libavfilter/vf_limiter.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "libavutil/attributes.h"
  20 #include "libavutil/common.h"
  21 #include "libavutil/imgutils.h"
  22 #include "libavutil/opt.h"
  23 #include "libavutil/pixdesc.h"
  24 #include "avfilter.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "limiter.h"
  27 #include "video.h"
  28
  29 typedef struct ThreadData {
  30     AVFrame *in;
  31     AVFrame *out;
  32 } ThreadData;
  33
  34 typedef struct LimiterContext {
  35     const AVClass *class;
  36     int min;
  37     int max;
  38     int planes;
  39     int nb_planes;
  40     int linesize[4];
  41     int width[4];
  42     int height[4];
  43
  44     LimiterDSPContext dsp;
  45 } LimiterContext;
  46
  47 #define OFFSET(x) offsetof(LimiterContext, x)
  48 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  49
  50 static const AVOption limiter_options[] = {
  51     { "min",    "set min value", OFFSET(min),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},     0, 65535, .flags = FLAGS },
  52     { "max",    "set max value", OFFSET(max),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=65535}, 0, 65535, .flags = FLAGS },
  53     { "planes", "set planes",    OFFSET(planes), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=15},    0,    15, .flags = FLAGS },
  54     { NULL }
  55 };
  56
  57 AVFILTER_DEFINE_CLASS(limiter);
  58
  59 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  60 {
  61     LimiterContext *s = ctx->priv;
  62
  63     if (s->min > s->max)
  64         return AVERROR(EINVAL);
  65     return 0;
  66 }
  67
  68 static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  69     AV_PIX_FMT_YUVA444P, AV_PIX_FMT_YUV444P, AV_PIX_FMT_YUV440P,
  70     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ440P,
  71     AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUV420P,
  72     AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
  73     AV_PIX_FMT_YUVJ411P, AV_PIX_FMT_YUV411P, AV_PIX_FMT_YUV410P,
  74     AV_PIX_FMT_YUV420P9, AV_PIX_FMT_YUV422P9, AV_PIX_FMT_YUV444P9,
  75     AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  76     AV_PIX_FMT_YUV420P12, AV_PIX_FMT_YUV422P12, AV_PIX_FMT_YUV444P12, AV_PIX_FMT_YUV440P12,
  77     AV_PIX_FMT_YUV420P14, AV_PIX_FMT_YUV422P14, AV_PIX_FMT_YUV444P14,
  78     AV_PIX_FMT_YUV420P16, AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  79     AV_PIX_FMT_YUVA420P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA444P9,
  80     AV_PIX_FMT_YUVA420P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA444P10,
  81     AV_PIX_FMT_YUVA422P12, AV_PIX_FMT_YUVA444P12,
  82     AV_PIX_FMT_YUVA420P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA444P16,
  83     AV_PIX_FMT_GBRP, AV_PIX_FMT_GBRP9, AV_PIX_FMT_GBRP10,
  84     AV_PIX_FMT_GBRP12, AV_PIX_FMT_GBRP14, AV_PIX_FMT_GBRP16,
  85     AV_PIX_FMT_GBRAP, AV_PIX_FMT_GBRAP10, AV_PIX_FMT_GBRAP12, AV_PIX_FMT_GBRAP16,
  86     AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9, AV_PIX_FMT_GRAY10, AV_PIX_FMT_GRAY12, AV_PIX_FMT_GRAY14, AV_PIX_FMT_GRAY16,
  87     AV_PIX_FMT_NONE
  88 };
  89
  90 #define LIMITER(n, type)                                        \
  91 static void limiter##n(const uint8_t *ssrc, uint8_t *ddst,      \
  92                        ptrdiff_t slinesize, ptrdiff_t dlinesize,\
  93                        int w, int h, int min, int max)          \
  94 {                                                               \
  95     const type *src = (const type *)ssrc;                       \
  96     type *dst = (type *)ddst;                                   \
  97                                                                 \
  98     dlinesize /= sizeof(type);                                  \
  99     slinesize /= sizeof(type);                                  \
 100                                                                 \
 101     for (int y = 0; y < h; y++) {                               \
 102         for (int x = 0; x < w; x++) {                           \
 103             dst[x] = av_clip(src[x], min, max);                 \
 104         }                                                       \
 105                                                                 \
 106         dst += dlinesize;                                       \
 107         src += slinesize;                                       \
 108     }                                                           \
 109 }
 110
 111 LIMITER(8,  uint8_t)
 112 LIMITER(16, uint16_t)
 113
 114 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 115 {
 116     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 117     LimiterContext *s = ctx->priv;
 118     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 119     int depth, vsub, hsub, ret;
 120
 121     s->nb_planes = av_pix_fmt_count_planes(inlink->format);
 122
 123     if ((ret = av_image_fill_linesizes(s->linesize, inlink->format, inlink->w)) < 0)
 124         return ret;
 125
 126     depth = desc->comp[0].depth;
 127     hsub = desc->log2_chroma_w;
 128     vsub = desc->log2_chroma_h;
 129     s->height[1] = s->height[2] = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
 130     s->height[0] = s->height[3] = inlink->h;
 131     s->width[1]  = s->width[2]  = AV_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
 132     s->width[0]  = s->width[3]  = inlink->w;
 133
 134     s->max = FFMIN(s->max, (1 << depth) - 1);
 135     s->min = FFMIN(s->min, (1 << depth) - 1);
 136
 137     if (depth == 8) {
 138         s->dsp.limiter = limiter8;
 139     } else {
 140         s->dsp.limiter = limiter16;
 141     }
 142
 143 #if ARCH_X86
 144     ff_limiter_init_x86(&s->dsp, desc->comp[0].depth);
 145 #endif
 146
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 151 {
 152     LimiterContext *s = ctx->priv;
 153     ThreadData *td = arg;
 154     AVFrame *in = td->in;
 155     AVFrame *out = td->out;
 156     int p;
 157
 158     for (p = 0; p < s->nb_planes; p++) {
 159         const int h = s->height[p];
 160         const int slice_start = (h * jobnr) / nb_jobs;
 161         const int slice_end = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 162
 163         if (!((1 << p) & s->planes)) {
 164             if (out != in)
 165                 av_image_copy_plane(out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
 166                                     out->linesize[p],
 167                                     in->data[p] + slice_start * in->linesize[p],
 168                                     in->linesize[p],
 169                                     s->linesize[p], slice_end - slice_start);
 170             continue;
 171         }
 172
 173         s->dsp.limiter(in->data[p] + slice_start * in->linesize[p],
 174                        out->data[p] + slice_start * out->linesize[p],
 175                        in->linesize[p], out->linesize[p],
 176                        s->width[p], slice_end - slice_start,
 177                        s->min, s->max);
 178     }
 179
 180     return 0;
 181 }
 182
 183 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 184 {
 185     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 186     LimiterContext *s = ctx->priv;
 187     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 188     ThreadData td;
 189     AVFrame *out;
 190
 191     if (av_frame_is_writable(in)) {
 192         out = in;
 193     } else {
 194         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 195         if (!out) {
 196             av_frame_free(&in);
 197             return AVERROR(ENOMEM);
 198         }
 199         av_frame_copy_props(out, in);
 200     }
 201
 202     td.out = out;
 203     td.in = in;
 204     ff_filter_execute(ctx, filter_slice, &td, NULL,
 205                       FFMIN(s->height[2], ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 206     if (out != in)
 207         av_frame_free(&in);
 208
 209     return ff_filter_frame(outlink, out);
 210 }
 211
 212 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 213                            char *res, int res_len, int flags)
 214 {
 215     int ret;
 216
 217     ret = ff_filter_process_command(ctx, cmd, args, res, res_len, flags);
 218     if (ret < 0)
 219         return ret;
 220
 221     return config_input(ctx->inputs[0]);
 222 }
 223
 224 static const AVFilterPad inputs[] = {
 225     {
 226         .name         = "default",
 227         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 228         .filter_frame = filter_frame,
 229         .config_props = config_input,
 230     },
 231 };
 232
 233 const AVFilter ff_vf_limiter = {
 234     .name          = "limiter",
 235     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Limit pixels components to the specified range."),
 236     .priv_size     = sizeof(LimiterContext),
 237     .priv_class    = &limiter_class,
 238     .init          = init,
 239     FILTER_INPUTS(inputs),
 240     FILTER_OUTPUTS(ff_video_default_filterpad),
 241     FILTER_PIXFMTS_ARRAY(pix_fmts),
 242     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 243     .process_command = process_command,
 244 };