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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg 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 GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * zscale video filter using z.lib library
  24  */
  25
  26 #include <float.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <string.h>
  29
  30 #include <zimg.h>
  31
  32 #include "avfilter.h"
  33 #include "formats.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "video.h"
  36 #include "libavutil/avstring.h"
  37 #include "libavutil/eval.h"
  38 #include "libavutil/internal.h"
  39 #include "libavutil/mathematics.h"
  40 #include "libavutil/opt.h"
  41 #include "libavutil/parseutils.h"
  42 #include "libavutil/pixdesc.h"
  43 #include "libavutil/imgutils.h"
  44 #include "libavutil/avassert.h"
  45
  46 static const char *const var_names[] = {
  47     "in_w",   "iw",
  48     "in_h",   "ih",
  49     "out_w",  "ow",
  50     "out_h",  "oh",
  51     "a",
  52     "sar",
  53     "dar",
  54     "hsub",
  55     "vsub",
  56     "ohsub",
  57     "ovsub",
  58     NULL
  59 };
  60
  61 enum var_name {
  62     VAR_IN_W,   VAR_IW,
  63     VAR_IN_H,   VAR_IH,
  64     VAR_OUT_W,  VAR_OW,
  65     VAR_OUT_H,  VAR_OH,
  66     VAR_A,
  67     VAR_SAR,
  68     VAR_DAR,
  69     VAR_HSUB,
  70     VAR_VSUB,
  71     VAR_OHSUB,
  72     VAR_OVSUB,
  73     VARS_NB
  74 };
  75
  76 typedef struct ZScaleContext {
  77     const AVClass *class;
  78
  79     /**
  80      * New dimensions. Special values are:
  81      *   0 = original width/height
  82      *  -1 = keep original aspect
  83      *  -N = try to keep aspect but make sure it is divisible by N
  84      */
  85     int w, h;
  86     int dither;
  87     int filter;
  88     int colorspace;
  89     int trc;
  90     int primaries;
  91     int range;
  92     int chromal;
  93     int colorspace_in;
  94     int trc_in;
  95     int primaries_in;
  96     int range_in;
  97     int chromal_in;
  98     char *size_str;
  99     double nominal_peak_luminance;
 100     int approximate_gamma;
 101
 102     char *w_expr;               ///< width  expression string
 103     char *h_expr;               ///< height expression string
 104
 105     int out_h_chr_pos;
 106     int out_v_chr_pos;
 107     int in_h_chr_pos;
 108     int in_v_chr_pos;
 109
 110     int force_original_aspect_ratio;
 111
 112     void *tmp;
 113     size_t tmp_size;
 114
 115     zimg_image_format src_format, dst_format;
 116     zimg_image_format alpha_src_format, alpha_dst_format;
 117     zimg_graph_builder_params alpha_params, params;
 118     zimg_filter_graph *alpha_graph, *graph;
 119
 120     enum AVColorSpace in_colorspace, out_colorspace;
 121     enum AVColorTransferCharacteristic in_trc, out_trc;
 122     enum AVColorPrimaries in_primaries, out_primaries;
 123     enum AVColorRange in_range, out_range;
 124     enum AVChromaLocation in_chromal, out_chromal;
 125 } ZScaleContext;
 126
 127 static av_cold int init_dict(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **opts)
 128 {
 129     ZScaleContext *s = ctx->priv;
 130     int ret;
 131
 132     if (s->size_str && (s->w_expr || s->h_expr)) {
 133         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 134                "Size and width/height expressions cannot be set at the same time.\n");
 135             return AVERROR(EINVAL);
 136     }
 137
 138     if (s->w_expr && !s->h_expr)
 139         FFSWAP(char *, s->w_expr, s->size_str);
 140
 141     if (s->size_str) {
 142         char buf[32];
 143         if ((ret = av_parse_video_size(&s->w, &s->h, s->size_str)) < 0) {
 144             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 145                    "Invalid size '%s'\n", s->size_str);
 146             return ret;
 147         }
 148         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", s->w);
 149         av_opt_set(s, "w", buf, 0);
 150         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", s->h);
 151         av_opt_set(s, "h", buf, 0);
 152     }
 153     if (!s->w_expr)
 154         av_opt_set(s, "w", "iw", 0);
 155     if (!s->h_expr)
 156         av_opt_set(s, "h", "ih", 0);
 157
 158     return 0;
 159 }
 160
 161 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 162 {
 163     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
 164         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
 165         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
 166         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
 167         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 168         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 169         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
 170         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
 171         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 172         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
 173         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
 174         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
 175         AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,
 176         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
 177         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
 178         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
 179         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
 180         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
 181         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
 182         AV_PIX_FMT_NONE
 183     };
 184     int ret;
 185
 186     ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(pixel_fmts), &ctx->inputs[0]->out_formats);
 187     if (ret < 0)
 188         return ret;
 189     return ff_formats_ref(ff_make_format_list(pixel_fmts), &ctx->outputs[0]->in_formats);
 190 }
 191
 192 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 193 {
 194     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 195     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 196     ZScaleContext *s = ctx->priv;
 197     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 198     const AVPixFmtDescriptor *out_desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 199     int64_t w, h;
 200     double var_values[VARS_NB], res;
 201     char *expr;
 202     int ret;
 203     int factor_w, factor_h;
 204
 205     var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
 206     var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
 207     var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
 208     var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
 209     var_values[VAR_A]     = (double) inlink->w / inlink->h;
 210     var_values[VAR_SAR]   = inlink->sample_aspect_ratio.num ?
 211         (double) inlink->sample_aspect_ratio.num / inlink->sample_aspect_ratio.den : 1;
 212     var_values[VAR_DAR]   = var_values[VAR_A] * var_values[VAR_SAR];
 213     var_values[VAR_HSUB]  = 1 << desc->log2_chroma_w;
 214     var_values[VAR_VSUB]  = 1 << desc->log2_chroma_h;
 215     var_values[VAR_OHSUB] = 1 << out_desc->log2_chroma_w;
 216     var_values[VAR_OVSUB] = 1 << out_desc->log2_chroma_h;
 217
 218     /* evaluate width and height */
 219     av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = s->w_expr),
 220                            var_names, var_values,
 221                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 222     s->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
 223     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = s->h_expr),
 224                                       var_names, var_values,
 225                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 226         goto fail;
 227     s->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
 228     /* evaluate again the width, as it may depend on the output height */
 229     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = s->w_expr),
 230                                       var_names, var_values,
 231                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 232         goto fail;
 233     s->w = res;
 234
 235     w = s->w;
 236     h = s->h;
 237
 238     /* Check if it is requested that the result has to be divisible by a some
 239      * factor (w or h = -n with n being the factor). */
 240     factor_w = 1;
 241     factor_h = 1;
 242     if (w < -1) {
 243         factor_w = -w;
 244     }
 245     if (h < -1) {
 246         factor_h = -h;
 247     }
 248
 249     if (w < 0 && h < 0)
 250         s->w = s->h = 0;
 251
 252     if (!(w = s->w))
 253         w = inlink->w;
 254     if (!(h = s->h))
 255         h = inlink->h;
 256
 257     /* Make sure that the result is divisible by the factor we determined
 258      * earlier. If no factor was set, it is nothing will happen as the default
 259      * factor is 1 */
 260     if (w < 0)
 261         w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h * factor_w) * factor_w;
 262     if (h < 0)
 263         h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w * factor_h) * factor_h;
 264
 265     /* Note that force_original_aspect_ratio may overwrite the previous set
 266      * dimensions so that it is not divisible by the set factors anymore. */
 267     if (s->force_original_aspect_ratio) {
 268         int tmp_w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h);
 269         int tmp_h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w);
 270
 271         if (s->force_original_aspect_ratio == 1) {
 272              w = FFMIN(tmp_w, w);
 273              h = FFMIN(tmp_h, h);
 274         } else {
 275              w = FFMAX(tmp_w, w);
 276              h = FFMAX(tmp_h, h);
 277         }
 278     }
 279
 280     if (w > INT_MAX || h > INT_MAX ||
 281         (h * inlink->w) > INT_MAX  ||
 282         (w * inlink->h) > INT_MAX)
 283         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
 284
 285     outlink->w = w;
 286     outlink->h = h;
 287
 288     if (inlink->w == outlink->w &&
 289         inlink->h == outlink->h &&
 290         inlink->format == outlink->format)
 291         ;
 292     else {
 293     }
 294
 295     if (inlink->sample_aspect_ratio.num){
 296         outlink->sample_aspect_ratio = av_mul_q((AVRational){outlink->h * inlink->w, outlink->w * inlink->h}, inlink->sample_aspect_ratio);
 297     } else
 298         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
 299
 300     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "w:%d h:%d fmt:%s sar:%d/%d -> w:%d h:%d fmt:%s sar:%d/%d\n",
 301            inlink ->w, inlink ->h, av_get_pix_fmt_name( inlink->format),
 302            inlink->sample_aspect_ratio.num, inlink->sample_aspect_ratio.den,
 303            outlink->w, outlink->h, av_get_pix_fmt_name(outlink->format),
 304            outlink->sample_aspect_ratio.num, outlink->sample_aspect_ratio.den);
 305     return 0;
 306
 307 fail:
 308     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 309            "Error when evaluating the expression '%s'.\n"
 310            "Maybe the expression for out_w:'%s' or for out_h:'%s' is self-referencing.\n",
 311            expr, s->w_expr, s->h_expr);
 312     return ret;
 313 }
 314
 315 static int print_zimg_error(AVFilterContext *ctx)
 316 {
 317     char err_msg[1024];
 318     int err_code = zimg_get_last_error(err_msg, sizeof(err_msg));
 319
 320     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "code %d: %s\n", err_code, err_msg);
 321
 322     return err_code;
 323 }
 324
 325 static int convert_chroma_location(enum AVChromaLocation chroma_location)
 326 {
 327     switch (chroma_location) {
 328     case AVCHROMA_LOC_UNSPECIFIED:
 329     case AVCHROMA_LOC_LEFT:
 330         return ZIMG_CHROMA_LEFT;
 331     case AVCHROMA_LOC_CENTER:
 332         return ZIMG_CHROMA_CENTER;
 333     case AVCHROMA_LOC_TOPLEFT:
 334         return ZIMG_CHROMA_TOP_LEFT;
 335     case AVCHROMA_LOC_TOP:
 336         return ZIMG_CHROMA_TOP;
 337     case AVCHROMA_LOC_BOTTOMLEFT:
 338         return ZIMG_CHROMA_BOTTOM_LEFT;
 339     case AVCHROMA_LOC_BOTTOM:
 340         return ZIMG_CHROMA_BOTTOM;
 341     }
 342     return ZIMG_CHROMA_LEFT;
 343 }
 344
 345 static int convert_matrix(enum AVColorSpace colorspace)
 346 {
 347     switch (colorspace) {
 348     case AVCOL_SPC_RGB:
 349         return ZIMG_MATRIX_RGB;
 350     case AVCOL_SPC_BT709:
 351         return ZIMG_MATRIX_709;
 352     case AVCOL_SPC_UNSPECIFIED:
 353         return ZIMG_MATRIX_UNSPECIFIED;
 354     case AVCOL_SPC_BT470BG:
 355         return ZIMG_MATRIX_470BG;
 356     case AVCOL_SPC_SMPTE170M:
 357         return ZIMG_MATRIX_170M;
 358     case AVCOL_SPC_YCGCO:
 359         return ZIMG_MATRIX_YCGCO;
 360     case AVCOL_SPC_BT2020_NCL:
 361         return ZIMG_MATRIX_2020_NCL;
 362     case AVCOL_SPC_BT2020_CL:
 363         return ZIMG_MATRIX_2020_CL;
 364     }
 365     return ZIMG_MATRIX_UNSPECIFIED;
 366 }
 367
 368 static int convert_trc(enum AVColorTransferCharacteristic color_trc)
 369 {
 370     switch (color_trc) {
 371     case AVCOL_TRC_UNSPECIFIED:
 372         return ZIMG_TRANSFER_UNSPECIFIED;
 373     case AVCOL_TRC_BT709:
 374         return ZIMG_TRANSFER_709;
 375     case AVCOL_TRC_SMPTE170M:
 376         return ZIMG_TRANSFER_601;
 377     case AVCOL_TRC_LINEAR:
 378         return ZIMG_TRANSFER_LINEAR;
 379     case AVCOL_TRC_BT2020_10:
 380         return ZIMG_TRANSFER_2020_10;
 381     case AVCOL_TRC_BT2020_12:
 382         return ZIMG_TRANSFER_2020_12;
 383     case AVCOL_TRC_SMPTE2084:
 384         return ZIMG_TRANSFER_ST2084;
 385     case AVCOL_TRC_ARIB_STD_B67:
 386         return ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67;
 387     case AVCOL_TRC_IEC61966_2_1:
 388         return ZIMG_TRANSFER_IEC_61966_2_1;
 389     }
 390     return ZIMG_TRANSFER_UNSPECIFIED;
 391 }
 392
 393 static int convert_primaries(enum AVColorPrimaries color_primaries)
 394 {
 395     switch (color_primaries) {
 396     case AVCOL_PRI_UNSPECIFIED:
 397         return ZIMG_PRIMARIES_UNSPECIFIED;
 398     case AVCOL_PRI_BT709:
 399         return ZIMG_PRIMARIES_709;
 400     case AVCOL_PRI_SMPTE170M:
 401         return ZIMG_PRIMARIES_170M;
 402     case AVCOL_PRI_SMPTE240M:
 403         return ZIMG_PRIMARIES_240M;
 404     case AVCOL_PRI_BT2020:
 405         return ZIMG_PRIMARIES_2020;
 406     case AVCOL_PRI_SMPTE432:
 407         return ZIMG_PRIMARIES_ST432_1;
 408     }
 409     return ZIMG_PRIMARIES_UNSPECIFIED;
 410 }
 411
 412 static int convert_range(enum AVColorRange color_range)
 413 {
 414     switch (color_range) {
 415     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 416     case AVCOL_RANGE_MPEG:
 417         return ZIMG_RANGE_LIMITED;
 418     case AVCOL_RANGE_JPEG:
 419         return ZIMG_RANGE_FULL;
 420     }
 421     return ZIMG_RANGE_LIMITED;
 422 }
 423
 424 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *in)
 425 {
 426     ZScaleContext *s = link->dst->priv;
 427     AVFilterLink *outlink = link->dst->outputs[0];
 428     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(link->format);
 429     const AVPixFmtDescriptor *odesc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 430     zimg_image_buffer_const src_buf = { ZIMG_API_VERSION };
 431     zimg_image_buffer dst_buf = { ZIMG_API_VERSION };
 432     char buf[32];
 433     size_t tmp_size;
 434     int ret = 0, plane;
 435     AVFrame *out;
 436
 437     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 438     if (!out) {
 439         av_frame_free(&in);
 440         return AVERROR(ENOMEM);
 441     }
 442
 443     av_frame_copy_props(out, in);
 444     out->width  = outlink->w;
 445     out->height = outlink->h;
 446
 447     if(   in->width  != link->w
 448        || in->height != link->h
 449        || in->format != link->format
 450        || s->in_colorspace != in->colorspace
 451        || s->in_trc  != in->color_trc
 452        || s->in_primaries != in->color_primaries
 453        || s->in_range != in->color_range
 454        || s->out_colorspace != out->colorspace
 455        || s->out_trc  != out->color_trc
 456        || s->out_primaries != out->color_primaries
 457        || s->out_range != out->color_range
 458        || s->in_chromal != in->chroma_location
 459        || s->out_chromal != out->chroma_location) {
 460         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", outlink->w);
 461         av_opt_set(s, "w", buf, 0);
 462         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", outlink->h);
 463         av_opt_set(s, "h", buf, 0);
 464
 465         link->dst->inputs[0]->format = in->format;
 466         link->dst->inputs[0]->w      = in->width;
 467         link->dst->inputs[0]->h      = in->height;
 468
 469         if ((ret = config_props(outlink)) < 0) {
 470             av_frame_free(&in);
 471             av_frame_free(&out);
 472             return ret;
 473         }
 474
 475         zimg_image_format_default(&s->src_format, ZIMG_API_VERSION);
 476         zimg_image_format_default(&s->dst_format, ZIMG_API_VERSION);
 477         zimg_graph_builder_params_default(&s->params, ZIMG_API_VERSION);
 478
 479         s->params.dither_type = s->dither;
 480         s->params.cpu_type = ZIMG_CPU_AUTO;
 481         s->params.resample_filter = s->filter;
 482         s->params.resample_filter_uv = s->filter;
 483         s->params.nominal_peak_luminance = s->nominal_peak_luminance;
 484         s->params.allow_approximate_gamma = s->approximate_gamma;
 485
 486         s->src_format.width = in->width;
 487         s->src_format.height = in->height;
 488         s->src_format.subsample_w = desc->log2_chroma_w;
 489         s->src_format.subsample_h = desc->log2_chroma_h;
 490         s->src_format.depth = desc->comp[0].depth;
 491         s->src_format.pixel_type = desc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
 492         s->src_format.color_family = (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_COLOR_RGB : ZIMG_COLOR_YUV;
 493         s->src_format.matrix_coefficients = (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_MATRIX_RGB : s->colorspace_in == -1 ? convert_matrix(in->colorspace) : s->colorspace_in;
 494         s->src_format.transfer_characteristics = s->trc_in == - 1 ? convert_trc(in->color_trc) : s->trc_in;
 495         s->src_format.color_primaries = s->primaries_in == -1 ? convert_primaries(in->color_primaries) : s->primaries_in;
 496         s->src_format.pixel_range = (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_RANGE_FULL : s->range_in == -1 ? convert_range(in->color_range) : s->range_in;
 497         s->src_format.chroma_location = s->chromal_in == -1 ? convert_chroma_location(in->chroma_location) : s->chromal_in;
 498
 499         s->dst_format.width = out->width;
 500         s->dst_format.height = out->height;
 501         s->dst_format.subsample_w = odesc->log2_chroma_w;
 502         s->dst_format.subsample_h = odesc->log2_chroma_h;
 503         s->dst_format.depth = odesc->comp[0].depth;
 504         s->dst_format.pixel_type = odesc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
 505         s->dst_format.color_family = (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_COLOR_RGB : ZIMG_COLOR_YUV;
 506         s->dst_format.matrix_coefficients = (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_MATRIX_RGB : s->colorspace == -1 ? convert_matrix(out->colorspace) : s->colorspace;
 507         s->dst_format.transfer_characteristics = s->trc == -1 ? convert_trc(out->color_trc) : s->trc;
 508         s->dst_format.color_primaries = s->primaries == -1 ? convert_primaries(out->color_primaries) : s->primaries;
 509         s->dst_format.pixel_range = (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_RANGE_FULL : s->range == -1 ? convert_range(out->color_range) : s->range;
 510         s->dst_format.chroma_location = s->chromal == -1 ? convert_chroma_location(out->chroma_location) : s->chromal;
 511
 512         if (s->colorspace != -1)
 513             out->colorspace = (int)s->dst_format.matrix_coefficients;
 514
 515         if (s->primaries != -1)
 516             out->color_primaries = (int)s->dst_format.color_primaries;
 517
 518         if (s->range != -1)
 519             out->color_range = (int)s->dst_format.pixel_range + 1;
 520
 521         if (s->trc != -1)
 522             out->color_trc = (int)s->dst_format.transfer_characteristics;
 523
 524         if (s->chromal != -1)
 525             out->chroma_location = (int)s->dst_format.chroma_location - 1;
 526
 527         zimg_filter_graph_free(s->graph);
 528         s->graph = zimg_filter_graph_build(&s->src_format, &s->dst_format, &s->params);
 529         if (!s->graph) {
 530             ret = print_zimg_error(link->dst);
 531             goto fail;
 532         }
 533
 534         if ((ret = zimg_filter_graph_get_tmp_size(s->graph, &tmp_size))) {
 535             ret = print_zimg_error(link->dst);
 536             goto fail;
 537         }
 538
 539         if (tmp_size > s->tmp_size) {
 540             av_freep(&s->tmp);
 541             s->tmp = av_malloc(tmp_size);
 542             if (!s->tmp) {
 543                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 544                 goto fail;
 545             }
 546             s->tmp_size = tmp_size;
 547         }
 548
 549         s->in_colorspace  = in->colorspace;
 550         s->in_trc         = in->color_trc;
 551         s->in_primaries   = in->color_primaries;
 552         s->in_range       = in->color_range;
 553         s->out_colorspace = out->colorspace;
 554         s->out_trc        = out->color_trc;
 555         s->out_primaries  = out->color_primaries;
 556         s->out_range      = out->color_range;
 557
 558         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) {
 559             zimg_image_format_default(&s->alpha_src_format, ZIMG_API_VERSION);
 560             zimg_image_format_default(&s->alpha_dst_format, ZIMG_API_VERSION);
 561             zimg_graph_builder_params_default(&s->alpha_params, ZIMG_API_VERSION);
 562
 563             s->alpha_params.dither_type = s->dither;
 564             s->alpha_params.cpu_type = ZIMG_CPU_AUTO;
 565             s->alpha_params.resample_filter = s->filter;
 566
 567             s->alpha_src_format.width = in->width;
 568             s->alpha_src_format.height = in->height;
 569             s->alpha_src_format.depth = desc->comp[0].depth;
 570             s->alpha_src_format.pixel_type = desc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
 571             s->alpha_src_format.color_family = ZIMG_COLOR_GREY;
 572
 573             s->alpha_dst_format.width = out->width;
 574             s->alpha_dst_format.height = out->height;
 575             s->alpha_dst_format.depth = odesc->comp[0].depth;
 576             s->alpha_dst_format.pixel_type = odesc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
 577             s->alpha_dst_format.color_family = ZIMG_COLOR_GREY;
 578
 579             zimg_filter_graph_free(s->alpha_graph);
 580             s->alpha_graph = zimg_filter_graph_build(&s->alpha_src_format, &s->alpha_dst_format, &s->alpha_params);
 581             if (!s->alpha_graph) {
 582                 ret = print_zimg_error(link->dst);
 583                 goto fail;
 584             }
 585         }
 586     }
 587
 588     if (s->colorspace != -1)
 589         out->colorspace = (int)s->dst_format.matrix_coefficients;
 590
 591     if (s->primaries != -1)
 592         out->color_primaries = (int)s->dst_format.color_primaries;
 593
 594     if (s->range != -1)
 595         out->color_range = (int)s->dst_format.pixel_range;
 596
 597     if (s->trc != -1)
 598         out->color_trc = (int)s->dst_format.transfer_characteristics;
 599
 600     av_reduce(&out->sample_aspect_ratio.num, &out->sample_aspect_ratio.den,
 601               (int64_t)in->sample_aspect_ratio.num * outlink->h * link->w,
 602               (int64_t)in->sample_aspect_ratio.den * outlink->w * link->h,
 603               INT_MAX);
 604
 605     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 606         int p = desc->comp[plane].plane;
 607         src_buf.plane[plane].data   = in->data[p];
 608         src_buf.plane[plane].stride = in->linesize[p];
 609         src_buf.plane[plane].mask   = -1;
 610
 611         p = odesc->comp[plane].plane;
 612         dst_buf.plane[plane].data   = out->data[p];
 613         dst_buf.plane[plane].stride = out->linesize[p];
 614         dst_buf.plane[plane].mask   = -1;
 615     }
 616
 617     ret = zimg_filter_graph_process(s->graph, &src_buf, &dst_buf, s->tmp, 0, 0, 0, 0);
 618     if (ret) {
 619         print_zimg_error(link->dst);
 620         goto fail;
 621     }
 622
 623     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) {
 624         src_buf.plane[0].data   = in->data[3];
 625         src_buf.plane[0].stride = in->linesize[3];
 626         src_buf.plane[0].mask   = -1;
 627
 628         dst_buf.plane[0].data   = out->data[3];
 629         dst_buf.plane[0].stride = out->linesize[3];
 630         dst_buf.plane[0].mask   = -1;
 631
 632         ret = zimg_filter_graph_process(s->alpha_graph, &src_buf, &dst_buf, s->tmp, 0, 0, 0, 0);
 633         if (ret) {
 634             print_zimg_error(link->dst);
 635             goto fail;
 636         }
 637     } else if (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) {
 638         int y;
 639
 640         for (y = 0; y < outlink->h; y++)
 641             memset(out->data[3] + y * out->linesize[3], 0xff, outlink->w);
 642     }
 643
 644 fail:
 645     av_frame_free(&in);
 646     if (ret) {
 647         av_frame_free(&out);
 648         return ret;
 649     }
 650
 651     return ff_filter_frame(outlink, out);
 652 }
 653
 654 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
 655 {
 656     ZScaleContext *s = ctx->priv;
 657
 658     zimg_filter_graph_free(s->graph);
 659     av_freep(&s->tmp);
 660     s->tmp_size = 0;
 661 }
 662
 663 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 664                            char *res, int res_len, int flags)
 665 {
 666     ZScaleContext *s = ctx->priv;
 667     int ret;
 668
 669     if (   !strcmp(cmd, "width")  || !strcmp(cmd, "w")
 670         || !strcmp(cmd, "height") || !strcmp(cmd, "h")) {
 671
 672         int old_w = s->w;
 673         int old_h = s->h;
 674         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 675
 676         av_opt_set(s, cmd, args, 0);
 677         if ((ret = config_props(outlink)) < 0) {
 678             s->w = old_w;
 679             s->h = old_h;
 680         }
 681     } else
 682         ret = AVERROR(ENOSYS);
 683
 684     return ret;
 685 }
 686
 687 #define OFFSET(x) offsetof(ZScaleContext, x)
 688 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 689
 690 static const AVOption zscale_options[] = {
 691     { "w",      "Output video width",  OFFSET(w_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
 692     { "width",  "Output video width",  OFFSET(w_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
 693     { "h",      "Output video height", OFFSET(h_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
 694     { "height", "Output video height", OFFSET(h_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
 695     { "size",   "set video size",      OFFSET(size_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
 696     { "s",      "set video size",      OFFSET(size_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
 697     { "dither", "set dither type",     OFFSET(dither),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, ZIMG_DITHER_ERROR_DIFFUSION, FLAGS, "dither" },
 698     { "d",      "set dither type",     OFFSET(dither),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, ZIMG_DITHER_ERROR_DIFFUSION, FLAGS, "dither" },
 699     {     "none",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_NONE},     0, 0, FLAGS, "dither" },
 700     {     "ordered",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_ORDERED},  0, 0, FLAGS, "dither" },
 701     {     "random",           0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_RANDOM},   0, 0, FLAGS, "dither" },
 702     {     "error_diffusion",  0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_ERROR_DIFFUSION}, 0, 0, FLAGS, "dither" },
 703     { "filter", "set filter type",     OFFSET(filter),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BILINEAR}, 0, ZIMG_RESIZE_LANCZOS, FLAGS, "filter" },
 704     { "f",      "set filter type",     OFFSET(filter),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BILINEAR}, 0, ZIMG_RESIZE_LANCZOS, FLAGS, "filter" },
 705     {     "point",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_POINT},    0, 0, FLAGS, "filter" },
 706     {     "bilinear",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BILINEAR}, 0, 0, FLAGS, "filter" },
 707     {     "bicubic",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BICUBIC},  0, 0, FLAGS, "filter" },
 708     {     "spline16",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_SPLINE16}, 0, 0, FLAGS, "filter" },
 709     {     "spline36",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_SPLINE36}, 0, 0, FLAGS, "filter" },
 710     {     "lanczos",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "filter" },
 711     { "range", "set color range",      OFFSET(range),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
 712     { "r",     "set color range",      OFFSET(range),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
 713     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                 0, 0, FLAGS, "range" },
 714     {     "limited",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RANGE_LIMITED}, 0, 0, FLAGS, "range" },
 715     {     "full",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RANGE_FULL},    0, 0, FLAGS, "range" },
 716     { "primaries", "set color primaries", OFFSET(primaries), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
 717     { "p",         "set color primaries", OFFSET(primaries), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
 718     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                         0, 0, FLAGS, "primaries" },
 719     {     "709",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_709},         0, 0, FLAGS, "primaries" },
 720     {     "unspecified",      0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_UNSPECIFIED}, 0, 0, FLAGS, "primaries" },
 721     {     "170m",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_170M},        0, 0, FLAGS, "primaries" },
 722     {     "240m",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_240M},        0, 0, FLAGS, "primaries" },
 723     {     "2020",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_2020},        0, 0, FLAGS, "primaries" },
 724     {     "smpte432",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_ST432_1},     0, 0, FLAGS, "primaries" },
 725     { "transfer", "set transfer characteristic", OFFSET(trc), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
 726     { "t",        "set transfer characteristic", OFFSET(trc), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
 727     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                         0, 0, FLAGS, "transfer" },
 728     {     "709",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_709},         0, 0, FLAGS, "transfer" },
 729     {     "unspecified",      0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_UNSPECIFIED}, 0, 0, FLAGS, "transfer" },
 730     {     "601",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_601},         0, 0, FLAGS, "transfer" },
 731     {     "linear",           0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_LINEAR},      0, 0, FLAGS, "transfer" },
 732     {     "2020_10",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_2020_10},     0, 0, FLAGS, "transfer" },
 733     {     "2020_12",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_2020_12},     0, 0, FLAGS, "transfer" },
 734     {     "smpte2084",        0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_ST2084},      0, 0, FLAGS, "transfer" },
 735     {     "iec61966-2-1",     0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_IEC_61966_2_1},0, 0, FLAGS, "transfer" },
 736     {     "arib-std-b67",     0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67},    0, 0, FLAGS, "transfer" },
 737     { "matrix", "set colorspace matrix", OFFSET(colorspace), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
 738     { "m",      "set colorspace matrix", OFFSET(colorspace), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
 739     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                      0, 0, FLAGS, "matrix" },
 740     {     "709",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_709},         0, 0, FLAGS, "matrix" },
 741     {     "unspecified",      0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_UNSPECIFIED}, 0, 0, FLAGS, "matrix" },
 742     {     "470bg",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_470BG},       0, 0, FLAGS, "matrix" },
 743     {     "170m",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_170M},        0, 0, FLAGS, "matrix" },
 744     {     "ycgco",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_YCGCO},       0, 0, FLAGS, "matrix" },
 745     {     "2020_ncl",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_2020_NCL},    0, 0, FLAGS, "matrix" },
 746     {     "2020_cl",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_2020_CL},     0, 0, FLAGS, "matrix" },
 747     { "rangein", "set input color range", OFFSET(range_in),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
 748     { "rin",     "set input color range", OFFSET(range_in),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
 749     { "primariesin", "set input color primaries", OFFSET(primaries_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
 750     { "pin",         "set input color primaries", OFFSET(primaries_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
 751     { "transferin", "set input transfer characteristic", OFFSET(trc_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
 752     { "tin",        "set input transfer characteristic", OFFSET(trc_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
 753     { "matrixin", "set input colorspace matrix", OFFSET(colorspace_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
 754     { "min",      "set input colorspace matrix", OFFSET(colorspace_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
 755     { "chromal",  "set output chroma location", OFFSET(chromal), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
 756     { "c",        "set output chroma location", OFFSET(chromal), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
 757     {     "input",     0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                       0, 0, FLAGS, "chroma" },
 758     {     "left",      0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_LEFT},         0, 0, FLAGS, "chroma" },
 759     {     "center",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_CENTER},       0, 0, FLAGS, "chroma" },
 760     {     "topleft",   0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_TOP_LEFT},     0, 0, FLAGS, "chroma" },
 761     {     "top",       0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_TOP},          0, 0, FLAGS, "chroma" },
 762     {     "bottomleft",0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_BOTTOM_LEFT},  0, 0, FLAGS, "chroma" },
 763     {     "bottom",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_BOTTOM},       0, 0, FLAGS, "chroma" },
 764     { "chromalin",  "set input chroma location", OFFSET(chromal_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
 765     { "cin",        "set input chroma location", OFFSET(chromal_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
 766     { "npl",       "set nominal peak luminance", OFFSET(nominal_peak_luminance), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl = NAN}, 0, DBL_MAX, FLAGS },
 767     { "agamma",       "allow approximate gamma", OFFSET(approximate_gamma),      AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1},   0, 1,       FLAGS },
 768     { NULL }
 769 };
 770
 771 static const AVClass zscale_class = {
 772     .class_name       = "zscale",
 773     .item_name        = av_default_item_name,
 774     .option           = zscale_options,
 775     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 776     .category         = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
 777 };
 778
 779 static const AVFilterPad avfilter_vf_zscale_inputs[] = {
 780     {
 781         .name         = "default",
 782         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 783         .filter_frame = filter_frame,
 784     },
 785     { NULL }
 786 };
 787
 788 static const AVFilterPad avfilter_vf_zscale_outputs[] = {
 789     {
 790         .name         = "default",
 791         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 792         .config_props = config_props,
 793     },
 794     { NULL }
 795 };
 796
 797 AVFilter ff_vf_zscale = {
 798     .name            = "zscale",
 799     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply resizing, colorspace and bit depth conversion."),
 800     .init_dict       = init_dict,
 801     .query_formats   = query_formats,
 802     .priv_size       = sizeof(ZScaleContext),
 803     .priv_class      = &zscale_class,
 804     .uninit          = uninit,
 805     .inputs          = avfilter_vf_zscale_inputs,
 806     .outputs         = avfilter_vf_zscale_outputs,
 807     .process_command = process_command,
 808 };