avfilter: add fftdnoiz filter
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_fade.c
index 96f0408..c30c41d 100644 (file)
@@ -25,6 +25,7 @@
  * based heavily on vf_negate.c by Bobby Bingham
  */
 
+#include "libavutil/avassert.h"
 #include "libavutil/avstring.h"
 #include "libavutil/common.h"
 #include "libavutil/eval.h"
@@ -32,7 +33,6 @@
 #include "libavutil/pixdesc.h"
 #include "avfilter.h"
 #include "drawutils.h"
-#include "internal.h"
 #include "formats.h"
 #include "internal.h"
 #include "video.h"
 #define FADE_IN  0
 #define FADE_OUT 1
 
-typedef struct {
+typedef struct FadeContext {
     const AVClass *class;
     int type;
     int factor, fade_per_frame;
     int start_frame, nb_frames;
-    unsigned int frame_index;
     int hsub, vsub, bpp;
     unsigned int black_level, black_level_scaled;
     uint8_t is_packed_rgb;
@@ -62,39 +61,43 @@ typedef struct {
     int alpha;
     uint64_t start_time, duration;
     enum {VF_FADE_WAITING=0, VF_FADE_FADING, VF_FADE_DONE} fade_state;
+    uint8_t color_rgba[4];  ///< fade color
+    int black_fade;         ///< if color_rgba is black
 } FadeContext;
 
 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 {
-    FadeContext *fade = ctx->priv;
+    FadeContext *s = ctx->priv;
 
-    fade->fade_per_frame = (1 << 16) / fade->nb_frames;
-    fade->fade_state = VF_FADE_WAITING;
+    s->fade_per_frame = (1 << 16) / s->nb_frames;
+    s->fade_state = VF_FADE_WAITING;
 
-    if (fade->duration != 0) {
+    if (s->duration != 0) {
         // If duration (seconds) is non-zero, assume that we are not fading based on frames
-        fade->nb_frames = 0; // Mostly to clean up logging
+        s->nb_frames = 0; // Mostly to clean up logging
     }
 
     // Choose what to log. If both time-based and frame-based options, both lines will be in the log
-    if (fade->start_frame || fade->nb_frames) {
+    if (s->start_frame || s->nb_frames) {
         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
                "type:%s start_frame:%d nb_frames:%d alpha:%d\n",
-               fade->type == FADE_IN ? "in" : "out", fade->start_frame,
-               fade->nb_frames,fade->alpha);
+               s->type == FADE_IN ? "in" : "out", s->start_frame,
+               s->nb_frames,s->alpha);
     }
-    if (fade->start_time || fade->duration) {
+    if (s->start_time || s->duration) {
         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
                "type:%s start_time:%f duration:%f alpha:%d\n",
-               fade->type == FADE_IN ? "in" : "out", (fade->start_time / (double)AV_TIME_BASE),
-               (fade->duration / (double)AV_TIME_BASE),fade->alpha);
+               s->type == FADE_IN ? "in" : "out", (s->start_time / (double)AV_TIME_BASE),
+               (s->duration / (double)AV_TIME_BASE),s->alpha);
     }
 
+    s->black_fade = !memcmp(s->color_rgba, "\x00\x00\x00\xff", 4);
     return 0;
 }
 
 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 {
+    const FadeContext *s = ctx->priv;
     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
         AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P,
         AV_PIX_FMT_YUV411P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,
@@ -106,9 +109,39 @@ static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
         AV_PIX_FMT_RGBA,     AV_PIX_FMT_BGRA,
         AV_PIX_FMT_NONE
     };
-
-    ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
-    return 0;
+    static const enum AVPixelFormat pix_fmts_rgb[] = {
+        AV_PIX_FMT_RGB24,    AV_PIX_FMT_BGR24,
+        AV_PIX_FMT_ARGB,     AV_PIX_FMT_ABGR,
+        AV_PIX_FMT_RGBA,     AV_PIX_FMT_BGRA,
+        AV_PIX_FMT_NONE
+    };
+    static const enum AVPixelFormat pix_fmts_alpha[] = {
+        AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,
+        AV_PIX_FMT_ARGB,     AV_PIX_FMT_ABGR,
+        AV_PIX_FMT_RGBA,     AV_PIX_FMT_BGRA,
+        AV_PIX_FMT_NONE
+    };
+    static const enum AVPixelFormat pix_fmts_rgba[] = {
+        AV_PIX_FMT_ARGB,     AV_PIX_FMT_ABGR,
+        AV_PIX_FMT_RGBA,     AV_PIX_FMT_BGRA,
+        AV_PIX_FMT_NONE
+    };
+    AVFilterFormats *fmts_list;
+
+    if (s->alpha) {
+        if (s->black_fade)
+            fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts_alpha);
+        else
+            fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts_rgba);
+    } else {
+        if (s->black_fade)
+            fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
+        else
+            fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts_rgb);
+    }
+    if (!fmts_list)
+        return AVERROR(ENOMEM);
+    return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 }
 
 const static enum AVPixelFormat studio_level_pix_fmts[] = {
@@ -120,136 +153,217 @@ const static enum AVPixelFormat studio_level_pix_fmts[] = {
 
 static int config_props(AVFilterLink *inlink)
 {
-    FadeContext *fade = inlink->dst->priv;
+    FadeContext *s = inlink->dst->priv;
     const AVPixFmtDescriptor *pixdesc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 
-    fade->hsub = pixdesc->log2_chroma_w;
-    fade->vsub = pixdesc->log2_chroma_h;
+    s->hsub = pixdesc->log2_chroma_w;
+    s->vsub = pixdesc->log2_chroma_h;
 
-    fade->bpp = av_get_bits_per_pixel(pixdesc) >> 3;
-    fade->alpha &= pixdesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA;
-    fade->is_packed_rgb = ff_fill_rgba_map(fade->rgba_map, inlink->format) >= 0;
+    s->bpp = pixdesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR ?
+             1 :
+             av_get_bits_per_pixel(pixdesc) >> 3;
+    s->alpha &= !!(pixdesc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_ALPHA);
+    s->is_packed_rgb = ff_fill_rgba_map(s->rgba_map, inlink->format) >= 0;
 
     /* use CCIR601/709 black level for studio-level pixel non-alpha components */
-    fade->black_level =
-            ff_fmt_is_in(inlink->format, studio_level_pix_fmts) && !fade->alpha ? 16 : 0;
+    s->black_level =
+            ff_fmt_is_in(inlink->format, studio_level_pix_fmts) && !s->alpha ? 16 : 0;
     /* 32768 = 1 << 15, it is an integer representation
      * of 0.5 and is for rounding. */
-    fade->black_level_scaled = (fade->black_level << 16) + 32768;
+    s->black_level_scaled = (s->black_level << 16) + 32768;
     return 0;
 }
 
-static void fade_plane(int y, int h, int w,
-                       int fade_factor, int black_level, int black_level_scaled,
-                       uint8_t offset, uint8_t step, int bytes_per_plane,
-                       uint8_t *data, int line_size)
+static av_always_inline void filter_rgb(FadeContext *s, const AVFrame *frame,
+                                        int slice_start, int slice_end,
+                                        int do_alpha, int step)
 {
-    uint8_t *p;
     int i, j;
+    const uint8_t r_idx  = s->rgba_map[R];
+    const uint8_t g_idx  = s->rgba_map[G];
+    const uint8_t b_idx  = s->rgba_map[B];
+    const uint8_t a_idx  = s->rgba_map[A];
+    const uint8_t *c = s->color_rgba;
+
+    for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
+        uint8_t *p = frame->data[0] + i * frame->linesize[0];
+        for (j = 0; j < frame->width; j++) {
+#define INTERP(c_name, c_idx) av_clip_uint8(((c[c_idx]<<16) + ((int)p[c_name] - (int)c[c_idx]) * s->factor + (1<<15)) >> 16)
+            p[r_idx] = INTERP(r_idx, 0);
+            p[g_idx] = INTERP(g_idx, 1);
+            p[b_idx] = INTERP(b_idx, 2);
+            if (do_alpha)
+                p[a_idx] = INTERP(a_idx, 3);
+            p += step;
+        }
+    }
+}
 
-    /* luma, alpha or rgb plane */
-    for (i = 0; i < h; i++) {
-        p = data + offset + (y+i) * line_size;
-        for (j = 0; j < w * bytes_per_plane; j++) {
-            /* fade->factor is using 16 lower-order bits for decimal places. */
-            *p = ((*p - black_level) * fade_factor + black_level_scaled) >> 16;
-            p+=step;
+static int filter_slice_rgb(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
+                            int nb_jobs)
+{
+    FadeContext *s = ctx->priv;
+    AVFrame *frame = arg;
+    int slice_start = (frame->height *  jobnr   ) / nb_jobs;
+    int slice_end   = (frame->height * (jobnr+1)) / nb_jobs;
+
+    if      (s->alpha)    filter_rgb(s, frame, slice_start, slice_end, 1, 4);
+    else if (s->bpp == 3) filter_rgb(s, frame, slice_start, slice_end, 0, 3);
+    else if (s->bpp == 4) filter_rgb(s, frame, slice_start, slice_end, 0, 4);
+    else                  av_assert0(0);
+
+    return 0;
+}
+
+static int filter_slice_luma(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
+                             int nb_jobs)
+{
+    FadeContext *s = ctx->priv;
+    AVFrame *frame = arg;
+    int slice_start = (frame->height *  jobnr   ) / nb_jobs;
+    int slice_end   = (frame->height * (jobnr+1)) / nb_jobs;
+    int i, j;
+
+    for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
+        uint8_t *p = frame->data[0] + i * frame->linesize[0];
+        for (j = 0; j < frame->width * s->bpp; j++) {
+            /* s->factor is using 16 lower-order bits for decimal
+             * places. 32768 = 1 << 15, it is an integer representation
+             * of 0.5 and is for rounding. */
+            *p = ((*p - s->black_level) * s->factor + s->black_level_scaled) >> 16;
+            p++;
         }
     }
+
+    return 0;
 }
 
-static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
+static int filter_slice_chroma(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
+                               int nb_jobs)
 {
-    FadeContext *fade = inlink->dst->priv;
-    uint8_t *p;
+    FadeContext *s = ctx->priv;
+    AVFrame *frame = arg;
     int i, j, plane;
+    const int width = AV_CEIL_RSHIFT(frame->width, s->hsub);
+    const int height= AV_CEIL_RSHIFT(frame->height, s->vsub);
+    int slice_start = (height *  jobnr   ) / nb_jobs;
+    int slice_end   = FFMIN(((height * (jobnr+1)) / nb_jobs), frame->height);
+
+    for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
+        for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
+            uint8_t *p = frame->data[plane] + i * frame->linesize[plane];
+            for (j = 0; j < width; j++) {
+                /* 8421367 = ((128 << 1) + 1) << 15. It is an integer
+                 * representation of 128.5. The .5 is for rounding
+                 * purposes. */
+                *p = ((*p - 128) * s->factor + 8421367) >> 16;
+                p++;
+            }
+        }
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+static int filter_slice_alpha(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr,
+                              int nb_jobs)
+{
+    FadeContext *s = ctx->priv;
+    AVFrame *frame = arg;
+    int plane = s->is_packed_rgb ? 0 : A;
+    int slice_start = (frame->height *  jobnr   ) / nb_jobs;
+    int slice_end   = (frame->height * (jobnr+1)) / nb_jobs;
+    int i, j;
+
+    for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
+        uint8_t *p = frame->data[plane] + i * frame->linesize[plane] + s->is_packed_rgb*s->rgba_map[A];
+        int step = s->is_packed_rgb ? 4 : 1;
+        for (j = 0; j < frame->width; j++) {
+            /* s->factor is using 16 lower-order bits for decimal
+             * places. 32768 = 1 << 15, it is an integer representation
+             * of 0.5 and is for rounding. */
+            *p = ((*p - s->black_level) * s->factor + s->black_level_scaled) >> 16;
+            p += step;
+        }
+    }
+
+    return 0;
+}
+
+static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
+{
+    AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
+    FadeContext *s       = ctx->priv;
     double frame_timestamp = frame->pts == AV_NOPTS_VALUE ? -1 : frame->pts * av_q2d(inlink->time_base);
 
     // Calculate Fade assuming this is a Fade In
-    if (fade->fade_state == VF_FADE_WAITING) {
-        fade->factor=0;
-        if ((frame_timestamp >= (fade->start_time/(double)AV_TIME_BASE))
-            && (fade->frame_index >= fade->start_frame)) {
+    if (s->fade_state == VF_FADE_WAITING) {
+        s->factor=0;
+        if (frame_timestamp >= s->start_time/(double)AV_TIME_BASE
+            && inlink->frame_count_out >= s->start_frame) {
             // Time to start fading
-            fade->fade_state = VF_FADE_FADING;
+            s->fade_state = VF_FADE_FADING;
 
             // Save start time in case we are starting based on frames and fading based on time
-            if ((fade->start_time == 0) && (fade->start_frame != 0)) {
-                fade->start_time = frame_timestamp*(double)AV_TIME_BASE;
+            if (s->start_time == 0 && s->start_frame != 0) {
+                s->start_time = frame_timestamp*(double)AV_TIME_BASE;
             }
 
             // Save start frame in case we are starting based on time and fading based on frames
-            if ((fade->start_time != 0) && (fade->start_frame == 0)) {
-                fade->start_frame = fade->frame_index;
+            if (s->start_time != 0 && s->start_frame == 0) {
+                s->start_frame = inlink->frame_count_out;
             }
         }
     }
-    if (fade->fade_state == VF_FADE_FADING) {
-        if (fade->duration == 0) {
+    if (s->fade_state == VF_FADE_FADING) {
+        if (s->duration == 0) {
             // Fading based on frame count
-            fade->factor = (fade->frame_index - fade->start_frame) * fade->fade_per_frame;
-            if (fade->frame_index > (fade->start_frame + fade->nb_frames)) {
-                fade->fade_state = VF_FADE_DONE;
+            s->factor = (inlink->frame_count_out - s->start_frame) * s->fade_per_frame;
+            if (inlink->frame_count_out > s->start_frame + s->nb_frames) {
+                s->fade_state = VF_FADE_DONE;
             }
 
         } else {
             // Fading based on duration
-            fade->factor = (frame_timestamp - (fade->start_time/(double)AV_TIME_BASE))
-                            * (float) UINT16_MAX / (fade->duration/(double)AV_TIME_BASE);
-            if (frame_timestamp > ((fade->start_time/(double)AV_TIME_BASE)
-                                    + (fade->duration/(double)AV_TIME_BASE))) {
-                fade->fade_state = VF_FADE_DONE;
+            s->factor = (frame_timestamp - s->start_time/(double)AV_TIME_BASE)
+                            * (float) UINT16_MAX / (s->duration/(double)AV_TIME_BASE);
+            if (frame_timestamp > s->start_time/(double)AV_TIME_BASE
+                                  + s->duration/(double)AV_TIME_BASE) {
+                s->fade_state = VF_FADE_DONE;
             }
         }
     }
-    if (fade->fade_state == VF_FADE_DONE) {
-        fade->factor=UINT16_MAX;
+    if (s->fade_state == VF_FADE_DONE) {
+        s->factor=UINT16_MAX;
     }
 
-    fade->factor = av_clip_uint16(fade->factor);
+    s->factor = av_clip_uint16(s->factor);
 
     // Invert fade_factor if Fading Out
-    if (fade->type == 1) {
-        fade->factor=UINT16_MAX-fade->factor;
+    if (s->type == FADE_OUT) {
+        s->factor=UINT16_MAX-s->factor;
     }
 
-    if (fade->factor < UINT16_MAX) {
-        if (fade->alpha) {
-            // alpha only
-            plane = fade->is_packed_rgb ? 0 : A; // alpha is on plane 0 for packed formats
-                                                 // or plane 3 for planar formats
-            fade_plane(0, frame->height, inlink->w,
-                       fade->factor, fade->black_level, fade->black_level_scaled,
-                       fade->is_packed_rgb ? fade->rgba_map[A] : 0, // alpha offset for packed formats
-                       fade->is_packed_rgb ? 4 : 1,                 // pixstep for 8 bit packed formats
-                       1, frame->data[plane], frame->linesize[plane]);
+    if (s->factor < UINT16_MAX) {
+        if (s->alpha) {
+            ctx->internal->execute(ctx, filter_slice_alpha, frame, NULL,
+                                FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
+        } else if (s->is_packed_rgb && !s->black_fade) {
+            ctx->internal->execute(ctx, filter_slice_rgb, frame, NULL,
+                                   FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
         } else {
-            /* luma or rgb plane */
-            fade_plane(0, frame->height, inlink->w,
-                       fade->factor, fade->black_level, fade->black_level_scaled,
-                       0, 1, // offset & pixstep for Y plane or RGB packed format
-                       fade->bpp, frame->data[0], frame->linesize[0]);
+            /* luma, or rgb plane in case of black */
+            ctx->internal->execute(ctx, filter_slice_luma, frame, NULL,
+                                FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
+
             if (frame->data[1] && frame->data[2]) {
                 /* chroma planes */
-                for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
-                    for (i = 0; i < frame->height; i++) {
-                        const int width = FF_CEIL_RSHIFT(inlink->w, fade->hsub);
-                        p = frame->data[plane] + (i >> fade->vsub) * frame->linesize[plane];
-                        for (j = 0; j < width; j++) {
-                            /* 8421367 = ((128 << 1) + 1) << 15. It is an integer
-                             * representation of 128.5. The .5 is for rounding
-                             * purposes. */
-                            *p = ((*p - 128) * fade->factor + 8421367) >> 16;
-                            p++;
-                        }
-                    }
-                }
+                ctx->internal->execute(ctx, filter_slice_chroma, frame, NULL,
+                                    FFMIN(frame->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
             }
         }
     }
 
-    fade->frame_index++;
-
     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
 }
 
@@ -270,7 +384,7 @@ static const AVOption fade_options[] = {
                                                     OFFSET(nb_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 25 }, 0, INT_MAX, FLAGS },
     { "n",           "Number of frames to which the effect should be applied.",
                                                     OFFSET(nb_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 25 }, 0, INT_MAX, FLAGS },
-    { "alpha",       "fade alpha if it is available on the input", OFFSET(alpha),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0    }, 0,       1, FLAGS },
+    { "alpha",       "fade alpha if it is available on the input", OFFSET(alpha),       AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 0    }, 0,       1, FLAGS },
     { "start_time",  "Number of seconds of the beginning of the effect.",
                                                     OFFSET(start_time),  AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
     { "st",          "Number of seconds of the beginning of the effect.",
@@ -279,19 +393,20 @@ static const AVOption fade_options[] = {
                                                     OFFSET(duration),    AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
     { "d",           "Duration of the effect in seconds.",
                                                     OFFSET(duration),    AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
-    { NULL },
+    { "color",       "set color",                   OFFSET(color_rgba),  AV_OPT_TYPE_COLOR,    {.str = "black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
+    { "c",           "set color",                   OFFSET(color_rgba),  AV_OPT_TYPE_COLOR,    {.str = "black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
+    { NULL }
 };
 
 AVFILTER_DEFINE_CLASS(fade);
 
 static const AVFilterPad avfilter_vf_fade_inputs[] = {
     {
-        .name             = "default",
-        .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
-        .config_props     = config_props,
-        .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
-        .filter_frame     = filter_frame,
-        .needs_writable   = 1,
+        .name           = "default",
+        .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
+        .config_props   = config_props,
+        .filter_frame   = filter_frame,
+        .needs_writable = 1,
     },
     { NULL }
 };
@@ -304,14 +419,14 @@ static const AVFilterPad avfilter_vf_fade_outputs[] = {
     { NULL }
 };
 
-AVFilter avfilter_vf_fade = {
+AVFilter ff_vf_fade = {
     .name          = "fade",
     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fade in/out input video."),
     .init          = init,
     .priv_size     = sizeof(FadeContext),
     .priv_class    = &fade_class,
     .query_formats = query_formats,
-
-    .inputs    = avfilter_vf_fade_inputs,
-    .outputs   = avfilter_vf_fade_outputs,
+    .inputs        = avfilter_vf_fade_inputs,
+    .outputs       = avfilter_vf_fade_outputs,
+    .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 };