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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006-2010 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  17  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  18  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  19  */
  20
  21 #include "libavutil/cpu.h"
  22 #include "libavutil/x86_cpu.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "yadif.h"
  26
  27 #undef NDEBUG
  28 #include <assert.h>
  29
  30 typedef struct {
  31     /**
  32      * 0: send 1 frame for each frame
  33      * 1: send 1 frame for each field
  34      * 2: like 0 but skips spatial interlacing check
  35      * 3: like 1 but skips spatial interlacing check
  36      */
  37     int mode;
  38
  39     /**
  40      *  0: bottom field first
  41      *  1: top field first
  42      * -1: auto-detection
  43      */
  44     int parity;
  45
  46     int frame_pending;
  47
  48     AVFilterBufferRef *cur;
  49     AVFilterBufferRef *next;
  50     AVFilterBufferRef *prev;
  51     AVFilterBufferRef *out;
  52     void (*filter_line)(uint8_t *dst,
  53                         uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  54                         int w, int refs, int parity, int mode);
  55 } YADIFContext;
  56
  57 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
  58                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  59                           int w, int refs, int parity, int mode)
  60 {
  61     int x;
  62     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  63     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  64     for (x = 0;  x < w; x++) {
  65         int c = cur[-refs];
  66         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1;
  67         int e = cur[+refs];
  68         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]);
  69         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[-refs] - c) + FFABS(prev[+refs] - e) )>>1;
  70         int temporal_diff2 =(FFABS(next[-refs] - c) + FFABS(next[+refs] - e) )>>1;
  71         int diff = FFMAX3(temporal_diff0>>1, temporal_diff1, temporal_diff2);
  72         int spatial_pred = (c+e)>>1;
  73         int spatial_score = FFABS(cur[-refs-1] - cur[+refs-1]) + FFABS(c-e)
  74                           + FFABS(cur[-refs+1] - cur[+refs+1]) - 1;
  75
  76 #define CHECK(j)\
  77     {   int score = FFABS(cur[-refs-1+j] - cur[+refs-1-j])\
  78                   + FFABS(cur[-refs  +j] - cur[+refs  -j])\
  79                   + FFABS(cur[-refs+1+j] - cur[+refs+1-j]);\
  80         if (score < spatial_score) {\
  81             spatial_score= score;\
  82             spatial_pred= (cur[-refs  +j] + cur[+refs  -j])>>1;\
  83
  84         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }}
  85         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }}
  86
  87         if (mode < 2) {
  88             int b = (prev2[-2*refs] + next2[-2*refs])>>1;
  89             int f = (prev2[+2*refs] + next2[+2*refs])>>1;
  90 #if 0
  91             int a = cur[-3*refs];
  92             int g = cur[+3*refs];
  93             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN3(FFMAX(b-c,f-e),FFMAX(b-c,b-a),FFMAX(f-g,f-e)) );
  94             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX3(FFMIN(b-c,f-e),FFMIN(b-c,b-a),FFMIN(f-g,f-e)) );
  95 #else
  96             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN(b-c, f-e));
  97             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX(b-c, f-e));
  98 #endif
  99
 100             diff = FFMAX3(diff, min, -max);
 101         }
 102
 103         if (spatial_pred > d + diff)
 104            spatial_pred = d + diff;
 105         else if (spatial_pred < d - diff)
 106            spatial_pred = d - diff;
 107
 108         dst[0] = spatial_pred;
 109
 110         dst++;
 111         cur++;
 112         prev++;
 113         next++;
 114         prev2++;
 115         next2++;
 116     }
 117 }
 118
 119 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 120                    int parity, int tff)
 121 {
 122     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 123     int y, i;
 124
 125     for (i = 0; i < 3; i++) {
 126         int is_chroma = !!i;
 127         int w = dstpic->video->w >> is_chroma;
 128         int h = dstpic->video->h >> is_chroma;
 129         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 130
 131         for (y = 0; y < h; y++) {
 132             if ((y ^ parity) & 1) {
 133                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
 134                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
 135                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
 136                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
 137                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, refs, parity ^ tff, yadif->mode);
 138             } else {
 139                 memcpy(&dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]],
 140                        &yadif->cur->data[i][y*refs], w);
 141             }
 142         }
 143     }
 144 #if HAVE_MMX
 145     __asm__ volatile("emms \n\t" : : : "memory");
 146 #endif
 147 }
 148
 149 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *link, int perms, int w, int h)
 150 {
 151     AVFilterBufferRef *picref;
 152     int width = FFALIGN(w, 32);
 153     int height= FFALIGN(h+6, 32);
 154     int i;
 155
 156     picref = avfilter_default_get_video_buffer(link, perms, width, height);
 157
 158     picref->video->w = w;
 159     picref->video->h = h;
 160
 161     for (i = 0; i < 3; i++)
 162         picref->data[i] += 3 * picref->linesize[i];
 163
 164     return picref;
 165 }
 166
 167 static void return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second){
 168     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 169     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 170     int tff = yadif->parity == -1 ? yadif->cur->video->top_field_first : (yadif->parity^1);
 171
 172     if(is_second)
 173         yadif->out = avfilter_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 174                                        AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 175
 176     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 177
 178     if(is_second)
 179         avfilter_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 180     avfilter_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 181     avfilter_end_frame(ctx->outputs[0]);
 182
 183     yadif->frame_pending= (yadif->mode&1) && !is_second;
 184 }
 185
 186 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 187 {
 188     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 189     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 190
 191     if(yadif->frame_pending)
 192         return_frame(ctx, 1);
 193
 194     if (yadif->prev)
 195         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 196     yadif->prev = yadif->cur;
 197     yadif->cur  = yadif->next;
 198     yadif->next = picref;
 199
 200     if(!yadif->cur)
 201         return;
 202
 203     if (!yadif->prev)
 204         yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 205
 206     yadif->out = avfilter_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 207                                        AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 208
 209     yadif->out->pts = yadif->cur->pts;
 210     avfilter_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 211 }
 212
 213 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 214 {
 215     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 216     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 217
 218     if(!yadif->out)
 219         return;
 220
 221     return_frame(ctx, 0);
 222 }
 223
 224 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 225 {
 226     AVFilterContext *ctx = link->src;
 227     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 228
 229     if(yadif->frame_pending){
 230         return_frame(ctx, 1);
 231         return 0;
 232     }
 233
 234     do{
 235         int ret;
 236
 237         if ((ret = avfilter_request_frame(link->src->inputs[0])))
 238             return ret;
 239     }while(!yadif->cur);
 240
 241     return 0;
 242 }
 243
 244 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 245 {
 246     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 247     int ret, val;
 248
 249     if(yadif->frame_pending)
 250         return 1;
 251
 252     val= avfilter_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 253
 254     if(val==1 && !yadif->next){ //FIXME change API to not requre this red tape
 255         if ((ret = avfilter_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 256             return ret;
 257         val = avfilter_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 258     }
 259     assert(yadif->next);
 260
 261     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 262 }
 263
 264 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 265 {
 266     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 267
 268     if (yadif->prev) avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 269     if (yadif->cur ) avfilter_unref_buffer(yadif->cur );
 270     if (yadif->next) avfilter_unref_buffer(yadif->next);
 271 }
 272
 273 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 274 {
 275     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 276         PIX_FMT_YUV420P,
 277         PIX_FMT_GRAY8,
 278         PIX_FMT_NONE
 279     };
 280
 281     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 282
 283     return 0;
 284 }
 285
 286 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 287 {
 288     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 289     av_unused int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
 290
 291     yadif->mode = 0;
 292     yadif->parity = -1;
 293
 294     if (args) sscanf(args, "%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity);
 295
 296     yadif->filter_line = filter_line_c;
 297 #if HAVE_MMX
 298     if (cpu_flags & AV_CPU_FLAG_MMX)
 299         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_mmx;
 300 #endif
 301
 302     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "mode:%d parity:%d\n", yadif->mode, yadif->parity);
 303
 304     return 0;
 305 }
 306
 307 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 308
 309 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 310     .name          = "yadif",
 311     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image"),
 312
 313     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 314     .init          = init,
 315     .uninit        = uninit,
 316     .query_formats = query_formats,
 317
 318     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 319                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 320                                     .start_frame      = start_frame,
 321                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
 322                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 323                                     .end_frame        = end_frame, },
 324                                   { .name = NULL}},
 325
 326     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 327                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 328                                     .poll_frame       = poll_frame,
 329                                     .request_frame    = request_frame, },
 330                                   { .name = NULL}},
 331 };