f2c4b84f01ac86908584ff1b7e4adcf7a30cb2d5
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_blend.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013 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 #include "libavutil/imgutils.h"
22 #include "libavutil/eval.h"
23 #include "libavutil/opt.h"
24 #include "libavutil/pixfmt.h"
25 #include "avfilter.h"
26 #include "bufferqueue.h"
27 #include "formats.h"
28 #include "internal.h"
29 #include "dualinput.h"
30 #include "video.h"
31 #include "blend.h"
32
33 #define TOP    0
34 #define BOTTOM 1
35
36 typedef struct BlendContext {
37     const AVClass *class;
38     FFDualInputContext dinput;
39     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling values
40     int nb_planes;
41     char *all_expr;
42     enum BlendMode all_mode;
43     double all_opacity;
44
45     FilterParams params[4];
46     int tblend;
47     AVFrame *prev_frame;        /* only used with tblend */
48 } BlendContext;
49
50 static const char *const var_names[] = {   "X",   "Y",   "W",   "H",   "SW",   "SH",   "T",   "N",   "A",   "B",   "TOP",   "BOTTOM",        NULL };
51 enum                                   { VAR_X, VAR_Y, VAR_W, VAR_H, VAR_SW, VAR_SH, VAR_T, VAR_N, VAR_A, VAR_B, VAR_TOP, VAR_BOTTOM, VAR_VARS_NB };
52
53 typedef struct ThreadData {
54     const AVFrame *top, *bottom;
55     AVFrame *dst;
56     AVFilterLink *inlink;
57     int plane;
58     int w, h;
59     FilterParams *param;
60 } ThreadData;
61
62 #define COMMON_OPTIONS \
63     { "c0_mode", "set component #0 blend mode", OFFSET(params[0].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
64     { "c1_mode", "set component #1 blend mode", OFFSET(params[1].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
65     { "c2_mode", "set component #2 blend mode", OFFSET(params[2].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
66     { "c3_mode", "set component #3 blend mode", OFFSET(params[3].mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
67     { "all_mode", "set blend mode for all components", OFFSET(all_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=-1},-1, BLEND_NB-1, FLAGS, "mode"},\
68     { "addition",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_ADDITION},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
69     { "addition128", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_ADDITION128}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
70     { "and",        "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_AND},        0, 0, FLAGS, "mode" },\
71     { "average",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_AVERAGE},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
72     { "burn",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_BURN},       0, 0, FLAGS, "mode" },\
73     { "darken",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DARKEN},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
74     { "difference", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DIFFERENCE}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
75     { "difference128", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DIFFERENCE128}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
76     { "divide",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DIVIDE},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
77     { "dodge",      "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_DODGE},      0, 0, FLAGS, "mode" },\
78     { "exclusion",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_EXCLUSION},  0, 0, FLAGS, "mode" },\
79     { "glow",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_GLOW},       0, 0, FLAGS, "mode" },\
80     { "hardlight",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_HARDLIGHT},  0, 0, FLAGS, "mode" },\
81     { "hardmix",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_HARDMIX},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
82     { "lighten",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_LIGHTEN},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
83     { "linearlight","", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_LINEARLIGHT},0, 0, FLAGS, "mode" },\
84     { "multiply",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_MULTIPLY},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
85     { "negation",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_NEGATION},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
86     { "normal",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_NORMAL},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
87     { "or",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_OR},         0, 0, FLAGS, "mode" },\
88     { "overlay",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_OVERLAY},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
89     { "phoenix",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_PHOENIX},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
90     { "pinlight",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_PINLIGHT},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
91     { "reflect",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_REFLECT},    0, 0, FLAGS, "mode" },\
92     { "screen",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_SCREEN},     0, 0, FLAGS, "mode" },\
93     { "softlight",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_SOFTLIGHT},  0, 0, FLAGS, "mode" },\
94     { "subtract",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_SUBTRACT},   0, 0, FLAGS, "mode" },\
95     { "vividlight", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_VIVIDLIGHT}, 0, 0, FLAGS, "mode" },\
96     { "xor",        "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BLEND_XOR},        0, 0, FLAGS, "mode" },\
97     { "c0_expr",  "set color component #0 expression", OFFSET(params[0].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
98     { "c1_expr",  "set color component #1 expression", OFFSET(params[1].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
99     { "c2_expr",  "set color component #2 expression", OFFSET(params[2].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
100     { "c3_expr",  "set color component #3 expression", OFFSET(params[3].expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
101     { "all_expr", "set expression for all color components", OFFSET(all_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },\
102     { "c0_opacity",  "set color component #0 opacity", OFFSET(params[0].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
103     { "c1_opacity",  "set color component #1 opacity", OFFSET(params[1].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
104     { "c2_opacity",  "set color component #2 opacity", OFFSET(params[2].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
105     { "c3_opacity",  "set color component #3 opacity", OFFSET(params[3].opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS },\
106     { "all_opacity", "set opacity for all color components", OFFSET(all_opacity), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, 0, 1, FLAGS}
107
108 #define OFFSET(x) offsetof(BlendContext, x)
109 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
110
111 static const AVOption blend_options[] = {
112     COMMON_OPTIONS,
113     { "shortest",    "force termination when the shortest input terminates", OFFSET(dinput.shortest), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=0}, 0, 1, FLAGS },
114     { "repeatlast",  "repeat last bottom frame", OFFSET(dinput.repeatlast), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
115     { NULL }
116 };
117
118 AVFILTER_DEFINE_CLASS(blend);
119
120 static void blend_normal(const uint8_t *top, ptrdiff_t top_linesize,
121                          const uint8_t *bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,
122                          uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
123                          ptrdiff_t width, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end,
124                          FilterParams *param, double *values)
125 {
126     av_image_copy_plane(dst, dst_linesize, top, top_linesize, width, end - start);
127 }
128
129 static void blend_normal_8bit(const uint8_t *top, ptrdiff_t top_linesize,
130                               const uint8_t *bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,
131                               uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,
132                               ptrdiff_t width, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end,
133                               FilterParams *param, double *values)
134 {
135     const double opacity = param->opacity;
136     int i, j;
137
138     for (i = start; i < end; i++) {
139         for (j = 0; j < width; j++) {
140             dst[j] = top[j] * opacity + bottom[j] * (1. - opacity);
141         }
142         dst    += dst_linesize;
143         top    += top_linesize;
144         bottom += bottom_linesize;
145     }
146 }
147
148 static void blend_normal_16bit(const uint8_t *_top, ptrdiff_t top_linesize,
149                                   const uint8_t *_bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,
150                                   uint8_t *_dst, ptrdiff_t dst_linesize,
151                                   ptrdiff_t width, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end,
152                                   FilterParams *param, double *values)
153 {
154     const uint16_t *top = (uint16_t*)_top;
155     const uint16_t *bottom = (uint16_t*)_bottom;
156     uint16_t *dst = (uint16_t*)_dst;
157     const double opacity = param->opacity;
158     int i, j;
159     dst_linesize /= 2;
160     top_linesize /= 2;
161     bottom_linesize /= 2;
162
163     for (i = start; i < end; i++) {
164         for (j = 0; j < width; j++) {
165             dst[j] = top[j] * opacity + bottom[j] * (1. - opacity);
166         }
167         dst    += dst_linesize;
168         top    += top_linesize;
169         bottom += bottom_linesize;
170     }
171 }
172
173 #define DEFINE_BLEND8(name, expr)                                              \
174 static void blend_## name##_8bit(const uint8_t *top, ptrdiff_t top_linesize,         \
175                                  const uint8_t *bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,   \
176                                  uint8_t *dst, ptrdiff_t dst_linesize,               \
177                                  ptrdiff_t width, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end,                \
178                                  FilterParams *param, double *values)          \
179 {                                                                              \
180     double opacity = param->opacity;                                           \
181     int i, j;                                                                  \
182                                                                                \
183     for (i = start; i < end; i++) {                                            \
184         for (j = 0; j < width; j++) {                                          \
185             dst[j] = top[j] + ((expr) - top[j]) * opacity;                     \
186         }                                                                      \
187         dst    += dst_linesize;                                                \
188         top    += top_linesize;                                                \
189         bottom += bottom_linesize;                                             \
190     }                                                                          \
191 }
192
193 #define DEFINE_BLEND16(name, expr)                                             \
194 static void blend_## name##_16bit(const uint8_t *_top, ptrdiff_t top_linesize,       \
195                                   const uint8_t *_bottom, ptrdiff_t bottom_linesize, \
196                                   uint8_t *_dst, ptrdiff_t dst_linesize,             \
197                                   ptrdiff_t width, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end,               \
198                                   FilterParams *param, double *values)         \
199 {                                                                              \
200     const uint16_t *top = (uint16_t*)_top;                                     \
201     const uint16_t *bottom = (uint16_t*)_bottom;                               \
202     uint16_t *dst = (uint16_t*)_dst;                                           \
203     double opacity = param->opacity;                                           \
204     int i, j;                                                                  \
205     dst_linesize /= 2;                                                         \
206     top_linesize /= 2;                                                         \
207     bottom_linesize /= 2;                                                      \
208                                                                                \
209     for (i = start; i < end; i++) {                                            \
210         for (j = 0; j < width; j++) {                                          \
211             dst[j] = top[j] + ((expr) - top[j]) * opacity;                     \
212         }                                                                      \
213         dst    += dst_linesize;                                                \
214         top    += top_linesize;                                                \
215         bottom += bottom_linesize;                                             \
216     }                                                                          \
217 }
218
219 #define A top[j]
220 #define B bottom[j]
221
222 #define MULTIPLY(x, a, b) ((x) * (((a) * (b)) / 255))
223 #define SCREEN(x, a, b)   (255 - (x) * ((255 - (a)) * (255 - (b)) / 255))
224 #define BURN(a, b)        (((a) == 0) ? (a) : FFMAX(0, 255 - ((255 - (b)) << 8) / (a)))
225 #define DODGE(a, b)       (((a) == 255) ? (a) : FFMIN(255, (((b) << 8) / (255 - (a)))))
226
227 DEFINE_BLEND8(addition,   FFMIN(255, A + B))
228 DEFINE_BLEND8(addition128, av_clip_uint8(A + B - 128))
229 DEFINE_BLEND8(average,    (A + B) / 2)
230 DEFINE_BLEND8(subtract,   FFMAX(0, A - B))
231 DEFINE_BLEND8(multiply,   MULTIPLY(1, A, B))
232 DEFINE_BLEND8(negation,   255 - FFABS(255 - A - B))
233 DEFINE_BLEND8(difference, FFABS(A - B))
234 DEFINE_BLEND8(difference128, av_clip_uint8(128 + A - B))
235 DEFINE_BLEND8(screen,     SCREEN(1, A, B))
236 DEFINE_BLEND8(overlay,    (A < 128) ? MULTIPLY(2, A, B) : SCREEN(2, A, B))
237 DEFINE_BLEND8(hardlight,  (B < 128) ? MULTIPLY(2, B, A) : SCREEN(2, B, A))
238 DEFINE_BLEND8(hardmix,    (A < (255 - B)) ? 0: 255)
239 DEFINE_BLEND8(darken,     FFMIN(A, B))
240 DEFINE_BLEND8(lighten,    FFMAX(A, B))
241 DEFINE_BLEND8(divide,     av_clip_uint8(((float)A / ((float)B) * 255)))
242 DEFINE_BLEND8(dodge,      DODGE(A, B))
243 DEFINE_BLEND8(burn,       BURN(A, B))
244 DEFINE_BLEND8(softlight,  (A > 127) ? B + (255 - B) * (A - 127.5) / 127.5 * (0.5 - fabs(B - 127.5) / 255): B - B * ((127.5 - A) / 127.5) * (0.5 - fabs(B - 127.5)/255))
245 DEFINE_BLEND8(exclusion,  A + B - 2 * A * B / 255)
246 DEFINE_BLEND8(pinlight,   (B < 128) ? FFMIN(A, 2 * B) : FFMAX(A, 2 * (B - 128)))
247 DEFINE_BLEND8(phoenix,    FFMIN(A, B) - FFMAX(A, B) + 255)
248 DEFINE_BLEND8(reflect,    (B == 255) ? B : FFMIN(255, (A * A / (255 - B))))
249 DEFINE_BLEND8(glow,       (A == 255) ? A : FFMIN(255, (B * B / (255 - A))))
250 DEFINE_BLEND8(and,        A & B)
251 DEFINE_BLEND8(or,         A | B)
252 DEFINE_BLEND8(xor,        A ^ B)
253 DEFINE_BLEND8(vividlight, (A < 128) ? BURN(2 * A, B) : DODGE(2 * (A - 128), B))
254 DEFINE_BLEND8(linearlight,av_clip_uint8((B < 128) ? B + 2 * A - 255 : B + 2 * (A - 128)))
255
256 #undef MULTIPLY
257 #undef SCREEN
258 #undef BURN
259 #undef DODGE
260
261 #define MULTIPLY(x, a, b) ((x) * (((a) * (b)) / 65535))
262 #define SCREEN(x, a, b)   (65535 - (x) * ((65535 - (a)) * (65535 - (b)) / 65535))
263 #define BURN(a, b)        (((a) == 0) ? (a) : FFMAX(0, 65535 - ((65535 - (b)) << 16) / (a)))
264 #define DODGE(a, b)       (((a) == 65535) ? (a) : FFMIN(65535, (((b) << 16) / (65535 - (a)))))
265
266 DEFINE_BLEND16(addition,   FFMIN(65535, A + B))
267 DEFINE_BLEND16(addition128, av_clip_uint16(A + B - 32768))
268 DEFINE_BLEND16(average,    (A + B) / 2)
269 DEFINE_BLEND16(subtract,   FFMAX(0, A - B))
270 DEFINE_BLEND16(multiply,   MULTIPLY(1, A, B))
271 DEFINE_BLEND16(negation,   65535 - FFABS(65535 - A - B))
272 DEFINE_BLEND16(difference, FFABS(A - B))
273 DEFINE_BLEND16(difference128, av_clip_uint16(32768 + A - B))
274 DEFINE_BLEND16(screen,     SCREEN(1, A, B))
275 DEFINE_BLEND16(overlay,    (A < 32768) ? MULTIPLY(2, A, B) : SCREEN(2, A, B))
276 DEFINE_BLEND16(hardlight,  (B < 32768) ? MULTIPLY(2, B, A) : SCREEN(2, B, A))
277 DEFINE_BLEND16(hardmix,    (A < (65535 - B)) ? 0: 65535)
278 DEFINE_BLEND16(darken,     FFMIN(A, B))
279 DEFINE_BLEND16(lighten,    FFMAX(A, B))
280 DEFINE_BLEND16(divide,     av_clip_uint16(((float)A / ((float)B) * 65535)))
281 DEFINE_BLEND16(dodge,      DODGE(A, B))
282 DEFINE_BLEND16(burn,       BURN(A, B))
283 DEFINE_BLEND16(softlight,  (A > 32767) ? B + (65535 - B) * (A - 32767.5) / 32767.5 * (0.5 - fabs(B - 32767.5) / 65535): B - B * ((32767.5 - A) / 32767.5) * (0.5 - fabs(B - 32767.5)/65535))
284 DEFINE_BLEND16(exclusion,  A + B - 2 * A * B / 65535)
285 DEFINE_BLEND16(pinlight,   (B < 32768) ? FFMIN(A, 2 * B) : FFMAX(A, 2 * (B - 32768)))
286 DEFINE_BLEND16(phoenix,    FFMIN(A, B) - FFMAX(A, B) + 65535)
287 DEFINE_BLEND16(reflect,    (B == 65535) ? B : FFMIN(65535, (A * A / (65535 - B))))
288 DEFINE_BLEND16(glow,       (A == 65535) ? A : FFMIN(65535, (B * B / (65535 - A))))
289 DEFINE_BLEND16(and,        A & B)
290 DEFINE_BLEND16(or,         A | B)
291 DEFINE_BLEND16(xor,        A ^ B)
292 DEFINE_BLEND16(vividlight, (A < 32768) ? BURN(2 * A, B) : DODGE(2 * (A - 32768), B))
293 DEFINE_BLEND16(linearlight,av_clip_uint16((B < 32768) ? B + 2 * A - 65535 : B + 2 * (A - 32768)))
294
295 #define DEFINE_BLEND_EXPR(type, name, div)                                     \
296 static void blend_expr_## name(const uint8_t *_top, ptrdiff_t top_linesize,          \
297                                const uint8_t *_bottom, ptrdiff_t bottom_linesize,    \
298                                uint8_t *_dst, ptrdiff_t dst_linesize,                \
299                                ptrdiff_t width, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end,                  \
300                                FilterParams *param, double *values)            \
301 {                                                                              \
302     const type *top = (type*)_top;                                             \
303     const type *bottom = (type*)_bottom;                                       \
304     type *dst = (type*)_dst;                                                   \
305     AVExpr *e = param->e;                                                      \
306     int y, x;                                                                  \
307     dst_linesize /= div;                                                       \
308     top_linesize /= div;                                                       \
309     bottom_linesize /= div;                                                    \
310                                                                                \
311     for (y = start; y < end; y++) {                                            \
312         values[VAR_Y] = y;                                                     \
313         for (x = 0; x < width; x++) {                                          \
314             values[VAR_X]      = x;                                            \
315             values[VAR_TOP]    = values[VAR_A] = top[x];                       \
316             values[VAR_BOTTOM] = values[VAR_B] = bottom[x];                    \
317             dst[x] = av_expr_eval(e, values, NULL);                            \
318         }                                                                      \
319         dst    += dst_linesize;                                                \
320         top    += top_linesize;                                                \
321         bottom += bottom_linesize;                                             \
322     }                                                                          \
323 }
324
325 DEFINE_BLEND_EXPR(uint8_t, 8bit, 1)
326 DEFINE_BLEND_EXPR(uint16_t, 16bit, 2)
327
328 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
329 {
330     ThreadData *td = arg;
331     int slice_start = (td->h *  jobnr   ) / nb_jobs;
332     int slice_end   = (td->h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
333     const uint8_t *top    = td->top->data[td->plane];
334     const uint8_t *bottom = td->bottom->data[td->plane];
335     uint8_t *dst    = td->dst->data[td->plane];
336     double values[VAR_VARS_NB];
337
338     values[VAR_N]  = td->inlink->frame_count;
339     values[VAR_T]  = td->dst->pts == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : td->dst->pts * av_q2d(td->inlink->time_base);
340     values[VAR_W]  = td->w;
341     values[VAR_H]  = td->h;
342     values[VAR_SW] = td->w / (double)td->dst->width;
343     values[VAR_SH] = td->h / (double)td->dst->height;
344
345     td->param->blend(top + slice_start * td->top->linesize[td->plane],
346                      td->top->linesize[td->plane],
347                      bottom + slice_start * td->bottom->linesize[td->plane],
348                      td->bottom->linesize[td->plane],
349                      dst + slice_start * td->dst->linesize[td->plane],
350                      td->dst->linesize[td->plane],
351                      td->w, slice_start, slice_end, td->param, &values[0]);
352     return 0;
353 }
354
355 static AVFrame *blend_frame(AVFilterContext *ctx, AVFrame *top_buf,
356                             const AVFrame *bottom_buf)
357 {
358     BlendContext *s = ctx->priv;
359     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
360     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
361     AVFrame *dst_buf;
362     int plane;
363
364     dst_buf = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
365     if (!dst_buf)
366         return top_buf;
367     av_frame_copy_props(dst_buf, top_buf);
368
369     for (plane = 0; plane < s->nb_planes; plane++) {
370         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;
371         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;
372         int outw = FF_CEIL_RSHIFT(dst_buf->width,  hsub);
373         int outh = FF_CEIL_RSHIFT(dst_buf->height, vsub);
374         FilterParams *param = &s->params[plane];
375         ThreadData td = { .top = top_buf, .bottom = bottom_buf, .dst = dst_buf,
376                           .w = outw, .h = outh, .param = param, .plane = plane,
377                           .inlink = inlink };
378
379         ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outh, ctx->graph->nb_threads));
380     }
381
382     if (!s->tblend)
383         av_frame_free(&top_buf);
384
385     return dst_buf;
386 }
387
388 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
389 {
390     BlendContext *s = ctx->priv;
391
392     s->tblend = !strcmp(ctx->filter->name, "tblend");
393
394     s->dinput.process = blend_frame;
395     return 0;
396 }
397
398 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
399 {
400     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
401         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
402         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
403         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
404         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GRAY8,
405         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
406         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
407         AV_PIX_FMT_GBRP16, AV_PIX_FMT_GRAY16,
408         AV_PIX_FMT_NONE
409     };
410
411     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
412     if (!fmts_list)
413         return AVERROR(ENOMEM);
414     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
415 }
416
417 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
418 {
419     BlendContext *s = ctx->priv;
420     int i;
421
422     ff_dualinput_uninit(&s->dinput);
423     av_frame_free(&s->prev_frame);
424
425     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->params); i++)
426         av_expr_free(s->params[i].e);
427 }
428
429 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
430 {
431     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
432     AVFilterLink *toplink = ctx->inputs[TOP];
433     BlendContext *s = ctx->priv;
434     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(toplink->format);
435     int ret, plane, is_16bit;
436
437     if (!s->tblend) {
438         AVFilterLink *bottomlink = ctx->inputs[BOTTOM];
439
440         if (toplink->format != bottomlink->format) {
441             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
442             return AVERROR(EINVAL);
443         }
444         if (toplink->w                       != bottomlink->w ||
445             toplink->h                       != bottomlink->h ||
446             toplink->sample_aspect_ratio.num != bottomlink->sample_aspect_ratio.num ||
447             toplink->sample_aspect_ratio.den != bottomlink->sample_aspect_ratio.den) {
448             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
449                    "(size %dx%d, SAR %d:%d) do not match the corresponding "
450                    "second input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d)\n",
451                    ctx->input_pads[TOP].name, toplink->w, toplink->h,
452                    toplink->sample_aspect_ratio.num,
453                    toplink->sample_aspect_ratio.den,
454                    ctx->input_pads[BOTTOM].name, bottomlink->w, bottomlink->h,
455                    bottomlink->sample_aspect_ratio.num,
456                    bottomlink->sample_aspect_ratio.den);
457             return AVERROR(EINVAL);
458         }
459     }
460
461     outlink->w = toplink->w;
462     outlink->h = toplink->h;
463     outlink->time_base = toplink->time_base;
464     outlink->sample_aspect_ratio = toplink->sample_aspect_ratio;
465     outlink->frame_rate = toplink->frame_rate;
466
467     s->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
468     s->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
469
470     is_16bit = pix_desc->comp[0].depth == 16;
471     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(toplink->format);
472
473     if (!s->tblend)
474         if ((ret = ff_dualinput_init(ctx, &s->dinput)) < 0)
475             return ret;
476
477     for (plane = 0; plane < FF_ARRAY_ELEMS(s->params); plane++) {
478         FilterParams *param = &s->params[plane];
479
480         if (s->all_mode >= 0)
481             param->mode = s->all_mode;
482         if (s->all_opacity < 1)
483             param->opacity = s->all_opacity;
484
485         switch (param->mode) {
486         case BLEND_ADDITION:   param->blend = is_16bit ? blend_addition_16bit   : blend_addition_8bit;   break;
487         case BLEND_ADDITION128: param->blend = is_16bit ? blend_addition128_16bit : blend_addition128_8bit; break;
488         case BLEND_AND:        param->blend = is_16bit ? blend_and_16bit        : blend_and_8bit;        break;
489         case BLEND_AVERAGE:    param->blend = is_16bit ? blend_average_16bit    : blend_average_8bit;    break;
490         case BLEND_BURN:       param->blend = is_16bit ? blend_burn_16bit       : blend_burn_8bit;       break;
491         case BLEND_DARKEN:     param->blend = is_16bit ? blend_darken_16bit     : blend_darken_8bit;     break;
492         case BLEND_DIFFERENCE: param->blend = is_16bit ? blend_difference_16bit : blend_difference_8bit; break;
493         case BLEND_DIFFERENCE128: param->blend = is_16bit ? blend_difference128_16bit: blend_difference128_8bit; break;
494         case BLEND_DIVIDE:     param->blend = is_16bit ? blend_divide_16bit     : blend_divide_8bit;     break;
495         case BLEND_DODGE:      param->blend = is_16bit ? blend_dodge_16bit      : blend_dodge_8bit;      break;
496         case BLEND_EXCLUSION:  param->blend = is_16bit ? blend_exclusion_16bit  : blend_exclusion_8bit;  break;
497         case BLEND_GLOW:       param->blend = is_16bit ? blend_glow_16bit       : blend_glow_8bit;       break;
498         case BLEND_HARDLIGHT:  param->blend = is_16bit ? blend_hardlight_16bit  : blend_hardlight_8bit;  break;
499         case BLEND_HARDMIX:    param->blend = is_16bit ? blend_hardmix_16bit    : blend_hardmix_8bit;    break;
500         case BLEND_LIGHTEN:    param->blend = is_16bit ? blend_lighten_16bit    : blend_lighten_8bit;    break;
501         case BLEND_LINEARLIGHT:param->blend = is_16bit ? blend_linearlight_16bit: blend_linearlight_8bit;break;
502         case BLEND_MULTIPLY:   param->blend = is_16bit ? blend_multiply_16bit   : blend_multiply_8bit;   break;
503         case BLEND_NEGATION:   param->blend = is_16bit ? blend_negation_16bit   : blend_negation_8bit;   break;
504         case BLEND_NORMAL:     param->blend = param->opacity == 1 ? blend_normal:
505                                               is_16bit ? blend_normal_16bit     : blend_normal_8bit;     break;
506         case BLEND_OR:         param->blend = is_16bit ? blend_or_16bit         : blend_or_8bit;         break;
507         case BLEND_OVERLAY:    param->blend = is_16bit ? blend_overlay_16bit    : blend_overlay_8bit;    break;
508         case BLEND_PHOENIX:    param->blend = is_16bit ? blend_phoenix_16bit    : blend_phoenix_8bit;    break;
509         case BLEND_PINLIGHT:   param->blend = is_16bit ? blend_pinlight_16bit   : blend_pinlight_8bit;   break;
510         case BLEND_REFLECT:    param->blend = is_16bit ? blend_reflect_16bit    : blend_reflect_8bit;    break;
511         case BLEND_SCREEN:     param->blend = is_16bit ? blend_screen_16bit     : blend_screen_8bit;     break;
512         case BLEND_SOFTLIGHT:  param->blend = is_16bit ? blend_softlight_16bit  : blend_softlight_8bit;  break;
513         case BLEND_SUBTRACT:   param->blend = is_16bit ? blend_subtract_16bit   : blend_subtract_8bit;   break;
514         case BLEND_VIVIDLIGHT: param->blend = is_16bit ? blend_vividlight_16bit : blend_vividlight_8bit; break;
515         case BLEND_XOR:        param->blend = is_16bit ? blend_xor_16bit        : blend_xor_8bit;        break;
516         }
517
518         if (ARCH_X86)
519             ff_blend_init_x86(param, is_16bit);
520
521         if (s->all_expr && !param->expr_str) {
522             param->expr_str = av_strdup(s->all_expr);
523             if (!param->expr_str)
524                 return AVERROR(ENOMEM);
525         }
526         if (param->expr_str) {
527             ret = av_expr_parse(&param->e, param->expr_str, var_names,
528                                 NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
529             if (ret < 0)
530                 return ret;
531             param->blend = is_16bit? blend_expr_16bit : blend_expr_8bit;
532         }
533     }
534
535     return 0;
536 }
537
538 #if CONFIG_BLEND_FILTER
539
540 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
541 {
542     BlendContext *s = outlink->src->priv;
543     return ff_dualinput_request_frame(&s->dinput, outlink);
544 }
545
546 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
547 {
548     BlendContext *s = inlink->dst->priv;
549     return ff_dualinput_filter_frame(&s->dinput, inlink, buf);
550 }
551
552 static const AVFilterPad blend_inputs[] = {
553     {
554         .name          = "top",
555         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
556         .filter_frame  = filter_frame,
557     },{
558         .name          = "bottom",
559         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
560         .filter_frame  = filter_frame,
561     },
562     { NULL }
563 };
564
565 static const AVFilterPad blend_outputs[] = {
566     {
567         .name          = "default",
568         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
569         .config_props  = config_output,
570         .request_frame = request_frame,
571     },
572     { NULL }
573 };
574
575 AVFilter ff_vf_blend = {
576     .name          = "blend",
577     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Blend two video frames into each other."),
578     .init          = init,
579     .uninit        = uninit,
580     .priv_size     = sizeof(BlendContext),
581     .query_formats = query_formats,
582     .inputs        = blend_inputs,
583     .outputs       = blend_outputs,
584     .priv_class    = &blend_class,
585     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
586 };
587
588 #endif
589
590 #if CONFIG_TBLEND_FILTER
591
592 static int tblend_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
593 {
594     BlendContext *s = inlink->dst->priv;
595     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
596
597     if (s->prev_frame) {
598         AVFrame *out = blend_frame(inlink->dst, frame, s->prev_frame);
599         av_frame_free(&s->prev_frame);
600         s->prev_frame = frame;
601         return ff_filter_frame(outlink, out);
602     }
603     s->prev_frame = frame;
604     return 0;
605 }
606
607 static const AVOption tblend_options[] = {
608     COMMON_OPTIONS,
609     { NULL }
610 };
611
612 AVFILTER_DEFINE_CLASS(tblend);
613
614 static const AVFilterPad tblend_inputs[] = {
615     {
616         .name          = "default",
617         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
618         .filter_frame  = tblend_filter_frame,
619     },
620     { NULL }
621 };
622
623 static const AVFilterPad tblend_outputs[] = {
624     {
625         .name          = "default",
626         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
627         .config_props  = config_output,
628     },
629     { NULL }
630 };
631
632 AVFilter ff_vf_tblend = {
633     .name          = "tblend",
634     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Blend successive frames."),
635     .priv_size     = sizeof(BlendContext),
636     .priv_class    = &tblend_class,
637     .query_formats = query_formats,
638     .init          = init,
639     .uninit        = uninit,
640     .inputs        = tblend_inputs,
641     .outputs       = tblend_outputs,
642     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
643 };
644
645 #endif