avfilter/f_loop: make sure duration of frame is never zero
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_maskedclamp.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 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 "internal.h"
27 #include "video.h"
28 #include "framesync.h"
29
30 #define OFFSET(x) offsetof(MaskedClampContext, x)
31 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
32
33 typedef struct ThreadData {
34     AVFrame *b, *o, *m, *d;
35 } ThreadData;
36
37 typedef struct MaskedClampContext {
38     const AVClass *class;
39
40     int planes;
41     int undershoot;
42     int overshoot;
43
44     int linesize[4];
45     int width[4], height[4];
46     int nb_planes;
47     int depth;
48     FFFrameSync fs;
49
50     int (*maskedclamp)(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs);
51 } MaskedClampContext;
52
53 static const AVOption maskedclamp_options[] = {
54     { "undershoot", "set undershoot", OFFSET(undershoot), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, UINT16_MAX, FLAGS },
55     { "overshoot",  "set overshoot",  OFFSET(overshoot),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},   0, UINT16_MAX, FLAGS },
56     { "planes",     "set planes",     OFFSET(planes),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0xF}, 0, 0xF,        FLAGS },
57     { NULL }
58 };
59
60 AVFILTER_DEFINE_CLASS(maskedclamp);
61
62 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
63 {
64     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
65         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
66         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
67         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
68         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
69         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
70         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
71         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
72         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
73         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
74         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
75         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
76         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
77         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
78         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
79         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
80         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
81         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
82         AV_PIX_FMT_NONE
83     };
84
85     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
86 }
87
88 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
89 {
90     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
91     MaskedClampContext *s = fs->opaque;
92     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
93     AVFrame *out, *base, *dark, *bright;
94     int ret;
95
96     if ((ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 0, &base,   0)) < 0 ||
97         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 1, &dark,   0)) < 0 ||
98         (ret = ff_framesync_get_frame(&s->fs, 2, &bright, 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         ThreadData td;
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         td.b = base;
114         td.o = dark;
115         td.m = bright;
116         td.d = out;
117
118         ctx->internal->execute(ctx, s->maskedclamp, &td, NULL, FFMIN(s->height[0],
119                                                                      ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
120     }
121     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
122
123     return ff_filter_frame(outlink, out);
124 }
125
126 static int maskedclamp8(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
127 {
128     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
129     ThreadData *td = arg;
130     int p;
131
132     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
133         const ptrdiff_t blinesize = td->b->linesize[p];
134         const ptrdiff_t brightlinesize = td->m->linesize[p];
135         const ptrdiff_t darklinesize = td->o->linesize[p];
136         const ptrdiff_t dlinesize = td->d->linesize[p];
137         const int w = s->width[p];
138         const int h = s->height[p];
139         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
140         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
141         const uint8_t *bsrc = td->b->data[p] + slice_start * blinesize;
142         const uint8_t *darksrc = td->o->data[p] + slice_start * darklinesize;
143         const uint8_t *brightsrc = td->m->data[p] + slice_start * brightlinesize;
144         uint8_t *dst = td->d->data[p] + slice_start * dlinesize;
145         const int undershoot = s->undershoot;
146         const int overshoot = s->overshoot;
147         int x, y;
148
149         if (!((1 << p) & s->planes)) {
150             av_image_copy_plane(dst, dlinesize, bsrc, blinesize,
151                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
152             continue;
153         }
154
155         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
156             for (x = 0; x < w; x++) {
157                 if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)
158                     dst[x] = darksrc[x] - undershoot;
159                 else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)
160                     dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;
161                 else
162                     dst[x] = bsrc[x];
163             }
164
165             dst  += dlinesize;
166             bsrc += blinesize;
167             darksrc += darklinesize;
168             brightsrc += brightlinesize;
169         }
170     }
171
172     return 0;
173 }
174
175 static int maskedclamp16(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
176 {
177     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
178     ThreadData *td = arg;
179     int p;
180
181     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
182         const ptrdiff_t blinesize = td->b->linesize[p] / 2;
183         const ptrdiff_t brightlinesize = td->m->linesize[p] / 2;
184         const ptrdiff_t darklinesize = td->o->linesize[p] / 2;
185         const ptrdiff_t dlinesize = td->d->linesize[p] / 2;
186         const int w = s->width[p];
187         const int h = s->height[p];
188         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
189         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
190         const uint16_t *bsrc = (const uint16_t *)td->b->data[p] + slice_start * blinesize;
191         const uint16_t *darksrc = (const uint16_t *)td->o->data[p] + slice_start * darklinesize;
192         const uint16_t *brightsrc = (const uint16_t *)td->m->data[p] + slice_start * brightlinesize;
193         uint16_t *dst = (uint16_t *)td->d->data[p] + slice_start * dlinesize;
194         const int undershoot = s->undershoot;
195         const int overshoot = s->overshoot;
196         int x, y;
197
198         if (!((1 << p) & s->planes)) {
199             av_image_copy_plane((uint8_t *)dst, dlinesize, (const uint8_t *)bsrc, blinesize,
200                                 s->linesize[p], slice_end - slice_start);
201             continue;
202         }
203
204         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
205             for (x = 0; x < w; x++) {
206                 if (bsrc[x] < darksrc[x] - undershoot)
207                     dst[x] = darksrc[x] - undershoot;
208                 else if (bsrc[x] > brightsrc[x] + overshoot)
209                     dst[x] = brightsrc[x] + overshoot;
210                 else
211                     dst[x] = bsrc[x];
212             }
213
214             dst  += dlinesize;
215             bsrc += blinesize;
216             darksrc += darklinesize;
217             brightsrc += brightlinesize;
218         }
219     }
220
221     return 0;
222 }
223
224 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
225 {
226     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
227     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
228     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
229     int vsub, hsub, ret;
230
231     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
232
233     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
234         return ret;
235
236     hsub = desc->log2_chroma_w;
237     vsub = desc->log2_chroma_h;
238     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
239     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
240     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
241     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
242
243     s->depth = desc->comp[0].depth;
244
245     if (desc->comp[0].depth == 8)
246         s->maskedclamp = maskedclamp8;
247     else
248         s->maskedclamp = maskedclamp16;
249
250     return 0;
251 }
252
253 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
254 {
255     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
256     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
257     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
258     AVFilterLink *dark = ctx->inputs[1];
259     AVFilterLink *bright = ctx->inputs[2];
260     FFFrameSyncIn *in;
261     int ret;
262
263     if (base->format != dark->format ||
264         base->format != bright->format) {
265         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
266         return AVERROR(EINVAL);
267     }
268     if (base->w != dark->w   || base->h != dark->h ||
269         base->w != bright->w || base->h != bright->h) {
270         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
271                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
272                "second input link %s parameters (%dx%d) "
273                "and/or third input link %s parameters (size %dx%d)\n",
274                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
275                ctx->input_pads[1].name, dark->w, dark->h,
276                ctx->input_pads[2].name, bright->w, bright->h);
277         return AVERROR(EINVAL);
278     }
279
280     outlink->w = base->w;
281     outlink->h = base->h;
282     outlink->time_base = base->time_base;
283     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
284     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
285
286     if ((ret = ff_framesync_init(&s->fs, ctx, 3)) < 0)
287         return ret;
288
289     in = s->fs.in;
290     in[0].time_base = base->time_base;
291     in[1].time_base = dark->time_base;
292     in[2].time_base = bright->time_base;
293     in[0].sync   = 1;
294     in[0].before = EXT_STOP;
295     in[0].after  = EXT_INFINITY;
296     in[1].sync   = 1;
297     in[1].before = EXT_STOP;
298     in[1].after  = EXT_INFINITY;
299     in[2].sync   = 1;
300     in[2].before = EXT_STOP;
301     in[2].after  = EXT_INFINITY;
302     s->fs.opaque   = s;
303     s->fs.on_event = process_frame;
304
305     return ff_framesync_configure(&s->fs);
306 }
307
308 static int activate(AVFilterContext *ctx)
309 {
310     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
311     return ff_framesync_activate(&s->fs);
312 }
313
314 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
315 {
316     MaskedClampContext *s = ctx->priv;
317
318     ff_framesync_uninit(&s->fs);
319 }
320
321 static const AVFilterPad maskedclamp_inputs[] = {
322     {
323         .name         = "base",
324         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
325         .config_props = config_input,
326     },
327     {
328         .name         = "dark",
329         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
330     },
331     {
332         .name         = "bright",
333         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
334     },
335     { NULL }
336 };
337
338 static const AVFilterPad maskedclamp_outputs[] = {
339     {
340         .name          = "default",
341         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
342         .config_props  = config_output,
343     },
344     { NULL }
345 };
346
347 AVFilter ff_vf_maskedclamp = {
348     .name          = "maskedclamp",
349     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Clamp first stream with second stream and third stream."),
350     .priv_size     = sizeof(MaskedClampContext),
351     .uninit        = uninit,
352     .activate      = activate,
353     .query_formats = query_formats,
354     .inputs        = maskedclamp_inputs,
355     .outputs       = maskedclamp_outputs,
356     .priv_class    = &maskedclamp_class,
357     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
358 };