libavfilter/vf_lut.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   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  * Compute a look-up table for binding the input value to the output
  24  * value, and apply it to input video.
  25  */
  26
  27 #include "config_components.h"
  28
  29 #include "libavutil/attributes.h"
  30 #include "libavutil/bswap.h"
  31 #include "libavutil/common.h"
  32 #include "libavutil/eval.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavutil/pixdesc.h"
  35 #include "avfilter.h"
  36 #include "drawutils.h"
  37 #include "formats.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "video.h"
  40
  41 static const char *const var_names[] = {
  42     "w",        ///< width of the input video
  43     "h",        ///< height of the input video
  44     "val",      ///< input value for the pixel
  45     "maxval",   ///< max value for the pixel
  46     "minval",   ///< min value for the pixel
  47     "negval",   ///< negated value
  48     "clipval",
  49     NULL
  50 };
  51
  52 enum var_name {
  53     VAR_W,
  54     VAR_H,
  55     VAR_VAL,
  56     VAR_MAXVAL,
  57     VAR_MINVAL,
  58     VAR_NEGVAL,
  59     VAR_CLIPVAL,
  60     VAR_VARS_NB
  61 };
  62
  63 typedef struct LutContext {
  64     const AVClass *class;
  65     uint16_t lut[4][256 * 256];  ///< lookup table for each component
  66     char   *comp_expr_str[4];
  67     AVExpr *comp_expr[4];
  68     int hsub, vsub;
  69     double var_values[VAR_VARS_NB];
  70     int is_rgb, is_yuv;
  71     int is_planar;
  72     int is_16bit;
  73     int step;
  74 } LutContext;
  75
  76 #define Y 0
  77 #define U 1
  78 #define V 2
  79 #define R 0
  80 #define G 1
  81 #define B 2
  82 #define A 3
  83
  84 #define OFFSET(x) offsetof(LutContext, x)
  85 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
  86
  87 static const AVOption options[] = {
  88     { "c0", "set component #0 expression", OFFSET(comp_expr_str[0]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  89     { "c1", "set component #1 expression", OFFSET(comp_expr_str[1]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  90     { "c2", "set component #2 expression", OFFSET(comp_expr_str[2]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  91     { "c3", "set component #3 expression", OFFSET(comp_expr_str[3]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  92     { "y",  "set Y expression",            OFFSET(comp_expr_str[Y]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  93     { "u",  "set U expression",            OFFSET(comp_expr_str[U]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  94     { "v",  "set V expression",            OFFSET(comp_expr_str[V]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  95     { "r",  "set R expression",            OFFSET(comp_expr_str[R]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  96     { "g",  "set G expression",            OFFSET(comp_expr_str[G]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  97     { "b",  "set B expression",            OFFSET(comp_expr_str[B]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  98     { "a",  "set A expression",            OFFSET(comp_expr_str[A]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "clipval" }, .flags = FLAGS },
  99     { NULL }
 100 };
 101
 102 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 103 {
 104     LutContext *s = ctx->priv;
 105     int i;
 106
 107     for (i = 0; i < 4; i++) {
 108         av_expr_free(s->comp_expr[i]);
 109         s->comp_expr[i] = NULL;
 110         av_freep(&s->comp_expr_str[i]);
 111     }
 112 }
 113
 114 #define YUV_FORMATS                                         \
 115     AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P,    \
 116     AV_PIX_FMT_YUV411P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,    \
 117     AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,   \
 118     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,   \
 119     AV_PIX_FMT_YUVJ440P,                                             \
 120     AV_PIX_FMT_YUV444P9LE, AV_PIX_FMT_YUV422P9LE, AV_PIX_FMT_YUV420P9LE, \
 121     AV_PIX_FMT_YUV444P10LE, AV_PIX_FMT_YUV422P10LE, AV_PIX_FMT_YUV420P10LE, AV_PIX_FMT_YUV440P10LE, \
 122     AV_PIX_FMT_YUV444P12LE, AV_PIX_FMT_YUV422P12LE, AV_PIX_FMT_YUV420P12LE, AV_PIX_FMT_YUV440P12LE, \
 123     AV_PIX_FMT_YUV444P14LE, AV_PIX_FMT_YUV422P14LE, AV_PIX_FMT_YUV420P14LE, \
 124     AV_PIX_FMT_YUV444P16LE, AV_PIX_FMT_YUV422P16LE, AV_PIX_FMT_YUV420P16LE, \
 125     AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE, AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE
 126
 127 #define RGB_FORMATS                             \
 128     AV_PIX_FMT_ARGB,         AV_PIX_FMT_RGBA,         \
 129     AV_PIX_FMT_ABGR,         AV_PIX_FMT_BGRA,         \
 130     AV_PIX_FMT_RGB24,        AV_PIX_FMT_BGR24,        \
 131     AV_PIX_FMT_RGB48LE,      AV_PIX_FMT_RGBA64LE,     \
 132     AV_PIX_FMT_GBRP,         AV_PIX_FMT_GBRAP,        \
 133     AV_PIX_FMT_GBRP9LE,      AV_PIX_FMT_GBRP10LE,     \
 134     AV_PIX_FMT_GBRAP10LE,                             \
 135     AV_PIX_FMT_GBRP12LE,     AV_PIX_FMT_GBRP14LE,     \
 136     AV_PIX_FMT_GBRP16LE,     AV_PIX_FMT_GBRAP12LE,    \
 137     AV_PIX_FMT_GBRAP16LE
 138
 139 #define GRAY_FORMATS                            \
 140     AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY9LE, AV_PIX_FMT_GRAY10LE, \
 141     AV_PIX_FMT_GRAY12LE, AV_PIX_FMT_GRAY14LE, AV_PIX_FMT_GRAY16LE
 142
 143 static const enum AVPixelFormat yuv_pix_fmts[] = { YUV_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
 144 static const enum AVPixelFormat rgb_pix_fmts[] = { RGB_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
 145 static const enum AVPixelFormat all_pix_fmts[] = { RGB_FORMATS, YUV_FORMATS, GRAY_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
 146
 147 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 148 {
 149     LutContext *s = ctx->priv;
 150
 151     const enum AVPixelFormat *pix_fmts = s->is_rgb ? rgb_pix_fmts :
 152                                                      s->is_yuv ? yuv_pix_fmts :
 153                                                                  all_pix_fmts;
 154     return ff_set_common_formats_from_list(ctx, pix_fmts);
 155 }
 156
 157 /**
 158  * Clip value val in the minval - maxval range.
 159  */
 160 static double clip(void *opaque, double val)
 161 {
 162     LutContext *s = opaque;
 163     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
 164     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
 165
 166     return av_clip(val, minval, maxval);
 167 }
 168
 169 /**
 170  * Compute gamma correction for value val, assuming the minval-maxval
 171  * range, val is clipped to a value contained in the same interval.
 172  */
 173 static double compute_gammaval(void *opaque, double gamma)
 174 {
 175     LutContext *s = opaque;
 176     double val    = s->var_values[VAR_CLIPVAL];
 177     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
 178     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
 179
 180     return pow((val-minval)/(maxval-minval), gamma) * (maxval-minval)+minval;
 181 }
 182
 183 /**
 184  * Compute ITU Rec.709 gamma correction of value val.
 185  */
 186 static double compute_gammaval709(void *opaque, double gamma)
 187 {
 188     LutContext *s = opaque;
 189     double val    = s->var_values[VAR_CLIPVAL];
 190     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
 191     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
 192     double level = (val - minval) / (maxval - minval);
 193     level = level < 0.018 ? 4.5 * level
 194                           : 1.099 * pow(level, 1.0 / gamma) - 0.099;
 195     return level * (maxval - minval) + minval;
 196 }
 197
 198 static double (* const funcs1[])(void *, double) = {
 199     clip,
 200     compute_gammaval,
 201     compute_gammaval709,
 202     NULL
 203 };
 204
 205 static const char * const funcs1_names[] = {
 206     "clip",
 207     "gammaval",
 208     "gammaval709",
 209     NULL
 210 };
 211
 212 static int config_props(AVFilterLink *inlink)
 213 {
 214     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 215     LutContext *s = ctx->priv;
 216     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 217     uint8_t rgba_map[4]; /* component index -> RGBA color index map */
 218     int min[4], max[4];
 219     int val, color, ret;
 220
 221     s->hsub = desc->log2_chroma_w;
 222     s->vsub = desc->log2_chroma_h;
 223
 224     s->var_values[VAR_W] = inlink->w;
 225     s->var_values[VAR_H] = inlink->h;
 226     s->is_16bit = desc->comp[0].depth > 8;
 227
 228     switch (inlink->format) {
 229     case AV_PIX_FMT_YUV410P:
 230     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
 231     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 232     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 233     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
 234     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 235     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
 236     case AV_PIX_FMT_YUVA422P:
 237     case AV_PIX_FMT_YUVA444P:
 238     case AV_PIX_FMT_YUV420P9LE:
 239     case AV_PIX_FMT_YUV422P9LE:
 240     case AV_PIX_FMT_YUV444P9LE:
 241     case AV_PIX_FMT_YUVA420P9LE:
 242     case AV_PIX_FMT_YUVA422P9LE:
 243     case AV_PIX_FMT_YUVA444P9LE:
 244     case AV_PIX_FMT_YUV420P10LE:
 245     case AV_PIX_FMT_YUV422P10LE:
 246     case AV_PIX_FMT_YUV440P10LE:
 247     case AV_PIX_FMT_YUV444P10LE:
 248     case AV_PIX_FMT_YUVA420P10LE:
 249     case AV_PIX_FMT_YUVA422P10LE:
 250     case AV_PIX_FMT_YUVA444P10LE:
 251     case AV_PIX_FMT_YUV420P12LE:
 252     case AV_PIX_FMT_YUV422P12LE:
 253     case AV_PIX_FMT_YUV440P12LE:
 254     case AV_PIX_FMT_YUV444P12LE:
 255     case AV_PIX_FMT_YUV420P14LE:
 256     case AV_PIX_FMT_YUV422P14LE:
 257     case AV_PIX_FMT_YUV444P14LE:
 258     case AV_PIX_FMT_YUV420P16LE:
 259     case AV_PIX_FMT_YUV422P16LE:
 260     case AV_PIX_FMT_YUV444P16LE:
 261     case AV_PIX_FMT_YUVA420P16LE:
 262     case AV_PIX_FMT_YUVA422P16LE:
 263     case AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE:
 264         min[Y] = 16 * (1 << (desc->comp[0].depth - 8));
 265         min[U] = 16 * (1 << (desc->comp[1].depth - 8));
 266         min[V] = 16 * (1 << (desc->comp[2].depth - 8));
 267         min[A] = 0;
 268         max[Y] = 235 * (1 << (desc->comp[0].depth - 8));
 269         max[U] = 240 * (1 << (desc->comp[1].depth - 8));
 270         max[V] = 240 * (1 << (desc->comp[2].depth - 8));
 271         max[A] = (1 << desc->comp[0].depth) - 1;
 272         break;
 273     case AV_PIX_FMT_RGB48LE:
 274     case AV_PIX_FMT_RGBA64LE:
 275         min[0] = min[1] = min[2] = min[3] = 0;
 276         max[0] = max[1] = max[2] = max[3] = 65535;
 277         break;
 278     default:
 279         min[0] = min[1] = min[2] = min[3] = 0;
 280         max[0] = max[1] = max[2] = max[3] = 255 * (1 << (desc->comp[0].depth - 8));
 281     }
 282
 283     s->is_yuv = s->is_rgb = 0;
 284     s->is_planar = desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR;
 285     if      (ff_fmt_is_in(inlink->format, yuv_pix_fmts)) s->is_yuv = 1;
 286     else if (ff_fmt_is_in(inlink->format, rgb_pix_fmts)) s->is_rgb = 1;
 287
 288     if (s->is_rgb) {
 289         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
 290         s->step = av_get_bits_per_pixel(desc) >> 3;
 291         if (s->is_16bit) {
 292             s->step = s->step >> 1;
 293         }
 294     }
 295
 296     for (color = 0; color < desc->nb_components; color++) {
 297         double res;
 298         int comp = s->is_rgb ? rgba_map[color] : color;
 299
 300         /* create the parsed expression */
 301         av_expr_free(s->comp_expr[color]);
 302         s->comp_expr[color] = NULL;
 303         ret = av_expr_parse(&s->comp_expr[color], s->comp_expr_str[color],
 304                             var_names, funcs1_names, funcs1, NULL, NULL, 0, ctx);
 305         if (ret < 0) {
 306             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 307                    "Error when parsing the expression '%s' for the component %d and color %d.\n",
 308                    s->comp_expr_str[comp], comp, color);
 309             return AVERROR(EINVAL);
 310         }
 311
 312         /* compute the lut */
 313         s->var_values[VAR_MAXVAL] = max[color];
 314         s->var_values[VAR_MINVAL] = min[color];
 315
 316         for (val = 0; val < FF_ARRAY_ELEMS(s->lut[comp]); val++) {
 317             s->var_values[VAR_VAL] = val;
 318             s->var_values[VAR_CLIPVAL] = av_clip(val, min[color], max[color]);
 319             s->var_values[VAR_NEGVAL] =
 320                 av_clip(min[color] + max[color] - s->var_values[VAR_VAL],
 321                         min[color], max[color]);
 322
 323             res = av_expr_eval(s->comp_expr[color], s->var_values, s);
 324             if (isnan(res)) {
 325                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 326                        "Error when evaluating the expression '%s' for the value %d for the component %d.\n",
 327                        s->comp_expr_str[color], val, comp);
 328                 return AVERROR(EINVAL);
 329             }
 330             s->lut[comp][val] = av_clip((int)res, 0, max[A]);
 331             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "val[%d][%d] = %d\n", comp, val, s->lut[comp][val]);
 332         }
 333     }
 334
 335     return 0;
 336 }
 337
 338 struct thread_data {
 339     AVFrame *in;
 340     AVFrame *out;
 341
 342     int w;
 343     int h;
 344 };
 345
 346 #define LOAD_PACKED_COMMON\
 347     LutContext *s = ctx->priv;\
 348     const struct thread_data *td = arg;\
 349 \
 350     int i, j;\
 351     const int w = td->w;\
 352     const int h = td->h;\
 353     AVFrame *in = td->in;\
 354     AVFrame *out = td->out;\
 355     const uint16_t (*tab)[256*256] = (const uint16_t (*)[256*256])s->lut;\
 356     const int step = s->step;\
 357 \
 358     const int slice_start = (h *  jobnr   ) / nb_jobs;\
 359     const int slice_end   = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;\
 360
 361 /* packed, 16-bit */
 362 static int lut_packed_16bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 363 {
 364     LOAD_PACKED_COMMON
 365
 366     uint16_t *inrow, *outrow, *inrow0, *outrow0;
 367     const int in_linesize  =  in->linesize[0] / 2;
 368     const int out_linesize = out->linesize[0] / 2;
 369     inrow0  = (uint16_t *)in ->data[0];
 370     outrow0 = (uint16_t *)out->data[0];
 371
 372     for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 373         inrow  = inrow0 + i * in_linesize;
 374         outrow = outrow0 + i * out_linesize;
 375         for (j = 0; j < w; j++) {
 376
 377             switch (step) {
 378 #if HAVE_BIGENDIAN
 379             case 4:  outrow[3] = av_bswap16(tab[3][av_bswap16(inrow[3])]); // Fall-through
 380             case 3:  outrow[2] = av_bswap16(tab[2][av_bswap16(inrow[2])]); // Fall-through
 381             case 2:  outrow[1] = av_bswap16(tab[1][av_bswap16(inrow[1])]); // Fall-through
 382             default: outrow[0] = av_bswap16(tab[0][av_bswap16(inrow[0])]);
 383 #else
 384             case 4:  outrow[3] = tab[3][inrow[3]]; // Fall-through
 385             case 3:  outrow[2] = tab[2][inrow[2]]; // Fall-through
 386             case 2:  outrow[1] = tab[1][inrow[1]]; // Fall-through
 387             default: outrow[0] = tab[0][inrow[0]];
 388 #endif
 389             }
 390             outrow += step;
 391             inrow  += step;
 392         }
 393     }
 394
 395     return 0;
 396 }
 397
 398 /* packed, 8-bit */
 399 static int lut_packed_8bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 400 {
 401     LOAD_PACKED_COMMON
 402
 403     uint8_t *inrow, *outrow, *inrow0, *outrow0;
 404     const int in_linesize  =  in->linesize[0];
 405     const int out_linesize = out->linesize[0];
 406     inrow0  = in ->data[0];
 407     outrow0 = out->data[0];
 408
 409     for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 410         inrow  = inrow0 + i * in_linesize;
 411         outrow = outrow0 + i * out_linesize;
 412         for (j = 0; j < w; j++) {
 413             switch (step) {
 414             case 4:  outrow[3] = tab[3][inrow[3]]; // Fall-through
 415             case 3:  outrow[2] = tab[2][inrow[2]]; // Fall-through
 416             case 2:  outrow[1] = tab[1][inrow[1]]; // Fall-through
 417             default: outrow[0] = tab[0][inrow[0]];
 418             }
 419             outrow += step;
 420             inrow  += step;
 421         }
 422     }
 423
 424     return 0;
 425 }
 426
 427 #define LOAD_PLANAR_COMMON\
 428     LutContext *s = ctx->priv;\
 429     const struct thread_data *td = arg;\
 430     int i, j, plane;\
 431     AVFrame *in = td->in;\
 432     AVFrame *out = td->out;\
 433
 434 #define PLANAR_COMMON\
 435         int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;\
 436         int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;\
 437         int h = AV_CEIL_RSHIFT(td->h, vsub);\
 438         int w = AV_CEIL_RSHIFT(td->w, hsub);\
 439         const uint16_t *tab = s->lut[plane];\
 440 \
 441         const int slice_start = (h *  jobnr   ) / nb_jobs;\
 442         const int slice_end   = (h * (jobnr+1)) / nb_jobs;\
 443
 444 /* planar >8 bit depth */
 445 static int lut_planar_16bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 446 {
 447     LOAD_PLANAR_COMMON
 448
 449     uint16_t *inrow, *outrow;
 450
 451     for (plane = 0; plane < 4 && in->data[plane] && in->linesize[plane]; plane++) {
 452         PLANAR_COMMON
 453
 454         const int in_linesize  =  in->linesize[plane] / 2;
 455         const int out_linesize = out->linesize[plane] / 2;
 456
 457         inrow  = (uint16_t *)in ->data[plane] + slice_start * in_linesize;
 458         outrow = (uint16_t *)out->data[plane] + slice_start * out_linesize;
 459
 460         for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 461             for (j = 0; j < w; j++) {
 462 #if HAVE_BIGENDIAN
 463                 outrow[j] = av_bswap16(tab[av_bswap16(inrow[j])]);
 464 #else
 465                 outrow[j] = tab[inrow[j]];
 466 #endif
 467             }
 468             inrow  += in_linesize;
 469             outrow += out_linesize;
 470         }
 471     }
 472
 473     return 0;
 474 }
 475
 476 /* planar 8bit depth */
 477 static int lut_planar_8bits(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 478 {
 479     LOAD_PLANAR_COMMON
 480
 481     uint8_t *inrow, *outrow;
 482
 483     for (plane = 0; plane < 4 && in->data[plane] && in->linesize[plane]; plane++) {
 484         PLANAR_COMMON
 485
 486         const int in_linesize  =  in->linesize[plane];
 487         const int out_linesize = out->linesize[plane];
 488
 489         inrow  = in ->data[plane] + slice_start * in_linesize;
 490         outrow = out->data[plane] + slice_start * out_linesize;
 491
 492         for (i = slice_start; i < slice_end; i++) {
 493             for (j = 0; j < w; j++)
 494                 outrow[j] = tab[inrow[j]];
 495             inrow  += in_linesize;
 496             outrow += out_linesize;
 497         }
 498     }
 499
 500     return 0;
 501 }
 502
 503 #define PACKED_THREAD_DATA\
 504  struct thread_data td = {\
 505             .in  = in,\
 506             .out = out,\
 507             .w   = inlink->w,\
 508             .h   = in->height,\
 509         };\
 510
 511 #define PLANAR_THREAD_DATA\
 512  struct thread_data td = {\
 513             .in  = in,\
 514             .out = out,\
 515             .w   = inlink->w,\
 516             .h   = inlink->h,\
 517         };\
 518
 519 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 520 {
 521     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 522     LutContext *s = ctx->priv;
 523     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 524     AVFrame *out;
 525     int direct = 0;
 526
 527     if (av_frame_is_writable(in)) {
 528         direct = 1;
 529         out = in;
 530     } else {
 531         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 532         if (!out) {
 533             av_frame_free(&in);
 534             return AVERROR(ENOMEM);
 535         }
 536         av_frame_copy_props(out, in);
 537     }
 538
 539     if (s->is_rgb && s->is_16bit && !s->is_planar) {
 540         /* packed, 16-bit */
 541         PACKED_THREAD_DATA
 542         ff_filter_execute(ctx, lut_packed_16bits, &td, NULL,
 543                           FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 544     } else if (s->is_rgb && !s->is_planar) {
 545         /* packed 8 bits */
 546         PACKED_THREAD_DATA
 547         ff_filter_execute(ctx, lut_packed_8bits, &td, NULL,
 548                           FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 549     } else if (s->is_16bit) {
 550         /* planar >8 bit depth */
 551         PLANAR_THREAD_DATA
 552         ff_filter_execute(ctx, lut_planar_16bits, &td, NULL,
 553                           FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 554     } else {
 555         /* planar 8bit depth */
 556         PLANAR_THREAD_DATA
 557         ff_filter_execute(ctx, lut_planar_8bits, &td, NULL,
 558                           FFMIN(in->height, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 559     }
 560
 561     if (!direct)
 562         av_frame_free(&in);
 563
 564     return ff_filter_frame(outlink, out);
 565 }
 566
 567 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 568                            char *res, int res_len, int flags)
 569 {
 570     int ret = ff_filter_process_command(ctx, cmd, args, res, res_len, flags);
 571
 572     if (ret < 0)
 573         return ret;
 574
 575     return config_props(ctx->inputs[0]);
 576 }
 577
 578 static const AVFilterPad inputs[] = {
 579     { .name         = "default",
 580       .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 581       .filter_frame = filter_frame,
 582       .config_props = config_props,
 583     },
 584 };
 585
 586 #define DEFINE_LUT_FILTER(name_, description_, priv_class_)             \
 587     const AVFilter ff_vf_##name_ = {                                    \
 588         .name          = #name_,                                        \
 589         .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL(description_),            \
 590         .priv_class    = &priv_class_ ## _class,                        \
 591         .priv_size     = sizeof(LutContext),                            \
 592         .init          = name_##_init,                                  \
 593         .uninit        = uninit,                                        \
 594         FILTER_INPUTS(inputs),                                          \
 595         FILTER_OUTPUTS(ff_video_default_filterpad),                     \
 596         FILTER_QUERY_FUNC(query_formats),                               \
 597         .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC |       \
 598                          AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,                   \
 599         .process_command = process_command,                             \
 600     }
 601
 602 AVFILTER_DEFINE_CLASS_EXT(lut, "lut/lutyuv/lutrgb", options);
 603
 604 #if CONFIG_LUT_FILTER
 605
 606 #define lut_init NULL
 607 DEFINE_LUT_FILTER(lut, "Compute and apply a lookup table to the RGB/YUV input video.",
 608                   lut);
 609 #undef lut_init
 610 #endif
 611
 612 #if CONFIG_LUTYUV_FILTER
 613
 614 static av_cold int lutyuv_init(AVFilterContext *ctx)
 615 {
 616     LutContext *s = ctx->priv;
 617
 618     s->is_yuv = 1;
 619
 620     return 0;
 621 }
 622
 623 DEFINE_LUT_FILTER(lutyuv, "Compute and apply a lookup table to the YUV input video.",
 624                   lut);
 625 #endif
 626
 627 #if CONFIG_LUTRGB_FILTER
 628
 629 static av_cold int lutrgb_init(AVFilterContext *ctx)
 630 {
 631     LutContext *s = ctx->priv;
 632
 633     s->is_rgb = 1;
 634
 635     return 0;
 636 }
 637
 638 DEFINE_LUT_FILTER(lutrgb, "Compute and apply a lookup table to the RGB input video.",
 639                   lut);
 640 #endif