block_32_c;
 238             s->transpose_8x8   = transpose_8x8_32_c; break;
 239     case 6: s->transpose_block = transpose_block_48_c;
 240             s->transpose_8x8   = transpose_8x8_48_c; break;
 241     case 8: s->transpose_block = transpose_block_64_c;
 242             s->transpose_8x8   = transpose_8x8_64_c; break;
 243     }
 244
 245     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 246            "w:%d h:%d dir:%d -> w:%d h:%d rotation:%s vflip:%d\n",
 247            inlink->w, inlink->h, s->dir, outlink->w, outlink->h,
 248            s->dir == 1 || s->dir == 3 ? "clockwise" : "counterclockwise",
 249            s->dir == 0 || s->dir == 3);
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 static AVFrame *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int w, int h)
 254 {
 255     TransContext *s = inlink->dst->priv;
 256
 257     return s->passthrough ?
 258         ff_null_get_video_buffer   (inlink, w, h) :
 259         ff_default_get_video_buffer(inlink, w, h);
 260 }
 261
 262 typedef struct ThreadData {
 263     AVFrame *in, *out;
 264 } ThreadData;
 265
 266 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
 267                         int nb_jobs)
 268 {
 269     TransContext *s = ctx->priv;
 270     ThreadData *td = arg;
 271     AVFrame *out = td->out;
 272     AVFrame *in = td->in;
 273     int plane;
 274
 275     for (plane = 0; out->data[plane]; plane++) {
 276         int hsub    = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;
 277         int vsub    = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;
 278         int pixstep = s->pixsteps[plane];
 279         int inh     = AV_CEIL_RSHIFT(in->height, vsub);
 280         int outw    = AV_CEIL_RSHIFT(out->width,  hsub);
 281         int outh    = AV_CEIL_RSHIFT(out->height, vsub);
 282         int start   = (outh *  jobnr   ) / nb_jobs;
 283         int end     = (outh * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 284         uint8_t *dst, *src;
 285         int dstlinesize, srclinesize;
 286         int x, y;
 287
 288         dstlinesize = out->linesize[plane];
 289         dst         = out->data[plane] + start * dstlinesize;
 290         src         = in->data[plane];
 291         srclinesize = in->linesize[plane];
 292
 293         if (s->dir & 1) {
 294             src         += in->linesize[plane] * (inh - 1);
 295             srclinesize *= -1;
 296         }
 297
 298         if (s->dir & 2) {
 299             dst          = out->data[plane] + dstlinesize * (outh - start - 1);
 300             dstlinesize *= -1;
 301         }
 302
 303         for (y = start; y < end - 7; y += 8) {
 304             for (x = 0; x < outw - 7; x += 8) {
 305                 s->transpose_8x8(src + x * srclinesize + y * pixstep,
 306                                  srclinesize,
 307                                  dst + (y - start) * dstlinesize + x * pixstep,
 308                                  dstlinesize);
 309             }
 310             if (outw - x > 0 && end - y > 0)
 311                 s->transpose_block(src + x * srclinesize + y * pixstep,
 312                                    srclinesize,
 313                                    dst + (y - start) * dstlinesize + x * pixstep,
 314                                    dstlinesize, outw - x, end - y);
 315         }
 316
 317         if (end - y > 0)
 318             s->transpose_block(src + 0 * srclinesize + y * pixstep,
 319                                srclinesize,
 320                                dst + (y - start) * dstlinesize + 0 * pixstep,
 321                                dstlinesize, outw, end - y);
 322     }
 323
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 328 {
 329     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 330     TransContext *s = ctx->priv;
 331     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 332     ThreadData td;
 333     AVFrame *out;
 334
 335     if (s->passthrough)
 336         return ff_filter_frame(outlink, in);
 337
 338     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 339     if (!out) {
 340         av_frame_free(&in);
 341         return AVERROR(ENOMEM);
 342     }
 343     av_frame_copy_props(out, in);
 344
 345     if (in->sample_aspect_ratio.num == 0) {
 346         out->sample_aspect_ratio = in->sample_aspect_ratio;
 347     } else {
 348         out->sample_aspect_ratio.num = in->sample_aspect_ratio.den;
 349         out->sample_aspect_ratio.den = in->sample_aspect_ratio.num;
 350     }
 351
 352     td.in = in, td.out = out;
 353     ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 354     av_frame_free(&in);
 355     return ff_filter_frame(outlink, out);
 356 }
 357
 358 #define OFFSET(x) offsetof(TransContext, x)
 359 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 360
 361 static const AVOption transpose_options[] = {
 362     { "dir", "set transpose direction", OFFSET(dir), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP }, 0, 7, FLAGS, "dir" },
 363         { "cclock_flip", "rotate counter-clockwise with vertical flip", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 364         { "clock",       "rotate clockwise",                            0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CLOCK       }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 365         { "cclock",      "rotate counter-clockwise",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK      }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 366         { "clock_flip",  "rotate clockwise with vertical flip",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CLOCK_FLIP  }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 367
 368     { "passthrough", "do not apply transposition if the input matches the specified geometry",
 369       OFFSET(passthrough), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE},  0, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 370         { "none",      "always apply transposition",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE},      INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 371         { "portrait",  "preserve portrait geometry",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 372         { "landscape", "preserve landscape geometry",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 373
 374     { NULL }
 375 };
 376
 377 AVFILTER_DEFINE_CLASS(transpose);
 378
 379 static const AVFilterPad avfilter_vf_transpose_inputs[] = {
 380     {
 381         .name         = "default",
 382         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 383         .get_video_buffer = get_video_buffer,
 384         .filter_frame = filter_frame,
 385     },
 386     { NULL }
 387 };
 388
 389 static const AVFilterPad avfilter_vf_transpose_outputs[] = {
 390     {
 391         .name         = "default",
 392         .config_props = config_props_output,
 393         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 394     },
 395     { NULL }
 396 };
 397
 398 AVFilter ff_vf_transpose = {
 399     .name          = "transpose",
 400     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Transpose input video."),
 401     .priv_size     = sizeof(TransContext),
 402     .priv_class    = &transpose_class,
 403     .query_formats = query_formats,
 404     .inputs        = avfilter_vf_transpose_inputs,
 405     .outputs       = avfilter_vf_transpose_outputs,
 406     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 407 };