lavfi: support timeline for colorbalance and colorchannelmixer
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_colorbalance.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/opt.h"
22 #include "libavutil/pixdesc.h"
23 #include "avfilter.h"
24 #include "drawutils.h"
25 #include "formats.h"
26 #include "internal.h"
27 #include "video.h"
28
29 #define R 0
30 #define G 1
31 #define B 2
32 #define A 3
33
34 typedef struct {
35     double shadows;
36     double midtones;
37     double highlights;
38 } Range;
39
40 typedef struct {
41     const AVClass *class;
42     Range cyan_red;
43     Range magenta_green;
44     Range yellow_blue;
45
46     uint8_t lut[3][256];
47
48     uint8_t rgba_map[4];
49     int step;
50 } ColorBalanceContext;
51
52 #define OFFSET(x) offsetof(ColorBalanceContext, x)
53 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
54 static const AVOption colorbalance_options[] = {
55     { "rs", "set red shadows",      OFFSET(cyan_red.shadows),         AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
56     { "gs", "set green shadows",    OFFSET(magenta_green.shadows),    AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
57     { "bs", "set blue shadows",     OFFSET(yellow_blue.shadows),      AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
58     { "rm", "set red midtones",     OFFSET(cyan_red.midtones),        AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
59     { "gm", "set green midtones",   OFFSET(magenta_green.midtones),   AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
60     { "bm", "set blue midtones",    OFFSET(yellow_blue.midtones),     AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
61     { "rh", "set red highlights",   OFFSET(cyan_red.highlights),      AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
62     { "gh", "set green highlights", OFFSET(magenta_green.highlights), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
63     { "bh", "set blue highlights",  OFFSET(yellow_blue.highlights),   AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
64     { NULL }
65 };
66
67 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorbalance);
68
69 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
70 {
71     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
72         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
73         AV_PIX_FMT_RGBA,  AV_PIX_FMT_BGRA,
74         AV_PIX_FMT_ABGR,  AV_PIX_FMT_ARGB,
75         AV_PIX_FMT_0BGR,  AV_PIX_FMT_0RGB,
76         AV_PIX_FMT_RGB0,  AV_PIX_FMT_BGR0,
77         AV_PIX_FMT_NONE
78     };
79
80     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
81     return 0;
82 }
83
84 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
85 {
86     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
87     ColorBalanceContext *cb = ctx->priv;
88     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
89     double *shadows, *midtones, *highlights, *buffer;
90     int i, r, g, b;
91
92     buffer = av_malloc(256 * 3 * sizeof(*buffer));
93     if (!buffer)
94         return AVERROR(ENOMEM);
95
96     shadows    = buffer + 256 * 0;
97     midtones   = buffer + 256 * 1;
98     highlights = buffer + 256 * 2;
99
100     for (i = 0; i < 256; i++) {
101         double low = av_clipd((i - 85.0) / -64.0 + 0.5, 0, 1) * 178.5;
102         double mid = av_clipd((i - 85.0) /  64.0 + 0.5, 0, 1) *
103                      av_clipd((i + 85.0 - 255.0) / -64.0 + 0.5, 0, 1) * 178.5;
104
105         shadows[i] = low;
106         midtones[i] = mid;
107         highlights[255 - i] = low;
108     }
109
110     for (i = 0; i < 256; i++) {
111         r = g = b = i;
112
113         r = av_clip_uint8(r + cb->cyan_red.shadows         * shadows[r]);
114         r = av_clip_uint8(r + cb->cyan_red.midtones        * midtones[r]);
115         r = av_clip_uint8(r + cb->cyan_red.highlights      * highlights[r]);
116
117         g = av_clip_uint8(g + cb->magenta_green.shadows    * shadows[g]);
118         g = av_clip_uint8(g + cb->magenta_green.midtones   * midtones[g]);
119         g = av_clip_uint8(g + cb->magenta_green.highlights * highlights[g]);
120
121         b = av_clip_uint8(b + cb->yellow_blue.shadows      * shadows[b]);
122         b = av_clip_uint8(b + cb->yellow_blue.midtones     * midtones[b]);
123         b = av_clip_uint8(b + cb->yellow_blue.highlights   * highlights[b]);
124
125         cb->lut[R][i] = r;
126         cb->lut[G][i] = g;
127         cb->lut[B][i] = b;
128     }
129
130     av_free(buffer);
131
132     ff_fill_rgba_map(cb->rgba_map, outlink->format);
133     cb->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
134
135     return 0;
136 }
137
138 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
139 {
140     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
141     ColorBalanceContext *cb = ctx->priv;
142     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
143     const uint8_t roffset = cb->rgba_map[R];
144     const uint8_t goffset = cb->rgba_map[G];
145     const uint8_t boffset = cb->rgba_map[B];
146     const uint8_t aoffset = cb->rgba_map[A];
147     const int step = cb->step;
148     const uint8_t *srcrow = in->data[0];
149     uint8_t *dstrow;
150     AVFrame *out;
151     int i, j;
152
153     if (av_frame_is_writable(in)) {
154         out = in;
155     } else {
156         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
157         if (!out) {
158             av_frame_free(&in);
159             return AVERROR(ENOMEM);
160         }
161         av_frame_copy_props(out, in);
162     }
163
164     dstrow = out->data[0];
165     for (i = 0; i < outlink->h; i++) {
166         const uint8_t *src = srcrow;
167         uint8_t *dst = dstrow;
168
169         for (j = 0; j < outlink->w * step; j += step) {
170             dst[j + roffset] = cb->lut[R][src[j + roffset]];
171             dst[j + goffset] = cb->lut[G][src[j + goffset]];
172             dst[j + boffset] = cb->lut[B][src[j + boffset]];
173             if (in != out && step == 4)
174                 dst[j + aoffset] = src[j + aoffset];
175         }
176
177         srcrow += in->linesize[0];
178         dstrow += out->linesize[0];
179     }
180
181     if (in != out)
182         av_frame_free(&in);
183     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], out);
184 }
185
186 static const AVFilterPad colorbalance_inputs[] = {
187     {
188         .name           = "default",
189         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
190         .filter_frame   = filter_frame,
191     },
192     { NULL }
193 };
194
195 static const AVFilterPad colorbalance_outputs[] = {
196      {
197          .name         = "default",
198          .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
199          .config_props = config_output,
200      },
201      { NULL }
202 };
203
204 AVFilter avfilter_vf_colorbalance = {
205     .name          = "colorbalance",
206     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust the color balance."),
207     .priv_size     = sizeof(ColorBalanceContext),
208     .priv_class    = &colorbalance_class,
209     .query_formats = query_formats,
210     .inputs        = colorbalance_inputs,
211     .outputs       = colorbalance_outputs,
212     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE,
213 };