lavfi/dynaudnorm: rename pow2 to pow_2
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_zscale.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 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  * zscale video filter using z.lib library
24  */
25
26 #include <float.h>
27 #include <stdio.h>
28 #include <string.h>
29
30 #include <zimg.h>
31
32 #include "avfilter.h"
33 #include "formats.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "video.h"
36 #include "libavutil/avstring.h"
37 #include "libavutil/eval.h"
38 #include "libavutil/internal.h"
39 #include "libavutil/mathematics.h"
40 #include "libavutil/opt.h"
41 #include "libavutil/parseutils.h"
42 #include "libavutil/pixdesc.h"
43 #include "libavutil/imgutils.h"
44 #include "libavutil/avassert.h"
45
46 static const char *const var_names[] = {
47     "in_w",   "iw",
48     "in_h",   "ih",
49     "out_w",  "ow",
50     "out_h",  "oh",
51     "a",
52     "sar",
53     "dar",
54     "hsub",
55     "vsub",
56     "ohsub",
57     "ovsub",
58     NULL
59 };
60
61 enum var_name {
62     VAR_IN_W,   VAR_IW,
63     VAR_IN_H,   VAR_IH,
64     VAR_OUT_W,  VAR_OW,
65     VAR_OUT_H,  VAR_OH,
66     VAR_A,
67     VAR_SAR,
68     VAR_DAR,
69     VAR_HSUB,
70     VAR_VSUB,
71     VAR_OHSUB,
72     VAR_OVSUB,
73     VARS_NB
74 };
75
76 typedef struct ZScaleContext {
77     const AVClass *class;
78
79     /**
80      * New dimensions. Special values are:
81      *   0 = original width/height
82      *  -1 = keep original aspect
83      *  -N = try to keep aspect but make sure it is divisible by N
84      */
85     int w, h;
86     int dither;
87     int filter;
88     int colorspace;
89     int trc;
90     int primaries;
91     int range;
92     int chromal;
93     int colorspace_in;
94     int trc_in;
95     int primaries_in;
96     int range_in;
97     int chromal_in;
98     char *size_str;
99     double nominal_peak_luminance;
100     int approximate_gamma;
101
102     char *w_expr;               ///< width  expression string
103     char *h_expr;               ///< height expression string
104
105     int out_h_chr_pos;
106     int out_v_chr_pos;
107     int in_h_chr_pos;
108     int in_v_chr_pos;
109
110     int force_original_aspect_ratio;
111
112     void *tmp;
113     size_t tmp_size;
114
115     zimg_image_format src_format, dst_format;
116     zimg_image_format alpha_src_format, alpha_dst_format;
117     zimg_graph_builder_params alpha_params, params;
118     zimg_filter_graph *alpha_graph, *graph;
119
120     enum AVColorSpace in_colorspace, out_colorspace;
121     enum AVColorTransferCharacteristic in_trc, out_trc;
122     enum AVColorPrimaries in_primaries, out_primaries;
123     enum AVColorRange in_range, out_range;
124     enum AVChromaLocation in_chromal, out_chromal;
125 } ZScaleContext;
126
127 static av_cold int init_dict(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **opts)
128 {
129     ZScaleContext *s = ctx->priv;
130     int ret;
131
132     if (s->size_str && (s->w_expr || s->h_expr)) {
133         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
134                "Size and width/height expressions cannot be set at the same time.\n");
135             return AVERROR(EINVAL);
136     }
137
138     if (s->w_expr && !s->h_expr)
139         FFSWAP(char *, s->w_expr, s->size_str);
140
141     if (s->size_str) {
142         char buf[32];
143         if ((ret = av_parse_video_size(&s->w, &s->h, s->size_str)) < 0) {
144             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
145                    "Invalid size '%s'\n", s->size_str);
146             return ret;
147         }
148         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", s->w);
149         av_opt_set(s, "w", buf, 0);
150         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", s->h);
151         av_opt_set(s, "h", buf, 0);
152     }
153     if (!s->w_expr)
154         av_opt_set(s, "w", "iw", 0);
155     if (!s->h_expr)
156         av_opt_set(s, "h", "ih", 0);
157
158     return 0;
159 }
160
161 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
162 {
163     static const enum AVPixelFormat pixel_fmts[] = {
164         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
165         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
166         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
167         AV_PIX_FMT_YUVJ420P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
168         AV_PIX_FMT_YUVJ440P, AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
169         AV_PIX_FMT_YUVJ411P,
170         AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
171         AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
172         AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12,
173         AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
174         AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
175         AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,
176         AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
177         AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
178         AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
179         AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
180         AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
181         AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
182         AV_PIX_FMT_NONE
183     };
184     int ret;
185
186     ret = ff_formats_ref(ff_make_format_list(pixel_fmts), &ctx->inputs[0]->out_formats);
187     if (ret < 0)
188         return ret;
189     return ff_formats_ref(ff_make_format_list(pixel_fmts), &ctx->outputs[0]->in_formats);
190 }
191
192 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
193 {
194     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
195     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
196     ZScaleContext *s = ctx->priv;
197     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
198     const AVPixFmtDescriptor *out_desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
199     int64_t w, h;
200     double var_values[VARS_NB], res;
201     char *expr;
202     int ret;
203     int factor_w, factor_h;
204
205     var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
206     var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
207     var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
208     var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
209     var_values[VAR_A]     = (double) inlink->w / inlink->h;
210     var_values[VAR_SAR]   = inlink->sample_aspect_ratio.num ?
211         (double) inlink->sample_aspect_ratio.num / inlink->sample_aspect_ratio.den : 1;
212     var_values[VAR_DAR]   = var_values[VAR_A] * var_values[VAR_SAR];
213     var_values[VAR_HSUB]  = 1 << desc->log2_chroma_w;
214     var_values[VAR_VSUB]  = 1 << desc->log2_chroma_h;
215     var_values[VAR_OHSUB] = 1 << out_desc->log2_chroma_w;
216     var_values[VAR_OVSUB] = 1 << out_desc->log2_chroma_h;
217
218     /* evaluate width and height */
219     av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = s->w_expr),
220                            var_names, var_values,
221                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
222     s->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
223     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = s->h_expr),
224                                       var_names, var_values,
225                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
226         goto fail;
227     s->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
228     /* evaluate again the width, as it may depend on the output height */
229     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = s->w_expr),
230                                       var_names, var_values,
231                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
232         goto fail;
233     s->w = res;
234
235     w = s->w;
236     h = s->h;
237
238     /* Check if it is requested that the result has to be divisible by a some
239      * factor (w or h = -n with n being the factor). */
240     factor_w = 1;
241     factor_h = 1;
242     if (w < -1) {
243         factor_w = -w;
244     }
245     if (h < -1) {
246         factor_h = -h;
247     }
248
249     if (w < 0 && h < 0)
250         s->w = s->h = 0;
251
252     if (!(w = s->w))
253         w = inlink->w;
254     if (!(h = s->h))
255         h = inlink->h;
256
257     /* Make sure that the result is divisible by the factor we determined
258      * earlier. If no factor was set, it is nothing will happen as the default
259      * factor is 1 */
260     if (w < 0)
261         w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h * factor_w) * factor_w;
262     if (h < 0)
263         h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w * factor_h) * factor_h;
264
265     /* Note that force_original_aspect_ratio may overwrite the previous set
266      * dimensions so that it is not divisible by the set factors anymore. */
267     if (s->force_original_aspect_ratio) {
268         int tmp_w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h);
269         int tmp_h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w);
270
271         if (s->force_original_aspect_ratio == 1) {
272              w = FFMIN(tmp_w, w);
273              h = FFMIN(tmp_h, h);
274         } else {
275              w = FFMAX(tmp_w, w);
276              h = FFMAX(tmp_h, h);
277         }
278     }
279
280     if (w > INT_MAX || h > INT_MAX ||
281         (h * inlink->w) > INT_MAX  ||
282         (w * inlink->h) > INT_MAX)
283         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
284
285     outlink->w = w;
286     outlink->h = h;
287
288     if (inlink->w == outlink->w &&
289         inlink->h == outlink->h &&
290         inlink->format == outlink->format)
291         ;
292     else {
293     }
294
295     if (inlink->sample_aspect_ratio.num){
296         outlink->sample_aspect_ratio = av_mul_q((AVRational){outlink->h * inlink->w, outlink->w * inlink->h}, inlink->sample_aspect_ratio);
297     } else
298         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
299
300     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "w:%d h:%d fmt:%s sar:%d/%d -> w:%d h:%d fmt:%s sar:%d/%d\n",
301            inlink ->w, inlink ->h, av_get_pix_fmt_name( inlink->format),
302            inlink->sample_aspect_ratio.num, inlink->sample_aspect_ratio.den,
303            outlink->w, outlink->h, av_get_pix_fmt_name(outlink->format),
304            outlink->sample_aspect_ratio.num, outlink->sample_aspect_ratio.den);
305     return 0;
306
307 fail:
308     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
309            "Error when evaluating the expression '%s'.\n"
310            "Maybe the expression for out_w:'%s' or for out_h:'%s' is self-referencing.\n",
311            expr, s->w_expr, s->h_expr);
312     return ret;
313 }
314
315 static int print_zimg_error(AVFilterContext *ctx)
316 {
317     char err_msg[1024];
318     int err_code = zimg_get_last_error(err_msg, sizeof(err_msg));
319
320     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "code %d: %s\n", err_code, err_msg);
321
322     return err_code;
323 }
324
325 static int convert_chroma_location(enum AVChromaLocation chroma_location)
326 {
327     switch (chroma_location) {
328     case AVCHROMA_LOC_UNSPECIFIED:
329     case AVCHROMA_LOC_LEFT:
330         return ZIMG_CHROMA_LEFT;
331     case AVCHROMA_LOC_CENTER:
332         return ZIMG_CHROMA_CENTER;
333     case AVCHROMA_LOC_TOPLEFT:
334         return ZIMG_CHROMA_TOP_LEFT;
335     case AVCHROMA_LOC_TOP:
336         return ZIMG_CHROMA_TOP;
337     case AVCHROMA_LOC_BOTTOMLEFT:
338         return ZIMG_CHROMA_BOTTOM_LEFT;
339     case AVCHROMA_LOC_BOTTOM:
340         return ZIMG_CHROMA_BOTTOM;
341     }
342     return ZIMG_CHROMA_LEFT;
343 }
344
345 static int convert_matrix(enum AVColorSpace colorspace)
346 {
347     switch (colorspace) {
348     case AVCOL_SPC_RGB:
349         return ZIMG_MATRIX_RGB;
350     case AVCOL_SPC_BT709:
351         return ZIMG_MATRIX_709;
352     case AVCOL_SPC_UNSPECIFIED:
353         return ZIMG_MATRIX_UNSPECIFIED;
354     case AVCOL_SPC_BT470BG:
355         return ZIMG_MATRIX_470BG;
356     case AVCOL_SPC_SMPTE170M:
357         return ZIMG_MATRIX_170M;
358     case AVCOL_SPC_YCGCO:
359         return ZIMG_MATRIX_YCGCO;
360     case AVCOL_SPC_BT2020_NCL:
361         return ZIMG_MATRIX_2020_NCL;
362     case AVCOL_SPC_BT2020_CL:
363         return ZIMG_MATRIX_2020_CL;
364     }
365     return ZIMG_MATRIX_UNSPECIFIED;
366 }
367
368 static int convert_trc(enum AVColorTransferCharacteristic color_trc)
369 {
370     switch (color_trc) {
371     case AVCOL_TRC_UNSPECIFIED:
372         return ZIMG_TRANSFER_UNSPECIFIED;
373     case AVCOL_TRC_BT709:
374         return ZIMG_TRANSFER_709;
375     case AVCOL_TRC_SMPTE170M:
376         return ZIMG_TRANSFER_601;
377     case AVCOL_TRC_LINEAR:
378         return ZIMG_TRANSFER_LINEAR;
379     case AVCOL_TRC_BT2020_10:
380         return ZIMG_TRANSFER_2020_10;
381     case AVCOL_TRC_BT2020_12:
382         return ZIMG_TRANSFER_2020_12;
383     case AVCOL_TRC_SMPTE2084:
384         return ZIMG_TRANSFER_ST2084;
385     case AVCOL_TRC_ARIB_STD_B67:
386         return ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67;
387     case AVCOL_TRC_IEC61966_2_1:
388         return ZIMG_TRANSFER_IEC_61966_2_1;
389     }
390     return ZIMG_TRANSFER_UNSPECIFIED;
391 }
392
393 static int convert_primaries(enum AVColorPrimaries color_primaries)
394 {
395     switch (color_primaries) {
396     case AVCOL_PRI_UNSPECIFIED:
397         return ZIMG_PRIMARIES_UNSPECIFIED;
398     case AVCOL_PRI_BT709:
399         return ZIMG_PRIMARIES_709;
400     case AVCOL_PRI_SMPTE170M:
401         return ZIMG_PRIMARIES_170M;
402     case AVCOL_PRI_SMPTE240M:
403         return ZIMG_PRIMARIES_240M;
404     case AVCOL_PRI_BT2020:
405         return ZIMG_PRIMARIES_2020;
406     case AVCOL_PRI_SMPTE432:
407         return ZIMG_PRIMARIES_ST432_1;
408     }
409     return ZIMG_PRIMARIES_UNSPECIFIED;
410 }
411
412 static int convert_range(enum AVColorRange color_range)
413 {
414     switch (color_range) {
415     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
416     case AVCOL_RANGE_MPEG:
417         return ZIMG_RANGE_LIMITED;
418     case AVCOL_RANGE_JPEG:
419         return ZIMG_RANGE_FULL;
420     }
421     return ZIMG_RANGE_LIMITED;
422 }
423
424 static int filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *in)
425 {
426     ZScaleContext *s = link->dst->priv;
427     AVFilterLink *outlink = link->dst->outputs[0];
428     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(link->format);
429     const AVPixFmtDescriptor *odesc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
430     zimg_image_buffer_const src_buf = { ZIMG_API_VERSION };
431     zimg_image_buffer dst_buf = { ZIMG_API_VERSION };
432     char buf[32];
433     size_t tmp_size;
434     int ret = 0, plane;
435     AVFrame *out;
436
437     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
438     if (!out) {
439         av_frame_free(&in);
440         return AVERROR(ENOMEM);
441     }
442
443     av_frame_copy_props(out, in);
444     out->width  = outlink->w;
445     out->height = outlink->h;
446
447     if(   in->width  != link->w
448        || in->height != link->h
449        || in->format != link->format
450        || s->in_colorspace != in->colorspace
451        || s->in_trc  != in->color_trc
452        || s->in_primaries != in->color_primaries
453        || s->in_range != in->color_range
454        || s->out_colorspace != out->colorspace
455        || s->out_trc  != out->color_trc
456        || s->out_primaries != out->color_primaries
457        || s->out_range != out->color_range
458        || s->in_chromal != in->chroma_location
459        || s->out_chromal != out->chroma_location) {
460         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", outlink->w);
461         av_opt_set(s, "w", buf, 0);
462         snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%d", outlink->h);
463         av_opt_set(s, "h", buf, 0);
464
465         link->dst->inputs[0]->format = in->format;
466         link->dst->inputs[0]->w      = in->width;
467         link->dst->inputs[0]->h      = in->height;
468
469         if ((ret = config_props(outlink)) < 0) {
470             av_frame_free(&in);
471             av_frame_free(&out);
472             return ret;
473         }
474
475         zimg_image_format_default(&s->src_format, ZIMG_API_VERSION);
476         zimg_image_format_default(&s->dst_format, ZIMG_API_VERSION);
477         zimg_graph_builder_params_default(&s->params, ZIMG_API_VERSION);
478
479         s->params.dither_type = s->dither;
480         s->params.cpu_type = ZIMG_CPU_AUTO;
481         s->params.resample_filter = s->filter;
482         s->params.resample_filter_uv = s->filter;
483         s->params.nominal_peak_luminance = s->nominal_peak_luminance;
484         s->params.allow_approximate_gamma = s->approximate_gamma;
485
486         s->src_format.width = in->width;
487         s->src_format.height = in->height;
488         s->src_format.subsample_w = desc->log2_chroma_w;
489         s->src_format.subsample_h = desc->log2_chroma_h;
490         s->src_format.depth = desc->comp[0].depth;
491         s->src_format.pixel_type = desc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
492         s->src_format.color_family = (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_COLOR_RGB : ZIMG_COLOR_YUV;
493         s->src_format.matrix_coefficients = (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_MATRIX_RGB : s->colorspace_in == -1 ? convert_matrix(in->colorspace) : s->colorspace_in;
494         s->src_format.transfer_characteristics = s->trc_in == - 1 ? convert_trc(in->color_trc) : s->trc_in;
495         s->src_format.color_primaries = s->primaries_in == -1 ? convert_primaries(in->color_primaries) : s->primaries_in;
496         s->src_format.pixel_range = (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_RANGE_FULL : s->range_in == -1 ? convert_range(in->color_range) : s->range_in;
497         s->src_format.chroma_location = s->chromal_in == -1 ? convert_chroma_location(in->chroma_location) : s->chromal_in;
498
499         s->dst_format.width = out->width;
500         s->dst_format.height = out->height;
501         s->dst_format.subsample_w = odesc->log2_chroma_w;
502         s->dst_format.subsample_h = odesc->log2_chroma_h;
503         s->dst_format.depth = odesc->comp[0].depth;
504         s->dst_format.pixel_type = odesc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
505         s->dst_format.color_family = (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_COLOR_RGB : ZIMG_COLOR_YUV;
506         s->dst_format.matrix_coefficients = (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_MATRIX_RGB : s->colorspace == -1 ? convert_matrix(out->colorspace) : s->colorspace;
507         s->dst_format.transfer_characteristics = s->trc == -1 ? convert_trc(out->color_trc) : s->trc;
508         s->dst_format.color_primaries = s->primaries == -1 ? convert_primaries(out->color_primaries) : s->primaries;
509         s->dst_format.pixel_range = (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) ? ZIMG_RANGE_FULL : s->range == -1 ? convert_range(out->color_range) : s->range;
510         s->dst_format.chroma_location = s->chromal == -1 ? convert_chroma_location(out->chroma_location) : s->chromal;
511
512         if (s->colorspace != -1)
513             out->colorspace = (int)s->dst_format.matrix_coefficients;
514
515         if (s->primaries != -1)
516             out->color_primaries = (int)s->dst_format.color_primaries;
517
518         if (s->range != -1)
519             out->color_range = (int)s->dst_format.pixel_range + 1;
520
521         if (s->trc != -1)
522             out->color_trc = (int)s->dst_format.transfer_characteristics;
523
524         if (s->chromal != -1)
525             out->chroma_location = (int)s->dst_format.chroma_location - 1;
526
527         zimg_filter_graph_free(s->graph);
528         s->graph = zimg_filter_graph_build(&s->src_format, &s->dst_format, &s->params);
529         if (!s->graph) {
530             ret = print_zimg_error(link->dst);
531             goto fail;
532         }
533
534         if ((ret = zimg_filter_graph_get_tmp_size(s->graph, &tmp_size))) {
535             ret = print_zimg_error(link->dst);
536             goto fail;
537         }
538
539         if (tmp_size > s->tmp_size) {
540             av_freep(&s->tmp);
541             s->tmp = av_malloc(tmp_size);
542             if (!s->tmp) {
543                 ret = AVERROR(ENOMEM);
544                 goto fail;
545             }
546             s->tmp_size = tmp_size;
547         }
548
549         s->in_colorspace  = in->colorspace;
550         s->in_trc         = in->color_trc;
551         s->in_primaries   = in->color_primaries;
552         s->in_range       = in->color_range;
553         s->out_colorspace = out->colorspace;
554         s->out_trc        = out->color_trc;
555         s->out_primaries  = out->color_primaries;
556         s->out_range      = out->color_range;
557
558         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) {
559             zimg_image_format_default(&s->alpha_src_format, ZIMG_API_VERSION);
560             zimg_image_format_default(&s->alpha_dst_format, ZIMG_API_VERSION);
561             zimg_graph_builder_params_default(&s->alpha_params, ZIMG_API_VERSION);
562
563             s->alpha_params.dither_type = s->dither;
564             s->alpha_params.cpu_type = ZIMG_CPU_AUTO;
565             s->alpha_params.resample_filter = s->filter;
566
567             s->alpha_src_format.width = in->width;
568             s->alpha_src_format.height = in->height;
569             s->alpha_src_format.depth = desc->comp[0].depth;
570             s->alpha_src_format.pixel_type = desc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
571             s->alpha_src_format.color_family = ZIMG_COLOR_GREY;
572
573             s->alpha_dst_format.width = out->width;
574             s->alpha_dst_format.height = out->height;
575             s->alpha_dst_format.depth = odesc->comp[0].depth;
576             s->alpha_dst_format.pixel_type = odesc->comp[0].depth > 8 ? ZIMG_PIXEL_WORD : ZIMG_PIXEL_BYTE;
577             s->alpha_dst_format.color_family = ZIMG_COLOR_GREY;
578
579             zimg_filter_graph_free(s->alpha_graph);
580             s->alpha_graph = zimg_filter_graph_build(&s->alpha_src_format, &s->alpha_dst_format, &s->alpha_params);
581             if (!s->alpha_graph) {
582                 ret = print_zimg_error(link->dst);
583                 goto fail;
584             }
585         }
586     }
587
588     if (s->colorspace != -1)
589         out->colorspace = (int)s->dst_format.matrix_coefficients;
590
591     if (s->primaries != -1)
592         out->color_primaries = (int)s->dst_format.color_primaries;
593
594     if (s->range != -1)
595         out->color_range = (int)s->dst_format.pixel_range;
596
597     if (s->trc != -1)
598         out->color_trc = (int)s->dst_format.transfer_characteristics;
599
600     av_reduce(&out->sample_aspect_ratio.num, &out->sample_aspect_ratio.den,
601               (int64_t)in->sample_aspect_ratio.num * outlink->h * link->w,
602               (int64_t)in->sample_aspect_ratio.den * outlink->w * link->h,
603               INT_MAX);
604
605     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
606         int p = desc->comp[plane].plane;
607         src_buf.plane[plane].data   = in->data[p];
608         src_buf.plane[plane].stride = in->linesize[p];
609         src_buf.plane[plane].mask   = -1;
610
611         p = odesc->comp[plane].plane;
612         dst_buf.plane[plane].data   = out->data[p];
613         dst_buf.plane[plane].stride = out->linesize[p];
614         dst_buf.plane[plane].mask   = -1;
615     }
616
617     ret = zimg_filter_graph_process(s->graph, &src_buf, &dst_buf, s->tmp, 0, 0, 0, 0);
618     if (ret) {
619         print_zimg_error(link->dst);
620         goto fail;
621     }
622
623     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA && odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) {
624         src_buf.plane[0].data   = in->data[3];
625         src_buf.plane[0].stride = in->linesize[3];
626         src_buf.plane[0].mask   = -1;
627
628         dst_buf.plane[0].data   = out->data[3];
629         dst_buf.plane[0].stride = out->linesize[3];
630         dst_buf.plane[0].mask   = -1;
631
632         ret = zimg_filter_graph_process(s->alpha_graph, &src_buf, &dst_buf, s->tmp, 0, 0, 0, 0);
633         if (ret) {
634             print_zimg_error(link->dst);
635             goto fail;
636         }
637     } else if (odesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA) {
638         int y;
639
640         for (y = 0; y < outlink->h; y++)
641             memset(out->data[3] + y * out->linesize[3], 0xff, outlink->w);
642     }
643
644 fail:
645     av_frame_free(&in);
646     if (ret) {
647         av_frame_free(&out);
648         return ret;
649     }
650
651     return ff_filter_frame(outlink, out);
652 }
653
654 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
655 {
656     ZScaleContext *s = ctx->priv;
657
658     zimg_filter_graph_free(s->graph);
659     av_freep(&s->tmp);
660     s->tmp_size = 0;
661 }
662
663 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
664                            char *res, int res_len, int flags)
665 {
666     ZScaleContext *s = ctx->priv;
667     int ret;
668
669     if (   !strcmp(cmd, "width")  || !strcmp(cmd, "w")
670         || !strcmp(cmd, "height") || !strcmp(cmd, "h")) {
671
672         int old_w = s->w;
673         int old_h = s->h;
674         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
675
676         av_opt_set(s, cmd, args, 0);
677         if ((ret = config_props(outlink)) < 0) {
678             s->w = old_w;
679             s->h = old_h;
680         }
681     } else
682         ret = AVERROR(ENOSYS);
683
684     return ret;
685 }
686
687 #define OFFSET(x) offsetof(ZScaleContext, x)
688 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
689
690 static const AVOption zscale_options[] = {
691     { "w",      "Output video width",  OFFSET(w_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
692     { "width",  "Output video width",  OFFSET(w_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
693     { "h",      "Output video height", OFFSET(h_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
694     { "height", "Output video height", OFFSET(h_expr),    AV_OPT_TYPE_STRING, .flags = FLAGS },
695     { "size",   "set video size",      OFFSET(size_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
696     { "s",      "set video size",      OFFSET(size_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
697     { "dither", "set dither type",     OFFSET(dither),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, ZIMG_DITHER_ERROR_DIFFUSION, FLAGS, "dither" },
698     { "d",      "set dither type",     OFFSET(dither),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, ZIMG_DITHER_ERROR_DIFFUSION, FLAGS, "dither" },
699     {     "none",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_NONE},     0, 0, FLAGS, "dither" },
700     {     "ordered",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_ORDERED},  0, 0, FLAGS, "dither" },
701     {     "random",           0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_RANDOM},   0, 0, FLAGS, "dither" },
702     {     "error_diffusion",  0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_DITHER_ERROR_DIFFUSION}, 0, 0, FLAGS, "dither" },
703     { "filter", "set filter type",     OFFSET(filter),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BILINEAR}, 0, ZIMG_RESIZE_LANCZOS, FLAGS, "filter" },
704     { "f",      "set filter type",     OFFSET(filter),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BILINEAR}, 0, ZIMG_RESIZE_LANCZOS, FLAGS, "filter" },
705     {     "point",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_POINT},    0, 0, FLAGS, "filter" },
706     {     "bilinear",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BILINEAR}, 0, 0, FLAGS, "filter" },
707     {     "bicubic",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_BICUBIC},  0, 0, FLAGS, "filter" },
708     {     "spline16",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_SPLINE16}, 0, 0, FLAGS, "filter" },
709     {     "spline36",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_SPLINE36}, 0, 0, FLAGS, "filter" },
710     {     "lanczos",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RESIZE_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "filter" },
711     { "range", "set color range",      OFFSET(range),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
712     { "r",     "set color range",      OFFSET(range),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
713     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                 0, 0, FLAGS, "range" },
714     {     "limited",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RANGE_LIMITED}, 0, 0, FLAGS, "range" },
715     {     "full",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_RANGE_FULL},    0, 0, FLAGS, "range" },
716     { "primaries", "set color primaries", OFFSET(primaries), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
717     { "p",         "set color primaries", OFFSET(primaries), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
718     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                         0, 0, FLAGS, "primaries" },
719     {     "709",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_709},         0, 0, FLAGS, "primaries" },
720     {     "unspecified",      0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_UNSPECIFIED}, 0, 0, FLAGS, "primaries" },
721     {     "170m",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_170M},        0, 0, FLAGS, "primaries" },
722     {     "240m",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_240M},        0, 0, FLAGS, "primaries" },
723     {     "2020",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_2020},        0, 0, FLAGS, "primaries" },
724     {     "smpte432",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_PRIMARIES_ST432_1},     0, 0, FLAGS, "primaries" },
725     { "transfer", "set transfer characteristic", OFFSET(trc), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
726     { "t",        "set transfer characteristic", OFFSET(trc), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
727     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                         0, 0, FLAGS, "transfer" },
728     {     "709",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_709},         0, 0, FLAGS, "transfer" },
729     {     "unspecified",      0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_UNSPECIFIED}, 0, 0, FLAGS, "transfer" },
730     {     "601",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_601},         0, 0, FLAGS, "transfer" },
731     {     "linear",           0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_LINEAR},      0, 0, FLAGS, "transfer" },
732     {     "2020_10",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_2020_10},     0, 0, FLAGS, "transfer" },
733     {     "2020_12",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_2020_12},     0, 0, FLAGS, "transfer" },
734     {     "smpte2084",        0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_ST2084},      0, 0, FLAGS, "transfer" },
735     {     "iec61966-2-1",     0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_IEC_61966_2_1},0, 0, FLAGS, "transfer" },
736     {     "arib-std-b67",     0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67},    0, 0, FLAGS, "transfer" },
737     { "matrix", "set colorspace matrix", OFFSET(colorspace), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
738     { "m",      "set colorspace matrix", OFFSET(colorspace), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
739     {     "input",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                      0, 0, FLAGS, "matrix" },
740     {     "709",              0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_709},         0, 0, FLAGS, "matrix" },
741     {     "unspecified",      0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_UNSPECIFIED}, 0, 0, FLAGS, "matrix" },
742     {     "470bg",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_470BG},       0, 0, FLAGS, "matrix" },
743     {     "170m",             0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_170M},        0, 0, FLAGS, "matrix" },
744     {     "ycgco",            0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_YCGCO},       0, 0, FLAGS, "matrix" },
745     {     "2020_ncl",         0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_2020_NCL},    0, 0, FLAGS, "matrix" },
746     {     "2020_cl",          0,       0,                 AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_MATRIX_2020_CL},     0, 0, FLAGS, "matrix" },
747     { "rangein", "set input color range", OFFSET(range_in),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
748     { "rin",     "set input color range", OFFSET(range_in),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_RANGE_FULL, FLAGS, "range" },
749     { "primariesin", "set input color primaries", OFFSET(primaries_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
750     { "pin",         "set input color primaries", OFFSET(primaries_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_PRIMARIES_ST432_1, FLAGS, "primaries" },
751     { "transferin", "set input transfer characteristic", OFFSET(trc_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
752     { "tin",        "set input transfer characteristic", OFFSET(trc_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_TRANSFER_ARIB_B67, FLAGS, "transfer" },
753     { "matrixin", "set input colorspace matrix", OFFSET(colorspace_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
754     { "min",      "set input colorspace matrix", OFFSET(colorspace_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_MATRIX_2020_CL, FLAGS, "matrix" },
755     { "chromal",  "set output chroma location", OFFSET(chromal), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
756     { "c",        "set output chroma location", OFFSET(chromal), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
757     {     "input",     0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = -1},                       0, 0, FLAGS, "chroma" },
758     {     "left",      0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_LEFT},         0, 0, FLAGS, "chroma" },
759     {     "center",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_CENTER},       0, 0, FLAGS, "chroma" },
760     {     "topleft",   0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_TOP_LEFT},     0, 0, FLAGS, "chroma" },
761     {     "top",       0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_TOP},          0, 0, FLAGS, "chroma" },
762     {     "bottomleft",0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_BOTTOM_LEFT},  0, 0, FLAGS, "chroma" },
763     {     "bottom",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = ZIMG_CHROMA_BOTTOM},       0, 0, FLAGS, "chroma" },
764     { "chromalin",  "set input chroma location", OFFSET(chromal_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
765     { "cin",        "set input chroma location", OFFSET(chromal_in), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, ZIMG_CHROMA_BOTTOM, FLAGS, "chroma" },
766     { "npl",       "set nominal peak luminance", OFFSET(nominal_peak_luminance), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl = NAN}, 0, DBL_MAX, FLAGS },
767     { "agamma",       "allow approximate gamma", OFFSET(approximate_gamma),      AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1},   0, 1,       FLAGS },
768     { NULL }
769 };
770
771 static const AVClass zscale_class = {
772     .class_name       = "zscale",
773     .item_name        = av_default_item_name,
774     .option           = zscale_options,
775     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
776     .category         = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
777 };
778
779 static const AVFilterPad avfilter_vf_zscale_inputs[] = {
780     {
781         .name         = "default",
782         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
783         .filter_frame = filter_frame,
784     },
785     { NULL }
786 };
787
788 static const AVFilterPad avfilter_vf_zscale_outputs[] = {
789     {
790         .name         = "default",
791         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
792         .config_props = config_props,
793     },
794     { NULL }
795 };
796
797 AVFilter ff_vf_zscale = {
798     .name            = "zscale",
799     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply resizing, colorspace and bit depth conversion."),
800     .init_dict       = init_dict,
801     .query_formats   = query_formats,
802     .priv_size       = sizeof(ZScaleContext),
803     .priv_class      = &zscale_class,
804     .uninit          = uninit,
805     .inputs          = avfilter_vf_zscale_inputs,
806     .outputs         = avfilter_vf_zscale_outputs,
807     .process_command = process_command,
808 };