avfilter/af_afftdn: add alias for sample_noise end
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_avgblur_opencl.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2018 Dylan Fernando
3  * Copyright (c) 2018 Danil Iashchenko
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 "libavutil/common.h"
23 #include "libavutil/imgutils.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25
26 #include "avfilter.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "opencl.h"
29 #include "opencl_source.h"
30 #include "video.h"
31 #include "boxblur.h"
32
33 typedef struct AverageBlurOpenCLContext {
34     OpenCLFilterContext ocf;
35
36     int              initialised;
37     cl_kernel        kernel_horiz;
38     cl_kernel        kernel_vert;
39     cl_command_queue command_queue;
40
41     int radiusH;
42     int radiusV;
43     int planes;
44
45     FilterParam luma_param;
46     FilterParam chroma_param;
47     FilterParam alpha_param;
48     int radius[4];
49     int power[4];
50
51 } AverageBlurOpenCLContext;
52
53
54 static int avgblur_opencl_init(AVFilterContext *avctx)
55 {
56     AverageBlurOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
57     cl_int cle;
58     int err;
59
60     err = ff_opencl_filter_load_program(avctx, &ff_opencl_source_avgblur, 1);
61     if (err < 0)
62         goto fail;
63
64     ctx->command_queue = clCreateCommandQueue(ctx->ocf.hwctx->context,
65                                               ctx->ocf.hwctx->device_id,
66                                               0, &cle);
67     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create OpenCL "
68                      "command queue %d.\n", cle);
69
70     ctx->kernel_horiz = clCreateKernel(ctx->ocf.program,"avgblur_horiz", &cle);
71     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create horizontal "
72                      "kernel %d.\n", cle);
73
74     ctx->kernel_vert = clCreateKernel(ctx->ocf.program,"avgblur_vert", &cle);
75     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to create vertical "
76                      "kernel %d.\n", cle);
77
78     ctx->initialised = 1;
79     return 0;
80
81 fail:
82     if (ctx->command_queue)
83         clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
84     if (ctx->kernel_horiz)
85         clReleaseKernel(ctx->kernel_horiz);
86     if (ctx->kernel_vert)
87         clReleaseKernel(ctx->kernel_vert);
88     return err;
89 }
90
91
92 static int avgblur_opencl_make_filter_params(AVFilterLink *inlink)
93 {
94     AVFilterContext    *ctx = inlink->dst;
95     AverageBlurOpenCLContext *s = ctx->priv;
96     int i;
97
98     if (s->radiusV <= 0) {
99         s->radiusV = s->radiusH;
100     }
101
102     for (i = 0; i < 4; i++) {
103         s->power[i] = 1;
104     }
105     return 0;
106 }
107
108
109 static int boxblur_opencl_make_filter_params(AVFilterLink *inlink)
110 {
111     AVFilterContext    *ctx = inlink->dst;
112     AverageBlurOpenCLContext *s = ctx->priv;
113     int err, i;
114
115     err = ff_boxblur_eval_filter_params(inlink,
116                                         &s->luma_param,
117                                         &s->chroma_param,
118                                         &s->alpha_param);
119
120     if (err != 0) {
121         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to evaluate "
122                "filter params: %d.\n", err);
123         return err;
124     }
125
126     s->radius[Y] = s->luma_param.radius;
127     s->radius[U] = s->radius[V] = s->chroma_param.radius;
128     s->radius[A] = s->alpha_param.radius;
129
130     s->power[Y] = s->luma_param.power;
131     s->power[U] = s->power[V] = s->chroma_param.power;
132     s->power[A] = s->alpha_param.power;
133
134     for (i = 0; i < 4; i++) {
135         if (s->power[i] == 0) {
136             s->power[i] = 1;
137             s->radius[i] = 0;
138         }
139     }
140
141     return 0;
142 }
143
144
145 static int avgblur_opencl_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *input)
146 {
147     AVFilterContext    *avctx = inlink->dst;
148     AVFilterLink     *outlink = avctx->outputs[0];
149     AverageBlurOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
150     AVFrame *output = NULL;
151     AVFrame *intermediate = NULL;
152     cl_int cle;
153     size_t global_work[2];
154     cl_mem src, dst, inter;
155     int err, p, radius_x, radius_y, i;
156
157     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter input: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
158            av_get_pix_fmt_name(input->format),
159            input->width, input->height, input->pts);
160
161     if (!input->hw_frames_ctx)
162         return AVERROR(EINVAL);
163
164     if (!ctx->initialised) {
165         err = avgblur_opencl_init(avctx);
166         if (err < 0)
167             goto fail;
168
169         if (!strcmp(avctx->filter->name, "avgblur_opencl")) {
170             err = avgblur_opencl_make_filter_params(inlink);
171             if (err < 0)
172                 goto fail;
173         } else if (!strcmp(avctx->filter->name, "boxblur_opencl")) {
174             err = boxblur_opencl_make_filter_params(inlink);
175             if (err < 0)
176                 goto fail;
177         }
178
179     }
180
181     output = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
182     if (!output) {
183         err = AVERROR(ENOMEM);
184         goto fail;
185     }
186     intermediate = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
187     if (!intermediate) {
188         err = AVERROR(ENOMEM);
189         goto fail;
190     }
191
192     for (p = 0; p < FF_ARRAY_ELEMS(output->data); p++) {
193         src = (cl_mem) input->data[p];
194         dst = (cl_mem) output->data[p];
195         inter = (cl_mem)intermediate->data[p];
196
197         if (!dst)
198             break;
199
200         radius_x = ctx->radiusH;
201         radius_y = ctx->radiusV;
202
203         if (!(ctx->planes & (1 << p))) {
204             radius_x = 0;
205             radius_y = 0;
206         }
207
208         for (i = 0; i < ctx->power[p]; i++) {
209             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 0, cl_mem, &inter);
210             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 1, cl_mem, i == 0 ? &src : &dst);
211             if (!strcmp(avctx->filter->name, "avgblur_opencl")) {
212                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 2, cl_int, &radius_x);
213             } else if (!strcmp(avctx->filter->name, "boxblur_opencl")) {
214                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_horiz, 2, cl_int, &ctx->radius[p]);
215             }
216
217             err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
218                                                         i == 0 ? intermediate : output, p, 0);
219             if (err < 0)
220                 goto fail;
221
222             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Run kernel on plane %d "
223                    "(%"SIZE_SPECIFIER"x%"SIZE_SPECIFIER").\n",
224                    p, global_work[0], global_work[1]);
225
226             cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel_horiz, 2, NULL,
227                                          global_work, NULL,
228                                          0, NULL, NULL);
229             CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to enqueue horizontal "
230                              "kernel: %d.\n", cle);
231
232             err = ff_opencl_filter_work_size_from_image(avctx, global_work,
233                                                         i == 0 ? output : intermediate, p, 0);
234
235             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 0, cl_mem, &dst);
236             CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 1, cl_mem, &inter);
237
238             if (!strcmp(avctx->filter->name, "avgblur_opencl")) {
239                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 2, cl_int, &radius_y);
240             } else if (!strcmp(avctx->filter->name, "boxblur_opencl")) {
241                 CL_SET_KERNEL_ARG(ctx->kernel_vert, 2, cl_int, &ctx->radius[p]);
242             }
243
244             cle = clEnqueueNDRangeKernel(ctx->command_queue, ctx->kernel_vert, 2, NULL,
245                                          global_work, NULL,
246                                          0, NULL, NULL);
247             CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to enqueue vertical "
248                              "kernel: %d.\n", cle);
249         }
250     }
251
252     cle = clFinish(ctx->command_queue);
253     CL_FAIL_ON_ERROR(AVERROR(EIO), "Failed to finish command queue: %d.\n", cle);
254
255     err = av_frame_copy_props(output, input);
256     if (err < 0)
257         goto fail;
258
259     av_frame_free(&input);
260     av_frame_free(&intermediate);
261
262     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Filter output: %s, %ux%u (%"PRId64").\n",
263            av_get_pix_fmt_name(output->format),
264            output->width, output->height, output->pts);
265
266     return ff_filter_frame(outlink, output);
267
268 fail:
269     clFinish(ctx->command_queue);
270     av_frame_free(&input);
271     av_frame_free(&output);
272     av_frame_free(&intermediate);
273     return err;
274 }
275
276
277 static av_cold void avgblur_opencl_uninit(AVFilterContext *avctx)
278 {
279     AverageBlurOpenCLContext *ctx = avctx->priv;
280     cl_int cle;
281
282     if (ctx->kernel_horiz) {
283         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel_horiz);
284         if (cle != CL_SUCCESS)
285             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
286                    "kernel: %d.\n", cle);
287     }
288
289     if (ctx->kernel_vert) {
290         cle = clReleaseKernel(ctx->kernel_vert);
291         if (cle != CL_SUCCESS)
292             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
293                    "kernel: %d.\n", cle);
294     }
295
296     if (ctx->command_queue) {
297         cle = clReleaseCommandQueue(ctx->command_queue);
298         if (cle != CL_SUCCESS)
299             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to release "
300                    "command queue: %d.\n", cle);
301     }
302
303     ff_opencl_filter_uninit(avctx);
304 }
305
306
307 static const AVFilterPad avgblur_opencl_inputs[] = {
308     {
309         .name         = "default",
310         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
311         .filter_frame = &avgblur_opencl_filter_frame,
312         .config_props = &ff_opencl_filter_config_input,
313     },
314     { NULL }
315 };
316
317
318 static const AVFilterPad avgblur_opencl_outputs[] = {
319     {
320         .name         = "default",
321         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
322         .config_props = &ff_opencl_filter_config_output,
323     },
324     { NULL }
325 };
326
327
328 #define OFFSET(x) offsetof(AverageBlurOpenCLContext, x)
329 #define FLAGS (AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM | AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM)
330
331 #if CONFIG_AVGBLUR_OPENCL_FILTER
332
333 static const AVOption avgblur_opencl_options[] = {
334     { "sizeX",  "set horizontal size",  OFFSET(radiusH), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1},   1, 1024, FLAGS },
335     { "planes", "set planes to filter", OFFSET(planes),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0,  0xF, FLAGS },
336     { "sizeY",  "set vertical size",    OFFSET(radiusV), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, 1024, FLAGS },
337     { NULL }
338 };
339
340 AVFILTER_DEFINE_CLASS(avgblur_opencl);
341
342
343 AVFilter ff_vf_avgblur_opencl = {
344     .name           = "avgblur_opencl",
345     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply average blur filter"),
346     .priv_size      = sizeof(AverageBlurOpenCLContext),
347     .priv_class     = &avgblur_opencl_class,
348     .init           = &ff_opencl_filter_init,
349     .uninit         = &avgblur_opencl_uninit,
350     .query_formats  = &ff_opencl_filter_query_formats,
351     .inputs         = avgblur_opencl_inputs,
352     .outputs        = avgblur_opencl_outputs,
353     .flags_internal = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
354 };
355
356 #endif /* CONFIG_AVGBLUR_OPENCL_FILTER */
357
358
359 #if CONFIG_BOXBLUR_OPENCL_FILTER
360
361 static const AVOption boxblur_opencl_options[] = {
362     { "luma_radius", "Radius of the luma blurring box", OFFSET(luma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="2"}, .flags = FLAGS },
363     { "lr",          "Radius of the luma blurring box", OFFSET(luma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="2"}, .flags = FLAGS },
364     { "luma_power",  "How many times should the boxblur be applied to luma",  OFFSET(luma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
365     { "lp",          "How many times should the boxblur be applied to luma",  OFFSET(luma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, INT_MAX, .flags = FLAGS },
366
367     { "chroma_radius", "Radius of the chroma blurring box", OFFSET(chroma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
368     { "cr",            "Radius of the chroma blurring box", OFFSET(chroma_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
369     { "chroma_power",  "How many times should the boxblur be applied to chroma",  OFFSET(chroma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
370     { "cp",            "How many times should the boxblur be applied to chroma",  OFFSET(chroma_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
371
372     { "alpha_radius", "Radius of the alpha blurring box", OFFSET(alpha_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
373     { "ar",           "Radius of the alpha blurring box", OFFSET(alpha_param.radius_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
374     { "alpha_power",  "How many times should the boxblur be applied to alpha",  OFFSET(alpha_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
375     { "ap",           "How many times should the boxblur be applied to alpha",  OFFSET(alpha_param.power), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1}, -1, INT_MAX, .flags = FLAGS },
376
377     { NULL }
378 };
379
380 AVFILTER_DEFINE_CLASS(boxblur_opencl);
381
382 AVFilter ff_vf_boxblur_opencl = {
383     .name           = "boxblur_opencl",
384     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply boxblur filter to input video"),
385     .priv_size      = sizeof(AverageBlurOpenCLContext),
386     .priv_class     = &boxblur_opencl_class,
387     .init           = &ff_opencl_filter_init,
388     .uninit         = &avgblur_opencl_uninit,
389     .query_formats  = &ff_opencl_filter_query_formats,
390     .inputs         = avgblur_opencl_inputs,
391     .outputs        = avgblur_opencl_outputs,
392     .flags_internal = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
393 };
394
395 #endif /* CONFIG_BOXBLUR_OPENCL_FILTER */