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/avassert.h"
  31 #include "libavutil/imgutils.h"
  32 #include "libavutil/internal.h"
  33 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36
  37 #include "avfilter.h"
  38 #include "formats.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "video.h"
  41
  42 typedef enum {
  43     TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE,
  44     TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE,
  45     TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT,
  46 } PassthroughType;
  47
  48 enum TransposeDir {
  49     TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP,
  50     TRANSPOSE_CLOCK,
  51     TRANSPOSE_CCLOCK,
  52     TRANSPOSE_CLOCK_FLIP,
  53 };
  54
  55 typedef struct TransVtable {
  56     void (*transpose_8x8)(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  57                           uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize);
  58     void (*transpose_block)(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  59                             uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
  60                             int w, int h);
  61 } TransVtable;
  62
  63 typedef struct TransContext {
  64     const AVClass *class;
  65     int hsub, vsub;
  66     int planes;
  67     int pixsteps[4];
  68
  69     int passthrough;    ///< PassthroughType, landscape passthrough mode enabled
  70     int dir;            ///< TransposeDir
  71
  72     TransVtable vtables[4];
  73 } TransContext;
  74
  75 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  76 {
  77     AVFilterFormats *pix_fmts = NULL;
  78     int fmt, ret;
  79
  80     for (fmt = 0; av_pix_fmt_desc_get(fmt); fmt++) {
  81         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(fmt);
  82         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
  83               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL ||
  84               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BITSTREAM ||
  85               desc->log2_chroma_w != desc->log2_chroma_h) &&
  86             (ret = ff_add_format(&pix_fmts, fmt)) < 0)
  87             return ret;
  88     }
  89
  90
  91     return ff_set_common_formats(ctx, pix_fmts);
  92 }
  93
  94 static inline void transpose_block_8_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
  95                                        uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
  96                                        int w, int h)
  97 {
  98     int x, y;
  99     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src++)
 100         for (x = 0; x < w; x++)
 101             dst[x] = src[x*src_linesize];
 102 }
 103
 104 static void transpose_8x8_8_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 105                               uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 106 {
 107     transpose_block_8_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 108 }
 109
 110 static inline void transpose_block_16_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 111                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 112                                         int w, int h)
 113 {
 114     int x, y;
 115     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 2)
 116         for (x = 0; x < w; x++)
 117             *((uint16_t *)(dst + 2*x)) = *((uint16_t *)(src + x*src_linesize));
 118 }
 119
 120 static void transpose_8x8_16_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 121                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 122 {
 123     transpose_block_16_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 124 }
 125
 126 static inline void transpose_block_24_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 127                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 128                                         int w, int h)
 129 {
 130     int x, y;
 131     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize) {
 132         for (x = 0; x < w; x++) {
 133             int32_t v = AV_RB24(src + x*src_linesize + y*3);
 134             AV_WB24(dst + 3*x, v);
 135         }
 136     }
 137 }
 138
 139 static void transpose_8x8_24_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 140                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 141 {
 142     transpose_block_24_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 143 }
 144
 145 static inline void transpose_block_32_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 146                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 147                                         int w, int h)
 148 {
 149     int x, y;
 150     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 4) {
 151         for (x = 0; x < w; x++)
 152             *((uint32_t *)(dst + 4*x)) = *((uint32_t *)(src + x*src_linesize));
 153     }
 154 }
 155
 156 static void transpose_8x8_32_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 157                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 158 {
 159     transpose_block_32_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 160 }
 161
 162 static inline void transpose_block_48_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 163                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 164                                         int w, int h)
 165 {
 166     int x, y;
 167     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 6) {
 168         for (x = 0; x < w; x++) {
 169             int64_t v = AV_RB48(src + x*src_linesize);
 170             AV_WB48(dst + 6*x, v);
 171         }
 172     }
 173 }
 174
 175 static void transpose_8x8_48_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 176                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 177 {
 178     transpose_block_48_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 179 }
 180
 181 static inline void transpose_block_64_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 182                                         uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
 183                                         int w, int h)
 184 {
 185     int x, y;
 186     for (y = 0; y < h; y++, dst += dst_linesize, src += 8)
 187         for (x = 0; x < w; x++)
 188             *((uint64_t *)(dst + 8*x)) = *((uint64_t *)(src + x*src_linesize));
 189 }
 190
 191 static void transpose_8x8_64_c(uint8_t *src, ptrdiff_t src_linesize,
 192                                uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize)
 193 {
 194     transpose_block_64_c(src, src_linesize, dst, dst_linesize, 8, 8);
 195 }
 196
 197 static int config_props_output(AVFilterLink *outlink)
 198 {
 199     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 200     TransContext *s = ctx->priv;
 201     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 202     const AVPixFmtDescriptor *desc_out = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 203     const AVPixFmtDescriptor *desc_in  = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 204
 205     if (s->dir&4) {
 206         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 207                "dir values greater than 3 are deprecated, use the passthrough option instead\n");
 208         s->dir &= 3;
 209         s->passthrough = TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE;
 210     }
 211
 212     if ((inlink->w >= inlink->h && s->passthrough == TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE) ||
 213         (inlink->w <= inlink->h && s->passthrough == TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT)) {
 214         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 215                "w:%d h:%d -> w:%d h:%d (passthrough mode)\n",
 216                inlink->w, inlink->h, inlink->w, inlink->h);
 217         return 0;
 218     } else {
 219         s->passthrough = TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE;
 220     }
 221
 222     s->hsub = desc_in->log2_chroma_w;
 223     s->vsub = desc_in->log2_chroma_h;
 224     s->planes = av_pix_fmt_count_planes(outlink->format);
 225
 226     av_assert0(desc_in->nb_components == desc_out->nb_components);
 227
 228
 229     av_image_fill_max_pixsteps(s->pixsteps, NULL, desc_out);
 230
 231     outlink->w = inlink->h;
 232     outlink->h = inlink->w;
 233
 234     if (inlink->sample_aspect_ratio.num)
 235         outlink->sample_aspect_ratio = av_div_q((AVRational) { 1, 1 },
 236                                                 inlink->sample_aspect_ratio);
 237     else
 238         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
 239
 240     for (int i = 0; i < 4; i++) {
 241         TransVtable *v = &s->vtables[i];
 242         switch (s->pixsteps[i]) {
 243         case 1: v->transpose_block = transpose_block_8_c;
 244                 v->transpose_8x8   = transpose_8x8_8_c;  break;
 245         case 2: v->transpose_block = transpose_block_16_c;
 246                 v->transpose_8x8   = transpose_8x8_16_c; break;
 247         case 3: v->transpose_block = transpose_block_24_c;
 248                 v->transpose_8x8   = transpose_8x8_24_c; break;
 249         case 4: v->transpose_block = transpose_block_32_c;
 250                 v->transpose_8x8   = transpose_8x8_32_c; break;
 251         case 6: v->transpose_block = transpose_block_48_c;
 252                 v->transpose_8x8   = transpose_8x8_48_c; break;
 253         case 8: v->transpose_block = transpose_block_64_c;
 254                 v->transpose_8x8   = transpose_8x8_64_c; break;
 255         }
 256     }
 257
 258     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 259            "w:%d h:%d dir:%d -> w:%d h:%d rotation:%s vflip:%d\n",
 260            inlink->w, inlink->h, s->dir, outlink->w, outlink->h,
 261            s->dir == 1 || s->dir == 3 ? "clockwise" : "counterclockwise",
 262            s->dir == 0 || s->dir == 3);
 263     return 0;
 264 }
 265
 266 static AVFrame *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int w, int h)
 267 {
 268     TransContext *s = inlink->dst->priv;
 269
 270     return s->passthrough ?
 271         ff_null_get_video_buffer   (inlink, w, h) :
 272         ff_default_get_video_buffer(inlink, w, h);
 273 }
 274
 275 typedef struct ThreadData {
 276     AVFrame *in, *out;
 277 } ThreadData;
 278
 279 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
 280                         int nb_jobs)
 281 {
 282     TransContext *s = ctx->priv;
 283     ThreadData *td = arg;
 284     AVFrame *out = td->out;
 285     AVFrame *in = td->in;
 286     int plane;
 287
 288     for (plane = 0; plane < s->planes; plane++) {
 289         int hsub    = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;
 290         int vsub    = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;
 291         int pixstep = s->pixsteps[plane];
 292         int inh     = AV_CEIL_RSHIFT(in->height, vsub);
 293         int outw    = AV_CEIL_RSHIFT(out->width,  hsub);
 294         int outh    = AV_CEIL_RSHIFT(out->height, vsub);
 295         int start   = (outh *  jobnr   ) / nb_jobs;
 296         int end     = (outh * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 297         uint8_t *dst, *src;
 298         int dstlinesize, srclinesize;
 299         int x, y;
 300         TransVtable *v = &s->vtables[plane];
 301
 302         dstlinesize = out->linesize[plane];
 303         dst         = out->data[plane] + start * dstlinesize;
 304         src         = in->data[plane];
 305         srclinesize = in->linesize[plane];
 306
 307         if (s->dir & 1) {
 308             src         += in->linesize[plane] * (inh - 1);
 309             srclinesize *= -1;
 310         }
 311
 312         if (s->dir & 2) {
 313             dst          = out->data[plane] + dstlinesize * (outh - start - 1);
 314             dstlinesize *= -1;
 315         }
 316
 317         for (y = start; y < end - 7; y += 8) {
 318             for (x = 0; x < outw - 7; x += 8) {
 319                 v->transpose_8x8(src + x * srclinesize + y * pixstep,
 320                                  srclinesize,
 321                                  dst + (y - start) * dstlinesize + x * pixstep,
 322                                  dstlinesize);
 323             }
 324             if (outw - x > 0 && end - y > 0)
 325                 v->transpose_block(src + x * srclinesize + y * pixstep,
 326                                    srclinesize,
 327                                    dst + (y - start) * dstlinesize + x * pixstep,
 328                                    dstlinesize, outw - x, end - y);
 329         }
 330
 331         if (end - y > 0)
 332             v->transpose_block(src + 0 * srclinesize + y * pixstep,
 333                                srclinesize,
 334                                dst + (y - start) * dstlinesize + 0 * pixstep,
 335                                dstlinesize, outw, end - y);
 336     }
 337
 338     return 0;
 339 }
 340
 341 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 342 {
 343     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 344     TransContext *s = ctx->priv;
 345     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 346     ThreadData td;
 347     AVFrame *out;
 348
 349     if (s->passthrough)
 350         return ff_filter_frame(outlink, in);
 351
 352     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 353     if (!out) {
 354         av_frame_free(&in);
 355         return AVERROR(ENOMEM);
 356     }
 357     av_frame_copy_props(out, in);
 358
 359     if (in->sample_aspect_ratio.num == 0) {
 360         out->sample_aspect_ratio = in->sample_aspect_ratio;
 361     } else {
 362         out->sample_aspect_ratio.num = in->sample_aspect_ratio.den;
 363         out->sample_aspect_ratio.den = in->sample_aspect_ratio.num;
 364     }
 365
 366     td.in = in, td.out = out;
 367     ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 368     av_frame_free(&in);
 369     return ff_filter_frame(outlink, out);
 370 }
 371
 372 #define OFFSET(x) offsetof(TransContext, x)
 373 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 374
 375 static const AVOption transpose_options[] = {
 376     { "dir", "set transpose direction", OFFSET(dir), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP }, 0, 7, FLAGS, "dir" },
 377         { "cclock_flip", "rotate counter-clockwise with vertical flip", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 378         { "clock",       "rotate clockwise",                            0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CLOCK       }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 379         { "cclock",      "rotate counter-clockwise",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK      }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 380         { "clock_flip",  "rotate clockwise with vertical flip",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CLOCK_FLIP  }, .flags=FLAGS, .unit = "dir" },
 381
 382     { "passthrough", "do not apply transposition if the input matches the specified geometry",
 383       OFFSET(passthrough), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE},  0, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 384         { "none",      "always apply transposition",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE},      INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 385         { "portrait",  "preserve portrait geometry",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 386         { "landscape", "preserve landscape geometry",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
 387
 388     { NULL }
 389 };
 390
 391 AVFILTER_DEFINE_CLASS(transpose);
 392
 393 static const AVFilterPad avfilter_vf_transpose_inputs[] = {
 394     {
 395         .name         = "default",
 396         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 397         .get_video_buffer = get_video_buffer,
 398         .filter_frame = filter_frame,
 399     },
 400     { NULL }
 401 };
 402
 403 static const AVFilterPad avfilter_vf_transpose_outputs[] = {
 404     {
 405         .name         = "default",
 406         .config_props = config_props_output,
 407         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 408     },
 409     { NULL }
 410 };
 411
 412 AVFilter ff_vf_transpose = {
 413     .name          = "transpose",
 414     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Transpose input video."),
 415     .priv_size     = sizeof(TransContext),
 416     .priv_class    = &transpose_class,
 417     .query_formats = query_formats,
 418     .inputs        = avfilter_vf_transpose_inputs,
 419     .outputs       = avfilter_vf_transpose_outputs,
 420     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 421 };