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