lavfi/transpose: support slice threading
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_transpose.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Stefano Sabatini
3  * Copyright (c) 2008 Vitor Sessak
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  * transposition filter
25  * Based on MPlayer libmpcodecs/vf_rotate.c.
26  */
27
28 #include <stdio.h>
29
30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "libavutil/pixdesc.h"
33 #include "libavutil/imgutils.h"
34 #include "libavutil/internal.h"
35 #include "libavutil/opt.h"
36 #include "avfilter.h"
37 #include "formats.h"
38 #include "internal.h"
39 #include "video.h"
40
41 typedef enum {
42     TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE,
43     TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE,
44     TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT,
45 } PassthroughType;
46
47 enum TransposeDir {
48     TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP,
49     TRANSPOSE_CLOCK,
50     TRANSPOSE_CCLOCK,
51     TRANSPOSE_CLOCK_FLIP,
52 };
53
54 typedef struct {
55     const AVClass *class;
56     int hsub, vsub;
57     int pixsteps[4];
58
59     PassthroughType passthrough; ///< landscape passthrough mode enabled
60     enum TransposeDir dir;
61 } TransContext;
62
63 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
64 {
65     AVFilterFormats *pix_fmts = NULL;
66     int fmt;
67
68     for (fmt = 0; fmt < AV_PIX_FMT_NB; fmt++) {
69         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(fmt);
70         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
71               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL ||
72               desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BITSTREAM ||
73               desc->log2_chroma_w != desc->log2_chroma_h))
74             ff_add_format(&pix_fmts, fmt);
75     }
76
77
78     ff_set_common_formats(ctx, pix_fmts);
79     return 0;
80 }
81
82 static int config_props_output(AVFilterLink *outlink)
83 {
84     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
85     TransContext *trans = ctx->priv;
86     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
87     const AVPixFmtDescriptor *desc_out = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
88     const AVPixFmtDescriptor *desc_in  = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
89
90     if (trans->dir&4) {
91         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
92                "dir values greater than 3 are deprecated, use the passthrough option instead\n");
93         trans->dir &= 3;
94         trans->passthrough = TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE;
95     }
96
97     if ((inlink->w >= inlink->h && trans->passthrough == TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE) ||
98         (inlink->w <= inlink->h && trans->passthrough == TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT)) {
99         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
100                "w:%d h:%d -> w:%d h:%d (passthrough mode)\n",
101                inlink->w, inlink->h, inlink->w, inlink->h);
102         return 0;
103     } else {
104         trans->passthrough = TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE;
105     }
106
107     trans->hsub = desc_in->log2_chroma_w;
108     trans->vsub = desc_in->log2_chroma_h;
109
110     av_image_fill_max_pixsteps(trans->pixsteps, NULL, desc_out);
111
112     outlink->w = inlink->h;
113     outlink->h = inlink->w;
114
115     if (inlink->sample_aspect_ratio.num){
116         outlink->sample_aspect_ratio = av_div_q((AVRational){1,1}, inlink->sample_aspect_ratio);
117     } else
118         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
119
120     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "w:%d h:%d dir:%d -> w:%d h:%d rotation:%s vflip:%d\n",
121            inlink->w, inlink->h, trans->dir, outlink->w, outlink->h,
122            trans->dir == 1 || trans->dir == 3 ? "clockwise" : "counterclockwise",
123            trans->dir == 0 || trans->dir == 3);
124     return 0;
125 }
126
127 static AVFrame *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int w, int h)
128 {
129     TransContext *trans = inlink->dst->priv;
130
131     return trans->passthrough ?
132         ff_null_get_video_buffer   (inlink, w, h) :
133         ff_default_get_video_buffer(inlink, w, h);
134 }
135
136 typedef struct ThreadData {
137     AVFrame *in, *out;
138 } ThreadData;
139
140 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
141                         int nb_jobs)
142 {
143     TransContext *trans = ctx->priv;
144     ThreadData *td = arg;
145     AVFrame *out = td->out;
146     AVFrame *in = td->in;
147     int plane;
148
149     for (plane = 0; out->data[plane]; plane++) {
150         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? trans->hsub : 0;
151         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? trans->vsub : 0;
152         int pixstep = trans->pixsteps[plane];
153         int inh  = in->height  >> vsub;
154         int outw = FF_CEIL_RSHIFT(out->width,  hsub);
155         int outh = FF_CEIL_RSHIFT(out->height, vsub);
156         int start = (outh *  jobnr   ) / nb_jobs;
157         int end   = (outh * (jobnr+1)) / nb_jobs;
158         uint8_t *dst, *src;
159         int dstlinesize, srclinesize;
160         int x, y;
161
162         dstlinesize = out->linesize[plane];
163         dst = out->data[plane] + start * dstlinesize;
164         src = in->data[plane];
165         srclinesize = in->linesize[plane];
166
167         if (trans->dir&1) {
168             src +=  in->linesize[plane] * (inh-1);
169             srclinesize *= -1;
170         }
171
172         if (trans->dir&2) {
173             dst = out->data[plane] + dstlinesize * (outh-start-1);
174             dstlinesize *= -1;
175         }
176
177         for (y = start; y < end; y++) {
178             switch (pixstep) {
179             case 1:
180                 for (x = 0; x < outw; x++)
181                     dst[x] = src[x*srclinesize + y];
182                 break;
183             case 2:
184                 for (x = 0; x < outw; x++)
185                     *((uint16_t *)(dst + 2*x)) = *((uint16_t *)(src + x*srclinesize + y*2));
186                 break;
187             case 3:
188                 for (x = 0; x < outw; x++) {
189                     int32_t v = AV_RB24(src + x*srclinesize + y*3);
190                     AV_WB24(dst + 3*x, v);
191                 }
192                 break;
193             case 4:
194                 for (x = 0; x < outw; x++)
195                     *((uint32_t *)(dst + 4*x)) = *((uint32_t *)(src + x*srclinesize + y*4));
196                 break;
197             case 6:
198                 for (x = 0; x < outw; x++) {
199                     int64_t v = AV_RB48(src + x*srclinesize + y*6);
200                     AV_WB48(dst + 6*x, v);
201                 }
202                 break;
203             case 8:
204                 for (x = 0; x < outw; x++)
205                     *((uint64_t *)(dst + 8*x)) = *((uint64_t *)(src + x*srclinesize + y*8));
206                 break;
207             }
208             dst += dstlinesize;
209         }
210     }
211
212     return 0;
213 }
214
215 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
216 {
217     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
218     TransContext *trans = ctx->priv;
219     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
220     ThreadData td;
221     AVFrame *out;
222
223     if (trans->passthrough)
224         return ff_filter_frame(outlink, in);
225
226     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
227     if (!out) {
228         av_frame_free(&in);
229         return AVERROR(ENOMEM);
230     }
231
232     out->pts = in->pts;
233
234     if (in->sample_aspect_ratio.num == 0) {
235         out->sample_aspect_ratio = in->sample_aspect_ratio;
236     } else {
237         out->sample_aspect_ratio.num = in->sample_aspect_ratio.den;
238         out->sample_aspect_ratio.den = in->sample_aspect_ratio.num;
239     }
240
241     td.in = in, td.out = out;
242     ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, ctx->graph->nb_threads));
243     av_frame_free(&in);
244     return ff_filter_frame(outlink, out);
245 }
246
247 #define OFFSET(x) offsetof(TransContext, x)
248 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
249
250 static const AVOption transpose_options[] = {
251     { "dir", "set transpose direction", OFFSET(dir), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP }, 0, 7, FLAGS, "dir" },
252         { "cclock_flip", "rotate counter-clockwise with vertical flip", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK_FLIP }, .unit = "dir" },
253         { "clock",       "rotate clockwise",                            0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CLOCK       }, .unit = "dir" },
254         { "cclock",      "rotate counter-clockwise",                    0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CCLOCK      }, .unit = "dir" },
255         { "clock_flip",  "rotate clockwise with vertical flip",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = TRANSPOSE_CLOCK_FLIP  }, .unit = "dir" },
256
257     { "passthrough", "do not apply transposition if the input matches the specified geometry",
258       OFFSET(passthrough), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE},  0, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
259         { "none",      "always apply transposition",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_NONE},      INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
260         { "portrait",  "preserve portrait geometry",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_PORTRAIT},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
261         { "landscape", "preserve landscape geometry",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TRANSPOSE_PT_TYPE_LANDSCAPE}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "passthrough" },
262
263     { NULL },
264 };
265
266 AVFILTER_DEFINE_CLASS(transpose);
267
268 static const AVFilterPad avfilter_vf_transpose_inputs[] = {
269     {
270         .name        = "default",
271         .type        = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
272         .get_video_buffer= get_video_buffer,
273         .filter_frame = filter_frame,
274     },
275     { NULL }
276 };
277
278 static const AVFilterPad avfilter_vf_transpose_outputs[] = {
279     {
280         .name         = "default",
281         .config_props = config_props_output,
282         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
283     },
284     { NULL }
285 };
286
287 AVFilter avfilter_vf_transpose = {
288     .name      = "transpose",
289     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Transpose input video."),
290
291     .priv_size = sizeof(TransContext),
292     .priv_class = &transpose_class,
293
294     .query_formats = query_formats,
295
296     .inputs    = avfilter_vf_transpose_inputs,
297     .outputs   = avfilter_vf_transpose_outputs,
298     .flags     = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
299 };