avfilter/vf_ssim: fix temp size calculation
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_threshold.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 /**
22  * @file
23  * threshold video filter
24  */
25
26 #include "libavutil/imgutils.h"
27 #include "libavutil/internal.h"
28 #include "libavutil/opt.h"
29 #include "libavutil/pixdesc.h"
30 #include "avfilter.h"
31 #include "framesync2.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "video.h"
34
35 typedef struct ThresholdContext {
36     const AVClass *class;
37
38     int planes;
39     int bpc;
40
41     int nb_planes;
42     int width[4], height[4];
43
44     void (*threshold)(const uint8_t *in, const uint8_t *threshold,
45                       const uint8_t *min, const uint8_t *max,
46                       uint8_t *out,
47                       ptrdiff_t ilinesize, ptrdiff_t tlinesize,
48                       ptrdiff_t flinesize, ptrdiff_t slinesize,
49                       ptrdiff_t olinesize,
50                       int w, int h);
51
52     AVFrame *frames[4];
53     FFFrameSync fs;
54 } ThresholdContext;
55
56 #define OFFSET(x) offsetof(ThresholdContext, x)
57 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
58
59 static const AVOption threshold_options[] = {
60     { "planes", "set planes to filter", OFFSET(planes), AV_OPT_TYPE_INT,  {.i64=15}, 0, 15, FLAGS},
61     { NULL }
62 };
63
64 AVFILTER_DEFINE_CLASS(threshold);
65
66 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
67 {
68     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
69         AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
70         AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
71         AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
72         AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
73         AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
74         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
75         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
76         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
77         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
78         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
79         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
80         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
81         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
82         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
83         AV_PIX_FMT_GRAY8,  AV_PIX_FMT_GRAY10,
84         AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY16,
85         AV_PIX_FMT_NONE
86     };
87
88     return ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
89 }
90
91 static int process_frame(FFFrameSync *fs)
92 {
93     AVFilterContext *ctx = fs->parent;
94     ThresholdContext *s = fs->opaque;
95     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
96     AVFrame *out, *in, *threshold, *min, *max;
97     int ret;
98
99     if ((ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 0, &in,        0)) < 0 ||
100         (ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 1, &threshold, 0)) < 0 ||
101         (ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 2, &min,       0)) < 0 ||
102         (ret = ff_framesync2_get_frame(&s->fs, 3, &max,       0)) < 0)
103         return ret;
104
105     if (ctx->is_disabled) {
106         out = av_frame_clone(in);
107         if (!out)
108             return AVERROR(ENOMEM);
109     } else {
110         int p;
111
112         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
113         if (!out)
114             return AVERROR(ENOMEM);
115         av_frame_copy_props(out, in);
116
117         for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
118             if (!(s->planes & (1 << p))) {
119                 av_image_copy_plane(out->data[p], out->linesize[p],
120                                     in->data[p], in->linesize[p],
121                                     s->width[p] * s->bpc,
122                                     s->height[p]);
123                 continue;
124             }
125             s->threshold(in->data[p], threshold->data[p],
126                          min->data[p], max->data[p],
127                          out->data[p],
128                          in->linesize[p], threshold->linesize[p],
129                          min->linesize[p], max->linesize[p],
130                          out->linesize[p],
131                          s->width[p], s->height[p]);
132         }
133     }
134
135     out->pts = av_rescale_q(s->fs.pts, s->fs.time_base, outlink->time_base);
136
137     return ff_filter_frame(outlink, out);
138 }
139
140 static void threshold8(const uint8_t *in, const uint8_t *threshold,
141                        const uint8_t *min, const uint8_t *max,
142                        uint8_t *out,
143                        ptrdiff_t ilinesize, ptrdiff_t tlinesize,
144                        ptrdiff_t flinesize, ptrdiff_t slinesize,
145                        ptrdiff_t olinesize,
146                        int w, int h)
147 {
148     int x, y;
149
150     for (y = 0; y < h; y++) {
151         for (x = 0; x < w; x++) {
152             out[x] = in[x] < threshold[x] ? min[x] : max[x];
153         }
154
155         in        += ilinesize;
156         threshold += tlinesize;
157         min       += flinesize;
158         max       += flinesize;
159         out       += olinesize;
160     }
161 }
162
163 static void threshold16(const uint8_t *iin, const uint8_t *tthreshold,
164                         const uint8_t *ffirst, const uint8_t *ssecond,
165                         uint8_t *oout,
166                         ptrdiff_t ilinesize, ptrdiff_t tlinesize,
167                         ptrdiff_t flinesize, ptrdiff_t slinesize,
168                         ptrdiff_t olinesize,
169                         int w, int h)
170 {
171     const uint16_t *in = (const uint16_t *)iin;
172     const uint16_t *threshold = (const uint16_t *)tthreshold;
173     const uint16_t *min = (const uint16_t *)ffirst;
174     const uint16_t *max = (const uint16_t *)ssecond;
175     uint16_t *out = (uint16_t *)oout;
176     int x, y;
177
178     for (y = 0; y < h; y++) {
179         for (x = 0; x < w; x++) {
180             out[x] = in[x] < threshold[x] ? min[x] : max[x];
181         }
182
183         in        += ilinesize / 2;
184         threshold += tlinesize / 2;
185         min       += flinesize / 2;
186         max       += flinesize / 2;
187         out       += olinesize / 2;
188     }
189 }
190
191 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
192 {
193     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
194     ThresholdContext *s = ctx->priv;
195     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
196     int vsub, hsub;
197
198     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
199
200     hsub = desc->log2_chroma_w;
201     vsub = desc->log2_chroma_h;
202     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
203     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
204     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
205     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
206
207     if (desc->comp[0].depth == 8) {
208         s->threshold = threshold8;
209         s->bpc = 1;
210     } else {
211         s->threshold = threshold16;
212         s->bpc = 2;
213     }
214
215     return 0;
216 }
217
218 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
219 {
220     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
221     ThresholdContext *s = ctx->priv;
222     AVFilterLink *base = ctx->inputs[0];
223     AVFilterLink *threshold = ctx->inputs[1];
224     AVFilterLink *min = ctx->inputs[2];
225     AVFilterLink *max = ctx->inputs[3];
226     FFFrameSyncIn *in;
227     int ret;
228
229     if (base->format != threshold->format ||
230         base->format != min->format ||
231         base->format != max->format) {
232         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "inputs must be of same pixel format\n");
233         return AVERROR(EINVAL);
234     }
235     if (base->w                       != threshold->w ||
236         base->h                       != threshold->h ||
237         base->w                       != min->w ||
238         base->h                       != min->h ||
239         base->w                       != max->w ||
240         base->h                       != max->h) {
241         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "First input link %s parameters "
242                "(size %dx%d) do not match the corresponding "
243                "second input link %s parameters (%dx%d) "
244                "and/or third input link %s parameters (%dx%d) "
245                "and/or fourth input link %s parameters (%dx%d)\n",
246                ctx->input_pads[0].name, base->w, base->h,
247                ctx->input_pads[1].name, threshold->w, threshold->h,
248                ctx->input_pads[2].name, min->w, min->h,
249                ctx->input_pads[3].name, max->w, max->h);
250         return AVERROR(EINVAL);
251     }
252
253     outlink->w = base->w;
254     outlink->h = base->h;
255     outlink->time_base = base->time_base;
256     outlink->sample_aspect_ratio = base->sample_aspect_ratio;
257     outlink->frame_rate = base->frame_rate;
258
259     if ((ret = ff_framesync2_init(&s->fs, ctx, 4)) < 0)
260         return ret;
261
262     in = s->fs.in;
263     in[0].time_base = base->time_base;
264     in[1].time_base = threshold->time_base;
265     in[2].time_base = min->time_base;
266     in[3].time_base = max->time_base;
267     in[0].sync   = 1;
268     in[0].before = EXT_STOP;
269     in[0].after  = EXT_STOP;
270     in[1].sync   = 1;
271     in[1].before = EXT_STOP;
272     in[1].after  = EXT_STOP;
273     in[2].sync   = 1;
274     in[2].before = EXT_STOP;
275     in[2].after  = EXT_STOP;
276     in[3].sync   = 1;
277     in[3].before = EXT_STOP;
278     in[3].after  = EXT_STOP;
279     s->fs.opaque   = s;
280     s->fs.on_event = process_frame;
281
282     return ff_framesync2_configure(&s->fs);
283 }
284
285 static int activate(AVFilterContext *ctx)
286 {
287     ThresholdContext *s = ctx->priv;
288     return ff_framesync2_activate(&s->fs);
289 }
290
291 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
292 {
293     ThresholdContext *s = ctx->priv;
294
295     ff_framesync2_uninit(&s->fs);
296 }
297
298 static const AVFilterPad inputs[] = {
299     {
300         .name         = "default",
301         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
302         .config_props = config_input,
303     },
304     {
305         .name         = "threshold",
306         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
307     },
308     {
309         .name         = "min",
310         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
311     },
312     {
313         .name         = "max",
314         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
315     },
316     { NULL }
317 };
318
319 static const AVFilterPad outputs[] = {
320     {
321         .name          = "default",
322         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
323         .config_props  = config_output,
324     },
325     { NULL }
326 };
327
328 AVFilter ff_vf_threshold = {
329     .name          = "threshold",
330     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Threshold first video stream using other video streams."),
331     .priv_size     = sizeof(ThresholdContext),
332     .priv_class    = &threshold_class,
333     .uninit        = uninit,
334     .query_formats = query_formats,
335     .activate      = activate,
336     .inputs        = inputs,
337     .outputs       = outputs,
338     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL,
339 };