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 #if HAVE_MMX
 139     __asm__ volatile("emms \n\t" : : : "memory");
 140 #endif
 141 }
 142
 143 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *link, int perms, int w, int h)
 144 {
 145     AVFilterBufferRef *picref;
 146     int width = FFALIGN(w, 32);
 147     int height= FFALIGN(h+2, 32);
 148     int i;
 149
 150     picref = ff_default_get_video_buffer(link, perms, width, height);
 151
 152     picref->video->w = w;
 153     picref->video->h = h;
 154
 155     for (i = 0; i < 3; i++)
 156         picref->data[i] += picref->linesize[i];
 157
 158     return picref;
 159 }
 160
 161 static void return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 162 {
 163     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 164     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 165     int tff;
 166
 167     if (yadif->parity == -1) {
 168         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 169             yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 170     } else {
 171         tff = yadif->parity^1;
 172     }
 173
 174     if (is_second) {
 175         yadif->out = ff_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 176                                          AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 177         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 178         yadif->out->video->interlaced = 0;
 179     }
 180
 181     if (!yadif->csp)
 182         yadif->csp = &av_pix_fmt_descriptors[link->format];
 183     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
 184         yadif->filter_line = filter_line_c_16bit;
 185
 186     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 187
 188     if (is_second) {
 189         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
 190         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
 191
 192         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 193             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
 194         } else {
 195             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 196         }
 197         ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 198     }
 199     ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 200     ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
 201
 202     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 203 }
 204
 205 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 206 {
 207     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 208     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 209
 210     if (yadif->frame_pending)
 211         return_frame(ctx, 1);
 212
 213     if (yadif->prev)
 214         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 215     yadif->prev = yadif->cur;
 216     yadif->cur  = yadif->next;
 217     yadif->next = picref;
 218
 219     if (!yadif->cur)
 220         return;
 221
 222     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 223         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 224         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 225         yadif->prev = NULL;
 226         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 227             yadif->out->pts *= 2;
 228         ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 229         return;
 230     }
 231
 232     if (!yadif->prev)
 233         yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 234
 235     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 236                                      AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 237
 238     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 239     yadif->out->video->interlaced = 0;
 240     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 241         yadif->out->pts *= 2;
 242     ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 243 }
 244
 245 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 246 {
 247     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 248     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 249
 250     if (!yadif->out)
 251         return;
 252
 253     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 254         ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 255         ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
 256         return;
 257     }
 258
 259     return_frame(ctx, 0);
 260 }
 261
 262 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 263 {
 264     AVFilterContext *ctx = link->src;
 265     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 266
 267     if (yadif->frame_pending) {
 268         return_frame(ctx, 1);
 269         return 0;
 270     }
 271
 272     do {
 273         int ret;
 274
 275         if (yadif->eof)
 276             return AVERROR_EOF;
 277
 278         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 279
 280         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->next) {
 281             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
 282             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 283
 284             start_frame(link->src->inputs[0], next);
 285             end_frame(link->src->inputs[0]);
 286             yadif->eof = 1;
 287         } else if (ret < 0) {
 288             return ret;
 289         }
 290     } while (!yadif->cur);
 291
 292     return 0;
 293 }
 294
 295 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 296 {
 297     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 298     int ret, val;
 299
 300     if (yadif->frame_pending)
 301         return 1;
 302
 303     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 304     if (val <= 0)
 305         return val;
 306
 307     if (val==1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 308         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 309             return ret;
 310         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 311         if (val <= 0)
 312             return val;
 313     }
 314     assert(yadif->next || !val);
 315
 316     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 317         return val;
 318
 319     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 320 }
 321
 322 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 323 {
 324     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 325
 326     if (yadif->prev) avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 327     if (yadif->cur ) avfilter_unref_buffer(yadif->cur );
 328     if (yadif->next) avfilter_unref_buffer(yadif->next);
 329 }
 330
 331 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 332 {
 333     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 334         PIX_FMT_YUV420P,
 335         PIX_FMT_YUV422P,
 336         PIX_FMT_YUV444P,
 337         PIX_FMT_YUV410P,
 338         PIX_FMT_YUV411P,
 339         PIX_FMT_GRAY8,
 340         PIX_FMT_YUVJ420P,
 341         PIX_FMT_YUVJ422P,
 342         PIX_FMT_YUVJ444P,
 343         AV_NE( PIX_FMT_GRAY16BE, PIX_FMT_GRAY16LE ),
 344         PIX_FMT_YUV440P,
 345         PIX_FMT_YUVJ440P,
 346         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 347         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 348         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 349         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P16BE, PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 350         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P16BE, PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 351         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P16BE, PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 352         PIX_FMT_YUVA420P,
 353         PIX_FMT_NONE
 354     };
 355
 356     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 357
 358     return 0;
 359 }
 360
 361 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 362 {
 363     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 364
 365     yadif->mode = 0;
 366     yadif->parity = -1;
 367     yadif->auto_enable = 0;
 368     yadif->csp = NULL;
 369
 370     if (args) sscanf(args, "%d:%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 371
 372     yadif->filter_line = filter_line_c;
 373
 374     if (HAVE_MMX)
 375         ff_yadif_init_x86(yadif);
 376
 377     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n", yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 378
 379     return 0;
 380 }
 381
 382 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 383
 384 static int config_props(AVFilterLink *link)
 385 {
 386     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 387     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 388     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 389     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 390
 391     return 0;
 392 }
 393
 394 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 395     .name          = "yadif",
 396     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image"),
 397
 398     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 399     .init          = init,
 400     .uninit        = uninit,
 401     .query_formats = query_formats,
 402
 403     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 404                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 405                                     .start_frame      = start_frame,
 406                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
 407                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 408                                     .end_frame        = end_frame, },
 409                                   { .name = NULL}},
 410
 411     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 412                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 413                                     .poll_frame       = poll_frame,
 414                                     .request_frame    = request_frame,
 415                                     .config_props     = config_props, },
 416                                   { .name = NULL}},
 417 };