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 "avfilter.h"
  24 #include "yadif.h"
  25
  26 #undef NDEBUG
  27 #include <assert.h>
  28
  29 typedef struct {
  30     /**
  31      * 0: send 1 frame for each frame
  32      * 1: send 1 frame for each field
  33      * 2: like 0 but skips spatial interlacing check
  34      * 3: like 1 but skips spatial interlacing check
  35      */
  36     int mode;
  37
  38     /**
  39      *  0: bottom field first
  40      *  1: top field first
  41      * -1: auto-detection
  42      */
  43     int parity;
  44
  45     int frame_pending;
  46
  47     AVFilterBufferRef *cur;
  48     AVFilterBufferRef *next;
  49     AVFilterBufferRef *prev;
  50     AVFilterBufferRef *out;
  51     void (*filter_line)(uint8_t *dst,
  52                         uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  53                         int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode);
  54 } YADIFContext;
  55
  56 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
  57                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  58                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  59 {
  60     int x;
  61     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  62     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  63     for (x = 0;  x < w; x++) {
  64         int c = cur[mrefs];
  65         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1;
  66         int e = cur[prefs];
  67         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]);
  68         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1;
  69         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1;
  70         int diff = FFMAX3(temporal_diff0>>1, temporal_diff1, temporal_diff2);
  71         int spatial_pred = (c+e)>>1;
  72         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs-1] - cur[prefs-1]) + FFABS(c-e)
  73                           + FFABS(cur[mrefs+1] - cur[prefs+1]) - 1;
  74
  75 #define CHECK(j)\
  76     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
  77                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
  78                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
  79         if (score < spatial_score) {\
  80             spatial_score= score;\
  81             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
  82
  83         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }}
  84         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }}
  85
  86         if (mode < 2) {
  87             int b = (prev2[2*mrefs] + next2[2*mrefs])>>1;
  88             int f = (prev2[2*prefs] + next2[2*prefs])>>1;
  89 #if 0
  90             int a = cur[-3*refs];
  91             int g = cur[+3*refs];
  92             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN3(FFMAX(b-c,f-e),FFMAX(b-c,b-a),FFMAX(f-g,f-e)) );
  93             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX3(FFMIN(b-c,f-e),FFMIN(b-c,b-a),FFMIN(f-g,f-e)) );
  94 #else
  95             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN(b-c, f-e));
  96             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX(b-c, f-e));
  97 #endif
  98
  99             diff = FFMAX3(diff, min, -max);
 100         }
 101
 102         if (spatial_pred > d + diff)
 103            spatial_pred = d + diff;
 104         else if (spatial_pred < d - diff)
 105            spatial_pred = d - diff;
 106
 107         dst[0] = spatial_pred;
 108
 109         dst++;
 110         cur++;
 111         prev++;
 112         next++;
 113         prev2++;
 114         next2++;
 115     }
 116 }
 117
 118 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 119                    int parity, int tff)
 120 {
 121     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 122     int y, i;
 123
 124     for (i = 0; i < 3; i++) {
 125         int is_chroma = !!i;
 126         int w = dstpic->video->w >> is_chroma;
 127         int h = dstpic->video->h >> is_chroma;
 128         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 129
 130         for (y = 0; y < h; y++) {
 131             if ((y ^ parity) & 1) {
 132                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
 133                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
 134                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
 135                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
 136                 int     mode  = y==1 || y+2==h ? 2 : yadif->mode;
 137                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, y+1<h ? refs : -refs, y ? -refs : refs, parity ^ tff, 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+2, 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] += picref->linesize[i];
 163
 164     return picref;
 165 }
 166
 167 static void return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
 168 {
 169     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 170     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
 171     int tff;
 172
 173     if (yadif->parity == -1) {
 174         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
 175             yadif->cur->video->top_field_first : 1;
 176     } else {
 177         tff = yadif->parity^1;
 178     }
 179
 180     if (is_second)
 181         yadif->out = avfilter_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 182                                                AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 183
 184     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
 185
 186     if (is_second) {
 187         if (yadif->next->pts != AV_NOPTS_VALUE &&
 188             yadif->cur->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 189             yadif->out->pts =
 190                 (yadif->next->pts&yadif->cur->pts) +
 191                 ((yadif->next->pts^yadif->cur->pts)>>1);
 192         } else {
 193             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 194         }
 195         avfilter_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 196     }
 197     avfilter_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 198     avfilter_end_frame(ctx->outputs[0]);
 199
 200     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
 201 }
 202
 203 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 204 {
 205     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 206     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 207
 208     if (yadif->frame_pending)
 209         return_frame(ctx, 1);
 210
 211     if (yadif->prev)
 212         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 213     yadif->prev = yadif->cur;
 214     yadif->cur  = yadif->next;
 215     yadif->next = picref;
 216
 217     if (!yadif->cur)
 218         return;
 219
 220     if (!yadif->prev)
 221         yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 222
 223     yadif->out = avfilter_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 224                                        AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 225
 226     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 227     yadif->out->video->interlaced = 0;
 228     avfilter_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 229 }
 230
 231 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 232 {
 233     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 234     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 235
 236     if (!yadif->out)
 237         return;
 238
 239     return_frame(ctx, 0);
 240 }
 241
 242 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 243 {
 244     AVFilterContext *ctx = link->src;
 245     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 246
 247     if (yadif->frame_pending) {
 248         return_frame(ctx, 1);
 249         return 0;
 250     }
 251
 252     do {
 253         int ret;
 254
 255         if ((ret = avfilter_request_frame(link->src->inputs[0])))
 256             return ret;
 257     } while (!yadif->cur);
 258
 259     return 0;
 260 }
 261
 262 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 263 {
 264     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 265     int ret, val;
 266
 267     if (yadif->frame_pending)
 268         return 1;
 269
 270     val = avfilter_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 271
 272     if (val==1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 273         if ((ret = avfilter_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 274             return ret;
 275         val = avfilter_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 276     }
 277     assert(yadif->next || !val);
 278
 279     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 280 }
 281
 282 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 283 {
 284     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 285
 286     if (yadif->prev) avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 287     if (yadif->cur ) avfilter_unref_buffer(yadif->cur );
 288     if (yadif->next) avfilter_unref_buffer(yadif->next);
 289 }
 290
 291 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 292 {
 293     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 294         PIX_FMT_YUV420P,
 295         PIX_FMT_GRAY8,
 296         PIX_FMT_NONE
 297     };
 298
 299     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 300
 301     return 0;
 302 }
 303
 304 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 305 {
 306     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 307     av_unused int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
 308
 309     yadif->mode = 0;
 310     yadif->parity = -1;
 311
 312     if (args) sscanf(args, "%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity);
 313
 314     yadif->filter_line = filter_line_c;
 315     if (HAVE_SSSE3 && cpu_flags & AV_CPU_FLAG_SSSE3)
 316         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_ssse3;
 317     else if (HAVE_SSE && cpu_flags & AV_CPU_FLAG_SSE2)
 318         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_sse2;
 319     else if (HAVE_MMX && cpu_flags & AV_CPU_FLAG_MMX)
 320         yadif->filter_line = ff_yadif_filter_line_mmx;
 321
 322     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "mode:%d parity:%d\n", yadif->mode, yadif->parity);
 323
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 328
 329 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 330     .name          = "yadif",
 331     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image"),
 332
 333     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 334     .init          = init,
 335     .uninit        = uninit,
 336     .query_formats = query_formats,
 337
 338     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 339                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 340                                     .start_frame      = start_frame,
 341                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
 342                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 343                                     .end_frame        = end_frame, },
 344                                   { .name = NULL}},
 345
 346     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 347                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 348                                     .poll_frame       = poll_frame,
 349                                     .request_frame    = request_frame, },
 350                                   { .name = NULL}},
 351 };