x86/vf_w3fdif: simplify w3fdif_simple_high
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_codecview.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  * Copyright (c) 2014 Clément Bœsch <u pkh me>
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 /**
23  * @file
24  * Codec debug viewer filter.
25  *
26  * All the MV drawing code from Michael Niedermayer is extracted from
27  * libavcodec/mpegvideo.c.
28  *
29  * TODO: segmentation
30  * TODO: quantization
31  */
32
33 #include "libavutil/imgutils.h"
34 #include "libavutil/motion_vector.h"
35 #include "libavutil/opt.h"
36 #include "avfilter.h"
37 #include "internal.h"
38
39 #define MV_P_FOR  (1<<0)
40 #define MV_B_FOR  (1<<1)
41 #define MV_B_BACK (1<<2)
42
43 typedef struct {
44     const AVClass *class;
45     unsigned mv;
46 } CodecViewContext;
47
48 #define OFFSET(x) offsetof(CodecViewContext, x)
49 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
50 static const AVOption codecview_options[] = {
51     { "mv", "set motion vectors to visualize", OFFSET(mv), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64=0}, 0, INT_MAX, FLAGS, "mv" },
52         {"pf", "forward predicted MVs of P-frames",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MV_P_FOR },  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mv"},
53         {"bf", "forward predicted MVs of B-frames",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MV_B_FOR },  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mv"},
54         {"bb", "backward predicted MVs of B-frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MV_B_BACK }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mv"},
55     { NULL }
56 };
57
58 AVFILTER_DEFINE_CLASS(codecview);
59
60 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
61 {
62     // TODO: we can probably add way more pixel formats without any other
63     // changes; anything with 8-bit luma in first plane should be working
64     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE};
65     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
66     if (!fmts_list)
67         return AVERROR(ENOMEM);
68     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
69 }
70
71 static int clip_line(int *sx, int *sy, int *ex, int *ey, int maxx)
72 {
73     if(*sx > *ex)
74         return clip_line(ex, ey, sx, sy, maxx);
75
76     if (*sx < 0) {
77         if (*ex < 0)
78             return 1;
79         *sy = *ey + (*sy - *ey) * (int64_t)*ex / (*ex - *sx);
80         *sx = 0;
81     }
82
83     if (*ex > maxx) {
84         if (*sx > maxx)
85             return 1;
86         *ey = *sy + (*ey - *sy) * (int64_t)(maxx - *sx) / (*ex - *sx);
87         *ex = maxx;
88     }
89     return 0;
90 }
91
92 /**
93  * Draw a line from (ex, ey) -> (sx, sy).
94  * @param w width of the image
95  * @param h height of the image
96  * @param stride stride/linesize of the image
97  * @param color color of the arrow
98  */
99 static void draw_line(uint8_t *buf, int sx, int sy, int ex, int ey,
100                       int w, int h, int stride, int color)
101 {
102     int x, y, fr, f;
103
104     if (clip_line(&sx, &sy, &ex, &ey, w - 1))
105         return;
106     if (clip_line(&sy, &sx, &ey, &ex, h - 1))
107         return;
108
109     sx = av_clip(sx, 0, w - 1);
110     sy = av_clip(sy, 0, h - 1);
111     ex = av_clip(ex, 0, w - 1);
112     ey = av_clip(ey, 0, h - 1);
113
114     buf[sy * stride + sx] += color;
115
116     if (FFABS(ex - sx) > FFABS(ey - sy)) {
117         if (sx > ex) {
118             FFSWAP(int, sx, ex);
119             FFSWAP(int, sy, ey);
120         }
121         buf += sx + sy * stride;
122         ex  -= sx;
123         f    = ((ey - sy) << 16) / ex;
124         for (x = 0; x <= ex; x++) {
125             y  = (x * f) >> 16;
126             fr = (x * f) & 0xFFFF;
127                    buf[ y      * stride + x] += (color * (0x10000 - fr)) >> 16;
128             if(fr) buf[(y + 1) * stride + x] += (color *            fr ) >> 16;
129         }
130     } else {
131         if (sy > ey) {
132             FFSWAP(int, sx, ex);
133             FFSWAP(int, sy, ey);
134         }
135         buf += sx + sy * stride;
136         ey  -= sy;
137         if (ey)
138             f = ((ex - sx) << 16) / ey;
139         else
140             f = 0;
141         for(y= 0; y <= ey; y++){
142             x  = (y*f) >> 16;
143             fr = (y*f) & 0xFFFF;
144                    buf[y * stride + x    ] += (color * (0x10000 - fr)) >> 16;
145             if(fr) buf[y * stride + x + 1] += (color *            fr ) >> 16;
146         }
147     }
148 }
149
150 /**
151  * Draw an arrow from (ex, ey) -> (sx, sy).
152  * @param w width of the image
153  * @param h height of the image
154  * @param stride stride/linesize of the image
155  * @param color color of the arrow
156  */
157 static void draw_arrow(uint8_t *buf, int sx, int sy, int ex,
158                        int ey, int w, int h, int stride, int color, int tail, int direction)
159 {
160     int dx,dy;
161
162     if (direction) {
163         FFSWAP(int, sx, ex);
164         FFSWAP(int, sy, ey);
165     }
166
167     sx = av_clip(sx, -100, w + 100);
168     sy = av_clip(sy, -100, h + 100);
169     ex = av_clip(ex, -100, w + 100);
170     ey = av_clip(ey, -100, h + 100);
171
172     dx = ex - sx;
173     dy = ey - sy;
174
175     if (dx * dx + dy * dy > 3 * 3) {
176         int rx =  dx + dy;
177         int ry = -dx + dy;
178         int length = sqrt((rx * rx + ry * ry) << 8);
179
180         // FIXME subpixel accuracy
181         rx = ROUNDED_DIV(rx * 3 << 4, length);
182         ry = ROUNDED_DIV(ry * 3 << 4, length);
183
184         if (tail) {
185             rx = -rx;
186             ry = -ry;
187         }
188
189         draw_line(buf, sx, sy, sx + rx, sy + ry, w, h, stride, color);
190         draw_line(buf, sx, sy, sx - ry, sy + rx, w, h, stride, color);
191     }
192     draw_line(buf, sx, sy, ex, ey, w, h, stride, color);
193 }
194
195 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
196 {
197     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
198     CodecViewContext *s = ctx->priv;
199     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
200
201     AVFrameSideData *sd = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_MOTION_VECTORS);
202     if (sd) {
203         int i;
204         const AVMotionVector *mvs = (const AVMotionVector *)sd->data;
205         for (i = 0; i < sd->size / sizeof(*mvs); i++) {
206             const AVMotionVector *mv = &mvs[i];
207             const int direction = mv->source > 0;
208             if ((direction == 0 && (s->mv & MV_P_FOR)  && frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P) ||
209                 (direction == 0 && (s->mv & MV_B_FOR)  && frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B) ||
210                 (direction == 1 && (s->mv & MV_B_BACK) && frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B))
211                 draw_arrow(frame->data[0], mv->dst_x, mv->dst_y, mv->src_x, mv->src_y,
212                            frame->width, frame->height, frame->linesize[0],
213                            100, 0, mv->source > 0);
214         }
215     }
216     return ff_filter_frame(outlink, frame);
217 }
218
219 static const AVFilterPad codecview_inputs[] = {
220     {
221         .name           = "default",
222         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
223         .filter_frame   = filter_frame,
224         .needs_writable = 1,
225     },
226     { NULL }
227 };
228
229 static const AVFilterPad codecview_outputs[] = {
230     {
231         .name = "default",
232         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
233     },
234     { NULL }
235 };
236
237 AVFilter ff_vf_codecview = {
238     .name          = "codecview",
239     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Visualize information about some codecs"),
240     .priv_size     = sizeof(CodecViewContext),
241     .query_formats = query_formats,
242     .inputs        = codecview_inputs,
243     .outputs       = codecview_outputs,
244     .priv_class    = &codecview_class,
245     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
246 };