avfilter/avf_concat: check ff_insert_pad() for failure
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_displace.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/pixdesc.h"
23 #include "libavutil/opt.h"
24 #include "avfilter.h"
25 #include "formats.h"
26 #include "framesync2.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "video.h"
29
30 enum EdgeMode {
31     EDGE_BLANK,
32     EDGE_SMEAR,
33     EDGE_WRAP,
34     EDGE_NB
35 };
36
37 typedef struct DisplaceContext {
38     const AVClass *class;
39     int width[4], height[4];
40     enum EdgeMode edge;
41     int nb_planes;
42     int nb_components;
43     int step;
44     uint8_t blank[4];
45     FFFrameSync fs;
46
47     void (*displace)(struct DisplaceContext *s, const AVFrame *in,
48                      const AVFrame *xpic, const AVFrame *ypic, AVFrame *out);
49 } DisplaceContext;
50
51 #define OFFSET(x) offsetof(DisplaceContext, x)
52 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
53
54 static const AVOption displace_options[] = {
55     { "edge", "set edge mode", OFFSET(edge), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=EDGE_SMEAR}, 0, EDGE_NB-1, FLAGS, "edge" },
56     {   "blank", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=EDGE_BLANK}, 0, 0, FLAGS, "edge" },
57     {   "smear", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=EDGE_SMEAR}, 0, 0, FLAGS, "edge" },
58     {   "wrap" , "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=EDGE_WRAP},  0, 0, FLAGS, "edge" },
59     { NULL }
60 };
61
62 AVFILTER_DEFINE_CLASS(displace);
63
64 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
65 {
66     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
67         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
68         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
69         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
70         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
71         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
72         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_BGR24,
73         AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_ABGR, AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_BGRA,
74         AV_PIX_FMT_0RGB, AV_PIX_FMT_0BGR, AV_PIX_FMT_RGB0, AV_PIX_FMT_BGR0,
75         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRAP,
76         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE
77     };
78
79     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
80 }
81
82 static void displace_planar(DisplaceContext *s, const AVFrame *in,
83                             const AVFrame *xpic, const AVFrame *ypic,
84                             AVFrame *out)
85 {
86     int plane, x, y;
87
88     for (plane = 0; plane < s->nb_planes; plane++) {
89         const int h = s->height[plane];
90         const int w = s->width[plane];
91         const int dlinesize = out->linesize[plane];
92         const int slinesize = in->linesize[plane];
93         const int xlinesize = xpic->linesize[plane];
94         const int ylinesize = ypic->linesize[plane];
95         const uint8_t *src = in->data[plane];
96         const uint8_t *ysrc = ypic->data[plane];
97         const uint8_t *xsrc = xpic->data[plane];
98         uint8_t *dst = out->data[plane];
99         const uint8_t blank = s->blank[plane];
100
101         for (y = 0; y < h; y++) {
102             switch (s->edge) {
103             case EDGE_BLANK:
104                 for (x = 0; x < w; x++) {
105                     int Y = y + ysrc[x] - 128;
106                     int X = x + xsrc[x] - 128;
107
108                     if (Y < 0 || Y >= h || X < 0 || X >= w)
109                         dst[x] = blank;
110                     else
111                         dst[x] = src[Y * slinesize + X];
112                 }
113                 break;
114             case EDGE_SMEAR:
115                 for (x = 0; x < w; x++) {
116                     int Y = av_clip(y + ysrc[x] - 128, 0, h - 1);
117                     int X = av_clip(x + xsrc[x] - 128, 0, w - 1);
118                     dst[x] = src[Y * slinesize + X];
119                 }
120                 break;
121             case EDGE_WRAP:
122                 for (x = 0; x < w; x++) {
123                     int Y = (y + ysrc[x] - 128) % h;
124                     int X = (x + xsrc[x] - 128) % w;
125
126                     if (Y < 0)
127                         Y += h;
128                     if (X < 0)
129                         X += w;
130                     dst[x] = src[Y * slinesize + X];
131                 }
132                 break;
133             }
134
135             ysrc += ylinesize;
136             xsrc += xlinesize;
137             dst  += dlinesize;
138         }
139     }
140 }
141
142 static void displace_packed(DisplaceContext *s, const AVFrame *in,
143                             const AVFrame *xpic, const AVFrame *ypic,
144                             AVFrame *out)
145 {
146     const int step = s->step;
147     const int h = s->height[0];
148     const int w = s->width[0];
149     const int dlinesize = out->linesize[0];
150     const int slinesize = in->linesize[0];
151     const int xlinesize = xpic->linesize[0];
152     const int ylinesize = ypic->linesize[0];
153     const uint8_t *src = in->data[0];
154     const uint8_t *ysrc = ypic->data[0];
155     const uint8_t *xsrc = xpic->data[0];
156     const uint8_t *blank = s->blank;
157     uint8_t *dst = out->data[0];
158     int c, x, y;
159
160     for (y = 0; y < h; y++) {
161         switch (s->edge) {
162         case EDGE_BLANK:
163             for (x = 0; x < w; x++) {
164                 for (c = 0; c < s->nb_components; c++) {
165                     int Y = y + (ysrc[x * step + c] - 128);
166                     int X = x + (xsrc[x * step + c] - 128);
167
168                     if (Y < 0 || Y >= h || X < 0 || X >= w)
169                         dst[x * step + c] = blank[c];
170                     else
171                         dst[x * step + c] = src[Y * slinesize + X * step + c];
172                 }
173             }
174             break;
175         case EDGE_SMEAR:
176             for (x = 0; x < w; x++) {
177                 for (c = 0; c < s->nb_components; c++) {
178                     int Y = av_clip(y + (ysrc[x * step + c] - 128), 0, h - 1);
179                     int X = av_clip(x + (xsrc[x * step + c] - 128), 0, w - 1);
180
181                     dst[x * step + c] = src[Y * slinesize + X * step + c];
182                 }
183             }
184             break;
185         case EDGE_WRAP:
186             for (x = 0; x < w; x++) {
187                 for (c = 0; c < s->nb_components; c++) {
188                     int Y = (y + (ysrc[x * step + c] - 128)) % h;
189                     int X = (x + (xsrc[x * step + c] - 128)) % w;
190
191                     if (Y < 0)
192                         Y += h;
193                     if (X < 0)
194                         X += w;
195                     dst[x * step + c] = src[Y * slinesize + X * step + c];
196                 }
197             }
198             break;
199         }
200
201         ysrc += ylinesize;
202         xsrc += xlinesize;
203         dst  += dlinesize;
204     }
205 }
206
207 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
208 {
209     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
210     DisplaceContext *s = fs->opaque;
211     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
212     AVFrame *out, *in, *xpic, *ypic;
213     int ret;
214
215     if ((ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 0, &in,   0)) < 0 ||
216         (ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 1, &xpic, 0)) < 0 ||
217         (ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 2, &ypic, 0)) < 0)
218         return ret;
219
220     if (ctx->is_disabled) {
221         out = av_frame_clone(in);
222         if (!out)
223             return AVERROR(ENOMEM);
224     } else {
225         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
226         if (!out)
227             return AVERROR(ENOMEM);
228         av_frame_copy_props(out, in);
229
230         s->displace(s, in, xpic, ypic, out);
231     }
232     out->pts = av_rescale_q(in->pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
233
234     return ff_filter_frame(outlink, out);
235 }
236
237 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
238 {
239     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
240     DisplaceContext *s = ctx->priv;
241     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
242     int vsub, hsub;
243
244     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
245     s->nb_components = desc->nb_components;
246
247     if (s->nb_planes > 1 || s->nb_components == 1)
248         s->displace = displace_planar;
249     else
250         s->displace = displace_packed;
251
252     if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB)) {
253         s->blank[1] = s->blank[2] = 128;
254         s->blank[0] = 16;
255     }
256
257     s->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> 3;
258     hsub = desc->log2_chroma_w;
259     vsub = desc->log2_chroma_h;
260     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
261     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
262     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
263     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
264
265     return 0;
266 }
267
268 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
269 {
270     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
271     DisplaceContext *s = ctx->priv;
272     AVFilterLink *srclink = ctx->inputs[0];
273     AVFilterLink *xlink = ctx->inputs[1];
274     AVFilterLink *ylink = ctx->inputs[2];
275     FFFrameSyncIn *in;
276     int ret;
277
278     if (srclink->format != xlink->format ||
279         srclink->format != ylink->format) {
280         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
281         return AVERROR(EINVAL);
282     }
283     if (srclink->w                       != xlink->w ||
284         srclink->h                       != xlink->h ||
285         srclink->sample_aspect_ratio.num != xlink->sample_aspect_ratio.num ||
286         srclink->sample_aspect_ratio.den != xlink->sample_aspect_ratio.den ||
287         srclink->w                       != ylink->w ||
288         srclink->h                       != ylink->h ||
289         srclink->sample_aspect_ratio.num != ylink->sample_aspect_ratio.num ||
290         srclink->sample_aspect_ratio.den != ylink->sample_aspect_ratio.den) {
291         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
292                "(size %dx%d, SAR %d:%d) do not match the corresponding "
293                "second input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d) "
294                "and/or third input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d)\n",
295                ctx->input_pads[0].name, srclink->w, srclink->h,
296                srclink->sample_aspect_ratio.num,
297                srclink->sample_aspect_ratio.den,
298                ctx->input_pads[1].name, xlink->w, xlink->h,
299                xlink->sample_aspect_ratio.num,
300                xlink->sample_aspect_ratio.den,
301                ctx->input_pads[2].name, ylink->w, ylink->h,
302                ylink->sample_aspect_ratio.num,
303                ylink->sample_aspect_ratio.den);
304         return AVERROR(EINVAL);
305     }
306
307     outlink->w = srclink->w;
308     outlink->h = srclink->h;
309     outlink->time_base = srclink->time_base;
310     outlink->sample_aspect_ratio = srclink->sample_aspect_ratio;
311     outlink->frame_rate = srclink->frame_rate;
312
313     ret = ff_framesync2_init(&s->fs, ctx, 3);
314     if (ret < 0)
315         return ret;
316
317     in = s->fs.in;
318     in[0].time_base = srclink->time_base;
319     in[1].time_base = xlink->time_base;
320     in[2].time_base = ylink->time_base;
321     in[0].sync   = 2;
322     in[0].before = EXT_STOP;
323     in[0].after  = EXT_STOP;
324     in[1].sync   = 1;
325     in[1].before = EXT_NULL;
326     in[1].after  = EXT_INFINITY;
327     in[2].sync   = 1;
328     in[2].before = EXT_NULL;
329     in[2].after  = EXT_INFINITY;
330     s->fs.opaque   = s;
331     s->fs.on_event = process_frame;
332
333     return ff_framesync2_configure(&s->fs);
334 }
335
336 static int activate(AVFilterContext *ctx)
337 {
338     DisplaceContext *s = ctx->priv;
339     return ff_framesync2_activate(&s->fs);
340 }
341
342 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
343 {
344     DisplaceContext *s = ctx->priv;
345
346     ff_framesync2_uninit(&s->fs);
347 }
348
349 static const AVFilterPad displace_inputs[] = {
350     {
351         .name         = "source",
352         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
353         .config_props = config_input,
354     },
355     {
356         .name         = "xmap",
357         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
358     },
359     {
360         .name         = "ymap",
361         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
362     },
363     { NULL }
364 };
365
366 static const AVFilterPad displace_outputs[] = {
367     {
368         .name          = "default",
369         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
370         .config_props  = config_output,
371     },
372     { NULL }
373 };
374
375 AVFilter ff_vf_displace = {
376     .name          = "displace",
377     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Displace pixels."),
378     .priv_size     = sizeof(DisplaceContext),
379     .uninit        = uninit,
380     .query_formats = query_formats,
381     .activate      = activate,
382     .inputs        = displace_inputs,
383     .outputs       = displace_outputs,
384     .priv_class    = &displace_class,
385     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL,
386 };