avfilter/af_afir: do not over allocate fft buffer
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_mpdecimate.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003 Rich Felker
3  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (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
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
18  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  */
21
22 /**
23  * @file mpdecimate filter, ported from libmpcodecs/vf_decimate.c by
24  * Rich Felker.
25  */
26
27 #include "libavutil/opt.h"
28 #include "libavutil/pixdesc.h"
29 #include "libavutil/pixelutils.h"
30 #include "libavutil/timestamp.h"
31 #include "avfilter.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "formats.h"
34 #include "video.h"
35
36 typedef struct DecimateContext {
37     const AVClass *class;
38     int lo, hi;                    ///< lower and higher threshold number of differences
39                                    ///< values for 8x8 blocks
40
41     float frac;                    ///< threshold of changed pixels over the total fraction
42
43     int max_drop_count;            ///< if positive: maximum number of sequential frames to drop
44                                    ///< if negative: minimum number of frames between two drops
45
46     int drop_count;                ///< if positive: number of frames sequentially dropped
47                                    ///< if negative: number of sequential frames which were not dropped
48
49     int hsub, vsub;                ///< chroma subsampling values
50     AVFrame *ref;                  ///< reference picture
51     av_pixelutils_sad_fn sad;      ///< sum of absolute difference function
52 } DecimateContext;
53
54 #define OFFSET(x) offsetof(DecimateContext, x)
55 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
56
57 static const AVOption mpdecimate_options[] = {
58     { "max",  "set the maximum number of consecutive dropped frames (positive), or the minimum interval between dropped frames (negative)",
59       OFFSET(max_drop_count), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
60     { "hi",   "set high dropping threshold", OFFSET(hi), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=64*12}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
61     { "lo",   "set low dropping threshold", OFFSET(lo), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=64*5}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
62     { "frac", "set fraction dropping threshold",  OFFSET(frac), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=0.33}, 0, 1, FLAGS },
63     { NULL }
64 };
65
66 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mpdecimate);
67
68 /**
69  * Return 1 if the two planes are different, 0 otherwise.
70  */
71 static int diff_planes(AVFilterContext *ctx,
72                        uint8_t *cur, int cur_linesize,
73                        uint8_t *ref, int ref_linesize,
74                        int w, int h)
75 {
76     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
77
78     int x, y;
79     int d, c = 0;
80     int t = (w/16)*(h/16)*decimate->frac;
81
82     /* compute difference for blocks of 8x8 bytes */
83     for (y = 0; y < h-7; y += 4) {
84         for (x = 8; x < w-7; x += 4) {
85             d = decimate->sad(cur + y*cur_linesize + x, cur_linesize,
86                               ref + y*ref_linesize + x, ref_linesize);
87             if (d > decimate->hi) {
88                 av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "%d>=hi ", d);
89                 return 1;
90             }
91             if (d > decimate->lo) {
92                 c++;
93                 if (c > t) {
94                     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "lo:%d>=%d ", c, t);
95                     return 1;
96                 }
97             }
98         }
99     }
100
101     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "lo:%d<%d ", c, t);
102     return 0;
103 }
104
105 /**
106  * Tell if the frame should be decimated, for example if it is no much
107  * different with respect to the reference frame ref.
108  */
109 static int decimate_frame(AVFilterContext *ctx,
110                           AVFrame *cur, AVFrame *ref)
111 {
112     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
113     int plane;
114
115     if (decimate->max_drop_count > 0 &&
116         decimate->drop_count >= decimate->max_drop_count)
117         return 0;
118     if (decimate->max_drop_count < 0 &&
119         (decimate->drop_count-1) > decimate->max_drop_count)
120         return 0;
121
122     for (plane = 0; ref->data[plane] && ref->linesize[plane]; plane++) {
123         /* use 8x8 SAD even on subsampled planes.  The blocks won't match up with
124          * luma blocks, but hopefully nobody is depending on this to catch
125          * localized chroma changes that wouldn't exceed the thresholds when
126          * diluted by using what's effectively a larger block size.
127          */
128         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? decimate->vsub : 0;
129         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? decimate->hsub : 0;
130         if (diff_planes(ctx,
131                         cur->data[plane], cur->linesize[plane],
132                         ref->data[plane], ref->linesize[plane],
133                         AV_CEIL_RSHIFT(ref->width,  hsub),
134                         AV_CEIL_RSHIFT(ref->height, vsub))) {
135             emms_c();
136             return 0;
137         }
138     }
139
140     emms_c();
141     return 1;
142 }
143
144 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
145 {
146     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
147
148     decimate->sad = av_pixelutils_get_sad_fn(3, 3, 0, ctx); // 8x8, not aligned on blocksize
149     if (!decimate->sad)
150         return AVERROR(EINVAL);
151
152     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "max_drop_count:%d hi:%d lo:%d frac:%f\n",
153            decimate->max_drop_count, decimate->hi, decimate->lo, decimate->frac);
154
155     return 0;
156 }
157
158 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
159 {
160     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
161     av_frame_free(&decimate->ref);
162 }
163
164 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
165 {
166     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
167         AV_PIX_FMT_YUV444P,      AV_PIX_FMT_YUV422P,
168         AV_PIX_FMT_YUV420P,      AV_PIX_FMT_YUV411P,
169         AV_PIX_FMT_YUV410P,      AV_PIX_FMT_YUV440P,
170         AV_PIX_FMT_YUVJ444P,     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
171         AV_PIX_FMT_YUVJ420P,     AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
172         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
173
174         AV_PIX_FMT_GBRP,
175
176         AV_PIX_FMT_YUVA444P,
177         AV_PIX_FMT_YUVA422P,
178
179         AV_PIX_FMT_NONE
180     };
181     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
182     if (!fmts_list)
183         return AVERROR(ENOMEM);
184     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
185 }
186
187 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
188 {
189     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
190     DecimateContext *decimate = ctx->priv;
191     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
192     decimate->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
193     decimate->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
194
195     return 0;
196 }
197
198 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *cur)
199 {
200     DecimateContext *decimate = inlink->dst->priv;
201     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
202     int ret;
203
204     if (decimate->ref && decimate_frame(inlink->dst, cur, decimate->ref)) {
205         decimate->drop_count = FFMAX(1, decimate->drop_count+1);
206     } else {
207         av_frame_free(&decimate->ref);
208         decimate->ref = cur;
209         decimate->drop_count = FFMIN(-1, decimate->drop_count-1);
210
211         if ((ret = ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(cur))) < 0)
212             return ret;
213     }
214
215     av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG,
216            "%s pts:%s pts_time:%s drop_count:%d\n",
217            decimate->drop_count > 0 ? "drop" : "keep",
218            av_ts2str(cur->pts), av_ts2timestr(cur->pts, &inlink->time_base),
219            decimate->drop_count);
220
221     if (decimate->drop_count > 0)
222         av_frame_free(&cur);
223
224     return 0;
225 }
226
227 static const AVFilterPad mpdecimate_inputs[] = {
228     {
229         .name         = "default",
230         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
231         .config_props = config_input,
232         .filter_frame = filter_frame,
233     },
234     { NULL }
235 };
236
237 static const AVFilterPad mpdecimate_outputs[] = {
238     {
239         .name          = "default",
240         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
241     },
242     { NULL }
243 };
244
245 AVFilter ff_vf_mpdecimate = {
246     .name          = "mpdecimate",
247     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Remove near-duplicate frames."),
248     .init          = init,
249     .uninit        = uninit,
250     .priv_size     = sizeof(DecimateContext),
251     .priv_class    = &mpdecimate_class,
252     .query_formats = query_formats,
253     .inputs        = mpdecimate_inputs,
254     .outputs       = mpdecimate_outputs,
255 };