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 CHECK(j)\
  34     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
  35                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
  36                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
  37         if (score < spatial_score) {\
  38             spatial_score= score;\
  39             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
  40
  41 #define FILTER \
  42     for (x = 0;  x < w; x++) { \
  43         int c = cur[mrefs]; \
  44         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1; \
  45         int e = cur[prefs]; \
  46         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]); \
  47         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1; \
  48         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1; \
  49         int diff = FFMAX3(temporal_diff0>>1, temporal_diff1, temporal_diff2); \
  50         int spatial_pred = (c+e)>>1; \
  51         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs-1] - cur[prefs-1]) + FFABS(c-e) \
  52                           + FFABS(cur[mrefs+1] - cur[prefs+1]) - 1; \
  53  \
  54         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }} \
  55         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }} \
  56  \
  57         if (mode < 2) { \
  58             int b = (prev2[2*mrefs] + next2[2*mrefs])>>1; \
  59             int f = (prev2[2*prefs] + next2[2*prefs])>>1; \
  60             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN(b-c, f-e)); \
  61             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX(b-c, f-e)); \
  62  \
  63             diff = FFMAX3(diff, min, -max); \
  64         } \
  65  \
  66         if (spatial_pred > d + diff) \
  67            spatial_pred = d + diff; \
  68         else if (spatial_pred < d - diff) \
  69            spatial_pred = d - diff; \
  70  \
  71         dst[0] = spatial_pred; \
  72  \
  73         dst++; \
  74         cur++; \
  75         prev++; \
  76         next++; \
  77         prev2++; \
  78         next2++; \
  79     }
  80
  81 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
  82                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  83                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  84 {
  85     int x;
  86     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  87     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  88
  89     FILTER
  90 }
  91
  92 static void filter_line_c_16bit(uint16_t *dst,
  93                                 uint16_t *prev, uint16_t *cur, uint16_t *next,
  94                                 int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  95 {
  96     int x;
  97     uint16_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  98     uint16_t *next2 = parity ? cur  : next;
  99     mrefs /= 2;
 100     prefs /= 2;
 101
 102     FILTER
 103 }
 104
 105 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 106                    int parity, int tff)
 107 {
 108     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 109     int y, i;
 110
 111     for (i = 0; i < yadif->csp->nb_components; i++) {
 112         int w = dstpic->video->w;
 113         int h = dstpic->video->h;
 114         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 115         int df = (yadif->csp->comp[i].depth_minus1 + 8) / 8;
 116
 117         if (i == 1 || i == 2) {
 118         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
 119             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
 120             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
 121         }
 122
 123         for (y = 0; y < h; y++) {
 124             if ((y ^ parity) & 1) {
 125                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
 126                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
 127                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
 128                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
 129                 int     mode  = y==1 || y+2==h ? 2 : yadif->mode;
 130                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, y+1<h ? refs : -refs, y ? -refs : refs, parity ^ tff, mode);
 131             } else {
 132                 memcpy(&dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]],
 133                        &yadif->cur->data[i][y*refs], w*df);
 134             }
 135         }
 136     }
 137
 138     emms_c();
 139 }
 140
 141 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *link, int perms, int w, int h)
 142 {
 143     AVFilterBufferRef *picref;
 144     int width = FFALIGN(w, 32);
 145     int height= FFALIGN(h+2, 32);
 146     int i;
 147
 148     picref = ff_default_get_video_buffer(link, perms, width, height);
 149
 150     picref->video->w = w;
 151     picref->video->h = h;
 152
 153     for (i = 0; i < 3; i++)
 154         picref->data[i] += picref->linesize[i];
 155
 156     return picref;
 157 }
 158
 159 static int return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 160 {
 161     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 162     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 163     int tff, ret;
 164
 165     if (yadif->parity == -1) {
 166         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 167             yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 168     } else {
 169         tff = yadif->parity^1;
 170     }
 171
 172     if (is_second) {
 173         yadif->out = ff_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 174                                          AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 175         if (!yadif->out)
 176             return AVERROR(ENOMEM);
 177
 178         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 179         yadif->out->video->interlaced = 0;
 180     }
 181
 182     if (!yadif->csp)
 183         yadif->csp = &av_pix_fmt_descriptors[link->format];
 184     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 185         yadif->filter_line = (void*)filter_line_c_16bit;
 186
 187     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 188
 189     if (is_second) {
 190         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
 191         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
 192
 193         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 194             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
 195         } else {
 196             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 197         }
 198         ret = ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 199         if (ret < 0)
 200             return ret;
 201     }
 202     if ((ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1)) < 0 ||
 203         (ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
 204         return ret;
 205
 206     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 207     return 0;
 208 }
 209
 210 static int start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 211 {
 212     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 213     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 214
 215     av_assert0(picref);
 216
 217     if (yadif->frame_pending)
 218         return_frame(ctx, 1);
 219
 220     if (yadif->prev)
 221         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 222     yadif->prev = yadif->cur;
 223     yadif->cur  = yadif->next;
 224     yadif->next = picref;
 225
 226     if (!yadif->cur)
 227         return 0;
 228
 229     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 230         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 231         if (!yadif->out)
 232             return AVERROR(ENOMEM);
 233
 234         avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 235         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 236             yadif->out->pts *= 2;
 237         return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 238     }
 239
 240     if (!yadif->prev &&
 241         !(yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ)))
 242         return AVERROR(ENOMEM);
 243
 244     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 245                                      AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 246     if (!yadif->out)
 247         return AVERROR(ENOMEM);
 248
 249     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 250     yadif->out->video->interlaced = 0;
 251     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 252         yadif->out->pts *= 2;
 253     return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 254 }
 255
 256 static int end_frame(AVFilterLink *link)
 257 {
 258     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 259     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 260
 261     if (!yadif->out)
 262         return 0;
 263
 264     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 265         int ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 266         if (ret >= 0)
 267             ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
 268         return ret;
 269     }
 270
 271     return_frame(ctx, 0);
 272     return 0;
 273 }
 274
 275 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 276 {
 277     AVFilterContext *ctx = link->src;
 278     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 279
 280     if (yadif->frame_pending) {
 281         return_frame(ctx, 1);
 282         return 0;
 283     }
 284
 285     do {
 286         int ret;
 287
 288         if (yadif->eof)
 289             return AVERROR_EOF;
 290
 291         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 292
 293         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->cur) {
 294             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
 295             if (!next)
 296                 return AVERROR(ENOMEM);
 297
 298             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 299
 300             start_frame(link->src->inputs[0], next);
 301             end_frame(link->src->inputs[0]);
 302             yadif->eof = 1;
 303         } else if (ret < 0) {
 304             return ret;
 305         }
 306     } while (!yadif->cur);
 307
 308     return 0;
 309 }
 310
 311 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 312 {
 313     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 314     int ret, val;
 315
 316     if (yadif->frame_pending)
 317         return 1;
 318
 319     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 320     if (val <= 0)
 321         return val;
 322
 323     if (val >= 1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 324         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 325             return ret;
 326         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 327         if (val <= 0)
 328             return val;
 329     }
 330     assert(yadif->next || !val);
 331
 332     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 333         return val;
 334
 335     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 336 }
 337
 338 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 339 {
 340     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 341
 342     if (yadif->prev) avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 343     if (yadif->cur ) avfilter_unref_bufferp(&yadif->cur );
 344     if (yadif->next) avfilter_unref_bufferp(&yadif->next);
 345 }
 346
 347 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 348 {
 349     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 350         PIX_FMT_YUV420P,
 351         PIX_FMT_YUV422P,
 352         PIX_FMT_YUV444P,
 353         PIX_FMT_YUV410P,
 354         PIX_FMT_YUV411P,
 355         PIX_FMT_GRAY8,
 356         PIX_FMT_YUVJ420P,
 357         PIX_FMT_YUVJ422P,
 358         PIX_FMT_YUVJ444P,
 359         AV_NE( PIX_FMT_GRAY16BE, PIX_FMT_GRAY16LE ),
 360         PIX_FMT_YUV440P,
 361         PIX_FMT_YUVJ440P,
 362         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 363         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 364         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 365         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P16BE, PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 366         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P16BE, PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 367         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P16BE, PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 368         PIX_FMT_YUVA420P,
 369         PIX_FMT_YUVA422P,
 370         PIX_FMT_YUVA444P,
 371         PIX_FMT_NONE
 372     };
 373
 374     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 375
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 380 {
 381     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 382
 383     yadif->mode = 0;
 384     yadif->parity = -1;
 385     yadif->auto_enable = 0;
 386     yadif->csp = NULL;
 387
 388     if (args) sscanf(args, "%d:%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 389
 390     yadif->filter_line = filter_line_c;
 391
 392     if (HAVE_MMX)
 393         ff_yadif_init_x86(yadif);
 394
 395     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n", yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 396
 397     return 0;
 398 }
 399
 400 static int null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 401 {
 402     return 0;
 403 }
 404
 405 static int config_props(AVFilterLink *link)
 406 {
 407     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 408     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 409     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 410     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 411
 412     return 0;
 413 }
 414
 415 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 416     .name          = "yadif",
 417     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image."),
 418
 419     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 420     .init          = init,
 421     .uninit        = uninit,
 422     .query_formats = query_formats,
 423
 424     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 425                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 426                                           .start_frame      = start_frame,
 427                                           .get_video_buffer = get_video_buffer,
 428                                           .draw_slice       = null_draw_slice,
 429                                           .end_frame        = end_frame,
 430                                           .rej_perms        = AV_PERM_REUSE2, },
 431                                         { .name = NULL}},
 432
 433     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 434                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 435                                           .poll_frame       = poll_frame,
 436                                           .request_frame    = request_frame,
 437                                           .config_props     = config_props, },
 438                                         { .name = NULL}},
 439 };