]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavfilter/vf_hqdn3d.c
lavfi/hue: apply misc fixes to default values setting
[ffmpeg] / libavfilter / vf_hqdn3d.c
index 1fa70c6e8f4e816fec53b5be16603c1c4409cd63..c88ce0d169cb55b5f5c1bc078e7a0b71bad382d0 100644 (file)
@@ -1,21 +1,22 @@
 /*
  * Copyright (c) 2003 Daniel Moreno <comac AT comac DOT darktech DOT org>
  * Copyright (c) 2010 Baptiste Coudurier
+ * Copyright (c) 2012 Loren Merritt
  *
- * This file is part of Libav, ported from MPlayer.
+ * This file is part of FFmpeg, ported from MPlayer.
  *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  * (at your option) any later version.
  *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  * GNU General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
- * with Libav; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
+ * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  */
 
  */
 
 #include "libavutil/pixdesc.h"
+#include "libavutil/intreadwrite.h"
 #include "avfilter.h"
 #include "formats.h"
 #include "internal.h"
 #include "video.h"
 
 typedef struct {
-    int coefs[4][512*16];
-    uint32_t *line;
+    int16_t coefs[4][512*16];
+    uint16_t *line;
     uint16_t *frame_prev[3];
     int hsub, vsub;
+    int depth;
 } HQDN3DContext;
 
-static inline uint32_t lowpass(unsigned int prev, unsigned int cur, int *coef)
+#define RIGHTSHIFT(a,b) (((a)+(((1<<(b))-1)>>1))>>(b))
+#define LOAD(x) ((depth==8 ? src[x] : AV_RN16A(src+(x)*2)) << (16-depth))
+#define STORE(x,val) (depth==8 ? dst[x] = RIGHTSHIFT(val, 16-depth)\
+                    : AV_WN16A(dst+(x)*2, RIGHTSHIFT(val, 16-depth)))
+
+static inline uint32_t lowpass(int prev, int cur, int16_t *coef)
 {
-    int dmul = prev-cur;
-    unsigned int d = (dmul+0x10007FF)>>12; // 0x1000 to convert to unsigned, 7FF for rounding
+    int d = (prev-cur)>>4;
     return cur + coef[d];
 }
 
+av_always_inline
 static void denoise_temporal(uint8_t *src, uint8_t *dst,
                              uint16_t *frame_ant,
                              int w, int h, int sstride, int dstride,
-                             int *temporal)
+                             int16_t *temporal, int depth)
 {
     long x, y;
-    uint32_t pixel;
+    uint32_t tmp;
+
+    temporal += 0x1000;
 
     for (y = 0; y < h; y++) {
         for (x = 0; x < w; x++) {
-            pixel = lowpass(frame_ant[x]<<8, src[x]<<16, temporal);
-            frame_ant[x] = ((pixel+0x1000007F)>>8);
-            dst[x]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
+            frame_ant[x] = tmp = lowpass(frame_ant[x], LOAD(x), temporal);
+            STORE(x, tmp);
         }
         src += sstride;
         dst += dstride;
@@ -65,124 +74,90 @@ static void denoise_temporal(uint8_t *src, uint8_t *dst,
     }
 }
 
+av_always_inline
 static void denoise_spatial(uint8_t *src, uint8_t *dst,
-                            uint32_t *line_ant,
+                            uint16_t *line_ant, uint16_t *frame_ant,
                             int w, int h, int sstride, int dstride,
-                            int *horizontal, int *vertical)
+                            int16_t *spatial, int16_t *temporal, int depth)
 {
     long x, y;
-    long sline_offs = 0, dline_offs = 0;
     uint32_t pixel_ant;
-    uint32_t pixel;
+    uint32_t tmp;
 
-    /* First pixel has no left nor top neighbor. */
-    pixel = line_ant[0] = pixel_ant = src[0]<<16;
-    dst[0]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
+    spatial  += 0x1000;
+    temporal += 0x1000;
 
-    /* First line has no top neighbor, only left. */
-    for (x = 1; x < w; x++) {
-        pixel = line_ant[x] = lowpass(pixel_ant, src[x]<<16, horizontal);
-        dst[x]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
+    /* First line has no top neighbor. Only left one for each tmp and
+     * last frame */
+    pixel_ant = LOAD(0);
+    for (x = 0; x < w; x++) {
+        line_ant[x] = tmp = pixel_ant = lowpass(pixel_ant, LOAD(x), spatial);
+        frame_ant[x] = tmp = lowpass(frame_ant[x], tmp, temporal);
+        STORE(x, tmp);
     }
 
     for (y = 1; y < h; y++) {
-        uint32_t pixel_ant;
-        sline_offs += sstride, dline_offs += dstride;
-        /* First pixel on each line doesn't have previous pixel */
-        pixel_ant = src[sline_offs]<<16;
-        pixel = line_ant[0] = lowpass(line_ant[0], pixel_ant, vertical);
-        dst[dline_offs]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
-
-        for (x = 1; x < w; x++) {
-            uint32_t pixel;
-            /* The rest are normal */
-            pixel_ant = lowpass(pixel_ant, src[sline_offs+x]<<16, horizontal);
-            pixel = line_ant[x] = lowpass(line_ant[x], pixel_ant, vertical);
-            dst[dline_offs+x]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
+        src += sstride;
+        dst += dstride;
+        frame_ant += w;
+        pixel_ant = LOAD(0);
+        for (x = 0; x < w-1; x++) {
+            line_ant[x] = tmp = lowpass(line_ant[x], pixel_ant, spatial);
+            pixel_ant = lowpass(pixel_ant, LOAD(x+1), spatial);
+            frame_ant[x] = tmp = lowpass(frame_ant[x], tmp, temporal);
+            STORE(x, tmp);
         }
+        line_ant[x] = tmp = lowpass(line_ant[x], pixel_ant, spatial);
+        frame_ant[x] = tmp = lowpass(frame_ant[x], tmp, temporal);
+        STORE(x, tmp);
     }
 }
 
-static void denoise(uint8_t *src, uint8_t *dst,
-                    uint32_t *line_ant, uint16_t **frame_ant_ptr,
-                    int w, int h, int sstride, int dstride,
-                    int *horizontal, int *vertical, int *temporal)
+av_always_inline
+static void denoise_depth(uint8_t *src, uint8_t *dst,
+                          uint16_t *line_ant, uint16_t **frame_ant_ptr,
+                          int w, int h, int sstride, int dstride,
+                          int16_t *spatial, int16_t *temporal, int depth)
 {
     long x, y;
-    long sline_offs = 0, dline_offs = 0;
-    uint32_t pixel_ant;
-    uint32_t pixel;
     uint16_t *frame_ant = *frame_ant_ptr;
-
     if (!frame_ant) {
+        uint8_t *frame_src = src;
         *frame_ant_ptr = frame_ant = av_malloc(w*h*sizeof(uint16_t));
-        for (y = 0; y < h; y++) {
-            uint16_t *frame_dst = frame_ant+y*w;
-            uint8_t *frame_src = src+y*sstride;
+        for (y = 0; y < h; y++, src += sstride, frame_ant += w)
             for (x = 0; x < w; x++)
-                frame_dst[x] = frame_src[x]<<8;
-        }
+                frame_ant[x] = LOAD(x);
+        src = frame_src;
+        frame_ant = *frame_ant_ptr;
     }
 
-    if (!horizontal[0] && !vertical[0]) {
+    if (spatial[0])
+        denoise_spatial(src, dst, line_ant, frame_ant,
+                        w, h, sstride, dstride, spatial, temporal, depth);
+    else
         denoise_temporal(src, dst, frame_ant,
-                         w, h, sstride, dstride, temporal);
-        return;
-    }
-    if (!temporal[0]) {
-        denoise_spatial(src, dst, line_ant,
-                        w, h, sstride, dstride, horizontal, vertical);
-        return;
-    }
-
-    /* First pixel has no left nor top neighbor. Only previous frame */
-    line_ant[0] = pixel_ant = src[0]<<16;
-    pixel = lowpass(frame_ant[0]<<8, pixel_ant, temporal);
-    frame_ant[0] = ((pixel+0x1000007F)>>8);
-    dst[0]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
-
-    /* First line has no top neighbor. Only left one for each pixel and
-     * last frame */
-    for (x = 1; x < w; x++) {
-        line_ant[x] = pixel_ant = lowpass(pixel_ant, src[x]<<16, horizontal);
-        pixel = lowpass(frame_ant[x]<<8, pixel_ant, temporal);
-        frame_ant[x] = ((pixel+0x1000007F)>>8);
-        dst[x]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
-    }
+                         w, h, sstride, dstride, temporal, depth);
+}
 
-    for (y = 1; y < h; y++) {
-        uint32_t pixel_ant;
-        uint16_t *line_prev = frame_ant+y*w;
-        sline_offs += sstride, dline_offs += dstride;
-        /* First pixel on each line doesn't have previous pixel */
-        pixel_ant = src[sline_offs]<<16;
-        line_ant[0] = lowpass(line_ant[0], pixel_ant, vertical);
-        pixel = lowpass(line_prev[0]<<8, line_ant[0], temporal);
-        line_prev[0] = ((pixel+0x1000007F)>>8);
-        dst[dline_offs]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
-
-        for (x = 1; x < w; x++) {
-            uint32_t pixel;
-            /* The rest are normal */
-            pixel_ant = lowpass(pixel_ant, src[sline_offs+x]<<16, horizontal);
-            line_ant[x] = lowpass(line_ant[x], pixel_ant, vertical);
-            pixel = lowpass(line_prev[x]<<8, line_ant[x], temporal);
-            line_prev[x] = ((pixel+0x1000007F)>>8);
-            dst[dline_offs+x]= ((pixel+0x10007FFF)>>16);
-        }
+#define denoise(...) \
+    switch (hqdn3d->depth) {\
+        case  8: denoise_depth(__VA_ARGS__,  8); break;\
+        case  9: denoise_depth(__VA_ARGS__,  9); break;\
+        case 10: denoise_depth(__VA_ARGS__, 10); break;\
     }
-}
 
-static void precalc_coefs(int *ct, double dist25)
+static void precalc_coefs(int16_t *ct, double dist25)
 {
     int i;
     double gamma, simil, C;
 
-    gamma = log(0.25) / log(1.0 - dist25/255.0 - 0.00001);
+    gamma = log(0.25) / log(1.0 - FFMIN(dist25,252.0)/255.0 - 0.00001);
 
     for (i = -255*16; i <= 255*16; i++) {
-        simil = 1.0 - FFABS(i) / (16*255.0);
-        C = pow(simil, gamma) * 65536.0 * i / 16.0;
+        // lowpass() truncates (not rounds) the diff, so +15/32 for the midpoint of the bin.
+        double f = (i + 15.0/32.0) / 16.0;
+        simil = 1.0 - FFABS(f) / 255.0;
+        C = pow(simil, gamma) * 256.0 * f;
         ct[16*256+i] = lrint(C);
     }
 
@@ -264,7 +239,23 @@ static void uninit(AVFilterContext *ctx)
 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 {
     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
-        PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV411P, PIX_FMT_NONE
+        PIX_FMT_YUV420P,
+        PIX_FMT_YUV422P,
+        PIX_FMT_YUV444P,
+        PIX_FMT_YUV410P,
+        PIX_FMT_YUV411P,
+        PIX_FMT_YUV440P,
+        PIX_FMT_YUVJ420P,
+        PIX_FMT_YUVJ422P,
+        PIX_FMT_YUVJ444P,
+        PIX_FMT_YUVJ440P,
+        AV_NE( PIX_FMT_YUV420P9BE, PIX_FMT_YUV420P9LE ),
+        AV_NE( PIX_FMT_YUV422P9BE, PIX_FMT_YUV422P9LE ),
+        AV_NE( PIX_FMT_YUV444P9BE, PIX_FMT_YUV444P9LE ),
+        AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
+        AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
+        AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
+        PIX_FMT_NONE
     };
 
     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
@@ -278,6 +269,7 @@ static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 
     hqdn3d->hsub = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_w;
     hqdn3d->vsub = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_h;
+    hqdn3d->depth = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].comp[0].depth_minus1+1;
 
     hqdn3d->line = av_malloc(inlink->w * sizeof(*hqdn3d->line));
     if (!hqdn3d->line)
@@ -297,28 +289,16 @@ static int end_frame(AVFilterLink *inlink)
     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
     AVFilterBufferRef *inpic  = inlink ->cur_buf;
     AVFilterBufferRef *outpic = outlink->out_buf;
-    int cw = inpic->video->w >> hqdn3d->hsub;
-    int ch = inpic->video->h >> hqdn3d->vsub;
-    int ret;
-
-    denoise(inpic->data[0], outpic->data[0],
-            hqdn3d->line, &hqdn3d->frame_prev[0], inpic->video->w, inpic->video->h,
-            inpic->linesize[0], outpic->linesize[0],
-            hqdn3d->coefs[0],
-            hqdn3d->coefs[0],
-            hqdn3d->coefs[1]);
-    denoise(inpic->data[1], outpic->data[1],
-            hqdn3d->line, &hqdn3d->frame_prev[1], cw, ch,
-            inpic->linesize[1], outpic->linesize[1],
-            hqdn3d->coefs[2],
-            hqdn3d->coefs[2],
-            hqdn3d->coefs[3]);
-    denoise(inpic->data[2], outpic->data[2],
-            hqdn3d->line, &hqdn3d->frame_prev[2], cw, ch,
-            inpic->linesize[2], outpic->linesize[2],
-            hqdn3d->coefs[2],
-            hqdn3d->coefs[2],
-            hqdn3d->coefs[3]);
+    int ret, c;
+
+    for (c = 0; c < 3; c++) {
+        denoise(inpic->data[c], outpic->data[c],
+                hqdn3d->line, &hqdn3d->frame_prev[c],
+                inpic->video->w >> (!!c * hqdn3d->hsub),
+                inpic->video->h >> (!!c * hqdn3d->vsub),
+                inpic->linesize[c], outpic->linesize[c],
+                hqdn3d->coefs[c?2:0], hqdn3d->coefs[c?3:1]);
+    }
 
     if ((ret = ff_draw_slice(outlink, 0, inpic->video->h, 1)) < 0 ||
         (ret = ff_end_frame(outlink)) < 0)
@@ -337,6 +317,7 @@ AVFilter avfilter_vf_hqdn3d = {
 
     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
+                                          .start_frame      = ff_inplace_start_frame,
                                           .draw_slice       = null_draw_slice,
                                           .config_props     = config_input,
                                           .end_frame        = end_frame },