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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *               2010      James Darnley <james.darnley@gmail.com>
   4  *
   5  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18  */
  19
  20 #include "libavutil/avassert.h"
  21 #include "libavutil/cpu.h"
  22 #include "libavutil/common.h"
  23 #include "libavutil/pixdesc.h"
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "formats.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "video.h"
  28 #include "yadif.h"
  29
  30 #undef NDEBUG
  31 #include <assert.h>
  32
  33 #define PERM_RWP AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE | AV_PERM_REUSE
  34
  35 #define CHECK(j)\
  36     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
  37                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
  38                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
  39         if (score < spatial_score) {\
  40             spatial_score= score;\
  41             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
  42
  43 #define FILTER \
  44     for (x = 0;  x < w; x++) { \
  45         int c = cur[mrefs]; \
  46         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1; \
  47         int e = cur[prefs]; \
  48         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]); \
  49         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1; \
  50         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1; \
  51         int diff = FFMAX3(temporal_diff0 >> 1, temporal_diff1, temporal_diff2); \
  52         int spatial_pred = (c+e) >> 1; \
  53         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs - 1] - cur[prefs - 1]) + FFABS(c-e) \
  54                           + FFABS(cur[mrefs + 1] - cur[prefs + 1]) - 1; \
  55  \
  56         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }} \
  57         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }} \
  58  \
  59         if (mode < 2) { \
  60             int b = (prev2[2 * mrefs] + next2[2 * mrefs])>>1; \
  61             int f = (prev2[2 * prefs] + next2[2 * prefs])>>1; \
  62             int max = FFMAX3(d - e, d - c, FFMIN(b - c, f - e)); \
  63             int min = FFMIN3(d - e, d - c, FFMAX(b - c, f - e)); \
  64  \
  65             diff = FFMAX3(diff, min, -max); \
  66         } \
  67  \
  68         if (spatial_pred > d + diff) \
  69            spatial_pred = d + diff; \
  70         else if (spatial_pred < d - diff) \
  71            spatial_pred = d - diff; \
  72  \
  73         dst[0] = spatial_pred; \
  74  \
  75         dst++; \
  76         cur++; \
  77         prev++; \
  78         next++; \
  79         prev2++; \
  80         next2++; \
  81     }
  82
  83 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
  84                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  85                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  86 {
  87     int x;
  88     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  89     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  90
  91     FILTER
  92 }
  93
  94 static void filter_line_c_16bit(uint16_t *dst,
  95                                 uint16_t *prev, uint16_t *cur, uint16_t *next,
  96                                 int w, int prefs, int mrefs, int parity,
  97                                 int mode)
  98 {
  99     int x;
 100     uint16_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
 101     uint16_t *next2 = parity ? cur  : next;
 102     mrefs /= 2;
 103     prefs /= 2;
 104
 105     FILTER
 106 }
 107
 108 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 109                    int parity, int tff)
 110 {
 111     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 112     int y, i;
 113
 114     for (i = 0; i < yadif->csp->nb_components; i++) {
 115         int w = dstpic->video->w;
 116         int h = dstpic->video->h;
 117         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 118         int absrefs = FFABS(refs);
 119         int df = (yadif->csp->comp[i].depth_minus1 + 8) / 8;
 120
 121         if (i == 1 || i == 2) {
 122         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
 123             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
 124             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
 125         }
 126
 127         if(yadif->temp_line_size < absrefs) {
 128             av_free(yadif->temp_line);
 129             yadif->temp_line = av_mallocz(2*64 + 5*absrefs);
 130             yadif->temp_line_size = absrefs;
 131         }
 132
 133         for (y = 0; y < h; y++) {
 134             if ((y ^ parity) & 1) {
 135                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y * refs];
 136                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y * refs];
 137                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y * refs];
 138                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y * dstpic->linesize[i]];
 139                 int     mode  = y == 1 || y + 2 == h ? 2 : yadif->mode;
 140                 int     prefs = y+1<h ? refs : -refs;
 141                 int     mrefs =     y ?-refs :  refs;
 142
 143                 if(y<=1 || y+2>=h) {
 144                     uint8_t *tmp = yadif->temp_line + 64 + 2*absrefs;
 145                     if(mode<2)
 146                         memcpy(tmp+2*mrefs, cur+2*mrefs, w*df);
 147                     memcpy(tmp+mrefs, cur+mrefs, w*df);
 148                     memcpy(tmp      , cur      , w*df);
 149                     if(prefs != mrefs) {
 150                         memcpy(tmp+prefs, cur+prefs, w*df);
 151                         if(mode<2)
 152                             memcpy(tmp+2*prefs, cur+2*prefs, w*df);
 153                     }
 154                     cur = tmp;
 155                 }
 156
 157                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w,
 158                                    prefs, mrefs,
 159                                    parity ^ tff, mode);
 160             } else {
 161                 memcpy(&dstpic->data[i][y * dstpic->linesize[i]],
 162                        &yadif->cur->data[i][y * refs], w * df);
 163             }
 164         }
 165     }
 166
 167     emms_c();
 168 }
 169
 170 static int return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 171 {
 172     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 173     AVFilterLink *link  = ctx->outputs[0];
 174     int tff, ret;
 175
 176     if (yadif->parity == -1) {
 177         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 178               yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 179     } else {
 180         tff = yadif->parity ^ 1;
 181     }
 182
 183     if (is_second) {
 184         yadif->out = ff_get_video_buffer(link, PERM_RWP, link->w, link->h);
 185         if (!yadif->out)
 186             return AVERROR(ENOMEM);
 187
 188         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 189         yadif->out->video->interlaced = 0;
 190     }
 191
 192     if (!yadif->csp)
 193         yadif->csp = av_pix_fmt_desc_get(link->format);
 194     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 195         yadif->filter_line = (void*)filter_line_c_16bit;
 196
 197     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 198
 199     if (is_second) {
 200         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
 201         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
 202
 203         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 204             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
 205         } else {
 206             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 207         }
 208     }
 209     ret = ff_filter_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 210
 211     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 212     return ret;
 213 }
 214
 215 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 216 {
 217     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 218     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 219
 220     av_assert0(picref);
 221
 222     if (picref->video->h < 3 || picref->video->w < 3) {
 223         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Video of less than 3 columns or lines is not supported\n");
 224         return AVERROR(EINVAL);
 225     }
 226
 227     if (yadif->frame_pending)
 228         return_frame(ctx, 1);
 229
 230     if (yadif->prev)
 231         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 232     yadif->prev = yadif->cur;
 233     yadif->cur  = yadif->next;
 234     yadif->next = picref;
 235
 236     if (!yadif->cur)
 237         return 0;
 238
 239     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 240         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, ~AV_PERM_WRITE);
 241         if (!yadif->out)
 242             return AVERROR(ENOMEM);
 243
 244         avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 245         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 246             yadif->out->pts *= 2;
 247         return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 248     }
 249
 250     if (!yadif->prev &&
 251         !(yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, ~AV_PERM_WRITE)))
 252         return AVERROR(ENOMEM);
 253
 254     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], PERM_RWP,
 255                                      link->w, link->h);
 256     if (!yadif->out)
 257         return AVERROR(ENOMEM);
 258
 259     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 260     yadif->out->video->interlaced = 0;
 261
 262     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 263         yadif->out->pts *= 2;
 264
 265     return return_frame(ctx, 0);
 266 }
 267
 268 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 269 {
 270     AVFilterContext *ctx = link->src;
 271     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 272
 273     if (yadif->frame_pending) {
 274         return_frame(ctx, 1);
 275         return 0;
 276     }
 277
 278     do {
 279         int ret;
 280
 281         if (yadif->eof)
 282             return AVERROR_EOF;
 283
 284         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 285
 286         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->cur) {
 287             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, ~AV_PERM_WRITE);
 288
 289             if (!next)
 290                 return AVERROR(ENOMEM);
 291
 292             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 293
 294             filter_frame(link->src->inputs[0], next);
 295             yadif->eof = 1;
 296         } else if (ret < 0) {
 297             return ret;
 298         }
 299     } while (!yadif->cur);
 300
 301     return 0;
 302 }
 303
 304 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 305 {
 306     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 307     int ret, val;
 308
 309     if (yadif->frame_pending)
 310         return 1;
 311
 312     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 313     if (val <= 0)
 314         return val;
 315
 316     //FIXME change API to not requre this red tape
 317     if (val >= 1 && !yadif->next) {
 318         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 319             return ret;
 320         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 321         if (val <= 0)
 322             return val;
 323     }
 324     assert(yadif->next || !val);
 325
 326     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 327         return val;
 328
 329     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 330 }
 331
 332 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 333 {
 334     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 335
 336     if (yadif->prev) avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 337     if (yadif->cur ) avfilter_unref_bufferp(&yadif->cur );
 338     if (yadif->next) avfilter_unref_bufferp(&yadif->next);
 339     av_freep(&yadif->temp_line); yadif->temp_line_size = 0;
 340 }
 341
 342 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 343 {
 344     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 345         AV_PIX_FMT_YUV420P,
 346         AV_PIX_FMT_YUV422P,
 347         AV_PIX_FMT_YUV444P,
 348         AV_PIX_FMT_YUV410P,
 349         AV_PIX_FMT_YUV411P,
 350         AV_PIX_FMT_GRAY8,
 351         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 352         AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 353         AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 354         AV_NE( AV_PIX_FMT_GRAY16BE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE ),
 355         AV_PIX_FMT_YUV440P,
 356         AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
 357         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV420P10BE, AV_PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 358         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV422P10BE, AV_PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 359         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV444P10BE, AV_PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 360         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV420P16BE, AV_PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 361         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV422P16BE, AV_PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 362         AV_NE( AV_PIX_FMT_YUV444P16BE, AV_PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 363         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
 364         AV_PIX_FMT_YUVA422P,
 365         AV_PIX_FMT_YUVA444P,
 366         AV_PIX_FMT_NONE
 367     };
 368
 369     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 370
 371     return 0;
 372 }
 373
 374 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 375 {
 376     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 377
 378     yadif->mode = 0;
 379     yadif->parity = -1;
 380     yadif->auto_enable = 0;
 381     yadif->csp = NULL;
 382
 383     if (args)
 384         sscanf(args, "%d:%d:%d",
 385                &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 386
 387     yadif->filter_line = filter_line_c;
 388
 389     if (ARCH_X86)
 390         ff_yadif_init_x86(yadif);
 391
 392     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n",
 393            yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 394
 395     return 0;
 396 }
 397
 398 static int config_props(AVFilterLink *link)
 399 {
 400     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 401
 402     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 403     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 404     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 405     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 406
 407     if(yadif->mode&1)
 408         link->frame_rate = av_mul_q(link->src->inputs[0]->frame_rate, (AVRational){2,1});
 409
 410     return 0;
 411 }
 412
 413 static const AVFilterPad avfilter_vf_yadif_inputs[] = {
 414     {
 415         .name             = "default",
 416         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 417         .filter_frame     = filter_frame,
 418         .min_perms        = AV_PERM_PRESERVE,
 419     },
 420     { NULL }
 421 };
 422
 423 static const AVFilterPad avfilter_vf_yadif_outputs[] = {
 424     {
 425         .name          = "default",
 426         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 427         .poll_frame    = poll_frame,
 428         .request_frame = request_frame,
 429         .config_props  = config_props,
 430     },
 431     { NULL }
 432 };
 433
 434 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 435     .name          = "yadif",
 436     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image."),
 437
 438     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 439     .init          = init,
 440     .uninit        = uninit,
 441     .query_formats = query_formats,
 442
 443     .inputs    = avfilter_vf_yadif_inputs,
 444
 445     .outputs   = avfilter_vf_yadif_outputs,
 446 };