lavfi: add avfilter_get_audio_buffer_ref_from_arrays().
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_scale.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * scale video filter
24  */
25
26 #include "avfilter.h"
27 #include "libavutil/avstring.h"
28 #include "libavutil/eval.h"
29 #include "libavutil/mathematics.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/pixdesc.h"
32 #include "libswscale/swscale.h"
33
34 static const char *const var_names[] = {
35     "PI",
36     "PHI",
37     "E",
38     "in_w",   "iw",
39     "in_h",   "ih",
40     "out_w",  "ow",
41     "out_h",  "oh",
42     "a", "dar",
43     "sar",
44     "hsub",
45     "vsub",
46     NULL
47 };
48
49 enum var_name {
50     VAR_PI,
51     VAR_PHI,
52     VAR_E,
53     VAR_IN_W,   VAR_IW,
54     VAR_IN_H,   VAR_IH,
55     VAR_OUT_W,  VAR_OW,
56     VAR_OUT_H,  VAR_OH,
57     VAR_A, VAR_DAR,
58     VAR_SAR,
59     VAR_HSUB,
60     VAR_VSUB,
61     VARS_NB
62 };
63
64 typedef struct {
65     struct SwsContext *sws;     ///< software scaler context
66
67     /**
68      * New dimensions. Special values are:
69      *   0 = original width/height
70      *  -1 = keep original aspect
71      */
72     int w, h;
73     unsigned int flags;         ///sws flags
74
75     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling
76     int slice_y;                ///< top of current output slice
77     int input_is_pal;           ///< set to 1 if the input format is paletted
78
79     char w_expr[256];           ///< width  expression string
80     char h_expr[256];           ///< height expression string
81 } ScaleContext;
82
83 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
84 {
85     ScaleContext *scale = ctx->priv;
86     const char *p;
87
88     av_strlcpy(scale->w_expr, "iw", sizeof(scale->w_expr));
89     av_strlcpy(scale->h_expr, "ih", sizeof(scale->h_expr));
90
91     scale->flags = SWS_BILINEAR;
92     if (args) {
93         sscanf(args, "%255[^:]:%255[^:]", scale->w_expr, scale->h_expr);
94         p = strstr(args,"flags=");
95         if (p) {
96             const AVClass *class = sws_get_class();
97             const AVOption    *o = av_opt_find(&class, "sws_flags", NULL, 0,
98                                                AV_OPT_SEARCH_FAKE_OBJ);
99             int ret = av_opt_eval_flags(&class, o, p + 6, &scale->flags);
100
101             if (ret < 0)
102                 return ret;
103         }
104     }
105
106     return 0;
107 }
108
109 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
110 {
111     ScaleContext *scale = ctx->priv;
112     sws_freeContext(scale->sws);
113     scale->sws = NULL;
114 }
115
116 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
117 {
118     AVFilterFormats *formats;
119     enum PixelFormat pix_fmt;
120     int ret;
121
122     if (ctx->inputs[0]) {
123         formats = NULL;
124         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
125             if (   sws_isSupportedInput(pix_fmt)
126                 && (ret = avfilter_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
127                 avfilter_formats_unref(&formats);
128                 return ret;
129             }
130         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->inputs[0]->out_formats);
131     }
132     if (ctx->outputs[0]) {
133         formats = NULL;
134         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
135             if (    sws_isSupportedOutput(pix_fmt)
136                 && (ret = avfilter_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
137                 avfilter_formats_unref(&formats);
138                 return ret;
139             }
140         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->outputs[0]->in_formats);
141     }
142
143     return 0;
144 }
145
146 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
147 {
148     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
149     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
150     ScaleContext *scale = ctx->priv;
151     int64_t w, h;
152     double var_values[VARS_NB], res;
153     char *expr;
154     int ret;
155
156     var_values[VAR_PI]    = M_PI;
157     var_values[VAR_PHI]   = M_PHI;
158     var_values[VAR_E]     = M_E;
159     var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
160     var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
161     var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
162     var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
163     var_values[VAR_DAR]   = var_values[VAR_A]  = (float) inlink->w / inlink->h;
164     var_values[VAR_SAR]   = inlink->sample_aspect_ratio.num ?
165         (float) inlink->sample_aspect_ratio.num / inlink->sample_aspect_ratio.den : 1;
166     var_values[VAR_HSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_w;
167     var_values[VAR_VSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_h;
168
169     /* evaluate width and height */
170     av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
171                            var_names, var_values,
172                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
173     scale->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
174     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->h_expr),
175                                       var_names, var_values,
176                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
177         goto fail;
178     scale->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
179     /* evaluate again the width, as it may depend on the output height */
180     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
181                                       var_names, var_values,
182                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
183         goto fail;
184     scale->w = res;
185
186     w = scale->w;
187     h = scale->h;
188
189     /* sanity check params */
190     if (w <  -1 || h <  -1) {
191         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Size values less than -1 are not acceptable.\n");
192         return AVERROR(EINVAL);
193     }
194     if (w == -1 && h == -1)
195         scale->w = scale->h = 0;
196
197     if (!(w = scale->w))
198         w = inlink->w;
199     if (!(h = scale->h))
200         h = inlink->h;
201     if (w == -1)
202         w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h);
203     if (h == -1)
204         h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w);
205
206     if (w > INT_MAX || h > INT_MAX ||
207         (h * inlink->w) > INT_MAX  ||
208         (w * inlink->h) > INT_MAX)
209         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
210
211     outlink->w = w;
212     outlink->h = h;
213
214     /* TODO: make algorithm configurable */
215     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d fmt:%s -> w:%d h:%d fmt:%s flags:0x%0x\n",
216            inlink ->w, inlink ->h, av_pix_fmt_descriptors[ inlink->format].name,
217            outlink->w, outlink->h, av_pix_fmt_descriptors[outlink->format].name,
218            scale->flags);
219
220     scale->input_is_pal = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].flags & PIX_FMT_PAL ||
221                           av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].flags & PIX_FMT_PSEUDOPAL;
222
223     if (scale->sws)
224         sws_freeContext(scale->sws);
225     if (inlink->w == outlink->w && inlink->h == outlink->h &&
226         inlink->format == outlink->format)
227         scale->sws = NULL;
228     else {
229         scale->sws = sws_getContext(inlink ->w, inlink ->h, inlink ->format,
230                                     outlink->w, outlink->h, outlink->format,
231                                     scale->flags, NULL, NULL, NULL);
232         if (!scale->sws)
233             return AVERROR(EINVAL);
234     }
235
236
237     if (inlink->sample_aspect_ratio.num)
238         outlink->sample_aspect_ratio = av_mul_q((AVRational){outlink->h*inlink->w,
239                                                              outlink->w*inlink->h},
240                                                 inlink->sample_aspect_ratio);
241     else
242         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
243
244     return 0;
245
246 fail:
247     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR,
248            "Error when evaluating the expression '%s'\n", expr);
249     return ret;
250 }
251
252 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
253 {
254     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
255     AVFilterLink *outlink = link->dst->outputs[0];
256     AVFilterBufferRef *outpicref;
257
258     if (!scale->sws) {
259         avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
260         return;
261     }
262
263     scale->hsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_w;
264     scale->vsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_h;
265
266     outpicref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, outlink->w, outlink->h);
267     avfilter_copy_buffer_ref_props(outpicref, picref);
268     outpicref->video->w = outlink->w;
269     outpicref->video->h = outlink->h;
270
271     outlink->out_buf = outpicref;
272
273     av_reduce(&outpicref->video->pixel_aspect.num, &outpicref->video->pixel_aspect.den,
274               (int64_t)picref->video->pixel_aspect.num * outlink->h * link->w,
275               (int64_t)picref->video->pixel_aspect.den * outlink->w * link->h,
276               INT_MAX);
277
278     scale->slice_y = 0;
279     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(outpicref, ~0));
280 }
281
282 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
283 {
284     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
285     int out_h;
286     AVFilterBufferRef *cur_pic = link->cur_buf;
287     const uint8_t *data[4];
288
289     if (!scale->sws) {
290         avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], y, h, slice_dir);
291         return;
292     }
293
294     if (scale->slice_y == 0 && slice_dir == -1)
295         scale->slice_y = link->dst->outputs[0]->h;
296
297     data[0] = cur_pic->data[0] +  y               * cur_pic->linesize[0];
298     data[1] = scale->input_is_pal ?
299               cur_pic->data[1] :
300               cur_pic->data[1] + (y>>scale->vsub) * cur_pic->linesize[1];
301     data[2] = cur_pic->data[2] + (y>>scale->vsub) * cur_pic->linesize[2];
302     data[3] = cur_pic->data[3] +  y               * cur_pic->linesize[3];
303
304     out_h = sws_scale(scale->sws, data, cur_pic->linesize, y, h,
305                       link->dst->outputs[0]->out_buf->data,
306                       link->dst->outputs[0]->out_buf->linesize);
307
308     if (slice_dir == -1)
309         scale->slice_y -= out_h;
310     avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], scale->slice_y, out_h, slice_dir);
311     if (slice_dir == 1)
312         scale->slice_y += out_h;
313 }
314
315 AVFilter avfilter_vf_scale = {
316     .name      = "scale",
317     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Scale the input video to width:height size and/or convert the image format."),
318
319     .init      = init,
320     .uninit    = uninit,
321
322     .query_formats = query_formats,
323
324     .priv_size = sizeof(ScaleContext),
325
326     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
327                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
328                                     .start_frame      = start_frame,
329                                     .draw_slice       = draw_slice,
330                                     .min_perms        = AV_PERM_READ, },
331                                   { .name = NULL}},
332     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
333                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
334                                     .config_props     = config_props, },
335                                   { .name = NULL}},
336 };