avfilter/vf_thumbnail_cuda: Avoid mixing declaration and statements
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_chromakey.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 Timo Rothenpieler <timo@rothenpieler.org>
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/opt.h"
22 #include "libavutil/imgutils.h"
23 #include "avfilter.h"
24 #include "formats.h"
25 #include "internal.h"
26 #include "video.h"
27
28 typedef struct ChromakeyContext {
29     const AVClass *class;
30
31     uint8_t chromakey_rgba[4];
32     uint8_t chromakey_uv[2];
33
34     float similarity;
35     float blend;
36
37     int is_yuv;
38
39     int hsub_log2;
40     int vsub_log2;
41 } ChromakeyContext;
42
43 static uint8_t do_chromakey_pixel(ChromakeyContext *ctx, uint8_t u[9], uint8_t v[9])
44 {
45     double diff = 0.0;
46     int du, dv, i;
47
48     for (i = 0; i < 9; ++i) {
49         du = (int)u[i] - ctx->chromakey_uv[0];
50         dv = (int)v[i] - ctx->chromakey_uv[1];
51
52         diff += sqrt((du * du + dv * dv) / (255.0 * 255.0));
53     }
54
55     diff /= 9.0;
56
57     if (ctx->blend > 0.0001) {
58         return av_clipd((diff - ctx->similarity) / ctx->blend, 0.0, 1.0) * 255.0;
59     } else {
60         return (diff > ctx->similarity) ? 255 : 0;
61     }
62 }
63
64 static av_always_inline void get_pixel_uv(AVFrame *frame, int hsub_log2, int vsub_log2, int x, int y, uint8_t *u, uint8_t *v)
65 {
66     if (x < 0 || x >= frame->width || y < 0 || y >= frame->height)
67         return;
68
69     x >>= hsub_log2;
70     y >>= vsub_log2;
71
72     *u = frame->data[1][frame->linesize[1] * y + x];
73     *v = frame->data[2][frame->linesize[2] * y + x];
74 }
75
76 static int do_chromakey_slice(AVFilterContext *avctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
77 {
78     AVFrame *frame = arg;
79
80     const int slice_start = (frame->height * jobnr) / nb_jobs;
81     const int slice_end = (frame->height * (jobnr + 1)) / nb_jobs;
82
83     ChromakeyContext *ctx = avctx->priv;
84
85     int x, y, xo, yo;
86     uint8_t u[9], v[9];
87
88     memset(u, ctx->chromakey_uv[0], sizeof(u));
89     memset(v, ctx->chromakey_uv[1], sizeof(v));
90
91     for (y = slice_start; y < slice_end; ++y) {
92         for (x = 0; x < frame->width; ++x) {
93             for (yo = 0; yo < 3; ++yo) {
94                 for (xo = 0; xo < 3; ++xo) {
95                     get_pixel_uv(frame, ctx->hsub_log2, ctx->vsub_log2, x + xo - 1, y + yo - 1, &u[yo * 3 + xo], &v[yo * 3 + xo]);
96                 }
97             }
98
99             frame->data[3][frame->linesize[3] * y + x] = do_chromakey_pixel(ctx, u, v);
100         }
101     }
102
103     return 0;
104 }
105
106 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
107 {
108     AVFilterContext *avctx = link->dst;
109     int res;
110
111     if (res = avctx->internal->execute(avctx, do_chromakey_slice, frame, NULL, FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(avctx))))
112         return res;
113
114     return ff_filter_frame(avctx->outputs[0], frame);
115 }
116
117 #define FIXNUM(x) lrint((x) * (1 << 10))
118 #define RGB_TO_U(rgb) (((- FIXNUM(0.16874) * rgb[0] - FIXNUM(0.33126) * rgb[1] + FIXNUM(0.50000) * rgb[2] + (1 << 9) - 1) >> 10) + 128)
119 #define RGB_TO_V(rgb) (((  FIXNUM(0.50000) * rgb[0] - FIXNUM(0.41869) * rgb[1] - FIXNUM(0.08131) * rgb[2] + (1 << 9) - 1) >> 10) + 128)
120
121 static av_cold int initialize_chromakey(AVFilterContext *avctx)
122 {
123     ChromakeyContext *ctx = avctx->priv;
124
125     if (ctx->is_yuv) {
126         ctx->chromakey_uv[0] = ctx->chromakey_rgba[1];
127         ctx->chromakey_uv[1] = ctx->chromakey_rgba[2];
128     } else {
129         ctx->chromakey_uv[0] = RGB_TO_U(ctx->chromakey_rgba);
130         ctx->chromakey_uv[1] = RGB_TO_V(ctx->chromakey_rgba);
131     }
132
133     return 0;
134 }
135
136 static av_cold int query_formats(AVFilterContext *avctx)
137 {
138     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
139         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
140         AV_PIX_FMT_YUVA422P,
141         AV_PIX_FMT_YUVA444P,
142         AV_PIX_FMT_NONE
143     };
144
145     AVFilterFormats *formats = NULL;
146
147     formats = ff_make_format_list(pixel_fmts);
148     if (!formats)
149         return AVERROR(ENOMEM);
150
151     return ff_set_common_formats(avctx, formats);
152 }
153
154 static av_cold int config_input(AVFilterLink *inlink)
155 {
156     AVFilterContext *avctx = inlink->dst;
157     ChromakeyContext *ctx = avctx->priv;
158     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
159
160     ctx->hsub_log2 = desc->log2_chroma_w;
161     ctx->vsub_log2 = desc->log2_chroma_h;
162
163     return 0;
164 }
165
166 static const AVFilterPad chromakey_inputs[] = {
167     {
168         .name           = "default",
169         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
170         .needs_writable = 1,
171         .filter_frame   = filter_frame,
172         .config_props   = config_input,
173     },
174     { NULL }
175 };
176
177 static const AVFilterPad chromakey_outputs[] = {
178     {
179         .name           = "default",
180         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
181     },
182     { NULL }
183 };
184
185 #define OFFSET(x) offsetof(ChromakeyContext, x)
186 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
187
188 static const AVOption chromakey_options[] = {
189     { "color", "set the chromakey key color", OFFSET(chromakey_rgba), AV_OPT_TYPE_COLOR, { .str = "black" }, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
190     { "similarity", "set the chromakey similarity value", OFFSET(similarity), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.01 }, 0.01, 1.0, FLAGS },
191     { "blend", "set the chromakey key blend value", OFFSET(blend), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.0 }, 0.0, 1.0, FLAGS },
192     { "yuv", "color parameter is in yuv instead of rgb", OFFSET(is_yuv), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
193     { NULL }
194 };
195
196 AVFILTER_DEFINE_CLASS(chromakey);
197
198 AVFilter ff_vf_chromakey = {
199     .name          = "chromakey",
200     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Turns a certain color into transparency. Operates on YUV colors."),
201     .priv_size     = sizeof(ChromakeyContext),
202     .priv_class    = &chromakey_class,
203     .init          = initialize_chromakey,
204     .query_formats = query_formats,
205     .inputs        = chromakey_inputs,
206     .outputs       = chromakey_outputs,
207     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
208 };