In pad filter, update new ref w/h in start_frame, fix chaining
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_pad.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008 vmrsss
3  * Copyright (c) 2009 Stefano Sabatini
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 /**
23  * @file
24  * video padding filter and color source
25  */
26
27 #include "avfilter.h"
28 #include "libavutil/pixdesc.h"
29 #include "libavutil/colorspace.h"
30 #include "libavcore/imgutils.h"
31 #include "libavcore/parseutils.h"
32
33 enum { RED = 0, GREEN, BLUE, ALPHA };
34
35 static int fill_line_with_color(uint8_t *line[4], int line_step[4], int w, uint8_t color[4],
36                                 enum PixelFormat pix_fmt, uint8_t rgba_color[4], int *is_packed_rgba)
37 {
38     uint8_t rgba_map[4] = {0};
39     int i;
40     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[pix_fmt];
41     int hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
42
43     *is_packed_rgba = 1;
44     switch (pix_fmt) {
45     case PIX_FMT_ARGB:  rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[RED  ] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[BLUE ] = 3; break;
46     case PIX_FMT_ABGR:  rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[BLUE ] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[RED  ] = 3; break;
47     case PIX_FMT_RGBA:
48     case PIX_FMT_RGB24: rgba_map[RED  ] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[BLUE ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
49     case PIX_FMT_BGRA:
50     case PIX_FMT_BGR24: rgba_map[BLUE ] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[RED  ] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3; break;
51     default:
52         *is_packed_rgba = 0;
53     }
54
55     if (*is_packed_rgba) {
56         line_step[0] = (av_get_bits_per_pixel(pix_desc))>>3;
57         for (i = 0; i < 4; i++)
58             color[rgba_map[i]] = rgba_color[i];
59
60         line[0] = av_malloc(w * line_step[0]);
61         for (i = 0; i < w; i++)
62             memcpy(line[0] + i * line_step[0], color, line_step[0]);
63     } else {
64         int plane;
65
66         color[RED  ] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2]);
67         color[GREEN] = RGB_TO_U_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
68         color[BLUE ] = RGB_TO_V_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
69         color[ALPHA] = rgba_color[3];
70
71         for (plane = 0; plane < 4; plane++) {
72             int line_size;
73             int hsub1 = (plane == 1 || plane == 2) ? hsub : 0;
74
75             line_step[plane] = 1;
76             line_size = (w >> hsub1) * line_step[plane];
77             line[plane] = av_malloc(line_size);
78             memset(line[plane], color[plane], line_size);
79         }
80     }
81
82     return 0;
83 }
84
85 static void draw_rectangle(AVFilterBufferRef *outpic, uint8_t *line[4], int line_step[4],
86                            int hsub, int vsub, int x, int y, int w, int h)
87 {
88     int i, plane;
89     uint8_t *p;
90
91     for (plane = 0; plane < 4 && outpic->data[plane]; plane++) {
92         int hsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? hsub : 0;
93         int vsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? vsub : 0;
94
95         p = outpic->data[plane] + (y >> vsub1) * outpic->linesize[plane];
96         for (i = 0; i < (h >> vsub1); i++) {
97             memcpy(p + (x >> hsub1) * line_step[plane], line[plane], (w >> hsub1) * line_step[plane]);
98             p += outpic->linesize[plane];
99         }
100     }
101 }
102
103 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
104 {
105     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
106         PIX_FMT_ARGB,         PIX_FMT_RGBA,
107         PIX_FMT_ABGR,         PIX_FMT_BGRA,
108         PIX_FMT_RGB24,        PIX_FMT_BGR24,
109
110         PIX_FMT_YUV444P,      PIX_FMT_YUV422P,
111         PIX_FMT_YUV420P,      PIX_FMT_YUV411P,
112         PIX_FMT_YUV410P,      PIX_FMT_YUV440P,
113         PIX_FMT_YUVJ444P,     PIX_FMT_YUVJ422P,
114         PIX_FMT_YUVJ420P,     PIX_FMT_YUVJ440P,
115         PIX_FMT_YUVA420P,
116
117         PIX_FMT_NONE
118     };
119
120     avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
121     return 0;
122 }
123
124 #if CONFIG_PAD_FILTER
125
126 typedef struct {
127     int w, h;               ///< output dimensions, a value of 0 will result in the input size
128     int x, y;               ///< offsets of the input area with respect to the padded area
129     int in_w, in_h;         ///< width and height for the padded input video, which has to be aligned to the chroma values in order to avoid chroma issues
130
131     uint8_t color[4];       ///< color expressed either in YUVA or RGBA colorspace for the padding area
132     uint8_t *line[4];
133     int      line_step[4];
134     int hsub, vsub;         ///< chroma subsampling values
135 } PadContext;
136
137 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
138 {
139     PadContext *pad = ctx->priv;
140     char color_string[128] = "black";
141
142     if (args)
143         sscanf(args, "%d:%d:%d:%d:%s", &pad->w, &pad->h, &pad->x, &pad->y, color_string);
144
145     if (av_parse_color(pad->color, color_string, -1, ctx) < 0)
146         return AVERROR(EINVAL);
147
148     /* sanity check params */
149     if (pad->w < 0 || pad->h < 0) {
150         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Negative size values are not acceptable.\n");
151         return AVERROR(EINVAL);
152     }
153
154     return 0;
155 }
156
157 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
158 {
159     PadContext *pad = ctx->priv;
160     int i;
161
162     for (i = 0; i < 4; i++) {
163         av_freep(&pad->line[i]);
164         pad->line_step[i] = 0;
165     }
166 }
167
168 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
169 {
170     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
171     PadContext *pad = ctx->priv;
172     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
173     uint8_t rgba_color[4];
174     int is_packed_rgba;
175
176     pad->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
177     pad->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
178
179     if (!pad->w)
180         pad->w = inlink->w;
181     if (!pad->h)
182         pad->h = inlink->h;
183
184     pad->w &= ~((1 << pad->hsub) - 1);
185     pad->h &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
186     pad->x &= ~((1 << pad->hsub) - 1);
187     pad->y &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
188
189     pad->in_w = inlink->w & ~((1 << pad->hsub) - 1);
190     pad->in_h = inlink->h & ~((1 << pad->vsub) - 1);
191
192     memcpy(rgba_color, pad->color, sizeof(rgba_color));
193     fill_line_with_color(pad->line, pad->line_step, pad->w, pad->color,
194                          inlink->format, rgba_color, &is_packed_rgba);
195
196     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d x:%d y:%d color:0x%02X%02X%02X%02X[%s]\n",
197            pad->w, pad->h, pad->x, pad->y,
198            pad->color[0], pad->color[1], pad->color[2], pad->color[3],
199            is_packed_rgba ? "rgba" : "yuva");
200
201     if (pad->x <  0 || pad->y <  0                      ||
202         pad->w <= 0 || pad->h <= 0                      ||
203         (unsigned)pad->x + (unsigned)inlink->w > pad->w ||
204         (unsigned)pad->y + (unsigned)inlink->h > pad->h) {
205         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
206                "Input area %d:%d:%d:%d not within the padded area 0:0:%d:%d or zero-sized\n",
207                pad->x, pad->y, pad->x + inlink->w, pad->y + inlink->h, pad->w, pad->h);
208         return AVERROR(EINVAL);
209     }
210
211     return 0;
212 }
213
214 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
215 {
216     PadContext *pad = outlink->src->priv;
217
218     outlink->w = pad->w;
219     outlink->h = pad->h;
220     return 0;
221 }
222
223 static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int perms, int w, int h)
224 {
225     PadContext *pad = inlink->dst->priv;
226
227     AVFilterBufferRef *picref = avfilter_get_video_buffer(inlink->dst->outputs[0], perms,
228                                                        w + (pad->w - pad->in_w),
229                                                        h + (pad->h - pad->in_h));
230     int plane;
231
232     picref->video->w = w;
233     picref->video->h = h;
234
235     for (plane = 0; plane < 4 && picref->data[plane]; plane++) {
236         int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
237         int vsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->vsub : 0;
238
239         picref->data[plane] += (pad->x >> hsub) * pad->line_step[plane] +
240             (pad->y >> vsub) * picref->linesize[plane];
241     }
242
243     return picref;
244 }
245
246 static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
247 {
248     PadContext *pad = inlink->dst->priv;
249     AVFilterBufferRef *outpicref = avfilter_ref_buffer(inpicref, ~0);
250     int plane;
251
252     inlink->dst->outputs[0]->out_buf = outpicref;
253
254     for (plane = 0; plane < 4 && outpicref->data[plane]; plane++) {
255         int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
256         int vsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->vsub : 0;
257
258         outpicref->data[plane] -= (pad->x >> hsub) * pad->line_step[plane] +
259             (pad->y >> vsub) * outpicref->linesize[plane];
260     }
261
262     outpicref->video->w = pad->w;
263     outpicref->video->h = pad->h;
264
265     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], outpicref);
266 }
267
268 static void end_frame(AVFilterLink *link)
269 {
270     avfilter_end_frame(link->dst->outputs[0]);
271     avfilter_unref_buffer(link->cur_buf);
272 }
273
274 static void draw_send_bar_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir, int before_slice)
275 {
276     PadContext *pad = link->dst->priv;
277     int bar_y, bar_h = 0;
278
279     if        (slice_dir * before_slice ==  1 && y == pad->y) {
280         /* top bar */
281         bar_y = 0;
282         bar_h = pad->y;
283     } else if (slice_dir * before_slice == -1 && (y + h) == (pad->y + pad->in_h)) {
284         /* bottom bar */
285         bar_y = pad->y + pad->in_h;
286         bar_h = pad->h - pad->in_h - pad->y;
287     }
288
289     if (bar_h) {
290         draw_rectangle(link->dst->outputs[0]->out_buf,
291                        pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
292                        0, bar_y, pad->w, bar_h);
293         avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], bar_y, bar_h, slice_dir);
294     }
295 }
296
297 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
298 {
299     PadContext *pad = link->dst->priv;
300     AVFilterBufferRef *outpic = link->dst->outputs[0]->out_buf;
301
302     y += pad->y;
303
304     y &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
305     h &= ~((1 << pad->vsub) - 1);
306
307     if (!h)
308         return;
309     draw_send_bar_slice(link, y, h, slice_dir, 1);
310
311     /* left border */
312     draw_rectangle(outpic, pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
313                    0, y, pad->x, h);
314     /* right border */
315     draw_rectangle(outpic, pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
316                    pad->x + pad->in_w, y, pad->w - pad->x - pad->in_w, h);
317     avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], y, h, slice_dir);
318
319     draw_send_bar_slice(link, y, h, slice_dir, -1);
320 }
321
322 AVFilter avfilter_vf_pad = {
323     .name          = "pad",
324     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Pad input image to width:height[:x:y[:color]] (default x and y: 0, default color: black)."),
325
326     .priv_size     = sizeof(PadContext),
327     .init          = init,
328     .uninit        = uninit,
329     .query_formats = query_formats,
330
331     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
332                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
333                                     .config_props     = config_input,
334                                     .get_video_buffer = get_video_buffer,
335                                     .start_frame      = start_frame,
336                                     .draw_slice       = draw_slice,
337                                     .end_frame        = end_frame, },
338                                   { .name = NULL}},
339
340     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
341                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
342                                     .config_props     = config_output, },
343                                   { .name = NULL}},
344 };
345
346 #endif /* CONFIG_PAD_FILTER */
347
348 #if CONFIG_COLOR_FILTER
349
350 typedef struct {
351     int w, h;
352     uint8_t color[4];
353     AVRational time_base;
354     uint8_t *line[4];
355     int      line_step[4];
356     int hsub, vsub;         ///< chroma subsampling values
357     uint64_t pts;
358 } ColorContext;
359
360 static av_cold int color_init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
361 {
362     ColorContext *color = ctx->priv;
363     char color_string[128] = "black";
364     char frame_size  [128] = "320x240";
365     char frame_rate  [128] = "25";
366     AVRational frame_rate_q;
367     int ret;
368
369     if (args)
370         sscanf(args, "%127[^:]:%127[^:]:%127s", color_string, frame_size, frame_rate);
371
372     if (av_parse_video_size(&color->w, &color->h, frame_size) < 0) {
373         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: %s\n", frame_size);
374         return AVERROR(EINVAL);
375     }
376
377     if (av_parse_video_rate(&frame_rate_q, frame_rate) < 0 ||
378         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
379         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: %s\n", frame_rate);
380         return AVERROR(EINVAL);
381     }
382     color->time_base.num = frame_rate_q.den;
383     color->time_base.den = frame_rate_q.num;
384
385     if ((ret = av_parse_color(color->color, color_string, -1, ctx)) < 0)
386         return ret;
387
388     return 0;
389 }
390
391 static av_cold void color_uninit(AVFilterContext *ctx)
392 {
393     ColorContext *color = ctx->priv;
394     int i;
395
396     for (i = 0; i < 4; i++) {
397         av_freep(&color->line[i]);
398         color->line_step[i] = 0;
399     }
400 }
401
402 static int color_config_props(AVFilterLink *inlink)
403 {
404     AVFilterContext *ctx = inlink->src;
405     ColorContext *color = ctx->priv;
406     uint8_t rgba_color[4];
407     int is_packed_rgba;
408     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
409
410     color->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
411     color->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
412
413     color->w &= ~((1 << color->hsub) - 1);
414     color->h &= ~((1 << color->vsub) - 1);
415     if (av_image_check_size(color->w, color->h, 0, ctx) < 0)
416         return AVERROR(EINVAL);
417
418     memcpy(rgba_color, color->color, sizeof(rgba_color));
419     fill_line_with_color(color->line, color->line_step, color->w, color->color,
420                          inlink->format, rgba_color, &is_packed_rgba);
421
422     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d r:%d/%d color:0x%02x%02x%02x%02x[%s]\n",
423            color->w, color->h, color->time_base.den, color->time_base.num,
424            color->color[0], color->color[1], color->color[2], color->color[3],
425            is_packed_rgba ? "rgba" : "yuva");
426     inlink->w = color->w;
427     inlink->h = color->h;
428
429     return 0;
430 }
431
432 static int color_request_frame(AVFilterLink *link)
433 {
434     ColorContext *color = link->src->priv;
435     AVFilterBufferRef *picref = avfilter_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE, color->w, color->h);
436     picref->video->pixel_aspect = (AVRational) {1, 1};
437     picref->pts                 = av_rescale_q(color->pts++, color->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
438     picref->pos                 = 0;
439
440     avfilter_start_frame(link, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
441     draw_rectangle(picref,
442                    color->line, color->line_step, color->hsub, color->vsub,
443                    0, 0, color->w, color->h);
444     avfilter_draw_slice(link, 0, color->h, 1);
445     avfilter_end_frame(link);
446     avfilter_unref_buffer(picref);
447
448     return 0;
449 }
450
451 AVFilter avfilter_vsrc_color = {
452     .name        = "color",
453     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Provide an uniformly colored input, syntax is: [color[:size[:rate]]]"),
454
455     .priv_size = sizeof(ColorContext),
456     .init      = color_init,
457     .uninit    = color_uninit,
458
459     .query_formats = query_formats,
460
461     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
462
463     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name            = "default",
464                                     .type            = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
465                                     .request_frame   = color_request_frame,
466                                     .config_props    = color_config_props },
467                                   { .name = NULL}},
468 };
469
470 #endif /* CONFIG_COLOR_FILTER */