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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006-2010 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *               2010      James Darnley <james.darnley@gmail.com>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10  * (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav 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
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  18  * with Libav; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/cpu.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/pixdesc.h"
  25 #include "avfilter.h"
  26 #include "formats.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "video.h"
  29 #include "yadif.h"
  30
  31 #undef NDEBUG
  32 #include <assert.h>
  33
  34 #define PERM_RWP AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE | AV_PERM_REUSE
  35
  36 #define CHECK(j)\
  37     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
  38                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
  39                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
  40         if (score < spatial_score) {\
  41             spatial_score= score;\
  42             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
  43
  44 #define FILTER \
  45     for (x = 0;  x < w; x++) { \
  46         int c = cur[mrefs]; \
  47         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1; \
  48         int e = cur[prefs]; \
  49         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]); \
  50         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1; \
  51         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1; \
  52         int diff = FFMAX3(temporal_diff0 >> 1, temporal_diff1, temporal_diff2); \
  53         int spatial_pred = (c+e) >> 1; \
  54         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs - 1] - cur[prefs - 1]) + FFABS(c-e) \
  55                           + FFABS(cur[mrefs + 1] - cur[prefs + 1]) - 1; \
  56  \
  57         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }} \
  58         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }} \
  59  \
  60         if (mode < 2) { \
  61             int b = (prev2[2 * mrefs] + next2[2 * mrefs])>>1; \
  62             int f = (prev2[2 * prefs] + next2[2 * prefs])>>1; \
  63             int max = FFMAX3(d - e, d - c, FFMIN(b - c, f - e)); \
  64             int min = FFMIN3(d - e, d - c, FFMAX(b - c, f - e)); \
  65  \
  66             diff = FFMAX3(diff, min, -max); \
  67         } \
  68  \
  69         if (spatial_pred > d + diff) \
  70            spatial_pred = d + diff; \
  71         else if (spatial_pred < d - diff) \
  72            spatial_pred = d - diff; \
  73  \
  74         dst[0] = spatial_pred; \
  75  \
  76         dst++; \
  77         cur++; \
  78         prev++; \
  79         next++; \
  80         prev2++; \
  81         next2++; \
  82     }
  83
  84 static void filter_line_c(void *dst1,
  85                           void *prev1, void *cur1, void *next1,
  86                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  87 {
  88     uint8_t *dst  = dst1;
  89     uint8_t *prev = prev1;
  90     uint8_t *cur  = cur1;
  91     uint8_t *next = next1;
  92     int x;
  93     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  94     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  95
  96     FILTER
  97 }
  98
  99 static void filter_line_c_16bit(void *dst1,
 100                                 void *prev1, void *cur1, void *next1,
 101                                 int w, int prefs, int mrefs, int parity,
 102                                 int mode)
 103 {
 104     uint16_t *dst  = dst1;
 105     uint16_t *prev = prev1;
 106     uint16_t *cur  = cur1;
 107     uint16_t *next = next1;
 108     int x;
 109     uint16_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
 110     uint16_t *next2 = parity ? cur  : next;
 111     mrefs /= 2;
 112     prefs /= 2;
 113
 114     FILTER
 115 }
 116
 117 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 118                    int parity, int tff)
 119 {
 120     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 121     int y, i;
 122
 123     for (i = 0; i < yadif->csp->nb_components; i++) {
 124         int w = dstpic->video->w;
 125         int h = dstpic->video->h;
 126         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 127         int df = (yadif->csp->comp[i].depth_minus1 + 8) / 8;
 128
 129         if (i == 1 || i == 2) {
 130         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
 131             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
 132             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
 133         }
 134
 135         for (y = 0; y < h; y++) {
 136             if ((y ^ parity) & 1) {
 137                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y * refs];
 138                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y * refs];
 139                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y * refs];
 140                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y * dstpic->linesize[i]];
 141                 int     mode  = y == 1 || y + 2 == h ? 2 : yadif->mode;
 142                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w,
 143                                    y + 1 < h ? refs : -refs,
 144                                    y ? -refs : refs,
 145                                    parity ^ tff, mode);
 146             } else {
 147                 memcpy(&dstpic->data[i][y * dstpic->linesize[i]],
 148                        &yadif->cur->data[i][y * refs], w * df);
 149             }
 150         }
 151     }
 152
 153     emms_c();
 154 }
 155
 156 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *link, int perms,
 157                                            int w, int h)
 158 {
 159     AVFilterBufferRef *picref;
 160     int width  = FFALIGN(w, 32);
 161     int height = FFALIGN(h + 2, 32);
 162     int i;
 163
 164     picref = ff_default_get_video_buffer(link, perms, width, height);
 165
 166     picref->video->w = w;
 167     picref->video->h = h;
 168
 169     for (i = 0; i < 3; i++)
 170         picref->data[i] += picref->linesize[i];
 171
 172     return picref;
 173 }
 174
 175 static int return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 176 {
 177     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 178     AVFilterLink *link  = ctx->outputs[0];
 179     int tff, ret;
 180
 181     if (yadif->parity == -1) {
 182         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 183               yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 184     } else {
 185         tff = yadif->parity ^ 1;
 186     }
 187
 188     if (is_second) {
 189         yadif->out = ff_get_video_buffer(link, PERM_RWP, link->w, link->h);
 190         if (!yadif->out)
 191             return AVERROR(ENOMEM);
 192
 193         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 194         yadif->out->video->interlaced = 0;
 195     }
 196
 197     if (!yadif->csp)
 198         yadif->csp = av_pix_fmt_desc_get(link->format);
 199     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 200         yadif->filter_line = filter_line_c_16bit;
 201
 202     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 203
 204     if (is_second) {
 205         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
 206         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
 207
 208         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 209             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
 210         } else {
 211             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 212         }
 213     }
 214     ret = ff_filter_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 215
 216     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 217     return ret;
 218 }
 219
 220 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 221 {
 222     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 223     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 224
 225     if (yadif->frame_pending)
 226         return_frame(ctx, 1);
 227
 228     if (yadif->prev)
 229         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 230     yadif->prev = yadif->cur;
 231     yadif->cur  = yadif->next;
 232     yadif->next = picref;
 233
 234     if (!yadif->cur)
 235         return 0;
 236
 237     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 238         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 239         if (!yadif->out)
 240             return AVERROR(ENOMEM);
 241
 242         avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 243         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 244             yadif->out->pts *= 2;
 245         return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 246     }
 247
 248     if (!yadif->prev &&
 249         !(yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ)))
 250         return AVERROR(ENOMEM);
 251
 252     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], PERM_RWP,
 253                                      link->w, link->h);
 254     if (!yadif->out)
 255         return AVERROR(ENOMEM);
 256
 257     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 258     yadif->out->video->interlaced = 0;
 259
 260     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 261         yadif->out->pts *= 2;
 262
 263     return return_frame(ctx, 0);
 264 }
 265
 266 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 267 {
 268     AVFilterContext *ctx = link->src;
 269     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 270
 271     if (yadif->frame_pending) {
 272         return_frame(ctx, 1);
 273         return 0;
 274     }
 275
 276     do {
 277         int ret;
 278
 279         if (yadif->eof)
 280             return AVERROR_EOF;
 281
 282         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 283
 284         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->next) {
 285             AVFilterBufferRef *next =
 286                 avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
 287
 288             if (!next)
 289                 return AVERROR(ENOMEM);
 290
 291             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 292
 293             filter_frame(link->src->inputs[0], next);
 294             yadif->eof = 1;
 295         } else if (ret < 0) {
 296             return ret;
 297         }
 298     } while (!yadif->cur);
 299
 300     return 0;
 301 }
 302
 303 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 304 {
 305     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 306     int ret, val;
 307
 308     if (yadif->frame_pending)
 309         return 1;
 310
 311     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 312     if (val <= 0)
 313         return val;
 314
 315     //FIXME change API to not requre this red tape
 316     if (val == 1 && !yadif->next) {
 317         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 318             return ret;
 319         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 320         if (val <= 0)
 321             return val;
 322     }
 323     assert(yadif->next || !val);
 324
 325     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 326         return val;
 327
 328     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 329 }
 330
 331 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 332 {
 333     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 334
 335     if (yadif->prev) avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 336     if (yadif->cur ) avfilter_unref_bufferp(&yadif->cur );
 337     if (yadif->next) avfilter_unref_bufferp(&yadif->next);
 338 }
 339
 340 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 341 {
 342     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 343         AV_PIX_FMT_YUV420P,
 344         AV_PIX_FMT_YUV422P,
 345         AV_PIX_FMT_YUV444P,
 346         AV_PIX_FMT_YUV410P,
 347         AV_PIX_FMT_YUV411P,
 348         AV_PIX_FMT_GRAY8,
 349         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 350         AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 351         AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 352         AV_NE( AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE ),
 353         AV_PIX_FMT_YUV440P,
 354         AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
 355         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV420P10BE, AV_PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 356         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV422P10BE, AV_PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 357         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV444P10BE, AV_PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 358         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV420P16BE, AV_PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 359         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV422P16BE, AV_PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 360         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV444P16BE, AV_PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 361         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 362         AV_PIX_FMT_NONE
 363     };
 364
 365     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 366
 367     return 0;
 368 }
 369
 370 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 371 {
 372     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 373
 374     yadif->mode = 0;
 375     yadif->parity = -1;
 376     yadif->auto_enable = 0;
 377     yadif->csp = NULL;
 378
 379     if (args)
 380         sscanf(args, "%d:%d:%d",
 381                &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 382
 383     yadif->filter_line = filter_line_c;
 384
 385     if (ARCH_X86)
 386         ff_yadif_init_x86(yadif);
 387
 388     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n",
 389            yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 390
 391     return 0;
 392 }
 393
 394 static int config_props(AVFilterLink *link)
 395 {
 396     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 397     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 398     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 399     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 400
 401     return 0;
 402 }
 403
 404 static const AVFilterPad avfilter_vf_yadif_inputs[] = {
 405     {
 406         .name             = "default",
 407         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 408         .get_video_buffer = get_video_buffer,
 409         .filter_frame     = filter_frame,
 410     },
 411     { NULL }
 412 };
 413
 414 static const AVFilterPad avfilter_vf_yadif_outputs[] = {
 415     {
 416         .name          = "default",
 417         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 418         .poll_frame    = poll_frame,
 419         .request_frame = request_frame,
 420         .config_props  = config_props,
 421     },
 422     { NULL }
 423 };
 424
 425 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 426     .name          = "yadif",
 427     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image"),
 428
 429     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 430     .init          = init,
 431     .uninit        = uninit,
 432     .query_formats = query_formats,
 433
 434     .inputs    = avfilter_vf_yadif_inputs,
 435
 436     .outputs   = avfilter_vf_yadif_outputs,
 437 };