avfilter/af_pan: fix null pointer dereference on empty token
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_hysteresis.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013 Oka Motofumi (chikuzen.mo at gmail dot com)
3  * Copyright (c) 2016 Paul B Mahol
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/imgutils.h"
23 #include "libavutil/pixdesc.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25 #include "avfilter.h"
26 #include "formats.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "video.h"
29 #include "framesync.h"
30
31 #define OFFSET(x) offsetof(HysteresisContext, x)
32 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
33
34 typedef struct HysteresisContext {
35     const AVClass *class;
36
37     int planes;
38     int threshold;
39
40     int width[4], height[4];
41     int nb_planes;
42     int depth;
43     FFFrameSync fs;
44
45     uint8_t *map;
46     uint32_t *xy;
47     int index;
48
49     void (*hysteresis)(struct HysteresisContext *s, const uint8_t *bsrc, const uint8_t *osrc, uint8_t *dst,
50                        ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t olinesize,
51                        ptrdiff_t destlinesize,
52                        int w, int h);
53 } HysteresisContext;
54
55 static const AVOption hysteresis_options[] = {
56     { "planes",    "set planes",    OFFSET(planes),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF, FLAGS },
57     { "threshold", "set threshold", OFFSET(threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, UINT16_MAX, FLAGS },
58     { NULL }
59 };
60
61 AVFILTER_DEFINE_CLASS(hysteresis);
62
63 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
64 {
65     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
66         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
67         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
68         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
69         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
70         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
71         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
72         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
73         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
74         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
75         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
76         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
77         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
78         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
79         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
80         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
81         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
82         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY16,
83         AV_PIX_FMT_NONE
84     };
85
86     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
87 }
88
89 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
90 {
91     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
92     HysteresisContext *s = fs->opaque;
93     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
94     AVFrame *out, *base, *alt;
95     int ret;
96
97     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base, 0)) < 0 ||
98         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &alt,  0)) < 0)
99         return ret;
100
101     if (ctx->is_disabled) {
102         out = av_frame_clone(base);
103         if (!out)
104             return AVERROR(ENOMEM);
105     } else {
106         int p;
107
108         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
109         if (!out)
110             return AVERROR(ENOMEM);
111         av_frame_copy_props(out, base);
112
113         for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
114             if (!((1 << p) & s->planes)) {
115                 av_image_copy_plane(out->data[p], out->linesize[p], base->data[p], base->linesize[p],
116                                     s->width[p], s->height[p]);
117                 continue;
118             } else {
119                 int y;
120
121                 for (y = 0; y < s->height[p]; y++) {
122                     memset(out->data[p] + y * out->linesize[p], 0, s->width[p]);
123                 }
124             }
125
126             s->index = -1;
127             memset(s->map, 0, s->width[0] * s->height[0]);
128             memset(s->xy, 0, s->width[0] * s->height[0] * 4);
129
130             s->hysteresis(s, base->data[p], alt->data[p],
131                           out->data[p],
132                           base->linesize[p], alt->linesize[p],
133                           out->linesize[p],
134                           s->width[p], s->height[p]);
135         }
136     }
137     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
138
139     return ff_filter_frame(outlink, out);
140 }
141
142 static int passed(HysteresisContext *s, int x, int y, int w)
143 {
144     return s->map[x + y * w];
145 }
146
147 static void push(HysteresisContext *s, int x, int y, int w)
148 {
149     s->map[x + y * w] = 0xff;
150     s->xy[++s->index] = (uint16_t)(x) << 16 | (uint16_t)y;
151 }
152
153 static void pop(HysteresisContext *s, int *x, int *y)
154 {
155     uint32_t val = s->xy[s->index--];
156
157     *x = val >> 16;
158     *y = val & 0x0000FFFF;
159 }
160
161 static int is_empty(HysteresisContext *s)
162 {
163     return s->index < 0;
164 }
165
166 static void hysteresis8(HysteresisContext *s, const uint8_t *bsrc, const uint8_t *asrc,
167                         uint8_t *dst,
168                         ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t alinesize,
169                         ptrdiff_t dlinesize,
170                         int w, int h)
171 {
172     const int t = s->threshold;
173     int x, y;
174
175     for (y = 0; y < h; y++) {
176         for (x = 0; x < w; x++) {
177             if ((bsrc[x + y * blinesize] > t) && (asrc[x + y * alinesize] > t) && !passed(s, x, y, w)) {
178                 int posx, posy;
179
180                 dst[x + y * dlinesize] = asrc[x + y * alinesize];
181
182                 push(s, x, y, w);
183
184                 while (!is_empty(s)) {
185                     int x_min, x_max, y_min, y_max, yy, xx;
186
187                     pop(s, &posx, &posy);
188
189                     x_min = posx > 0 ? posx - 1 : 0;
190                     x_max = posx < w - 1 ? posx + 1 : posx;
191                     y_min = posy > 0 ? posy - 1 : 0;
192                     y_max = posy < h - 1 ? posy + 1 : posy;
193
194                     for (yy = y_min; yy <= y_max; yy++) {
195                         for (xx = x_min; xx <= x_max; xx++) {
196                             if ((asrc[xx + yy * alinesize] > t) && !passed(s, xx, yy, w)) {
197                                 dst[xx + yy * dlinesize] = asrc[xx + yy * alinesize];
198                                 push(s, xx, yy, w);
199                             }
200                         }
201                     }
202                 }
203             }
204         }
205     }
206 }
207
208 static void hysteresis16(HysteresisContext *s, const uint8_t *bbsrc, const uint8_t *aasrc,
209                         uint8_t *ddst,
210                         ptrdiff_t blinesize, ptrdiff_t alinesize,
211                         ptrdiff_t dlinesize,
212                         int w, int h)
213 {
214     const uint16_t *bsrc = (const uint16_t *)bbsrc;
215     const uint16_t *asrc = (const uint16_t *)aasrc;
216     uint16_t *dst = (uint16_t *)ddst;
217     const int t = s->threshold;
218     int x, y;
219
220     blinesize /= 2;
221     alinesize /= 2;
222     dlinesize /= 2;
223
224     for (y = 0; y < h; y++) {
225         for (x = 0; x < w; x++) {
226             if ((bsrc[x + y * blinesize] > t) && (asrc[x + y * alinesize] > t) && !passed(s, x, y, w)) {
227                 int posx, posy;
228
229                 dst[x + y * dlinesize] = asrc[x + y * alinesize];
230
231                 push(s, x, y, w);
232
233                 while (!is_empty(s)) {
234                     int x_min, x_max, y_min, y_max, yy, xx;
235
236                     pop(s, &posx, &posy);
237
238                     x_min = posx > 0 ? posx - 1 : 0;
239                     x_max = posx < w - 1 ? posx + 1 : posx;
240                     y_min = posy > 0 ? posy - 1 : 0;
241                     y_max = posy < h - 1 ? posy + 1 : posy;
242
243                     for (yy = y_min; yy <= y_max; yy++) {
244                         for (xx = x_min; xx <= x_max; xx++) {
245                             if ((asrc[xx + yy * alinesize] > t) && !passed(s, xx, yy, w)) {
246                                 dst[xx + yy * dlinesize] = asrc[xx + yy * alinesize];
247                                 push(s, xx, yy, w);
248                             }
249                         }
250                     }
251                 }
252             }
253         }
254     }
255 }
256
257 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
258 {
259     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
260     HysteresisContext *s = ctx->priv;
261     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
262     int vsub, hsub;
263
264     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
265
266     hsub = desc->log2_chroma_w;
267     vsub = desc->log2_chroma_h;
268     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
269     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
270     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
271     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
272
273     s->depth = desc->comp[0].depth;
274
275     if (desc->comp[0].depth == 8)
276         s->hysteresis = hysteresis8;
277     else
278         s->hysteresis = hysteresis16;
279
280     s->map = av_calloc(inlink->w, inlink->h * sizeof (*s->map));
281     if (!s->map)
282         return AVERROR(ENOMEM);
283
284     s->xy = av_calloc(inlink->w, inlink->h * sizeof(*s->xy));
285     if (!s->xy)
286         return AVERROR(ENOMEM);
287
288     return 0;
289 }
290
291 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
292 {
293     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
294     HysteresisContext *s = ctx->priv;
295     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
296     AVFilterLink *alt = ctx->inputs[1];
297     FFFrameSyncIn *in;
298     int ret;
299
300     if (base->format != alt->format) {
301         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
302         return AVERROR(EINVAL);
303     }
304     if (base->w                       != alt->w ||
305         base->h                       != alt->h ||
306         base->sample_aspect_ratio.num != alt->sample_aspect_ratio.num ||
307         base->sample_aspect_ratio.den != alt->sample_aspect_ratio.den) {
308         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
309                "(size %dx%d, SAR %d:%d) do not match the corresponding "
310                "second input link %s parameters (%dx%d, SAR %d:%d)\n",
311                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
312                base->sample_aspect_ratio.num,
313                base->sample_aspect_ratio.den,
314                ctx->input_pads[1].name,
315                alt->w, alt->h,
316                alt->sample_aspect_ratio.num,
317                alt->sample_aspect_ratio.den);
318         return AVERROR(EINVAL);
319     }
320
321     outlink->w = base->w;
322     outlink->h = base->h;
323     outlink->time_base = base->time_base;
324     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
325     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
326
327     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 2)) < 0)
328         return ret;
329
330     in = s->fs.in;
331     in[0].time_base = base->time_base;
332     in[1].time_base = alt->time_base;
333     in[0].sync   = 1;
334     in[0].before = EXT_STOP;
335     in[0].after  = EXT_INFINITY;
336     in[1].sync   = 1;
337     in[1].before = EXT_STOP;
338     in[1].after  = EXT_INFINITY;
339     s->fs.opaque   = s;
340     s->fs.on_event = process_frame;
341
342     return ff_framesync_configure(&s->fs);
343 }
344
345 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
346 {
347     HysteresisContext *s = inlink->dst->priv;
348     return ff_framesync_filter_frame(&s->fs, inlink, buf);
349 }
350
351 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
352 {
353     HysteresisContext *s = outlink->src->priv;
354     return ff_framesync_request_frame(&s->fs, outlink);
355 }
356
357 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
358 {
359     HysteresisContext *s = ctx->priv;
360
361     ff_framesync_uninit(&s->fs);
362     av_freep(&s->map);
363     av_freep(&s->xy);
364 }
365
366 static const AVFilterPad hysteresis_inputs[] = {
367     {
368         .name         = "base",
369         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
370         .filter_frame = filter_frame,
371         .config_props = config_input,
372     },
373     {
374         .name         = "alt",
375         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
376         .filter_frame = filter_frame,
377     },
378     { NULL }
379 };
380
381 static const AVFilterPad hysteresis_outputs[] = {
382     {
383         .name          = "default",
384         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
385         .config_props  = config_output,
386         .request_frame = request_frame,
387     },
388     { NULL }
389 };
390
391 AVFilter ff_vf_hysteresis = {
392     .name          = "hysteresis",
393     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Grow first stream into second stream by connecting components."),
394     .priv_size     = sizeof(HysteresisContext),
395     .uninit        = uninit,
396     .query_formats = query_formats,
397     .inputs        = hysteresis_inputs,
398     .outputs       = hysteresis_outputs,
399     .priv_class    = &hysteresis_class,
400     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL,
401 };