yadif: remove get_video_buffer, its redundant now
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_yadif.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2006-2011 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *               2010      James Darnley <james.darnley@gmail.com>
4  *
5  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18  */
19
20 #include "libavutil/avassert.h"
21 #include "libavutil/cpu.h"
22 #include "libavutil/common.h"
23 #include "libavutil/pixdesc.h"
24 #include "avfilter.h"
25 #include "formats.h"
26 #include "internal.h"
27 #include "video.h"
28 #include "yadif.h"
29
30 #undef NDEBUG
31 #include <assert.h>
32
33 #define CHECK(j)\
34     {   int score = FFABS(cur[mrefs-1+(j)] - cur[prefs-1-(j)])\
35                   + FFABS(cur[mrefs  +(j)] - cur[prefs  -(j)])\
36                   + FFABS(cur[mrefs+1+(j)] - cur[prefs+1-(j)]);\
37         if (score < spatial_score) {\
38             spatial_score= score;\
39             spatial_pred= (cur[mrefs  +(j)] + cur[prefs  -(j)])>>1;\
40
41 #define FILTER \
42     for (x = 0;  x < w; x++) { \
43         int c = cur[mrefs]; \
44         int d = (prev2[0] + next2[0])>>1; \
45         int e = cur[prefs]; \
46         int temporal_diff0 = FFABS(prev2[0] - next2[0]); \
47         int temporal_diff1 =(FFABS(prev[mrefs] - c) + FFABS(prev[prefs] - e) )>>1; \
48         int temporal_diff2 =(FFABS(next[mrefs] - c) + FFABS(next[prefs] - e) )>>1; \
49         int diff = FFMAX3(temporal_diff0>>1, temporal_diff1, temporal_diff2); \
50         int spatial_pred = (c+e)>>1; \
51         int spatial_score = FFABS(cur[mrefs-1] - cur[prefs-1]) + FFABS(c-e) \
52                           + FFABS(cur[mrefs+1] - cur[prefs+1]) - 1; \
53  \
54         CHECK(-1) CHECK(-2) }} }} \
55         CHECK( 1) CHECK( 2) }} }} \
56  \
57         if (mode < 2) { \
58             int b = (prev2[2*mrefs] + next2[2*mrefs])>>1; \
59             int f = (prev2[2*prefs] + next2[2*prefs])>>1; \
60             int max = FFMAX3(d-e, d-c, FFMIN(b-c, f-e)); \
61             int min = FFMIN3(d-e, d-c, FFMAX(b-c, f-e)); \
62  \
63             diff = FFMAX3(diff, min, -max); \
64         } \
65  \
66         if (spatial_pred > d + diff) \
67            spatial_pred = d + diff; \
68         else if (spatial_pred < d - diff) \
69            spatial_pred = d - diff; \
70  \
71         dst[0] = spatial_pred; \
72  \
73         dst++; \
74         cur++; \
75         prev++; \
76         next++; \
77         prev2++; \
78         next2++; \
79     }
80
81 static void filter_line_c(uint8_t *dst,
82                           uint8_t *prev, uint8_t *cur, uint8_t *next,
83                           int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
84 {
85     int x;
86     uint8_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
87     uint8_t *next2 = parity ? cur  : next;
88
89     FILTER
90 }
91
92 static void filter_line_c_16bit(uint16_t *dst,
93                                 uint16_t *prev, uint16_t *cur, uint16_t *next,
94                                 int w, int prefs, int mrefs, int parity, int mode)
95 {
96     int x;
97     uint16_t *prev2 = parity ? prev : cur ;
98     uint16_t *next2 = parity ? cur  : next;
99     mrefs /= 2;
100     prefs /= 2;
101
102     FILTER
103 }
104
105 static void filter(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *dstpic,
106                    int parity, int tff)
107 {
108     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
109     int y, i;
110
111     for (i = 0; i < yadif->csp->nb_components; i++) {
112         int w = dstpic->video->w;
113         int h = dstpic->video->h;
114         int refs = yadif->cur->linesize[i];
115         int absrefs = FFABS(refs);
116         int df = (yadif->csp->comp[i].depth_minus1 + 8) / 8;
117
118         if (i == 1 || i == 2) {
119         /* Why is this not part of the per-plane description thing? */
120             w >>= yadif->csp->log2_chroma_w;
121             h >>= yadif->csp->log2_chroma_h;
122         }
123
124         if(yadif->temp_line_size < absrefs) {
125             av_free(yadif->temp_line);
126             yadif->temp_line = av_mallocz(2*64 + 5*absrefs);
127             yadif->temp_line_size = absrefs;
128         }
129
130         for (y = 0; y < h; y++) {
131             if ((y ^ parity) & 1) {
132                 uint8_t *prev = &yadif->prev->data[i][y*refs];
133                 uint8_t *cur  = &yadif->cur ->data[i][y*refs];
134                 uint8_t *next = &yadif->next->data[i][y*refs];
135                 uint8_t *dst  = &dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]];
136                 int     mode  = y==1 || y+2==h ? 2 : yadif->mode;
137                 int     prefs = y+1<h ? refs : -refs;
138                 int     mrefs =     y ?-refs :  refs;
139
140                 if(y<=1 || y+2>=h) {
141                     int j;
142                     uint8_t *tmp = yadif->temp_line + 64 + 2*absrefs;
143                     if(mode<2)
144                         memcpy(tmp+2*mrefs, cur+2*mrefs, w*df);
145                     memcpy(tmp+mrefs, cur+mrefs, w*df);
146                     memcpy(tmp      , cur      , w*df);
147                     if(prefs != mrefs) {
148                         memcpy(tmp+prefs, cur+prefs, w*df);
149                         if(mode<2)
150                             memcpy(tmp+2*prefs, cur+2*prefs, w*df);
151                     }
152                     cur = tmp;
153                 }
154
155                 yadif->filter_line(dst, prev, cur, next, w, prefs, mrefs, parity ^ tff, mode);
156             } else {
157                 memcpy(&dstpic->data[i][y*dstpic->linesize[i]],
158                        &yadif->cur->data[i][y*refs], w*df);
159             }
160         }
161     }
162
163     emms_c();
164 }
165
166 static int return_frame(AVFilterContext *ctx, int is_second)
167 {
168     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
169     AVFilterLink *link= ctx->outputs[0];
170     int tff, ret;
171
172     if (yadif->parity == -1) {
173         tff = yadif->cur->video->interlaced ?
174             yadif->cur->video->top_field_first : 1;
175     } else {
176         tff = yadif->parity^1;
177     }
178
179     if (is_second) {
180         yadif->out = ff_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
181                                          AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
182         if (!yadif->out)
183             return AVERROR(ENOMEM);
184
185         avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
186         yadif->out->video->interlaced = 0;
187     }
188
189     if (!yadif->csp)
190         yadif->csp = &av_pix_fmt_descriptors[link->format];
191     if (yadif->csp->comp[0].depth_minus1 / 8 == 1)
192         yadif->filter_line = (void*)filter_line_c_16bit;
193
194     filter(ctx, yadif->out, tff ^ !is_second, tff);
195
196     if (is_second) {
197         int64_t cur_pts  = yadif->cur->pts;
198         int64_t next_pts = yadif->next->pts;
199
200         if (next_pts != AV_NOPTS_VALUE && cur_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
201             yadif->out->pts = cur_pts + next_pts;
202         } else {
203             yadif->out->pts = AV_NOPTS_VALUE;
204         }
205         ret = ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
206         if (ret < 0)
207             return ret;
208     }
209     if ((ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1)) < 0 ||
210         (ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
211         return ret;
212
213     yadif->frame_pending = (yadif->mode&1) && !is_second;
214     return 0;
215 }
216
217 static int start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
218 {
219     AVFilterContext *ctx = link->dst;
220     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
221
222     av_assert0(picref);
223
224     if (yadif->frame_pending)
225         return_frame(ctx, 1);
226
227     if (yadif->prev)
228         avfilter_unref_buffer(yadif->prev);
229     yadif->prev = yadif->cur;
230     yadif->cur  = yadif->next;
231     yadif->next = picref;
232     link->cur_buf = NULL;
233
234     if (!yadif->cur)
235         return 0;
236
237     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
238         yadif->out  = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ);
239         if (!yadif->out)
240             return AVERROR(ENOMEM);
241
242         avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
243         if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
244             yadif->out->pts *= 2;
245         return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
246     }
247
248     if (!yadif->prev &&
249         !(yadif->prev = avfilter_ref_buffer(yadif->cur, AV_PERM_READ)))
250         return AVERROR(ENOMEM);
251
252     yadif->out = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_PRESERVE |
253                                      AV_PERM_REUSE, link->w, link->h);
254     if (!yadif->out)
255         return AVERROR(ENOMEM);
256
257     avfilter_copy_buffer_ref_props(yadif->out, yadif->cur);
258     yadif->out->video->interlaced = 0;
259     if (yadif->out->pts != AV_NOPTS_VALUE)
260         yadif->out->pts *= 2;
261     return ff_start_frame(ctx->outputs[0], yadif->out);
262 }
263
264 static int end_frame(AVFilterLink *link)
265 {
266     AVFilterContext *ctx = link->dst;
267     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
268
269     if (!yadif->out)
270         return 0;
271
272     if (yadif->auto_enable && !yadif->cur->video->interlaced) {
273         int ret = ff_draw_slice(ctx->outputs[0], 0, link->h, 1);
274         if (ret >= 0)
275             ret = ff_end_frame(ctx->outputs[0]);
276         return ret;
277     }
278
279     return_frame(ctx, 0);
280     return 0;
281 }
282
283 static int request_frame(AVFilterLink *link)
284 {
285     AVFilterContext *ctx = link->src;
286     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
287
288     if (yadif->frame_pending) {
289         return_frame(ctx, 1);
290         return 0;
291     }
292
293     do {
294         int ret;
295
296         if (yadif->eof)
297             return AVERROR_EOF;
298
299         ret  = ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
300
301         if (ret == AVERROR_EOF && yadif->cur) {
302             AVFilterBufferRef *next = avfilter_ref_buffer(yadif->next, AV_PERM_READ);
303             if (!next)
304                 return AVERROR(ENOMEM);
305
306             next->pts = yadif->next->pts * 2 - yadif->cur->pts;
307
308             start_frame(link->src->inputs[0], next);
309             end_frame(link->src->inputs[0]);
310             yadif->eof = 1;
311         } else if (ret < 0) {
312             return ret;
313         }
314     } while (!yadif->cur);
315
316     return 0;
317 }
318
319 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
320 {
321     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
322     int ret, val;
323
324     if (yadif->frame_pending)
325         return 1;
326
327     val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
328     if (val <= 0)
329         return val;
330
331     if (val >= 1 && !yadif->next) { //FIXME change API to not requre this red tape
332         if ((ret = ff_request_frame(link->src->inputs[0])) < 0)
333             return ret;
334         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[0]);
335         if (val <= 0)
336             return val;
337     }
338     assert(yadif->next || !val);
339
340     if (yadif->auto_enable && yadif->next && !yadif->next->video->interlaced)
341         return val;
342
343     return val * ((yadif->mode&1)+1);
344 }
345
346 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
347 {
348     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
349
350     if (yadif->prev) avfilter_unref_bufferp(&yadif->prev);
351     if (yadif->cur ) avfilter_unref_bufferp(&yadif->cur );
352     if (yadif->next) avfilter_unref_bufferp(&yadif->next);
353     av_freep(&yadif->temp_line); yadif->temp_line_size = 0;
354 }
355
356 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
357 {
358     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
359         PIX_FMT_YUV420P,
360         PIX_FMT_YUV422P,
361         PIX_FMT_YUV444P,
362         PIX_FMT_YUV410P,
363         PIX_FMT_YUV411P,
364         PIX_FMT_GRAY8,
365         PIX_FMT_YUVJ420P,
366         PIX_FMT_YUVJ422P,
367         PIX_FMT_YUVJ444P,
368         AV_NE( PIX_FMT_GRAY16BE, PIX_FMT_GRAY16LE ),
369         PIX_FMT_YUV440P,
370         PIX_FMT_YUVJ440P,
371         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P10BE, PIX_FMT_YUV420P10LE ),
372         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P10BE, PIX_FMT_YUV422P10LE ),
373         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P10BE, PIX_FMT_YUV444P10LE ),
374         AV_NE( PIX_FMT_YUV420P16BE, PIX_FMT_YUV420P16LE ),
375         AV_NE( PIX_FMT_YUV422P16BE, PIX_FMT_YUV422P16LE ),
376         AV_NE( PIX_FMT_YUV444P16BE, PIX_FMT_YUV444P16LE ),
377         PIX_FMT_YUVA420P,
378         PIX_FMT_YUVA422P,
379         PIX_FMT_YUVA444P,
380         PIX_FMT_NONE
381     };
382
383     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
384
385     return 0;
386 }
387
388 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
389 {
390     YADIFContext *yadif = ctx->priv;
391
392     yadif->mode = 0;
393     yadif->parity = -1;
394     yadif->auto_enable = 0;
395     yadif->csp = NULL;
396
397     if (args) sscanf(args, "%d:%d:%d", &yadif->mode, &yadif->parity, &yadif->auto_enable);
398
399     yadif->filter_line = filter_line_c;
400
401     if (HAVE_MMX)
402         ff_yadif_init_x86(yadif);
403
404     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "mode:%d parity:%d auto_enable:%d\n", yadif->mode, yadif->parity, yadif->auto_enable);
405
406     return 0;
407 }
408
409 static int null_draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
410 {
411     return 0;
412 }
413
414 static int config_props(AVFilterLink *link)
415 {
416     YADIFContext *yadif = link->src->priv;
417
418     link->time_base.num = link->src->inputs[0]->time_base.num;
419     link->time_base.den = link->src->inputs[0]->time_base.den * 2;
420     link->w             = link->src->inputs[0]->w;
421     link->h             = link->src->inputs[0]->h;
422
423     if(yadif->mode&1)
424         link->frame_rate = av_mul_q(link->src->inputs[0]->frame_rate, (AVRational){2,1});
425
426     return 0;
427 }
428
429 AVFilter avfilter_vf_yadif = {
430     .name          = "yadif",
431     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Deinterlace the input image."),
432
433     .priv_size     = sizeof(YADIFContext),
434     .init          = init,
435     .uninit        = uninit,
436     .query_formats = query_formats,
437
438     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
439                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
440                                           .start_frame      = start_frame,
441                                           .draw_slice       = null_draw_slice,
442                                           .end_frame        = end_frame,
443                                           .rej_perms        = AV_PERM_REUSE2, },
444                                         { .name = NULL}},
445
446     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
447                                           .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
448                                           .poll_frame       = poll_frame,
449                                           .request_frame    = request_frame,
450                                           .config_props     = config_props, },
451                                         { .name = NULL}},
452 };