lavfi/vf_libvmaf: convert to framesync2.
[ffmpeg.git] / libavfilter / drawutils.c
1 /*
2  * Copyright 2011 Stefano Sabatini <stefano.sabatini-lala poste it>
3  * Copyright 2012 Nicolas George <nicolas.george normalesup org>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg 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 GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <string.h>
23
24 #include "libavutil/avassert.h"
25 #include "libavutil/avutil.h"
26 #include "libavutil/colorspace.h"
27 #include "libavutil/intreadwrite.h"
28 #include "libavutil/mem.h"
29 #include "libavutil/pixdesc.h"
30 #include "drawutils.h"
31 #include "formats.h"
32
33 enum { RED = 0, GREEN, BLUE, ALPHA };
34
35 int ff_fill_rgba_map(uint8_t *rgba_map, enum AVPixelFormat pix_fmt)
36 {
37     switch (pix_fmt) {
38     case AV_PIX_FMT_0RGB:
39     case AV_PIX_FMT_ARGB:  rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[RED  ] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[BLUE ] = 3; break;
40     case AV_PIX_FMT_0BGR:
41     case AV_PIX_FMT_ABGR:  rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[BLUE ] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[RED  ] = 3; break;
42     case AV_PIX_FMT_RGB48LE:
43     case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
44     case AV_PIX_FMT_RGBA64BE:
45     case AV_PIX_FMT_RGBA64LE:
46     case AV_PIX_FMT_RGB0:
47     case AV_PIX_FMT_RGBA:
48     case AV_PIX_FMT_RGB24: rgba_map[RED  ] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[BLUE ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
49     case AV_PIX_FMT_BGR48LE:
50     case AV_PIX_FMT_BGR48BE:
51     case AV_PIX_FMT_BGRA64BE:
52     case AV_PIX_FMT_BGRA64LE:
53     case AV_PIX_FMT_BGRA:
54     case AV_PIX_FMT_BGR0:
55     case AV_PIX_FMT_BGR24: rgba_map[BLUE ] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[RED  ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
56     case AV_PIX_FMT_GBRP9LE:
57     case AV_PIX_FMT_GBRP9BE:
58     case AV_PIX_FMT_GBRP10LE:
59     case AV_PIX_FMT_GBRP10BE:
60     case AV_PIX_FMT_GBRP12LE:
61     case AV_PIX_FMT_GBRP12BE:
62     case AV_PIX_FMT_GBRP14LE:
63     case AV_PIX_FMT_GBRP14BE:
64     case AV_PIX_FMT_GBRP16LE:
65     case AV_PIX_FMT_GBRP16BE:
66     case AV_PIX_FMT_GBRAP:
67     case AV_PIX_FMT_GBRAP10LE:
68     case AV_PIX_FMT_GBRAP10BE:
69     case AV_PIX_FMT_GBRAP12LE:
70     case AV_PIX_FMT_GBRAP12BE:
71     case AV_PIX_FMT_GBRAP16LE:
72     case AV_PIX_FMT_GBRAP16BE:
73     case AV_PIX_FMT_GBRP:  rgba_map[GREEN] = 0; rgba_map[BLUE ] = 1; rgba_map[RED  ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
74     default:                    /* unsupported */
75         return AVERROR(EINVAL);
76     }
77     return 0;
78 }
79
80 int ff_fill_line_with_color(uint8_t *line[4], int pixel_step[4], int w, uint8_t dst_color[4],
81                             enum AVPixelFormat pix_fmt, uint8_t rgba_color[4],
82                             int *is_packed_rgba, uint8_t rgba_map_ptr[4])
83 {
84     uint8_t rgba_map[4] = {0};
85     int i;
86     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
87     int hsub;
88
89     av_assert0(pix_desc);
90
91     hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
92
93     *is_packed_rgba = ff_fill_rgba_map(rgba_map, pix_fmt) >= 0;
94
95     if (*is_packed_rgba) {
96         pixel_step[0] = (av_get_bits_per_pixel(pix_desc))>>3;
97         for (i = 0; i < 4; i++)
98             dst_color[rgba_map[i]] = rgba_color[i];
99
100         line[0] = av_malloc_array(w, pixel_step[0]);
101         if (!line[0])
102             return AVERROR(ENOMEM);
103         for (i = 0; i < w; i++)
104             memcpy(line[0] + i * pixel_step[0], dst_color, pixel_step[0]);
105         if (rgba_map_ptr)
106             memcpy(rgba_map_ptr, rgba_map, sizeof(rgba_map[0]) * 4);
107     } else {
108         int plane;
109
110         dst_color[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2]);
111         dst_color[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
112         dst_color[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
113         dst_color[3] = rgba_color[3];
114
115         for (plane = 0; plane < 4; plane++) {
116             int line_size;
117             int hsub1 = (plane == 1 || plane == 2) ? hsub : 0;
118
119             pixel_step[plane] = 1;
120             line_size = AV_CEIL_RSHIFT(w, hsub1) * pixel_step[plane];
121             line[plane] = av_malloc(line_size);
122             if (!line[plane]) {
123                 while(plane && line[plane-1])
124                     av_freep(&line[--plane]);
125                 return AVERROR(ENOMEM);
126             }
127             memset(line[plane], dst_color[plane], line_size);
128         }
129     }
130
131     return 0;
132 }
133
134 void ff_draw_rectangle(uint8_t *dst[4], int dst_linesize[4],
135                        uint8_t *src[4], int pixelstep[4],
136                        int hsub, int vsub, int x, int y, int w, int h)
137 {
138     int i, plane;
139     uint8_t *p;
140
141     for (plane = 0; plane < 4 && dst[plane]; plane++) {
142         int hsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? hsub : 0;
143         int vsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? vsub : 0;
144         int width  = AV_CEIL_RSHIFT(w, hsub1);
145         int height = AV_CEIL_RSHIFT(h, vsub1);
146
147         p = dst[plane] + (y >> vsub1) * dst_linesize[plane];
148         for (i = 0; i < height; i++) {
149             memcpy(p + (x >> hsub1) * pixelstep[plane],
150                    src[plane], width * pixelstep[plane]);
151             p += dst_linesize[plane];
152         }
153     }
154 }
155
156 void ff_copy_rectangle(uint8_t *dst[4], int dst_linesize[4],
157                        uint8_t *src[4], int src_linesize[4], int pixelstep[4],
158                        int hsub, int vsub, int x, int y, int y2, int w, int h)
159 {
160     int i, plane;
161     uint8_t *p;
162
163     for (plane = 0; plane < 4 && dst[plane]; plane++) {
164         int hsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? hsub : 0;
165         int vsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? vsub : 0;
166         int width  = AV_CEIL_RSHIFT(w, hsub1);
167         int height = AV_CEIL_RSHIFT(h, vsub1);
168
169         p = dst[plane] + (y >> vsub1) * dst_linesize[plane];
170         for (i = 0; i < height; i++) {
171             memcpy(p + (x >> hsub1) * pixelstep[plane],
172                    src[plane] + src_linesize[plane]*(i+(y2>>vsub1)), width * pixelstep[plane]);
173             p += dst_linesize[plane];
174         }
175     }
176 }
177
178 int ff_draw_init(FFDrawContext *draw, enum AVPixelFormat format, unsigned flags)
179 {
180     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(format);
181     const AVComponentDescriptor *c;
182     unsigned i, nb_planes = 0;
183     int pixelstep[MAX_PLANES] = { 0 };
184
185     if (!desc || !desc->name)
186         return AVERROR(EINVAL);
187     if (desc->flags & ~(AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR | AV_PIX_FMT_FLAG_RGB | AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL | AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA))
188         return AVERROR(ENOSYS);
189     if (format == AV_PIX_FMT_P010LE || format == AV_PIX_FMT_P010BE)
190         return AVERROR(ENOSYS);
191     for (i = 0; i < desc->nb_components; i++) {
192         c = &desc->comp[i];
193         /* for now, only 8-16 bits formats */
194         if (c->depth < 8 || c->depth > 16)
195             return AVERROR(ENOSYS);
196         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
197             return AVERROR(ENOSYS);
198         if (c->plane >= MAX_PLANES)
199             return AVERROR(ENOSYS);
200         /* strange interleaving */
201         if (pixelstep[c->plane] != 0 &&
202             pixelstep[c->plane] != c->step)
203             return AVERROR(ENOSYS);
204         if (pixelstep[c->plane] == 6 &&
205             c->depth == 16)
206             return AVERROR(ENOSYS);
207         pixelstep[c->plane] = c->step;
208         if (pixelstep[c->plane] >= 8)
209             return AVERROR(ENOSYS);
210         nb_planes = FFMAX(nb_planes, c->plane + 1);
211     }
212     memset(draw, 0, sizeof(*draw));
213     draw->desc      = desc;
214     draw->format    = format;
215     draw->nb_planes = nb_planes;
216     draw->flags     = flags;
217     memcpy(draw->pixelstep, pixelstep, sizeof(draw->pixelstep));
218     draw->hsub[1] = draw->hsub[2] = draw->hsub_max = desc->log2_chroma_w;
219     draw->vsub[1] = draw->vsub[2] = draw->vsub_max = desc->log2_chroma_h;
220     for (i = 0; i < (desc->nb_components - !!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && !(flags & FF_DRAW_PROCESS_ALPHA))); i++)
221         draw->comp_mask[desc->comp[i].plane] |=
222             1 << desc->comp[i].offset;
223     return 0;
224 }
225
226 void ff_draw_color(FFDrawContext *draw, FFDrawColor *color, const uint8_t rgba[4])
227 {
228     unsigned i;
229     uint8_t rgba_map[4];
230
231     if (rgba != color->rgba)
232         memcpy(color->rgba, rgba, sizeof(color->rgba));
233     if ((draw->desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) &&
234         ff_fill_rgba_map(rgba_map, draw->format) >= 0) {
235         if (draw->nb_planes == 1) {
236             for (i = 0; i < 4; i++) {
237                 color->comp[0].u8[rgba_map[i]] = rgba[i];
238                 if (draw->desc->comp[rgba_map[i]].depth > 8) {
239                     color->comp[0].u16[rgba_map[i]] = color->comp[0].u8[rgba_map[i]] << 8;
240                 }
241             }
242         } else {
243             for (i = 0; i < 4; i++) {
244                 color->comp[rgba_map[i]].u8[0] = rgba[i];
245                 if (draw->desc->comp[rgba_map[i]].depth > 8)
246                     color->comp[rgba_map[i]].u16[0] = color->comp[rgba_map[i]].u8[0] << (draw->desc->comp[rgba_map[i]].depth - 8);
247             }
248         }
249     } else if (draw->nb_planes >= 2) {
250         /* assume YUV */
251         const AVPixFmtDescriptor *desc = draw->desc;
252         color->comp[desc->comp[0].plane].u8[desc->comp[0].offset] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
253         color->comp[desc->comp[1].plane].u8[desc->comp[1].offset] = RGB_TO_U_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
254         color->comp[desc->comp[2].plane].u8[desc->comp[2].offset] = RGB_TO_V_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2], 0);
255         color->comp[3].u8[0] = rgba[3];
256 #define EXPAND(compn) \
257         if (desc->comp[compn].depth > 8) \
258             color->comp[desc->comp[compn].plane].u16[desc->comp[compn].offset] = \
259             color->comp[desc->comp[compn].plane].u8[desc->comp[compn].offset] << \
260                 (draw->desc->comp[compn].depth + draw->desc->comp[compn].shift - 8)
261         EXPAND(3);
262         EXPAND(2);
263         EXPAND(1);
264         EXPAND(0);
265     } else if (draw->format == AV_PIX_FMT_GRAY8 || draw->format == AV_PIX_FMT_GRAY8A ||
266                draw->format == AV_PIX_FMT_GRAY16LE || draw->format == AV_PIX_FMT_YA16LE ||
267                draw->format == AV_PIX_FMT_GRAY9LE  ||
268                draw->format == AV_PIX_FMT_GRAY10LE ||
269                draw->format == AV_PIX_FMT_GRAY12LE) {
270         const AVPixFmtDescriptor *desc = draw->desc;
271         color->comp[0].u8[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba[0], rgba[1], rgba[2]);
272         EXPAND(0);
273         color->comp[1].u8[0] = rgba[3];
274         EXPAND(1);
275     } else {
276         av_log(NULL, AV_LOG_WARNING,
277                "Color conversion not implemented for %s\n", draw->desc->name);
278         memset(color, 128, sizeof(*color));
279     }
280 }
281
282 static uint8_t *pointer_at(FFDrawContext *draw, uint8_t *data[], int linesize[],
283                            int plane, int x, int y)
284 {
285     return data[plane] +
286            (y >> draw->vsub[plane]) * linesize[plane] +
287            (x >> draw->hsub[plane]) * draw->pixelstep[plane];
288 }
289
290 void ff_copy_rectangle2(FFDrawContext *draw,
291                         uint8_t *dst[], int dst_linesize[],
292                         uint8_t *src[], int src_linesize[],
293                         int dst_x, int dst_y, int src_x, int src_y,
294                         int w, int h)
295 {
296     int plane, y, wp, hp;
297     uint8_t *p, *q;
298
299     for (plane = 0; plane < draw->nb_planes; plane++) {
300         p = pointer_at(draw, src, src_linesize, plane, src_x, src_y);
301         q = pointer_at(draw, dst, dst_linesize, plane, dst_x, dst_y);
302         wp = AV_CEIL_RSHIFT(w, draw->hsub[plane]) * draw->pixelstep[plane];
303         hp = AV_CEIL_RSHIFT(h, draw->vsub[plane]);
304         for (y = 0; y < hp; y++) {
305             memcpy(q, p, wp);
306             p += src_linesize[plane];
307             q += dst_linesize[plane];
308         }
309     }
310 }
311
312 void ff_fill_rectangle(FFDrawContext *draw, FFDrawColor *color,
313                        uint8_t *dst[], int dst_linesize[],
314                        int dst_x, int dst_y, int w, int h)
315 {
316     int plane, x, y, wp, hp;
317     uint8_t *p0, *p;
318     FFDrawColor color_tmp = *color;
319
320     for (plane = 0; plane < draw->nb_planes; plane++) {
321         p0 = pointer_at(draw, dst, dst_linesize, plane, dst_x, dst_y);
322         wp = AV_CEIL_RSHIFT(w, draw->hsub[plane]);
323         hp = AV_CEIL_RSHIFT(h, draw->vsub[plane]);
324         if (!hp)
325             return;
326         p = p0;
327
328         if (HAVE_BIGENDIAN && draw->desc->comp[0].depth > 8) {
329             for (x = 0; 2*x < draw->pixelstep[plane]; x++)
330                 color_tmp.comp[plane].u16[x] = av_bswap16(color_tmp.comp[plane].u16[x]);
331         }
332
333         /* copy first line from color */
334         for (x = 0; x < wp; x++) {
335             memcpy(p, color_tmp.comp[plane].u8, draw->pixelstep[plane]);
336             p += draw->pixelstep[plane];
337         }
338         wp *= draw->pixelstep[plane];
339         /* copy next lines from first line */
340         p = p0 + dst_linesize[plane];
341         for (y = 1; y < hp; y++) {
342             memcpy(p, p0, wp);
343             p += dst_linesize[plane];
344         }
345     }
346 }
347
348 /**
349  * Clip interval [x; x+w[ within [0; wmax[.
350  * The resulting w may be negative if the final interval is empty.
351  * dx, if not null, return the difference between in and out value of x.
352  */
353 static void clip_interval(int wmax, int *x, int *w, int *dx)
354 {
355     if (dx)
356         *dx = 0;
357     if (*x < 0) {
358         if (dx)
359             *dx = -*x;
360         *w += *x;
361         *x = 0;
362     }
363     if (*x + *w > wmax)
364         *w = wmax - *x;
365 }
366
367 /**
368  * Decompose w pixels starting at x
369  * into start + (w starting at x) + end
370  * with x and w aligned on multiples of 1<<sub.
371  */
372 static void subsampling_bounds(int sub, int *x, int *w, int *start, int *end)
373 {
374     int mask = (1 << sub) - 1;
375
376     *start = (-*x) & mask;
377     *x += *start;
378     *start = FFMIN(*start, *w);
379     *w -= *start;
380     *end = *w & mask;
381     *w >>= sub;
382 }
383
384 static int component_used(FFDrawContext *draw, int plane, int comp)
385 {
386     return (draw->comp_mask[plane] >> comp) & 1;
387 }
388
389 /* If alpha is in the [ 0 ; 0x1010101 ] range,
390    then alpha * value is in the [ 0 ; 0xFFFFFFFF ] range,
391    and >> 24 gives a correct rounding. */
392 static void blend_line(uint8_t *dst, unsigned src, unsigned alpha,
393                        int dx, int w, unsigned hsub, int left, int right)
394 {
395     unsigned asrc = alpha * src;
396     unsigned tau = 0x1010101 - alpha;
397     int x;
398
399     if (left) {
400         unsigned suba = (left * alpha) >> hsub;
401         *dst = (*dst * (0x1010101 - suba) + src * suba) >> 24;
402         dst += dx;
403     }
404     for (x = 0; x < w; x++) {
405         *dst = (*dst * tau + asrc) >> 24;
406         dst += dx;
407     }
408     if (right) {
409         unsigned suba = (right * alpha) >> hsub;
410         *dst = (*dst * (0x1010101 - suba) + src * suba) >> 24;
411     }
412 }
413
414 static void blend_line16(uint8_t *dst, unsigned src, unsigned alpha,
415                          int dx, int w, unsigned hsub, int left, int right)
416 {
417     unsigned asrc = alpha * src;
418     unsigned tau = 0x10001 - alpha;
419     int x;
420
421     if (left) {
422         unsigned suba = (left * alpha) >> hsub;
423         uint16_t value = AV_RL16(dst);
424         AV_WL16(dst, (value * (0x10001 - suba) + src * suba) >> 16);
425         dst += dx;
426     }
427     for (x = 0; x < w; x++) {
428         uint16_t value = AV_RL16(dst);
429         AV_WL16(dst, (value * tau + asrc) >> 16);
430         dst += dx;
431     }
432     if (right) {
433         unsigned suba = (right * alpha) >> hsub;
434         uint16_t value = AV_RL16(dst);
435         AV_WL16(dst, (value * (0x10001 - suba) + src * suba) >> 16);
436     }
437 }
438
439 void ff_blend_rectangle(FFDrawContext *draw, FFDrawColor *color,
440                         uint8_t *dst[], int dst_linesize[],
441                         int dst_w, int dst_h,
442                         int x0, int y0, int w, int h)
443 {
444     unsigned alpha, nb_planes, nb_comp, plane, comp;
445     int w_sub, h_sub, x_sub, y_sub, left, right, top, bottom, y;
446     uint8_t *p0, *p;
447
448     /* TODO optimize if alpha = 0xFF */
449     clip_interval(dst_w, &x0, &w, NULL);
450     clip_interval(dst_h, &y0, &h, NULL);
451     if (w <= 0 || h <= 0 || !color->rgba[3])
452         return;
453     if (draw->desc->comp[0].depth <= 8) {
454         /* 0x10203 * alpha + 2 is in the [ 2 ; 0x1010101 - 2 ] range */
455         alpha = 0x10203 * color->rgba[3] + 0x2;
456     } else {
457         /* 0x101 * alpha is in the [ 2 ; 0x1001] range */
458         alpha = 0x101 * color->rgba[3] + 0x2;
459     }
460     nb_planes = draw->nb_planes - !!(draw->desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && !(draw->flags & FF_DRAW_PROCESS_ALPHA));
461     nb_planes += !nb_planes;
462     for (plane = 0; plane < nb_planes; plane++) {
463         nb_comp = draw->pixelstep[plane];
464         p0 = pointer_at(draw, dst, dst_linesize, plane, x0, y0);
465         w_sub = w;
466         h_sub = h;
467         x_sub = x0;
468         y_sub = y0;
469         subsampling_bounds(draw->hsub[plane], &x_sub, &w_sub, &left, &right);
470         subsampling_bounds(draw->vsub[plane], &y_sub, &h_sub, &top, &bottom);
471         for (comp = 0; comp < nb_comp; comp++) {
472             const int depth = draw->desc->comp[comp].depth;
473
474             if (!component_used(draw, plane, comp))
475                 continue;
476             p = p0 + comp;
477             if (top) {
478                 if (depth <= 8) {
479                     blend_line(p, color->comp[plane].u8[comp], alpha >> 1,
480                                draw->pixelstep[plane], w_sub,
481                                draw->hsub[plane], left, right);
482                 } else {
483                     blend_line16(p, color->comp[plane].u16[comp], alpha >> 1,
484                                  draw->pixelstep[plane], w_sub,
485                                  draw->hsub[plane], left, right);
486                 }
487                 p += dst_linesize[plane];
488             }
489             if (depth <= 8) {
490                 for (y = 0; y < h_sub; y++) {
491                     blend_line(p, color->comp[plane].u8[comp], alpha,
492                                draw->pixelstep[plane], w_sub,
493                                draw->hsub[plane], left, right);
494                     p += dst_linesize[plane];
495                 }
496             } else {
497                 for (y = 0; y < h_sub; y++) {
498                     blend_line16(p, color->comp[plane].u16[comp], alpha,
499                                  draw->pixelstep[plane], w_sub,
500                                  draw->hsub[plane], left, right);
501                     p += dst_linesize[plane];
502                 }
503             }
504             if (bottom) {
505                 if (depth <= 8) {
506                     blend_line(p, color->comp[plane].u8[comp], alpha >> 1,
507                                draw->pixelstep[plane], w_sub,
508                                draw->hsub[plane], left, right);
509                 } else {
510                     blend_line16(p, color->comp[plane].u16[comp], alpha >> 1,
511                                  draw->pixelstep[plane], w_sub,
512                                  draw->hsub[plane], left, right);
513                 }
514             }
515         }
516     }
517 }
518
519 static void blend_pixel16(uint8_t *dst, unsigned src, unsigned alpha,
520                           const uint8_t *mask, int mask_linesize, int l2depth,
521                           unsigned w, unsigned h, unsigned shift, unsigned xm0)
522 {
523     unsigned xm, x, y, t = 0;
524     unsigned xmshf = 3 - l2depth;
525     unsigned xmmod = 7 >> l2depth;
526     unsigned mbits = (1 << (1 << l2depth)) - 1;
527     unsigned mmult = 255 / mbits;
528     uint16_t value = AV_RL16(dst);
529
530     for (y = 0; y < h; y++) {
531         xm = xm0;
532         for (x = 0; x < w; x++) {
533             t += ((mask[xm >> xmshf] >> ((~xm & xmmod) << l2depth)) & mbits)
534                  * mmult;
535             xm++;
536         }
537         mask += mask_linesize;
538     }
539     alpha = (t >> shift) * alpha;
540     AV_WL16(dst, ((0x10001 - alpha) * value + alpha * src) >> 16);
541 }
542
543 static void blend_pixel(uint8_t *dst, unsigned src, unsigned alpha,
544                         const uint8_t *mask, int mask_linesize, int l2depth,
545                         unsigned w, unsigned h, unsigned shift, unsigned xm0)
546 {
547     unsigned xm, x, y, t = 0;
548     unsigned xmshf = 3 - l2depth;
549     unsigned xmmod = 7 >> l2depth;
550     unsigned mbits = (1 << (1 << l2depth)) - 1;
551     unsigned mmult = 255 / mbits;
552
553     for (y = 0; y < h; y++) {
554         xm = xm0;
555         for (x = 0; x < w; x++) {
556             t += ((mask[xm >> xmshf] >> ((~xm & xmmod) << l2depth)) & mbits)
557                  * mmult;
558             xm++;
559         }
560         mask += mask_linesize;
561     }
562     alpha = (t >> shift) * alpha;
563     *dst = ((0x1010101 - alpha) * *dst + alpha * src) >> 24;
564 }
565
566 static void blend_line_hv16(uint8_t *dst, int dst_delta,
567                             unsigned src, unsigned alpha,
568                             const uint8_t *mask, int mask_linesize, int l2depth, int w,
569                             unsigned hsub, unsigned vsub,
570                             int xm, int left, int right, int hband)
571 {
572     int x;
573
574     if (left) {
575         blend_pixel16(dst, src, alpha, mask, mask_linesize, l2depth,
576                       left, hband, hsub + vsub, xm);
577         dst += dst_delta;
578         xm += left;
579     }
580     for (x = 0; x < w; x++) {
581         blend_pixel16(dst, src, alpha, mask, mask_linesize, l2depth,
582                       1 << hsub, hband, hsub + vsub, xm);
583         dst += dst_delta;
584         xm += 1 << hsub;
585     }
586     if (right)
587         blend_pixel16(dst, src, alpha, mask, mask_linesize, l2depth,
588                       right, hband, hsub + vsub, xm);
589 }
590
591 static void blend_line_hv(uint8_t *dst, int dst_delta,
592                           unsigned src, unsigned alpha,
593                           const uint8_t *mask, int mask_linesize, int l2depth, int w,
594                           unsigned hsub, unsigned vsub,
595                           int xm, int left, int right, int hband)
596 {
597     int x;
598
599     if (left) {
600         blend_pixel(dst, src, alpha, mask, mask_linesize, l2depth,
601                     left, hband, hsub + vsub, xm);
602         dst += dst_delta;
603         xm += left;
604     }
605     for (x = 0; x < w; x++) {
606         blend_pixel(dst, src, alpha, mask, mask_linesize, l2depth,
607                     1 << hsub, hband, hsub + vsub, xm);
608         dst += dst_delta;
609         xm += 1 << hsub;
610     }
611     if (right)
612         blend_pixel(dst, src, alpha, mask, mask_linesize, l2depth,
613                     right, hband, hsub + vsub, xm);
614 }
615
616 void ff_blend_mask(FFDrawContext *draw, FFDrawColor *color,
617                    uint8_t *dst[], int dst_linesize[], int dst_w, int dst_h,
618                    const uint8_t *mask,  int mask_linesize, int mask_w, int mask_h,
619                    int l2depth, unsigned endianness, int x0, int y0)
620 {
621     unsigned alpha, nb_planes, nb_comp, plane, comp;
622     int xm0, ym0, w_sub, h_sub, x_sub, y_sub, left, right, top, bottom, y;
623     uint8_t *p0, *p;
624     const uint8_t *m;
625
626     clip_interval(dst_w, &x0, &mask_w, &xm0);
627     clip_interval(dst_h, &y0, &mask_h, &ym0);
628     mask += ym0 * mask_linesize;
629     if (mask_w <= 0 || mask_h <= 0 || !color->rgba[3])
630         return;
631     if (draw->desc->comp[0].depth <= 8) {
632         /* alpha is in the [ 0 ; 0x10203 ] range,
633            alpha * mask is in the [ 0 ; 0x1010101 - 4 ] range */
634         alpha = (0x10307 * color->rgba[3] + 0x3) >> 8;
635     } else {
636         alpha = (0x101 * color->rgba[3] + 0x2) >> 8;
637     }
638     nb_planes = draw->nb_planes - !!(draw->desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && !(draw->flags & FF_DRAW_PROCESS_ALPHA));
639     nb_planes += !nb_planes;
640     for (plane = 0; plane < nb_planes; plane++) {
641         nb_comp = draw->pixelstep[plane];
642         p0 = pointer_at(draw, dst, dst_linesize, plane, x0, y0);
643         w_sub = mask_w;
644         h_sub = mask_h;
645         x_sub = x0;
646         y_sub = y0;
647         subsampling_bounds(draw->hsub[plane], &x_sub, &w_sub, &left, &right);
648         subsampling_bounds(draw->vsub[plane], &y_sub, &h_sub, &top, &bottom);
649         for (comp = 0; comp < nb_comp; comp++) {
650             const int depth = draw->desc->comp[comp].depth;
651
652             if (!component_used(draw, plane, comp))
653                 continue;
654             p = p0 + comp;
655             m = mask;
656             if (top) {
657                 if (depth <= 8) {
658                     blend_line_hv(p, draw->pixelstep[plane],
659                                   color->comp[plane].u8[comp], alpha,
660                                   m, mask_linesize, l2depth, w_sub,
661                                   draw->hsub[plane], draw->vsub[plane],
662                                   xm0, left, right, top);
663                 } else {
664                     blend_line_hv16(p, draw->pixelstep[plane],
665                                     color->comp[plane].u16[comp], alpha,
666                                     m, mask_linesize, l2depth, w_sub,
667                                     draw->hsub[plane], draw->vsub[plane],
668                                     xm0, left, right, top);
669                 }
670                 p += dst_linesize[plane];
671                 m += top * mask_linesize;
672             }
673             if (depth <= 8) {
674                 for (y = 0; y < h_sub; y++) {
675                     blend_line_hv(p, draw->pixelstep[plane],
676                                   color->comp[plane].u8[comp], alpha,
677                                   m, mask_linesize, l2depth, w_sub,
678                                   draw->hsub[plane], draw->vsub[plane],
679                                   xm0, left, right, 1 << draw->vsub[plane]);
680                     p += dst_linesize[plane];
681                     m += mask_linesize << draw->vsub[plane];
682                 }
683             } else {
684                 for (y = 0; y < h_sub; y++) {
685                     blend_line_hv16(p, draw->pixelstep[plane],
686                                     color->comp[plane].u16[comp], alpha,
687                                     m, mask_linesize, l2depth, w_sub,
688                                     draw->hsub[plane], draw->vsub[plane],
689                                     xm0, left, right, 1 << draw->vsub[plane]);
690                     p += dst_linesize[plane];
691                     m += mask_linesize << draw->vsub[plane];
692                 }
693             }
694             if (bottom) {
695                 if (depth <= 8) {
696                     blend_line_hv(p, draw->pixelstep[plane],
697                                   color->comp[plane].u8[comp], alpha,
698                                   m, mask_linesize, l2depth, w_sub,
699                                   draw->hsub[plane], draw->vsub[plane],
700                                   xm0, left, right, bottom);
701                 } else {
702                     blend_line_hv16(p, draw->pixelstep[plane],
703                                     color->comp[plane].u16[comp], alpha,
704                                     m, mask_linesize, l2depth, w_sub,
705                                     draw->hsub[plane], draw->vsub[plane],
706                                     xm0, left, right, bottom);
707                 }
708             }
709         }
710     }
711 }
712
713 int ff_draw_round_to_sub(FFDrawContext *draw, int sub_dir, int round_dir,
714                          int value)
715 {
716     unsigned shift = sub_dir ? draw->vsub_max : draw->hsub_max;
717
718     if (!shift)
719         return value;
720     if (round_dir >= 0)
721         value += round_dir ? (1 << shift) - 1 : 1 << (shift - 1);
722     return (value >> shift) << shift;
723 }
724
725 AVFilterFormats *ff_draw_supported_pixel_formats(unsigned flags)
726 {
727     enum AVPixelFormat i;
728     FFDrawContext draw;
729     AVFilterFormats *fmts = NULL;
730     int ret;
731
732     for (i = 0; av_pix_fmt_desc_get(i); i++)
733         if (ff_draw_init(&draw, i, flags) >= 0 &&
734             (ret = ff_add_format(&fmts, i)) < 0)
735             return NULL;
736     return fmts;
737 }