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