avfilter/af_sofalizer: speed up fast convolution
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_cropdetect.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002 A'rpi
3  * This file is part of FFmpeg.
4  *
5  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * border detection filter
23  * Ported from MPlayer libmpcodecs/vf_cropdetect.c.
24  */
25
26 #include "libavutil/imgutils.h"
27 #include "libavutil/internal.h"
28 #include "libavutil/opt.h"
29
30 #include "avfilter.h"
31 #include "formats.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "video.h"
34
35 typedef struct CropDetectContext {
36     const AVClass *class;
37     int x1, y1, x2, y2;
38     float limit;
39     int round;
40     int reset_count;
41     int frame_nb;
42     int max_pixsteps[4];
43     int max_outliers;
44 } CropDetectContext;
45
46 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
47 {
48     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
49         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
50         AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
51         AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
52         AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_GRAY8,
53         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
54         AV_PIX_FMT_YUV420P9 , AV_PIX_FMT_YUV422P9 , AV_PIX_FMT_YUV444P9,
55         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
56         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
57         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
58         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
59         AV_PIX_FMT_NV12,    AV_PIX_FMT_NV21,
60         AV_PIX_FMT_RGB24,   AV_PIX_FMT_BGR24,
61         AV_PIX_FMT_RGBA,    AV_PIX_FMT_BGRA,
62         AV_PIX_FMT_NONE
63     };
64
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 checkline(void *ctx, const unsigned char *src, int stride, int len, int bpp)
72 {
73     int total = 0;
74     int div = len;
75     const uint16_t *src16 = (const uint16_t *)src;
76
77     switch (bpp) {
78     case 1:
79         while (len >= 8) {
80             total += src[       0] + src[  stride] + src[2*stride] + src[3*stride]
81                   +  src[4*stride] + src[5*stride] + src[6*stride] + src[7*stride];
82             src += 8*stride;
83             len -= 8;
84         }
85         while (--len >= 0) {
86             total += src[0];
87             src += stride;
88         }
89         break;
90     case 2:
91         stride >>= 1;
92         while (len >= 8) {
93             total += src16[       0] + src16[  stride] + src16[2*stride] + src16[3*stride]
94                   +  src16[4*stride] + src16[5*stride] + src16[6*stride] + src16[7*stride];
95             src16 += 8*stride;
96             len -= 8;
97         }
98         while (--len >= 0) {
99             total += src16[0];
100             src16 += stride;
101         }
102         break;
103     case 3:
104     case 4:
105         while (len >= 4) {
106             total += src[0]        + src[1         ] + src[2         ]
107                   +  src[  stride] + src[1+  stride] + src[2+  stride]
108                   +  src[2*stride] + src[1+2*stride] + src[2+2*stride]
109                   +  src[3*stride] + src[1+3*stride] + src[2+3*stride];
110             src += 4*stride;
111             len -= 4;
112         }
113         while (--len >= 0) {
114             total += src[0] + src[1] + src[2];
115             src += stride;
116         }
117         div *= 3;
118         break;
119     }
120     total /= div;
121
122     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "total:%d\n", total);
123     return total;
124 }
125
126 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
127 {
128     CropDetectContext *s = ctx->priv;
129
130     s->frame_nb = -2;
131
132     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "limit:%f round:%d reset_count:%d\n",
133            s->limit, s->round, s->reset_count);
134
135     return 0;
136 }
137
138 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
139 {
140     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
141     CropDetectContext *s = ctx->priv;
142     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
143
144     av_image_fill_max_pixsteps(s->max_pixsteps, NULL, desc);
145
146     if (s->limit < 1.0)
147         s->limit *= (1 << desc->comp[0].depth) - 1;
148
149     s->x1 = inlink->w - 1;
150     s->y1 = inlink->h - 1;
151     s->x2 = 0;
152     s->y2 = 0;
153
154     return 0;
155 }
156
157 #define SET_META(key, value) \
158     av_dict_set_int(metadata, key, value, 0)
159
160 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
161 {
162     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
163     CropDetectContext *s = ctx->priv;
164     int bpp = s->max_pixsteps[0];
165     int w, h, x, y, shrink_by;
166     AVDictionary **metadata;
167     int outliers, last_y;
168     int limit = lrint(s->limit);
169
170     // ignore first 2 frames - they may be empty
171     if (++s->frame_nb > 0) {
172         metadata = &frame->metadata;
173
174         // Reset the crop area every reset_count frames, if reset_count is > 0
175         if (s->reset_count > 0 && s->frame_nb > s->reset_count) {
176             s->x1 = frame->width  - 1;
177             s->y1 = frame->height - 1;
178             s->x2 = 0;
179             s->y2 = 0;
180             s->frame_nb = 1;
181         }
182
183 #define FIND(DST, FROM, NOEND, INC, STEP0, STEP1, LEN) \
184         outliers = 0;\
185         for (last_y = y = FROM; NOEND; y = y INC) {\
186             if (checkline(ctx, frame->data[0] + STEP0 * y, STEP1, LEN, bpp) > limit) {\
187                 if (++outliers > s->max_outliers) { \
188                     DST = last_y;\
189                     break;\
190                 }\
191             } else\
192                 last_y = y INC;\
193         }
194
195         FIND(s->y1,                 0,               y < s->y1, +1, frame->linesize[0], bpp, frame->width);
196         FIND(s->y2, frame->height - 1, y > FFMAX(s->y2, s->y1), -1, frame->linesize[0], bpp, frame->width);
197         FIND(s->x1,                 0,               y < s->x1, +1, bpp, frame->linesize[0], frame->height);
198         FIND(s->x2,  frame->width - 1, y > FFMAX(s->x2, s->x1), -1, bpp, frame->linesize[0], frame->height);
199
200
201         // round x and y (up), important for yuv colorspaces
202         // make sure they stay rounded!
203         x = (s->x1+1) & ~1;
204         y = (s->y1+1) & ~1;
205
206         w = s->x2 - x + 1;
207         h = s->y2 - y + 1;
208
209         // w and h must be divisible by 2 as well because of yuv
210         // colorspace problems.
211         if (s->round <= 1)
212             s->round = 16;
213         if (s->round % 2)
214             s->round *= 2;
215
216         shrink_by = w % s->round;
217         w -= shrink_by;
218         x += (shrink_by/2 + 1) & ~1;
219
220         shrink_by = h % s->round;
221         h -= shrink_by;
222         y += (shrink_by/2 + 1) & ~1;
223
224         SET_META("lavfi.cropdetect.x1", s->x1);
225         SET_META("lavfi.cropdetect.x2", s->x2);
226         SET_META("lavfi.cropdetect.y1", s->y1);
227         SET_META("lavfi.cropdetect.y2", s->y2);
228         SET_META("lavfi.cropdetect.w",  w);
229         SET_META("lavfi.cropdetect.h",  h);
230         SET_META("lavfi.cropdetect.x",  x);
231         SET_META("lavfi.cropdetect.y",  y);
232
233         av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
234                "x1:%d x2:%d y1:%d y2:%d w:%d h:%d x:%d y:%d pts:%"PRId64" t:%f crop=%d:%d:%d:%d\n",
235                s->x1, s->x2, s->y1, s->y2, w, h, x, y, frame->pts,
236                frame->pts == AV_NOPTS_VALUE ? -1 : frame->pts * av_q2d(inlink->time_base),
237                w, h, x, y);
238     }
239
240     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
241 }
242
243 #define OFFSET(x) offsetof(CropDetectContext, x)
244 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
245
246 static const AVOption cropdetect_options[] = {
247     { "limit", "Threshold below which the pixel is considered black", OFFSET(limit),       AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 24.0/255 }, 0, 65535, FLAGS },
248     { "round", "Value by which the width/height should be divisible", OFFSET(round),       AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 16 }, 0, INT_MAX, FLAGS },
249     { "reset", "Recalculate the crop area after this many frames",    OFFSET(reset_count), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 },  0, INT_MAX, FLAGS },
250     { "reset_count", "Recalculate the crop area after this many frames",OFFSET(reset_count),AV_OPT_TYPE_INT,{ .i64 = 0 },  0, INT_MAX, FLAGS },
251     { "max_outliers", "Threshold count of outliers",                  OFFSET(max_outliers),AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 },  0, INT_MAX, FLAGS },
252     { NULL }
253 };
254
255 AVFILTER_DEFINE_CLASS(cropdetect);
256
257 static const AVFilterPad avfilter_vf_cropdetect_inputs[] = {
258     {
259         .name         = "default",
260         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
261         .config_props = config_input,
262         .filter_frame = filter_frame,
263     },
264     { NULL }
265 };
266
267 static const AVFilterPad avfilter_vf_cropdetect_outputs[] = {
268     {
269         .name = "default",
270         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO
271     },
272     { NULL }
273 };
274
275 AVFilter ff_vf_cropdetect = {
276     .name          = "cropdetect",
277     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Auto-detect crop size."),
278     .priv_size     = sizeof(CropDetectContext),
279     .priv_class    = &cropdetect_class,
280     .init          = init,
281     .query_formats = query_formats,
282     .inputs        = avfilter_vf_cropdetect_inputs,
283     .outputs       = avfilter_vf_cropdetect_outputs,
284     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
285 };