lavfi: add asetnsamples audio filter
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_super2xsai.c
1 /*
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3  * Copyright (c) 2002 A'rpi
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5  *
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7  *
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17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
19  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
20  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * Super 2xSaI video filter
26  * Ported from MPlayer libmpcodecs/vf_2xsai.c.
27  */
28
29 #include "libavutil/pixdesc.h"
30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
31 #include "avfilter.h"
32
33 typedef struct {
34     /* masks used for two pixels interpolation */
35     uint32_t hi_pixel_mask;
36     uint32_t lo_pixel_mask;
37
38     /* masks used for four pixels interpolation */
39     uint32_t q_hi_pixel_mask;
40     uint32_t q_lo_pixel_mask;
41
42     int bpp; ///< bytes per pixel, pixel stride for each (packed) pixel
43 } Super2xSaIContext;
44
45 #define GET_RESULT(A, B, C, D) ((A != C || A != D) - (B != C || B != D))
46
47 #define INTERPOLATE(A, B) (((A & hi_pixel_mask) >> 1) + ((B & hi_pixel_mask) >> 1) + (A & B & lo_pixel_mask))
48
49 #define Q_INTERPOLATE(A, B, C, D) ((A & q_hi_pixel_mask) >> 2) + ((B & q_hi_pixel_mask) >> 2) + ((C & q_hi_pixel_mask) >> 2) + ((D & q_hi_pixel_mask) >> 2) \
50     + ((((A & q_lo_pixel_mask) + (B & q_lo_pixel_mask) + (C & q_lo_pixel_mask) + (D & q_lo_pixel_mask)) >> 2) & q_lo_pixel_mask)
51
52 static void super2xsai(AVFilterContext *ctx,
53                        uint8_t *src, int src_linesize,
54                        uint8_t *dst, int dst_linesize,
55                        int width, int height)
56 {
57     Super2xSaIContext *sai = ctx->priv;
58     unsigned int x, y;
59     uint32_t color[4][4];
60     unsigned char *src_line[4];
61     const int bpp = sai->bpp;
62     const uint32_t hi_pixel_mask = sai->hi_pixel_mask;
63     const uint32_t lo_pixel_mask = sai->lo_pixel_mask;
64     const uint32_t q_hi_pixel_mask = sai->q_hi_pixel_mask;
65     const uint32_t q_lo_pixel_mask = sai->q_lo_pixel_mask;
66
67     /* Point to the first 4 lines, first line is duplicated */
68     src_line[0] = src;
69     src_line[1] = src;
70     src_line[2] = src + src_linesize*FFMIN(1, height-1);
71     src_line[3] = src + src_linesize*FFMIN(2, height-1);
72
73 #define READ_COLOR4(dst, src_line, off) dst = *((const uint32_t *)src_line + off)
74 #define READ_COLOR3(dst, src_line, off) dst = AV_RL24 (src_line + 3*off)
75 #define READ_COLOR2(dst, src_line, off) dst = *((const uint16_t *)src_line + off)
76
77     for (y = 0; y < height; y++) {
78         uint8_t *dst_line[2];
79
80         dst_line[0] = dst + dst_linesize*2*y;
81         dst_line[1] = dst + dst_linesize*(2*y+1);
82
83         switch (bpp) {
84         case 4:
85             READ_COLOR4(color[0][0], src_line[0], 0); color[0][1] = color[0][0]; READ_COLOR4(color[0][2], src_line[0], 1); READ_COLOR4(color[0][3], src_line[0], 2);
86             READ_COLOR4(color[1][0], src_line[1], 0); color[1][1] = color[1][0]; READ_COLOR4(color[1][2], src_line[1], 1); READ_COLOR4(color[1][3], src_line[1], 2);
87             READ_COLOR4(color[2][0], src_line[2], 0); color[2][1] = color[2][0]; READ_COLOR4(color[2][2], src_line[2], 1); READ_COLOR4(color[2][3], src_line[2], 2);
88             READ_COLOR4(color[3][0], src_line[3], 0); color[3][1] = color[3][0]; READ_COLOR4(color[3][2], src_line[3], 1); READ_COLOR4(color[3][3], src_line[3], 2);
89             break;
90         case 3:
91             READ_COLOR3(color[0][0], src_line[0], 0); color[0][1] = color[0][0]; READ_COLOR3(color[0][2], src_line[0], 1); READ_COLOR3(color[0][3], src_line[0], 2);
92             READ_COLOR3(color[1][0], src_line[1], 0); color[1][1] = color[1][0]; READ_COLOR3(color[1][2], src_line[1], 1); READ_COLOR3(color[1][3], src_line[1], 2);
93             READ_COLOR3(color[2][0], src_line[2], 0); color[2][1] = color[2][0]; READ_COLOR3(color[2][2], src_line[2], 1); READ_COLOR3(color[2][3], src_line[2], 2);
94             READ_COLOR3(color[3][0], src_line[3], 0); color[3][1] = color[3][0]; READ_COLOR3(color[3][2], src_line[3], 1); READ_COLOR3(color[3][3], src_line[3], 2);
95             break;
96         default:
97             READ_COLOR2(color[0][0], src_line[0], 0); color[0][1] = color[0][0]; READ_COLOR2(color[0][2], src_line[0], 1); READ_COLOR2(color[0][3], src_line[0], 2);
98             READ_COLOR2(color[1][0], src_line[1], 0); color[1][1] = color[1][0]; READ_COLOR2(color[1][2], src_line[1], 1); READ_COLOR2(color[1][3], src_line[1], 2);
99             READ_COLOR2(color[2][0], src_line[2], 0); color[2][1] = color[2][0]; READ_COLOR2(color[2][2], src_line[2], 1); READ_COLOR2(color[2][3], src_line[2], 2);
100             READ_COLOR2(color[3][0], src_line[3], 0); color[3][1] = color[3][0]; READ_COLOR2(color[3][2], src_line[3], 1); READ_COLOR2(color[3][3], src_line[3], 2);
101         }
102
103         for (x = 0; x < width; x++) {
104             uint32_t product1a, product1b, product2a, product2b;
105
106 //---------------------------------------  B0 B1 B2 B3    0  1  2  3
107 //                                         4  5* 6  S2 -> 4  5* 6  7
108 //                                         1  2  3  S1    8  9 10 11
109 //                                         A0 A1 A2 A3   12 13 14 15
110 //--------------------------------------
111             if (color[2][1] == color[1][2] && color[1][1] != color[2][2]) {
112                 product2b = color[2][1];
113                 product1b = product2b;
114             } else if (color[1][1] == color[2][2] && color[2][1] != color[1][2]) {
115                 product2b = color[1][1];
116                 product1b = product2b;
117             } else if (color[1][1] == color[2][2] && color[2][1] == color[1][2]) {
118                 int r = 0;
119
120                 r += GET_RESULT(color[1][2], color[1][1], color[1][0], color[3][1]);
121                 r += GET_RESULT(color[1][2], color[1][1], color[2][0], color[0][1]);
122                 r += GET_RESULT(color[1][2], color[1][1], color[3][2], color[2][3]);
123                 r += GET_RESULT(color[1][2], color[1][1], color[0][2], color[1][3]);
124
125                 if (r > 0)
126                     product1b = color[1][2];
127                 else if (r < 0)
128                     product1b = color[1][1];
129                 else
130                     product1b = INTERPOLATE(color[1][1], color[1][2]);
131
132                 product2b = product1b;
133             } else {
134                 if (color[1][2] == color[2][2] && color[2][2] == color[3][1] && color[2][1] != color[3][2] && color[2][2] != color[3][0])
135                     product2b = Q_INTERPOLATE(color[2][2], color[2][2], color[2][2], color[2][1]);
136                 else if (color[1][1] == color[2][1] && color[2][1] == color[3][2] && color[3][1] != color[2][2] && color[2][1] != color[3][3])
137                     product2b = Q_INTERPOLATE(color[2][1], color[2][1], color[2][1], color[2][2]);
138                 else
139                     product2b = INTERPOLATE(color[2][1], color[2][2]);
140
141                 if (color[1][2] == color[2][2] && color[1][2] == color[0][1] && color[1][1] != color[0][2] && color[1][2] != color[0][0])
142                     product1b = Q_INTERPOLATE(color[1][2], color[1][2], color[1][2], color[1][1]);
143                 else if (color[1][1] == color[2][1] && color[1][1] == color[0][2] && color[0][1] != color[1][2] && color[1][1] != color[0][3])
144                     product1b = Q_INTERPOLATE(color[1][2], color[1][1], color[1][1], color[1][1]);
145                 else
146                     product1b = INTERPOLATE(color[1][1], color[1][2]);
147             }
148
149             if (color[1][1] == color[2][2] && color[2][1] != color[1][2] && color[1][0] == color[1][1] && color[1][1] != color[3][2])
150                 product2a = INTERPOLATE(color[2][1], color[1][1]);
151             else if (color[1][1] == color[2][0] && color[1][2] == color[1][1] && color[1][0] != color[2][1] && color[1][1] != color[3][0])
152                 product2a = INTERPOLATE(color[2][1], color[1][1]);
153             else
154                 product2a = color[2][1];
155
156             if (color[2][1] == color[1][2] && color[1][1] != color[2][2] && color[2][0] == color[2][1] && color[2][1] != color[0][2])
157                 product1a = INTERPOLATE(color[2][1], color[1][1]);
158             else if (color[1][0] == color[2][1] && color[2][2] == color[2][1] && color[2][0] != color[1][1] && color[2][1] != color[0][0])
159                 product1a = INTERPOLATE(color[2][1], color[1][1]);
160             else
161                 product1a = color[1][1];
162
163             /* Set the calculated pixels */
164             switch (bpp) {
165             case 4:
166                 AV_WN32A(dst_line[0] + x * 8,     product1a);
167                 AV_WN32A(dst_line[0] + x * 8 + 4, product1b);
168                 AV_WN32A(dst_line[1] + x * 8,     product2a);
169                 AV_WN32A(dst_line[1] + x * 8 + 4, product2b);
170                 break;
171             case 3:
172                 AV_WL24(dst_line[0] + x * 6,     product1a);
173                 AV_WL24(dst_line[0] + x * 6 + 3, product1b);
174                 AV_WL24(dst_line[1] + x * 6,     product2a);
175                 AV_WL24(dst_line[1] + x * 6 + 3, product2b);
176                 break;
177             default: // bpp = 2
178                 AV_WN32A(dst_line[0] + x * 4, product1a | (product1b << 16));
179                 AV_WN32A(dst_line[1] + x * 4, product2a | (product2b << 16));
180             }
181
182             /* Move color matrix forward */
183             color[0][0] = color[0][1]; color[0][1] = color[0][2]; color[0][2] = color[0][3];
184             color[1][0] = color[1][1]; color[1][1] = color[1][2]; color[1][2] = color[1][3];
185             color[2][0] = color[2][1]; color[2][1] = color[2][2]; color[2][2] = color[2][3];
186             color[3][0] = color[3][1]; color[3][1] = color[3][2]; color[3][2] = color[3][3];
187
188             if (x < width - 3) {
189                 x += 3;
190                 switch (bpp) {
191                 case 4:
192                     READ_COLOR4(color[0][3], src_line[0], x);
193                     READ_COLOR4(color[1][3], src_line[1], x);
194                     READ_COLOR4(color[2][3], src_line[2], x);
195                     READ_COLOR4(color[3][3], src_line[3], x);
196                     break;
197                 case 3:
198                     READ_COLOR3(color[0][3], src_line[0], x);
199                     READ_COLOR3(color[1][3], src_line[1], x);
200                     READ_COLOR3(color[2][3], src_line[2], x);
201                     READ_COLOR3(color[3][3], src_line[3], x);
202                     break;
203                 default:        /* case 2 */
204                     READ_COLOR2(color[0][3], src_line[0], x);
205                     READ_COLOR2(color[1][3], src_line[1], x);
206                     READ_COLOR2(color[2][3], src_line[2], x);
207                     READ_COLOR2(color[3][3], src_line[3], x);
208                 }
209                 x -= 3;
210             }
211         }
212
213         /* We're done with one line, so we shift the source lines up */
214         src_line[0] = src_line[1];
215         src_line[1] = src_line[2];
216         src_line[2] = src_line[3];
217
218         /* Read next line */
219         src_line[3] = src_line[2];
220         if (y < height - 3)
221             src_line[3] += src_linesize;
222     } // y loop
223 }
224
225 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
226 {
227     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
228         PIX_FMT_RGBA, PIX_FMT_BGRA, PIX_FMT_ARGB, PIX_FMT_ABGR,
229         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_BGR24,
230         PIX_FMT_RGB565, PIX_FMT_BGR565, PIX_FMT_RGB555, PIX_FMT_BGR555,
231         PIX_FMT_NONE
232     };
233
234     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
235     return 0;
236 }
237
238 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
239 {
240     Super2xSaIContext *sai = inlink->dst->priv;
241
242     sai->hi_pixel_mask   = 0xFEFEFEFE;
243     sai->lo_pixel_mask   = 0x01010101;
244     sai->q_hi_pixel_mask = 0xFCFCFCFC;
245     sai->q_lo_pixel_mask = 0x03030303;
246     sai->bpp  = 4;
247
248     switch (inlink->format) {
249     case PIX_FMT_RGB24:
250     case PIX_FMT_BGR24:
251         sai->bpp = 3;
252         break;
253
254     case PIX_FMT_RGB565:
255     case PIX_FMT_BGR565:
256         sai->hi_pixel_mask   = 0xF7DEF7DE;
257         sai->lo_pixel_mask   = 0x08210821;
258         sai->q_hi_pixel_mask = 0xE79CE79C;
259         sai->q_lo_pixel_mask = 0x18631863;
260         sai->bpp = 2;
261         break;
262
263     case PIX_FMT_BGR555:
264     case PIX_FMT_RGB555:
265         sai->hi_pixel_mask   = 0x7BDE7BDE;
266         sai->lo_pixel_mask   = 0x04210421;
267         sai->q_hi_pixel_mask = 0x739C739C;
268         sai->q_lo_pixel_mask = 0x0C630C63;
269         sai->bpp = 2;
270         break;
271     }
272
273     return 0;
274 }
275
276 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
277 {
278     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
279
280     outlink->w = inlink->w*2;
281     outlink->h = inlink->h*2;
282
283     av_log(inlink->dst, AV_LOG_INFO, "fmt:%s size:%dx%d -> size:%dx%d\n",
284            av_get_pix_fmt_name(inlink->format),
285            inlink->w, inlink->h, outlink->w, outlink->h);
286
287     return 0;
288 }
289
290 static void null_draw_slice(AVFilterLink *inlink, int y, int h, int slice_dir) { }
291
292 static void end_frame(AVFilterLink *inlink)
293 {
294     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
295     AVFilterBufferRef  *inpicref =  inlink->cur_buf;
296     AVFilterBufferRef *outpicref = outlink->out_buf;
297
298     super2xsai(inlink->dst, inpicref->data[0], inpicref->linesize[0],
299                outpicref->data[0], outpicref->linesize[0],
300                inlink->w, inlink->h);
301
302     avfilter_unref_buffer(inpicref);
303     avfilter_draw_slice(outlink, 0, outlink->h, 1);
304     avfilter_end_frame(outlink);
305     avfilter_unref_buffer(outpicref);
306 }
307
308 AVFilter avfilter_vf_super2xsai = {
309     .name        = "super2xsai",
310     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Scale the input by 2x using the Super2xSaI pixel art algorithm."),
311     .priv_size   = sizeof(Super2xSaIContext),
312     .query_formats = query_formats,
313
314     .inputs = (const AVFilterPad[]) {
315         { .name             = "default",
316           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
317           .config_props     = config_input,
318           .draw_slice       = null_draw_slice,
319           .end_frame        = end_frame,
320           .min_perms        = AV_PERM_READ },
321         { .name = NULL }
322     },
323     .outputs = (const AVFilterPad[]) {
324         { .name             = "default",
325           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
326           .config_props     = config_output },
327         { .name = NULL }
328     },
329 };