avfilter/f_bench: Fix comparission condition
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_hue.c
index cc8ac78..b5d7213 100644 (file)
@@ -4,19 +4,19 @@
  *
  * This file is part of FFmpeg.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
- * (at your option) any later version.
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
  *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License along
- * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
- * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 /**
@@ -68,11 +68,18 @@ typedef struct {
     float    saturation;
     char     *saturation_expr;
     AVExpr   *saturation_pexpr;
+    float    brightness;
+    char     *brightness_expr;
+    AVExpr   *brightness_pexpr;
     int      hsub;
     int      vsub;
+    int is_first;
     int32_t hue_sin;
     int32_t hue_cos;
     double   var_values[VAR_NB];
+    uint8_t  lut_l[256];
+    uint8_t  lut_u[256][256];
+    uint8_t  lut_v[256][256];
 } HueContext;
 
 #define OFFSET(x) offsetof(HueContext, x)
@@ -84,6 +91,8 @@ static const AVOption hue_options[] = {
       { .str = "1" }, .flags = FLAGS },
     { "H", "set the hue angle radians expression", OFFSET(hue_expr), AV_OPT_TYPE_STRING,
       { .str = NULL }, .flags = FLAGS },
+    { "b", "set the brightness expression", OFFSET(brightness_expr), AV_OPT_TYPE_STRING,
+      { .str = "0" }, .flags = FLAGS },
     { NULL }
 };
 
@@ -94,10 +103,51 @@ static inline void compute_sin_and_cos(HueContext *hue)
     /*
      * Scale the value to the norm of the resulting (U,V) vector, that is
      * the saturation.
-     * This will be useful in the process_chrominance function.
+     * This will be useful in the apply_lut function.
      */
-    hue->hue_sin = rint(sin(hue->hue) * (1 << 16) * hue->saturation);
-    hue->hue_cos = rint(cos(hue->hue) * (1 << 16) * hue->saturation);
+    hue->hue_sin = lrint(sin(hue->hue) * (1 << 16) * hue->saturation);
+    hue->hue_cos = lrint(cos(hue->hue) * (1 << 16) * hue->saturation);
+}
+
+static inline void create_luma_lut(HueContext *h)
+{
+    const float b = h->brightness;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 256; i++) {
+        h->lut_l[i] = av_clip_uint8(i + b * 25.5);
+    }
+}
+
+static inline void create_chrominance_lut(HueContext *h, const int32_t c,
+                                          const int32_t s)
+{
+    int32_t i, j, u, v, new_u, new_v;
+
+    /*
+     * If we consider U and V as the components of a 2D vector then its angle
+     * is the hue and the norm is the saturation
+     */
+    for (i = 0; i < 256; i++) {
+        for (j = 0; j < 256; j++) {
+            /* Normalize the components from range [16;140] to [-112;112] */
+            u = i - 128;
+            v = j - 128;
+            /*
+             * Apply the rotation of the vector : (c * u) - (s * v)
+             *                                    (s * u) + (c * v)
+             * De-normalize the components (without forgetting to scale 128
+             * by << 16)
+             * Finally scale back the result by >> 16
+             */
+            new_u = ((c * u) - (s * v) + (1 << 15) + (128 << 16)) >> 16;
+            new_v = ((s * u) + (c * v) + (1 << 15) + (128 << 16)) >> 16;
+
+            /* Prevent a potential overflow */
+            h->lut_u[i][j] = av_clip_uint8(new_u);
+            h->lut_v[i][j] = av_clip_uint8(new_v);
+        }
+    }
 }
 
 static int set_expr(AVExpr **pexpr_ptr, char **expr_ptr,
@@ -148,15 +198,17 @@ static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
         if (ret < 0)                                                    \
             return ret;                                                 \
     } while (0)
+    SET_EXPR(brightness, "b");
     SET_EXPR(saturation, "s");
     SET_EXPR(hue_deg,    "h");
     SET_EXPR(hue,        "H");
 #undef SET_EXPR
 
     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
-           "H_expr:%s h_deg_expr:%s s_expr:%s\n",
-           hue->hue_expr, hue->hue_deg_expr, hue->saturation_expr);
+           "H_expr:%s h_deg_expr:%s s_expr:%s b_expr:%s\n",
+           hue->hue_expr, hue->hue_deg_expr, hue->saturation_expr, hue->brightness_expr);
     compute_sin_and_cos(hue);
+    hue->is_first = 1;
 
     return 0;
 }
@@ -165,6 +217,7 @@ static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 {
     HueContext *hue = ctx->priv;
 
+    av_expr_free(hue->brightness_pexpr);
     av_expr_free(hue->hue_deg_pexpr);
     av_expr_free(hue->hue_pexpr);
     av_expr_free(hue->saturation_pexpr);
@@ -180,10 +233,10 @@ static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
         AV_PIX_FMT_YUVA420P,
         AV_PIX_FMT_NONE
     };
-
-    ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
-
-    return 0;
+    AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
+    if (!fmts_list)
+        return AVERROR(ENOMEM);
+    return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 }
 
 static int config_props(AVFilterLink *inlink)
@@ -202,36 +255,36 @@ static int config_props(AVFilterLink *inlink)
     return 0;
 }
 
-static void process_chrominance(uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const int dst_linesize,
-                                uint8_t *usrc, uint8_t *vsrc, const int src_linesize,
-                                int w, int h,
-                                const int32_t c, const int32_t s)
+static void apply_luma_lut(HueContext *s,
+                           uint8_t *ldst, const int dst_linesize,
+                           uint8_t *lsrc, const int src_linesize,
+                           int w, int h)
+{
+    int i;
+
+    while (h--) {
+        for (i = 0; i < w; i++)
+            ldst[i] = s->lut_l[lsrc[i]];
+
+        lsrc += src_linesize;
+        ldst += dst_linesize;
+    }
+}
+
+static void apply_lut(HueContext *s,
+                      uint8_t *udst, uint8_t *vdst, const int dst_linesize,
+                      uint8_t *usrc, uint8_t *vsrc, const int src_linesize,
+                      int w, int h)
 {
-    int32_t u, v, new_u, new_v;
     int i;
 
-    /*
-     * If we consider U and V as the components of a 2D vector then its angle
-     * is the hue and the norm is the saturation
-     */
     while (h--) {
         for (i = 0; i < w; i++) {
-            /* Normalize the components from range [16;140] to [-112;112] */
-            u = usrc[i] - 128;
-            v = vsrc[i] - 128;
-            /*
-             * Apply the rotation of the vector : (c * u) - (s * v)
-             *                                    (s * u) + (c * v)
-             * De-normalize the components (without forgetting to scale 128
-             * by << 16)
-             * Finally scale back the result by >> 16
-             */
-            new_u = ((c * u) - (s * v) + (1 << 15) + (128 << 16)) >> 16;
-            new_v = ((s * u) + (c * v) + (1 << 15) + (128 << 16)) >> 16;
+            const int u = usrc[i];
+            const int v = vsrc[i];
 
-            /* Prevent a potential overflow */
-            udst[i] = av_clip_uint8_c(new_u);
-            vdst[i] = av_clip_uint8_c(new_v);
+            udst[i] = s->lut_u[u][v];
+            vdst[i] = s->lut_v[u][v];
         }
 
         usrc += src_linesize;
@@ -249,6 +302,8 @@ static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *inpic)
     HueContext *hue = inlink->dst->priv;
     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
     AVFrame *outpic;
+    const int32_t old_hue_sin = hue->hue_sin, old_hue_cos = hue->hue_cos;
+    const float old_brightness = hue->brightness;
     int direct = 0;
 
     if (av_frame_is_writable(inpic)) {
@@ -278,6 +333,17 @@ static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *inpic)
         }
     }
 
+    if (hue->brightness_expr) {
+        hue->brightness = av_expr_eval(hue->brightness_pexpr, hue->var_values, NULL);
+
+        if (hue->brightness < -10 || hue->brightness > 10) {
+            hue->brightness = av_clipf(hue->brightness, -10, 10);
+            av_log(inlink->dst, AV_LOG_WARNING,
+                   "Brightness value not in range [%d,%d]: clipping value to %0.1f\n",
+                   -10, 10, hue->brightness);
+        }
+    }
+
     if (hue->hue_deg_expr) {
         hue->hue_deg = av_expr_eval(hue->hue_deg_pexpr, hue->var_values, NULL);
         hue->hue = hue->hue_deg * M_PI / 180;
@@ -287,30 +353,40 @@ static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *inpic)
     }
 
     av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG,
-           "H:%0.1f*PI h:%0.1f s:%0.f t:%0.1f n:%d\n",
-           hue->hue/M_PI, hue->hue_deg, hue->saturation,
+           "H:%0.1f*PI h:%0.1f s:%0.1f b:%0.f t:%0.1f n:%d\n",
+           hue->hue/M_PI, hue->hue_deg, hue->saturation, hue->brightness,
            hue->var_values[VAR_T], (int)hue->var_values[VAR_N]);
 
     compute_sin_and_cos(hue);
+    if (hue->is_first || (old_hue_sin != hue->hue_sin || old_hue_cos != hue->hue_cos))
+        create_chrominance_lut(hue, hue->hue_cos, hue->hue_sin);
+
+    if (hue->is_first || (old_brightness != hue->brightness && hue->brightness))
+        create_luma_lut(hue);
 
     if (!direct) {
-        av_image_copy_plane(outpic->data[0], outpic->linesize[0],
-                            inpic->data[0],  inpic->linesize[0],
-                            inlink->w, inlink->h);
+        if (!hue->brightness)
+            av_image_copy_plane(outpic->data[0], outpic->linesize[0],
+                                inpic->data[0],  inpic->linesize[0],
+                                inlink->w, inlink->h);
         if (inpic->data[3])
             av_image_copy_plane(outpic->data[3], outpic->linesize[3],
                                 inpic->data[3],  inpic->linesize[3],
                                 inlink->w, inlink->h);
     }
 
-    process_chrominance(outpic->data[1], outpic->data[2], outpic->linesize[1],
-                        inpic->data[1],  inpic->data[2],  inpic->linesize[1],
-                        FF_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hue->hsub),
-                        FF_CEIL_RSHIFT(inlink->h, hue->vsub),
-                        hue->hue_cos, hue->hue_sin);
+    apply_lut(hue, outpic->data[1], outpic->data[2], outpic->linesize[1],
+              inpic->data[1],  inpic->data[2],  inpic->linesize[1],
+              AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hue->hsub),
+              AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, hue->vsub));
+    if (hue->brightness)
+        apply_luma_lut(hue, outpic->data[0], outpic->linesize[0],
+                       inpic->data[0], inpic->linesize[0], inlink->w, inlink->h);
 
     if (!direct)
         av_frame_free(&inpic);
+
+    hue->is_first = 0;
     return ff_filter_frame(outlink, outpic);
 }
 
@@ -336,6 +412,8 @@ static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *ar
         av_freep(&hue->hue_deg_expr);
     } else if (!strcmp(cmd, "s")) {
         SET_EXPR(saturation, "s");
+    } else if (!strcmp(cmd, "b")) {
+        SET_EXPR(brightness, "b");
     } else
         return AVERROR(ENOSYS);
 
@@ -360,15 +438,13 @@ static const AVFilterPad hue_outputs[] = {
     { NULL }
 };
 
-AVFilter avfilter_vf_hue = {
-    .name        = "hue",
-    .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust the hue and saturation of the input video."),
-
-    .priv_size = sizeof(HueContext),
-
-    .init          = init,
-    .uninit        = uninit,
-    .query_formats = query_formats,
+AVFilter ff_vf_hue = {
+    .name            = "hue",
+    .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust the hue and saturation of the input video."),
+    .priv_size       = sizeof(HueContext),
+    .init            = init,
+    .uninit          = uninit,
+    .query_formats   = query_formats,
     .process_command = process_command,
     .inputs          = hue_inputs,
     .outputs         = hue_outputs,