avfilter/af_sofalizer: speed up fast convolution
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_freezedetect.c
1 /*
2  * This file is part of FFmpeg.
3  *
4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 /**
20  * @file
21  * video freeze detection filter
22  */
23
24 #include "libavutil/avassert.h"
25 #include "libavutil/imgutils.h"
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "libavutil/pixdesc.h"
28 #include "libavutil/timestamp.h"
29
30 #include "avfilter.h"
31 #include "filters.h"
32 #include "scene_sad.h"
33
34 typedef struct FreezeDetectContext {
35     const AVClass *class;
36
37     ptrdiff_t width[4];
38     ptrdiff_t height[4];
39     ff_scene_sad_fn sad;
40     int bitdepth;
41     AVFrame *reference_frame;
42     int64_t n;
43     int64_t reference_n;
44     int frozen;
45
46     double noise;
47     int64_t duration;            ///< minimum duration of frozen frame until notification
48 } FreezeDetectContext;
49
50 #define OFFSET(x) offsetof(FreezeDetectContext, x)
51 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
52 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
53
54 static const AVOption freezedetect_options[] = {
55     { "n",                   "set noise tolerance",                       OFFSET(noise),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE,   {.dbl=0.001},     0,       1.0, V|F },
56     { "noise",               "set noise tolerance",                       OFFSET(noise),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE,   {.dbl=0.001},     0,       1.0, V|F },
57     { "d",                   "set minimum duration in seconds",        OFFSET(duration),  AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64=2000000},   0, INT64_MAX, V|F },
58     { "duration",            "set minimum duration in seconds",        OFFSET(duration),  AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64=2000000},   0, INT64_MAX, V|F },
59
60     {NULL}
61 };
62
63 AVFILTER_DEFINE_CLASS(freezedetect);
64
65 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
66 {
67     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
68         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUYV422, AV_PIX_FMT_RGB24,
69         AV_PIX_FMT_BGR24, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
70         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_GRAY8,
71         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
72         AV_PIX_FMT_UYVY422, AV_PIX_FMT_NV12, AV_PIX_FMT_NV21, AV_PIX_FMT_ARGB,
73         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_ABGR, AV_PIX_FMT_BGRA, AV_PIX_FMT_GRAY16,
74         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVA420P,
75         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
76         AV_PIX_FMT_YA8, AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV420P10,
77         AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P9, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
78         AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9,
79         AV_PIX_FMT_GBRP10, AV_PIX_FMT_GBRP16, AV_PIX_FMT_YUVA422P,
80         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9,
81         AV_PIX_FMT_YUVA444P9, AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10,
82         AV_PIX_FMT_YUVA444P10, AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16,
83         AV_PIX_FMT_YUVA444P16, AV_PIX_FMT_NV16, AV_PIX_FMT_YVYU422,
84         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP16, AV_PIX_FMT_YUV420P12,
85         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV422P14,
86         AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV444P14, AV_PIX_FMT_GBRP12,
87         AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV440P10,
88         AV_PIX_FMT_YUV440P12, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP10,
89         AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY9,
90         AV_PIX_FMT_GRAY14,
91         AV_PIX_FMT_NONE
92     };
93
94     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
95     if (!fmts_list)
96         return AVERROR(ENOMEM);
97     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
98 }
99
100 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
101 {
102     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
103     FreezeDetectContext *s = ctx->priv;
104     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
105
106     s->bitdepth = pix_desc->comp[0].depth;
107
108     for (int plane = 0; plane < 4; plane++) {
109         ptrdiff_t line_size = av_image_get_linesize(inlink->format, inlink->w, plane);
110         s->width[plane] = line_size >> (s->bitdepth > 8);
111         s->height[plane] = inlink->h >> ((plane == 1 || plane == 2) ? pix_desc->log2_chroma_h : 0);
112     }
113
114     s->sad = ff_scene_sad_get_fn(s->bitdepth == 8 ? 8 : 16);
115     if (!s->sad)
116         return AVERROR(EINVAL);
117
118     return 0;
119 }
120
121 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
122 {
123     FreezeDetectContext *s = ctx->priv;
124     av_frame_free(&s->reference_frame);
125 }
126
127 static int is_frozen(FreezeDetectContext *s, AVFrame *reference, AVFrame *frame)
128 {
129     uint64_t sad = 0;
130     uint64_t count = 0;
131     double mafd;
132     for (int plane = 0; plane < 4; plane++) {
133         if (s->width[plane]) {
134             uint64_t plane_sad;
135             s->sad(frame->data[plane], frame->linesize[plane],
136                    reference->data[plane], reference->linesize[plane],
137                    s->width[plane], s->height[plane], &plane_sad);
138             sad += plane_sad;
139             count += s->width[plane] * s->height[plane];
140         }
141     }
142     emms_c();
143     mafd = (double)sad / count / (1ULL << s->bitdepth);
144     return (mafd <= s->noise);
145 }
146
147 static int set_meta(FreezeDetectContext *s, AVFrame *frame, const char *key, const char *value)
148 {
149     av_log(s, AV_LOG_INFO, "%s: %s\n", key, value);
150     return av_dict_set(&frame->metadata, key, value, 0);
151 }
152
153 static int activate(AVFilterContext *ctx)
154 {
155     int ret;
156     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
157     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
158     FreezeDetectContext *s = ctx->priv;
159     AVFrame *frame;
160
161     FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK(outlink, inlink);
162
163     ret = ff_inlink_consume_frame(inlink, &frame);
164     if (ret < 0)
165         return ret;
166
167     if (frame) {
168         int frozen = 0;
169         s->n++;
170
171         if (s->reference_frame) {
172             int64_t duration;
173             if (s->reference_frame->pts == AV_NOPTS_VALUE || frame->pts == AV_NOPTS_VALUE || frame->pts < s->reference_frame->pts)     // Discontinuity?
174                 duration = inlink->frame_rate.num > 0 ? av_rescale_q(s->n - s->reference_n, av_inv_q(inlink->frame_rate), AV_TIME_BASE_Q) : 0;
175             else
176                 duration = av_rescale_q(frame->pts - s->reference_frame->pts, inlink->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
177
178             frozen = is_frozen(s, s->reference_frame, frame);
179             if (duration >= s->duration) {
180                 if (frozen) {
181                     if (!s->frozen)
182                         set_meta(s, frame, "lavfi.freezedetect.freeze_start", av_ts2timestr(s->reference_frame->pts, &inlink->time_base));
183                 } else {
184                     set_meta(s, frame, "lavfi.freezedetect.freeze_duration", av_ts2timestr(duration, &AV_TIME_BASE_Q));
185                     set_meta(s, frame, "lavfi.freezedetect.freeze_end", av_ts2timestr(frame->pts, &inlink->time_base));
186                 }
187                 s->frozen = frozen;
188             }
189         }
190
191         if (!frozen) {
192             av_frame_free(&s->reference_frame);
193             s->reference_frame = av_frame_clone(frame);
194             s->reference_n = s->n;
195             if (!s->reference_frame) {
196                 av_frame_free(&frame);
197                 return AVERROR(ENOMEM);
198             }
199         }
200         return ff_filter_frame(outlink, frame);
201     }
202
203     FF_FILTER_FORWARD_STATUS(inlink, outlink);
204     FF_FILTER_FORWARD_WANTED(outlink, inlink);
205
206     return FFERROR_NOT_READY;
207 }
208
209 static const AVFilterPad freezedetect_inputs[] = {
210     {
211         .name         = "default",
212         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
213         .config_props = config_input,
214     },
215     { NULL }
216 };
217
218 static const AVFilterPad freezedetect_outputs[] = {
219     {
220         .name          = "default",
221         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
222     },
223     { NULL }
224 };
225
226 AVFilter ff_vf_freezedetect = {
227     .name          = "freezedetect",
228     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Detects frozen video input."),
229     .priv_size     = sizeof(FreezeDetectContext),
230     .priv_class    = &freezedetect_class,
231     .uninit        = uninit,
232     .query_formats = query_formats,
233     .inputs        = freezedetect_inputs,
234     .outputs       = freezedetect_outputs,
235     .activate      = activate,
236 };