avfilter: add fftdnoiz filter
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_colorlevels.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/opt.h"
23 #include "libavutil/pixdesc.h"
24 #include "avfilter.h"
25 #include "drawutils.h"
26 #include "formats.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "video.h"
29
30 #define R 0
31 #define G 1
32 #define B 2
33 #define A 3
34
35 typedef struct Range {
36     double in_min, in_max;
37     double out_min, out_max;
38 } Range;
39
40 typedef struct ColorLevelsContext {
41     const AVClass *class;
42     Range range[4];
43     int nb_comp;
44     int bpp;
45     int step;
46     uint8_t rgba_map[4];
47     int linesize;
48 } ColorLevelsContext;
49
50 #define OFFSET(x) offsetof(ColorLevelsContext, x)
51 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
52 static const AVOption colorlevels_options[] = {
53     { "rimin", "set input red black point",    OFFSET(range[R].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
54     { "gimin", "set input green black point",  OFFSET(range[G].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
55     { "bimin", "set input blue black point",   OFFSET(range[B].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
56     { "aimin", "set input alpha black point",  OFFSET(range[A].in_min),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0}, -1, 1, FLAGS },
57     { "rimax", "set input red white point",    OFFSET(range[R].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
58     { "gimax", "set input green white point",  OFFSET(range[G].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
59     { "bimax", "set input blue white point",   OFFSET(range[B].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
60     { "aimax", "set input alpha white point",  OFFSET(range[A].in_max),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1}, -1, 1, FLAGS },
61     { "romin", "set output red black point",   OFFSET(range[R].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
62     { "gomin", "set output green black point", OFFSET(range[G].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
63     { "bomin", "set output blue black point",  OFFSET(range[B].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
64     { "aomin", "set output alpha black point", OFFSET(range[A].out_min), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0},  0, 1, FLAGS },
65     { "romax", "set output red white point",   OFFSET(range[R].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
66     { "gomax", "set output green white point", OFFSET(range[G].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
67     { "bomax", "set output blue white point",  OFFSET(range[B].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
68     { "aomax", "set output alpha white point", OFFSET(range[A].out_max), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  0, 1, FLAGS },
69     { NULL }
70 };
71
72 AVFILTER_DEFINE_CLASS(colorlevels);
73
74 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
75 {
76     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
77         AV_PIX_FMT_0RGB,  AV_PIX_FMT_0BGR,
78         AV_PIX_FMT_ARGB,  AV_PIX_FMT_ABGR,
79         AV_PIX_FMT_RGB0,  AV_PIX_FMT_BGR0,
80         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
81         AV_PIX_FMT_RGB48, AV_PIX_FMT_BGR48,
82         AV_PIX_FMT_RGBA64, AV_PIX_FMT_BGRA64,
83         AV_PIX_FMT_RGBA,  AV_PIX_FMT_BGRA,
84         AV_PIX_FMT_NONE
85     };
86
87     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
88     if (!fmts_list)
89         return AVERROR(ENOMEM);
90     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
91 }
92
93 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
94 {
95     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
96     ColorLevelsContext *s = ctx->priv;
97     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
98
99     s->nb_comp = desc->nb_components;
100     s->bpp = desc->comp[0].depth >> 3;
101     s->step = (av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3) / s->bpp;
102     s->linesize = inlink->w * s->step;
103     ff_fill_rgba_map(s->rgba_map, inlink->format);
104
105     return 0;
106 }
107
108 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
109 {
110     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
111     ColorLevelsContext *s = ctx->priv;
112     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
113     const int step = s->step;
114     AVFrame *out;
115     int x, y, i;
116
117     if (av_frame_is_writable(in)) {
118         out = in;
119     } else {
120         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
121         if (!out) {
122             av_frame_free(&in);
123             return AVERROR(ENOMEM);
124         }
125         av_frame_copy_props(out, in);
126     }
127
128     switch (s->bpp) {
129     case 1:
130         for (i = 0; i < s->nb_comp; i++) {
131             Range *r = &s->range[i];
132             const uint8_t offset = s->rgba_map[i];
133             const uint8_t *srcrow = in->data[0];
134             uint8_t *dstrow = out->data[0];
135             int imin = lrint(r->in_min  * UINT8_MAX);
136             int imax = lrint(r->in_max  * UINT8_MAX);
137             int omin = lrint(r->out_min * UINT8_MAX);
138             int omax = lrint(r->out_max * UINT8_MAX);
139             double coeff;
140
141             if (imin < 0) {
142                 imin = UINT8_MAX;
143                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
144                     const uint8_t *src = srcrow;
145
146                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
147                         imin = FFMIN(imin, src[x + offset]);
148                     srcrow += in->linesize[0];
149                 }
150             }
151             if (imax < 0) {
152                 srcrow = in->data[0];
153                 imax = 0;
154                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
155                     const uint8_t *src = srcrow;
156
157                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
158                         imax = FFMAX(imax, src[x + offset]);
159                     srcrow += in->linesize[0];
160                 }
161             }
162
163             srcrow = in->data[0];
164             coeff = (omax - omin) / (double)(imax - imin);
165             for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
166                 const uint8_t *src = srcrow;
167                 uint8_t *dst = dstrow;
168
169                 for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
170                     dst[x + offset] = av_clip_uint8((src[x + offset] - imin) * coeff + omin);
171                 dstrow += out->linesize[0];
172                 srcrow += in->linesize[0];
173             }
174         }
175         break;
176     case 2:
177         for (i = 0; i < s->nb_comp; i++) {
178             Range *r = &s->range[i];
179             const uint8_t offset = s->rgba_map[i];
180             const uint8_t *srcrow = in->data[0];
181             uint8_t *dstrow = out->data[0];
182             int imin = lrint(r->in_min  * UINT16_MAX);
183             int imax = lrint(r->in_max  * UINT16_MAX);
184             int omin = lrint(r->out_min * UINT16_MAX);
185             int omax = lrint(r->out_max * UINT16_MAX);
186             double coeff;
187
188             if (imin < 0) {
189                 imin = UINT16_MAX;
190                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
191                     const uint16_t *src = (const uint16_t *)srcrow;
192
193                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
194                         imin = FFMIN(imin, src[x + offset]);
195                     srcrow += in->linesize[0];
196                 }
197             }
198             if (imax < 0) {
199                 srcrow = in->data[0];
200                 imax = 0;
201                 for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
202                     const uint16_t *src = (const uint16_t *)srcrow;
203
204                     for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
205                         imax = FFMAX(imax, src[x + offset]);
206                     srcrow += in->linesize[0];
207                 }
208             }
209
210             srcrow = in->data[0];
211             coeff = (omax - omin) / (double)(imax - imin);
212             for (y = 0; y < inlink->h; y++) {
213                 const uint16_t *src = (const uint16_t*)srcrow;
214                 uint16_t *dst = (uint16_t *)dstrow;
215
216                 for (x = 0; x < s->linesize; x += step)
217                     dst[x + offset] = av_clip_uint16((src[x + offset] - imin) * coeff + omin);
218                 dstrow += out->linesize[0];
219                 srcrow += in->linesize[0];
220             }
221         }
222     }
223
224     if (in != out)
225         av_frame_free(&in);
226     return ff_filter_frame(outlink, out);
227 }
228
229 static const AVFilterPad colorlevels_inputs[] = {
230     {
231         .name         = "default",
232         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
233         .filter_frame = filter_frame,
234         .config_props = config_input,
235     },
236     { NULL }
237 };
238
239 static const AVFilterPad colorlevels_outputs[] = {
240     {
241         .name = "default",
242         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
243     },
244     { NULL }
245 };
246
247 AVFilter ff_vf_colorlevels = {
248     .name          = "colorlevels",
249     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust the color levels."),
250     .priv_size     = sizeof(ColorLevelsContext),
251     .priv_class    = &colorlevels_class,
252     .query_formats = query_formats,
253     .inputs        = colorlevels_inputs,
254     .outputs       = colorlevels_outputs,
255     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
256 };