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 Libav.
   5  *
   6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/common.h"
  23 #include "libavutil/pixdesc.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 prefs, int mrefs, int parity, int mode);
  55
  56     const AVPixFmtDescriptor *csp;
  57 } YADIFContext;
  58
  59 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
  60                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  61                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  62 {
  63     int x;
  64     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  65     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  66     for (x = 0;  x < w; x++) {
  67         int c = cur[mrefs];
  68         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1;
  69         int e = cur[prefs];
  70         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]);
  71         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1;
  72         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1;
  73         int diff = FFMAX3(temporal_diff0>>1, temporal_diff1, temporal_diff2);
  74         int spatial_pred = (c+e)>>1;
  75         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs-1] - cur[prefs-1]) + FFABS(c-e)
  76                           + FFABS(cur[mrefs+1] - cur[prefs+1]) - 1;
  77
  78 #define CHECK(j)\
  79     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
  80                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
  81                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
  82         if (score < spatial_score) {\
  83             spatial_score= score;\
  84             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
  85
  86         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }}
  87         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }}
  88
  89         if (mode < 2) {
  90             int b = (prev2[2*mrefs] + next2[2*mrefs])>>1;
  91             int f = (prev2[2*prefs] + next2[2*prefs])>>1;
  92 #if 0
  93             int a = cur[-3*refs];
  94             int g = cur[+3*refs];
  95             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN3(FFMAX(b-c,f-e),FFMAX(b-c,b-a),FFMAX(f-g,f-e)) );
  96             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX3(FFMIN(b-c,f-e),FFMIN(b-c,b-a),FFMIN(f-g,f-e)) );
  97 #else
  98             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN(b-c, f-e));
  99             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX(b-c, f-e));
 100 #endif
 101
 102             diff = FFMAX3(diff, min, -max);
 103         }
 104
 105         if (spatial_pred > d + diff)
 106            spatial_pred = d + diff;
 107         else if (spatial_pred < d - diff)
 108            spatial_pred = d - diff;
 109
 110         dst[0] = spatial_pred;
 111
 112         dst++;
 113         cur++;
 114         prev++;
 115         next++;
 116         prev2++;
 117         next2++;
 118     }
 119 }
 120
 121 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 122                    int parity, int tff)
 123 {
 124     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 125     int y, i;
 126
 127     for (i = 0; i < yadif->csp->nb_components; i++) {
 128         int w = dstpic->video->w;
 129         int h = dstpic->video->h;
 130         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 131
 132         if (i) {
 133         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
 134             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
 135             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
 136         }
 137
 138         for (y = 0; y < h; y++) {
 139             if ((y ^ parity) & 1) {
 140                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
 141                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
 142                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
 143                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
 144                 int     mode  = y==1 || y+2==h ? 2 : yadif->mode;
 145                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, y+1<h ? refs : -refs, y ? -refs : refs, parity ^ tff, mode);
 146             } else {
 147                 memcpy(&dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]],
 148                        &yadif->cur->data[i][y*refs], w);
 149             }
 150         }
 151     }
 152 #if HAVE_MMX
 153     __asm__ volatile("emms \n\t" : : : "memory");
 154 #endif
 155 }
 156
 157 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *link, int perms, int w, int h)
 158 {
 159     AVFilterBufferRef *picref;
 160     int width = FFALIGN(w, 32);
 161     int height= FFALIGN(h+2, 32);
 162     int i;
 163
 164     picref = avfilter_default_get_video_buffer(link, perms, width, height);
 165
 166     picref->video->w = w;
 167     picref->video->h = h;
 168
 169     for (i = 0; i < 3; i++)
 170         picref->data[i] += picref->linesize[i];
 171
 172     return picref;
 173 }
 174
 175 static void return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 176 {
 177     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 178     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 179     int tff;
 180
 181     if (yadif->parity == -1) {
 182         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 183             yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 184     } else {
 185         tff = yadif->parity^1;
 186     }
 187
 188     if (is_second)
 189         yadif->out = avfilter_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 190                                                AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 191
 192     if (!yadif->csp)
 193         yadif->csp = &av_pix_fmt_descriptors[link->format];
 194
 195     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 196
 197     if (is_second) {
 198         if (yadif->next->pts != AV_NOPTS_VALUE &&
 199             yadif->cur->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 200             yadif->out->pts =
 201                 (yadif->next->pts&yadif->cur->pts) +
 202                 ((yadif->next->pts^yadif->cur->pts)>>1);
 203         } else {
 204             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 205         }
 206         avfilter_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 207     }
 208     avfilter_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 209     avfilter_end_frame(ctx->outputs[0]);
 210
 211     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 212 }
 213
 214 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 215 {
 216     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 217     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 218
 219     if (yadif->frame_pending)
 220         return_frame(ctx, 1);
 221
 222     if (yadif->prev)
 223         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 224     yadif->prev = yadif->cur;
 225     yadif->cur  = yadif->next;
 226     yadif->next = picref;
 227
 228     if (!yadif->cur)
 229         return;
 230
 231     if (!yadif->prev)
 232         yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 233
 234     yadif->out = avfilter_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     avfilter_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 240 }
 241
 242 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 243 {
 244     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 245     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 246
 247     if (!yadif->out)
 248         return;
 249
 250     return_frame(ctx, 0);
 251 }
 252
 253 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 254 {
 255     AVFilterContext *ctx = link->src;
 256     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 257
 258     if (yadif->frame_pending) {
 259         return_frame(ctx, 1);
 260         return 0;
 261     }
 262
 263     do {
 264         int ret;
 265
 266         if ((ret = avfilter_request_frame(link->src->inputs[0])))
 267             return ret;
 268     } while (!yadif->cur);
 269
 270     return 0;
 271 }
 272
 273 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 274 {
 275     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 276     int ret, val;
 277
 278     if (yadif->frame_pending)
 279         return 1;
 280
 281     val = avfilter_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 282
 283     if (val==1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 284         if ((ret = avfilter_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 285             return ret;
 286         val = avfilter_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 287     }
 288     assert(yadif->next || !val);
 289
 290     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 291 }
 292
 293 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 294 {
 295     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 296
 297     if (yadif->prev) avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 298     if (yadif->cur ) avfilter_unref_buffer(yadif->cur );
 299     if (yadif->next) avfilter_unref_buffer(yadif->next);
 300 }
 301
 302 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 303 {
 304     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 305         PIX_FMT_YUV420P,
 306         PIX_FMT_YUV422P,
 307         PIX_FMT_YUV444P,
 308         PIX_FMT_YUV410P,
 309         PIX_FMT_YUV411P,
 310         PIX_FMT_GRAY8,
 311         PIX_FMT_YUVJ420P,
 312         PIX_FMT_YUVJ422P,
 313         PIX_FMT_YUVJ444P,
 314         PIX_FMT_YUV440P,
 315         PIX_FMT_YUVJ440P,
 316         PIX_FMT_NONE
 317     };
 318
 319     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 320
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 325 {
 326     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 327     av_unused int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
 328
 329     yadif->mode = 0;
 330     yadif->parity = -1;
 331     yadif->csp = NULL;
 332
 333     if (args) sscanf(args, "%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity);
 334
 335     yadif->filter_line = filter_line_c;
 336     if (HAVE_SSSE3 && cpu_flags & AV_CPU_FLAG_SSSE3)
 337         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_ssse3;
 338     else if (HAVE_SSE && cpu_flags & AV_CPU_FLAG_SSE2)
 339         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_sse2;
 340     else if (HAVE_MMX && cpu_flags & AV_CPU_FLAG_MMX)
 341         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_mmx;
 342
 343     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "mode:%d parity:%d\n", yadif->mode, yadif->parity);
 344
 345     return 0;
 346 }
 347
 348 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 349
 350 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 351     .name          = "yadif",
 352     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image"),
 353
 354     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 355     .init          = init,
 356     .uninit        = uninit,
 357     .query_formats = query_formats,
 358
 359     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 360                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 361                                     .start_frame      = start_frame,
 362                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
 363                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 364                                     .end_frame        = end_frame, },
 365                                   { .name = NULL}},
 366
 367     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 368                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 369                                     .poll_frame       = poll_frame,
 370                                     .request_frame    = request_frame, },
 371                                   { .name = NULL}},
 372 };