vf_setdar: make config_props work properly when called multiple times.
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_interlace.c
1 /*
2  * This file is part of Libav.
3  *
4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * Libav 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
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
15  * with Libav; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
16  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
17  */
18
19 /**
20  * @file
21  * progressive to interlaced content filter, inspired by heavy debugging of tinterlace filter
22  */
23
24 #include "libavutil/common.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "libavutil/imgutils.h"
27 #include "libavutil/avassert.h"
28
29 #include "formats.h"
30 #include "avfilter.h"
31 #include "internal.h"
32 #include "video.h"
33
34 enum ScanMode {
35     MODE_TFF = 0,
36     MODE_BFF = 1,
37 };
38
39 enum FieldType {
40     FIELD_UPPER = 0,
41     FIELD_LOWER = 1,
42 };
43
44 typedef struct {
45     const AVClass *class;
46     enum ScanMode scan;    // top or bottom field first scanning
47     int lowpass;           // enable or disable low pass filterning
48     AVFrame *cur, *next;   // the two frames from which the new one is obtained
49     int got_output;        // signal an output frame is reday to request_frame()
50 } InterlaceContext;
51
52 #define OFFSET(x) offsetof(InterlaceContext, x)
53 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
54 static const AVOption options[] = {
55     { "scan", "scanning mode", OFFSET(scan),
56         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = MODE_TFF }, 0, 1, .flags = V, .unit = "scan" },
57     { "tff", "top field first", 0,
58         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_TFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
59     { "bff", "bottom field first", 0,
60         AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MODE_BFF }, INT_MIN, INT_MAX, .flags = V, .unit = "scan" },
61     { "lowpass", "enable vertical low-pass filter", OFFSET(lowpass),
62         AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 1 },        0, 1, .flags = V },
63     { NULL }
64 };
65
66 static const AVClass class = {
67     .class_name = "interlace filter",
68     .item_name  = av_default_item_name,
69     .option     = options,
70     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
71 };
72
73
74 static const enum AVPixelFormat formats_supported[] = {
75     AV_PIX_FMT_YUV420P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV444P,
76     AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUVA420P,
77     AV_PIX_FMT_GRAY8,    AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
78     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_NONE
79 };
80
81 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
82 {
83     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(formats_supported));
84     return 0;
85 }
86
87 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
88 {
89     InterlaceContext *s = ctx->priv;
90
91     av_frame_free(&s->cur);
92     av_frame_free(&s->next);
93
94     av_opt_free(s);
95 }
96
97 static int config_out_props(AVFilterLink *outlink)
98 {
99     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
100     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
101     InterlaceContext *s = ctx->priv;
102
103     if (inlink->h < 2) {
104         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "input video height is too small\n");
105         return AVERROR_INVALIDDATA;
106     }
107     // same input size
108     outlink->w = inlink->w;
109     outlink->h = inlink->h;
110     outlink->time_base = inlink->time_base;
111     // half framerate
112     outlink->time_base.num *= 2;
113
114     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s interlacing %s lowpass filter\n",
115            s->scan == MODE_TFF ? "tff" : "bff", (s->lowpass) ? "with" : "without");
116
117     return 0;
118 }
119
120 static void copy_picture_field(AVFrame *src_frame, AVFrame *dst_frame,
121                                AVFilterLink *inlink, enum FieldType field_type,
122                                int lowpass)
123 {
124     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
125     int vsub = desc->log2_chroma_h;
126     int plane, i, j;
127
128     for (plane = 0; plane < desc->nb_components; plane++) {
129         int lines = (plane == 1 || plane == 2) ? inlink->h >> vsub : inlink->h;
130         int linesize = av_image_get_linesize(inlink->format, inlink->w, plane);
131         uint8_t *dstp = dst_frame->data[plane];
132         const uint8_t *srcp = src_frame->data[plane];
133
134         av_assert0(linesize >= 0);
135
136         lines /= 2;
137         if (field_type == FIELD_LOWER)
138             srcp += src_frame->linesize[plane];
139         if (field_type == FIELD_LOWER)
140             dstp += dst_frame->linesize[plane];
141         if (lowpass) {
142             int srcp_linesize = src_frame->linesize[plane] * 2;
143             int dstp_linesize = dst_frame->linesize[plane] * 2;
144             for (j = lines; j > 0; j--) {
145                 const uint8_t *srcp_above = srcp - src_frame->linesize[plane];
146                 const uint8_t *srcp_below = srcp + src_frame->linesize[plane];
147                 if (j == lines)
148                     srcp_above = srcp; // there is no line above
149                 if (j == 1)
150                     srcp_below = srcp; // there is no line below
151                 for (i = 0; i < linesize; i++) {
152                     // this calculation is an integer representation of
153                     // '0.5 * current + 0.25 * above + 0.25 + below'
154                     // '1 +' is for rounding.
155                     dstp[i] = (1 + srcp[i] + srcp[i] + srcp_above[i] + srcp_below[i]) >> 2;
156                 }
157                 dstp += dstp_linesize;
158                 srcp += srcp_linesize;
159             }
160         } else {
161             av_image_copy_plane(dstp, dst_frame->linesize[plane] * 2,
162                                 srcp, src_frame->linesize[plane] * 2,
163                                 linesize, lines);
164         }
165     }
166 }
167
168 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
169 {
170     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
171     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
172     InterlaceContext *s = ctx->priv;
173     AVFrame *out;
174     int tff, ret;
175
176     av_frame_free(&s->cur);
177     s->cur  = s->next;
178     s->next = buf;
179
180     /* we need at least two frames */
181     if (!s->cur || !s->next)
182         return 0;
183
184     tff = (s->scan == MODE_TFF);
185     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
186     if (!out)
187         return AVERROR(ENOMEM);
188
189     av_frame_copy_props(out, s->cur);
190     out->interlaced_frame = 1;
191     out->top_field_first  = tff;
192     out->pts             /= 2;  // adjust pts to new framerate
193
194     /* copy upper/lower field from cur */
195     copy_picture_field(s->cur, out, inlink, tff ? FIELD_UPPER : FIELD_LOWER, s->lowpass);
196     av_frame_free(&s->cur);
197
198     /* copy lower/upper field from next */
199     copy_picture_field(s->next, out, inlink, tff ? FIELD_LOWER : FIELD_UPPER, s->lowpass);
200     av_frame_free(&s->next);
201
202     ret = ff_filter_frame(outlink, out);
203     s->got_output = 1;
204
205     return ret;
206 }
207
208 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
209 {
210     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
211     InterlaceContext *s  = ctx->priv;
212     int ret = 0;
213
214     s->got_output = 0;
215     while (ret >= 0 && !s->got_output)
216         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
217
218     return ret;
219 }
220
221 static const AVFilterPad inputs[] = {
222     {
223         .name         = "default",
224         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
225         .filter_frame = filter_frame,
226     },
227     { NULL }
228 };
229
230 static const AVFilterPad outputs[] = {
231     {
232         .name          = "default",
233         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
234         .config_props  = config_out_props,
235         .request_frame = request_frame,
236     },
237     { NULL }
238 };
239
240 AVFilter avfilter_vf_interlace = {
241     .name          = "interlace",
242     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert progressive video into interlaced."),
243     .uninit        = uninit,
244
245     .priv_class    = &class,
246     .priv_size     = sizeof(InterlaceContext),
247     .query_formats = query_formats,
248
249     .inputs        = inputs,
250     .outputs       = outputs,
251 };
252