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 int return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 161 {
 162     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 163     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 164     int tff, ret;
 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         if (!yadif->out)
 177             return AVERROR(ENOMEM);
 178
 179         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 180         yadif->out->video->interlaced = 0;
 181     }
 182
 183     if (!yadif->csp)
 184         yadif->csp = &av_pix_fmt_descriptors[link->format];
 185     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 186         yadif->filter_line = filter_line_c_16bit;
 187
 188     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 189
 190     if (is_second) {
 191         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
 192         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
 193
 194         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 195             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
 196         } else {
 197             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 198         }
 199         ret = ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 200         if (ret < 0)
 201             return ret;
 202     }
 203     if ((ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1)) < 0 ||
 204         (ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
 205         return ret;
 206
 207     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 208     return 0;
 209 }
 210
 211 static int start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 212 {
 213     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 214     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 215
 216     if (yadif->frame_pending)
 217         return_frame(ctx, 1);
 218
 219     if (yadif->prev)
 220         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 221     yadif->prev = yadif->cur;
 222     yadif->cur  = yadif->next;
 223     yadif->next = picref;
 224
 225     if (!yadif->cur)
 226         return 0;
 227
 228     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 229         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 230         if (!yadif->out)
 231             return AVERROR(ENOMEM);
 232
 233         avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 234         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 235             yadif->out->pts *= 2;
 236         return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 237     }
 238
 239     if (!yadif->prev &&
 240         !(yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ)))
 241         return AVERROR(ENOMEM);
 242
 243     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 244                                      AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 245     if (!yadif->out)
 246         return AVERROR(ENOMEM);
 247
 248     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 249     yadif->out->video->interlaced = 0;
 250     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 251         yadif->out->pts *= 2;
 252     return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 253 }
 254
 255 static int end_frame(AVFilterLink *link)
 256 {
 257     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 258     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 259
 260     if (!yadif->out)
 261         return 0;
 262
 263     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 264         int ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 265         if (ret >= 0)
 266             ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
 267         return ret;
 268     }
 269
 270     return_frame(ctx, 0);
 271     return 0;
 272 }
 273
 274 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 275 {
 276     AVFilterContext *ctx = link->src;
 277     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 278
 279     if (yadif->frame_pending) {
 280         return_frame(ctx, 1);
 281         return 0;
 282     }
 283
 284     do {
 285         int ret;
 286
 287         if (yadif->eof)
 288             return AVERROR_EOF;
 289
 290         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 291
 292         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->next) {
 293             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
 294             if (!next)
 295                 return AVERROR(ENOMEM);
 296
 297             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 298
 299             start_frame(link->src->inputs[0], next);
 300             end_frame(link->src->inputs[0]);
 301             yadif->eof = 1;
 302         } else if (ret < 0) {
 303             return ret;
 304         }
 305     } while (!yadif->cur);
 306
 307     return 0;
 308 }
 309
 310 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 311 {
 312     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 313     int ret, val;
 314
 315     if (yadif->frame_pending)
 316         return 1;
 317
 318     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 319     if (val <= 0)
 320         return val;
 321
 322     if (val==1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 323         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 324             return ret;
 325         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 326         if (val <= 0)
 327             return val;
 328     }
 329     assert(yadif->next || !val);
 330
 331     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 332         return val;
 333
 334     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 335 }
 336
 337 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 338 {
 339     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 340
 341     if (yadif->prev) avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
 342     if (yadif->cur ) avfilter_unref_bufferp(&yadif->cur );
 343     if (yadif->next) avfilter_unref_bufferp(&yadif->next);
 344 }
 345
 346 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 347 {
 348     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 349         PIX_FMT_YUV420P,
 350         PIX_FMT_YUV422P,
 351         PIX_FMT_YUV444P,
 352         PIX_FMT_YUV410P,
 353         PIX_FMT_YUV411P,
 354         PIX_FMT_GRAY8,
 355         PIX_FMT_YUVJ420P,
 356         PIX_FMT_YUVJ422P,
 357         PIX_FMT_YUVJ444P,
 358         AV_NE( PIX_FMT_GRAY16BE, PIX_FMT_GRAY16LE ),
 359         PIX_FMT_YUV440P,
 360         PIX_FMT_YUVJ440P,
 361         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 362         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 363         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 364         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P16BE, PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 365         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P16BE, PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 366         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P16BE, PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 367         PIX_FMT_YUVA420P,
 368         PIX_FMT_NONE
 369     };
 370
 371     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 372
 373     return 0;
 374 }
 375
 376 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 377 {
 378     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 379
 380     yadif->mode = 0;
 381     yadif->parity = -1;
 382     yadif->auto_enable = 0;
 383     yadif->csp = NULL;
 384
 385     if (args) sscanf(args, "%d:%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 386
 387     yadif->filter_line = filter_line_c;
 388
 389     if (HAVE_MMX)
 390         ff_yadif_init_x86(yadif);
 391
 392     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n", yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 393
 394     return 0;
 395 }
 396
 397 static int null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 398 {
 399     return 0;
 400 }
 401
 402 static int config_props(AVFilterLink *link)
 403 {
 404     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 405     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 406     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 407     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 408
 409     return 0;
 410 }
 411
 412 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 413     .name          = "yadif",
 414     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image"),
 415
 416     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 417     .init          = init,
 418     .uninit        = uninit,
 419     .query_formats = query_formats,
 420
 421     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 422                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 423                                           .start_frame      = start_frame,
 424                                           .get_video_buffer = get_video_buffer,
 425                                           .draw_slice       = null_draw_slice,
 426                                           .end_frame        = end_frame, },
 427                                         { .name = NULL}},
 428
 429     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 430                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 431                                           .poll_frame       = poll_frame,
 432                                           .request_frame    = request_frame,
 433                                           .config_props     = config_props, },
 434                                         { .name = NULL}},
 435 };