git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_yadif.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *               2010      James Darnley <james.darnley@gmail.com>
   4  *
   5  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18  */
  19
  20 #include "libavutil/avassert.h"
  21 #include "libavutil/cpu.h"
  22 #include "libavutil/common.h"
  23 #include "libavutil/pixdesc.h"
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "formats.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "video.h"
  28 #include "yadif.h"
  29
  30 #undef NDEBUG
  31 #include <assert.h>
  32
  33 #define CHECK(j)\
  34     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
  35                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
  36                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
  37         if (score < spatial_score) {\
  38             spatial_score= score;\
  39             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
  40
  41 #define FILTER \
  42     for (x = 0;  x < w; x++) { \
  43         int c = cur[mrefs]; \
  44         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1; \
  45         int e = cur[prefs]; \
  46         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]); \
  47         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1; \
  48         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1; \
  49         int diff = FFMAX3(temporal_diff0>>1, temporal_diff1, temporal_diff2); \
  50         int spatial_pred = (c+e)>>1; \
  51         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs-1] - cur[prefs-1]) + FFABS(c-e) \
  52                           + FFABS(cur[mrefs+1] - cur[prefs+1]) - 1; \
  53  \
  54         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }} \
  55         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }} \
  56  \
  57         if (mode < 2) { \
  58             int b = (prev2[2*mrefs] + next2[2*mrefs])>>1; \
  59             int f = (prev2[2*prefs] + next2[2*prefs])>>1; \
  60             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN(b-c, f-e)); \
  61             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX(b-c, f-e)); \
  62  \
  63             diff = FFMAX3(diff, min, -max); \
  64         } \
  65  \
  66         if (spatial_pred > d + diff) \
  67            spatial_pred = d + diff; \
  68         else if (spatial_pred < d - diff) \
  69            spatial_pred = d - diff; \
  70  \
  71         dst[0] = spatial_pred; \
  72  \
  73         dst++; \
  74         cur++; \
  75         prev++; \
  76         next++; \
  77         prev2++; \
  78         next2++; \
  79     }
  80
  81 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
  82                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
  83                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  84 {
  85     int x;
  86     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  87     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
  88
  89     FILTER
  90 }
  91
  92 static void filter_line_c_16bit(uint16_t *dst,
  93                                 uint16_t *prev, uint16_t *cur, uint16_t *next,
  94                                 int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
  95 {
  96     int x;
  97     uint16_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
  98     uint16_t *next2 = parity ? cur  : next;
  99     mrefs /= 2;
 100     prefs /= 2;
 101
 102     FILTER
 103 }
 104
 105 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
 106                    int parity, int tff)
 107 {
 108     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 109     int y, i;
 110
 111     for (i = 0; i < yadif->csp->nb_components; i++) {
 112         int w = dstpic->video->w;
 113         int h = dstpic->video->h;
 114         int refs = yadif->cur->linesize[i];
 115         int df = (yadif->csp->comp[i].depth_minus1 + 8) / 8;
 116
 117         if (i == 1 || i == 2) {
 118         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
 119             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
 120             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
 121         }
 122
 123         for (y = 0; y < h; y++) {
 124             if ((y ^ parity) & 1) {
 125                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
 126                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
 127                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
 128                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
 129                 int     mode  = y==1 || y+2==h ? 2 : yadif->mode;
 130                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, y+1<h ? refs : -refs, y ? -refs : refs, parity ^ tff, mode);
 131             } else {
 132                 memcpy(&dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]],
 133                        &yadif->cur->data[i][y*refs], w*df);
 134             }
 135         }
 136     }
 137 #if HAVE_MMX
 138     __asm__ volatile("emms \n\t" : : : "memory");
 139 #endif
 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 = (void*)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     av_assert0(picref);
 210
 211     if (yadif->frame_pending)
 212         return_frame(ctx, 1);
 213
 214     if (yadif->prev)
 215         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 216     yadif->prev = yadif->cur;
 217     yadif->cur  = yadif->next;
 218     yadif->next = picref;
 219
 220     if (!yadif->cur)
 221         return;
 222
 223     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 224         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 225         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 226         yadif->prev = NULL;
 227         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 228             yadif->out->pts *= 2;
 229         ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 230         return;
 231     }
 232
 233     if (!yadif->prev)
 234         yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
 235
 236     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
 237                                      AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
 238
 239     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
 240     yadif->out->video->interlaced = 0;
 241     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 242         yadif->out->pts *= 2;
 243     ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
 244 }
 245
 246 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 247 {
 248     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 249     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 250
 251     if (!yadif->out)
 252         return;
 253
 254     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
 255         ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
 256         ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
 257         return;
 258     }
 259
 260     return_frame(ctx, 0);
 261 }
 262
 263 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 264 {
 265     AVFilterContext *ctx = link->src;
 266     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 267
 268     if (yadif->frame_pending) {
 269         return_frame(ctx, 1);
 270         return 0;
 271     }
 272
 273     do {
 274         int ret;
 275
 276         if (yadif->eof)
 277             return AVERROR_EOF;
 278
 279         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 280
 281         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->cur) {
 282             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
 283             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
 284
 285             start_frame(link->src->inputs[0], next);
 286             end_frame(link->src->inputs[0]);
 287             yadif->eof = 1;
 288         } else if (ret < 0) {
 289             return ret;
 290         }
 291     } while (!yadif->cur);
 292
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 297 {
 298     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
 299     int ret, val;
 300
 301     if (yadif->frame_pending)
 302         return 1;
 303
 304     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 305     if (val <= 0)
 306         return val;
 307
 308     if (val >= 1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
 309         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
 310             return ret;
 311         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
 312         if (val <= 0)
 313             return val;
 314     }
 315     assert(yadif->next || !val);
 316
 317     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
 318         return val;
 319
 320     return val * ((yadif->mode&1)+1);
 321 }
 322
 323 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 324 {
 325     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 326
 327     if (yadif->prev) avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
 328     if (yadif->cur ) avfilter_unref_buffer(yadif->cur );
 329     if (yadif->next) avfilter_unref_buffer(yadif->next);
 330 }
 331
 332 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 333 {
 334     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 335         PIX_FMT_YUV420P,
 336         PIX_FMT_YUV422P,
 337         PIX_FMT_YUV444P,
 338         PIX_FMT_YUV410P,
 339         PIX_FMT_YUV411P,
 340         PIX_FMT_GRAY8,
 341         PIX_FMT_YUVJ420P,
 342         PIX_FMT_YUVJ422P,
 343         PIX_FMT_YUVJ444P,
 344         AV_NE( PIX_FMT_GRAY16BE, PIX_FMT_GRAY16LE ),
 345         PIX_FMT_YUV440P,
 346         PIX_FMT_YUVJ440P,
 347         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
 348         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
 349         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
 350         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P16BE, PIX_FMT_YUV420P16LE ),
 351         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P16BE, PIX_FMT_YUV422P16LE ),
 352         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P16BE, PIX_FMT_YUV444P16LE ),
 353         PIX_FMT_YUVA420P,
 354         PIX_FMT_YUVA422P,
 355         PIX_FMT_YUVA444P,
 356         PIX_FMT_NONE
 357     };
 358
 359     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 360
 361     return 0;
 362 }
 363
 364 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 365 {
 366     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
 367
 368     yadif->mode = 0;
 369     yadif->parity = -1;
 370     yadif->auto_enable = 0;
 371     yadif->csp = NULL;
 372
 373     if (args) sscanf(args, "%d:%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
 374
 375     yadif->filter_line = filter_line_c;
 376
 377     if (HAVE_MMX)
 378         ff_yadif_init_x86(yadif);
 379
 380     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n", yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
 381
 382     return 0;
 383 }
 384
 385 static void null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir) { }
 386
 387 static int config_props(AVFilterLink *link)
 388 {
 389     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
 390     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
 391     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
 392     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
 393
 394     return 0;
 395 }
 396
 397 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
 398     .name          = "yadif",
 399     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image."),
 400
 401     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
 402     .init          = init,
 403     .uninit        = uninit,
 404     .query_formats = query_formats,
 405
 406     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name       = "default",
 407                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 408                                     .start_frame      = start_frame,
 409                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
 410                                     .draw_slice       = null_draw_slice,
 411                                     .end_frame        = end_frame,
 412                                     .rej_perms        = AV_PERM_REUSE2, },
 413                                   { .name = NULL}},
 414
 415     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name       = "default",
 416                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 417                                     .poll_frame       = poll_frame,
 418                                     .request_frame    = request_frame,
 419                                     .config_props     = config_props, },
 420                                   { .name = NULL}},
 421 };