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 absrefs = FFABS(refs);
 116         int df = (yadif->csp->comp[i].depth_minus1 + 8) / 8;
 117
 118         if (i == 1 || i == 2) {
 119         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
 120             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
 121             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
 122         }
 123
 124         if(yadif->temp_line_size < absrefs) {
 125             av_free(yadif->temp_line);
 126             yadif->temp_line = av_mallocz(2*64 + 5*absrefs);
 127             yadif->temp_line_size = absrefs;
 128         }
 129
 130         for (y = 0; y < h; y++) {
 131             if ((y ^ parity) & 1) {
 132                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
 133                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
 134                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
 135                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
 136                 int     mode  = y==1 || y+2==h ? 2 : yadif->mode;
 137                 int     prefs = y+1<h ? refs : -refs;
 138                 int     mrefs =     y ?-refs :  refs;
 139
 140                 if(y<=1 || y+2>=h) {
 141                     int j;
 142                     uint8_t *tmp = yadif->temp_line + 64 + 2*absrefs;
 143                     if(mode<2)
 144                         memcpy(tmp+2*mrefs, cur+2*mrefs, w*df);
 145                     memcpy(tmp+mrefs, cur+mrefs, w*df);
 146                     memcpy(tmp      , cur      , w*df);
 147                     if(prefs != mrefs) {
 148                         memcpy(tmp+prefs, cur+prefs, w*df);
 149                         if(mode<2)
 150                             memcpy(tmp+2*prefs, cur+2*prefs, w*df);
 151                     }
 152                     cur = tmp;
 153                 }
 154
 155                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, prefs, mrefs, parity ^ tff, mode);
 156             } else {
 157                 memcpy(&dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]],
 158                        &yadif->cur->data[i][y*refs], w*df);
 159             }
 160         }
 161     }
 162
 163     emms_c();
 164 }
 165
 166 static int return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 167 {
 168     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 169     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 170     int tff, ret;
 171
 172     if (yadif->parity == -1) {
 173         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 174             yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 175     } else {
 176         tff = yadif->parity^1;
 177     }
 178
 179     if (is_second) {
 180         yadif->out = ff_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 181                                          AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 182         if (!yadif->out)
 183             return AVERROR(ENOMEM);
 184
 185         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 186         yadif->out->video->interlaced = 0;
 187     }
 188
 189     if (!yadif->csp)
 190         yadif->csp = &av_pix_fmt_descriptors[link->format];
 191     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 192         yadif->filter_line = (void*)filter_line_c_16bit;
 193
 194     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 195
 196     if (is_second) {
 197         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
 198         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
 199
 200         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 201             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
 202         } else {
 203             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 204         }
 205         ret = ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 206         if (ret < 0)
 207             return ret;
 208     }
 209     if ((ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1)) < 0 ||
 210         (ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
 211         return ret;
 212
 213     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 214     return 0;
 215 }
 216
 217 static int start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 218 {
 219     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 220     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 221
 222     av_assert0(picref);
 223
 224     if (picref->video->h < 3 || picref->video->w < 3) {
 225         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Video of less than 3 columns or lines is not supported\n");
 226         return AVERROR(EINVAL);
 227     }
 228
 229     if (yadif->frame_pending)
 230         return_frame(ctx, 1);
 231
 232     if (yadif->prev)
 233         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 234     yadif->prev = yadif->cur;
 235     yadif->cur  = yadif->next;
 236     yadif->next = picref;
 237     link->cur_buf = NULL;
 238
 239     if (!yadif->cur)
 240         return 0;
 241
 242     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 243         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 244         if (!yadif->out)
 245             return AVERROR(ENOMEM);
 246
 247         avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 248         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 249             yadif->out->pts *= 2;
 250         return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 251     }
 252
 253     if (!yadif->prev &&
 254         !(yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ)))
 255         return AVERROR(ENOMEM);
 256
 257     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 258                                      AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 259     if (!yadif->out)
 260         return AVERROR(ENOMEM);
 261
 262     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 263     yadif->out->video->interlaced = 0;
 264     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 265         yadif->out->pts *= 2;
 266     return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 267 }
 268
 269 static int end_frame(AVFilterLink *link)
 270 {
 271     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 272     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 273
 274     if (!yadif->out)
 275         return 0;
 276
 277     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 278         int ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 279         if (ret >= 0)
 280             ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
 281         return ret;
 282     }
 283
 284     return_frame(ctx, 0);
 285     return 0;
 286 }
 287
 288 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 289 {
 290     AVFilterContext *ctx = link->src;
 291     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 292
 293     if (yadif->frame_pending) {
 294         return_frame(ctx, 1);
 295         return 0;
 296     }
 297
 298     do {
 299         int ret;
 300
 301         if (yadif->eof)
 302             return AVERROR_EOF;
 303
 304         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 305
 306         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->cur) {
 307             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
 308             if (!next)
 309                 return AVERROR(ENOMEM);
 310
 311             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 312
 313             start_frame(link->src->inputs[0], next);
 314             end_frame(link->src->inputs[0]);
 315             yadif->eof = 1;
 316         } else if (ret < 0) {
 317             return ret;
 318         }
 319     } while (!yadif->cur);
 320
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 325 {
 326     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 327     int ret, val;
 328
 329     if (yadif->frame_pending)
 330         return 1;
 331
 332     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 333     if (val <= 0)
 334         return val;
 335
 336     if (val >= 1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 337         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 338             return ret;
 339         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 340         if (val <= 0)
 341             return val;
 342     }
 343     assert(yadif->next || !val);
 344
 345     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 346         return val;
 347
 348     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 349 }
 350
 351 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 352 {
 353     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 354
 355     if (yadif->prev) avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 356     if (yadif->cur ) avfilter_unref_bufferp(&yadif->cur );
 357     if (yadif->next) avfilter_unref_bufferp(&yadif->next);
 358     av_freep(&yadif->temp_line); yadif->temp_line_size = 0;
 359 }
 360
 361 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 362 {
 363     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 364         PIX_FMT_YUV420P,
 365         PIX_FMT_YUV422P,
 366         PIX_FMT_YUV444P,
 367         PIX_FMT_YUV410P,
 368         PIX_FMT_YUV411P,
 369         PIX_FMT_GRAY8,
 370         PIX_FMT_YUVJ420P,
 371         PIX_FMT_YUVJ422P,
 372         PIX_FMT_YUVJ444P,
 373         AV_NE( PIX_FMT_GRAY16BE, PIX_FMT_GRAY16LE ),
 374         PIX_FMT_YUV440P,
 375         PIX_FMT_YUVJ440P,
 376         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 377         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 378         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 379         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P16BE, PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 380         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P16BE, PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 381         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P16BE, PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 382         PIX_FMT_YUVA420P,
 383         PIX_FMT_YUVA422P,
 384         PIX_FMT_YUVA444P,
 385         PIX_FMT_NONE
 386     };
 387
 388     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 389
 390     return 0;
 391 }
 392
 393 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 394 {
 395     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 396
 397     yadif->mode = 0;
 398     yadif->parity = -1;
 399     yadif->auto_enable = 0;
 400     yadif->csp = NULL;
 401
 402     if (args) sscanf(args, "%d:%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 403
 404     yadif->filter_line = filter_line_c;
 405
 406     if (HAVE_MMX)
 407         ff_yadif_init_x86(yadif);
 408
 409     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n", yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 410
 411     return 0;
 412 }
 413
 414 static int null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 415 {
 416     return 0;
 417 }
 418
 419 static int config_props(AVFilterLink *link)
 420 {
 421     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 422
 423     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 424     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 425     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 426     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 427
 428     if(yadif->mode&1)
 429         link->frame_rate = av_mul_q(link->src->inputs[0]->frame_rate, (AVRational){2,1});
 430
 431     return 0;
 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    = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 444                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 445                                           .start_frame      = start_frame,
 446                                           .draw_slice       = null_draw_slice,
 447                                           .end_frame        = end_frame,
 448                                           .rej_perms        = AV_PERM_REUSE2, },
 449                                         { .name = NULL}},
 450
 451     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 452                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 453                                           .poll_frame       = poll_frame,
 454                                           .request_frame    = request_frame,
 455                                           .config_props     = config_props, },
 456                                         { .name = NULL}},
 457 };