Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Go to most recent revision | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  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 "libavutil/attributes.h"
  28. #include "libavutil/common.h"
  29. #include "libavutil/eval.h"
  30. #include "libavutil/opt.h"
  31. #include "libavutil/pixdesc.h"
  32. #include "avfilter.h"
  33. #include "drawutils.h"
  34. #include "formats.h"
  35. #include "internal.h"
  36. #include "video.h"
  37.  
  38. static const char *const var_names[] = {
  39.     "w",        ///< width of the input video
  40.     "h",        ///< height of the input video
  41.     "val",      ///< input value for the pixel
  42.     "maxval",   ///< max value for the pixel
  43.     "minval",   ///< min value for the pixel
  44.     "negval",   ///< negated value
  45.     "clipval",
  46.     NULL
  47. };
  48.  
  49. enum var_name {
  50.     VAR_W,
  51.     VAR_H,
  52.     VAR_VAL,
  53.     VAR_MAXVAL,
  54.     VAR_MINVAL,
  55.     VAR_NEGVAL,
  56.     VAR_CLIPVAL,
  57.     VAR_VARS_NB
  58. };
  59.  
  60. typedef struct {
  61.     const AVClass *class;
  62.     uint8_t lut[4][256];  ///< lookup table for each component
  63.     char   *comp_expr_str[4];
  64.     AVExpr *comp_expr[4];
  65.     int hsub, vsub;
  66.     double var_values[VAR_VARS_NB];
  67.     int is_rgb, is_yuv;
  68.     int step;
  69.     int negate_alpha; /* only used by negate */
  70. } LutContext;
  71.  
  72. #define Y 0
  73. #define U 1
  74. #define V 2
  75. #define R 0
  76. #define G 1
  77. #define B 2
  78. #define A 3
  79.  
  80. #define OFFSET(x) offsetof(LutContext, x)
  81. #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  82.  
  83. static const AVOption options[] = {
  84.     { "c0", "set component #0 expression", OFFSET(comp_expr_str[0]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  85.     { "c1", "set component #1 expression", OFFSET(comp_expr_str[1]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  86.     { "c2", "set component #2 expression", OFFSET(comp_expr_str[2]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  87.     { "c3", "set component #3 expression", OFFSET(comp_expr_str[3]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  88.     { "y",  "set Y expression",            OFFSET(comp_expr_str[Y]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  89.     { "u",  "set U expression",            OFFSET(comp_expr_str[U]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  90.     { "v",  "set V expression",            OFFSET(comp_expr_str[V]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  91.     { "r",  "set R expression",            OFFSET(comp_expr_str[R]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  92.     { "g",  "set G expression",            OFFSET(comp_expr_str[G]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  93.     { "b",  "set B expression",            OFFSET(comp_expr_str[B]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  94.     { "a",  "set A expression",            OFFSET(comp_expr_str[A]),  AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "val" }, .flags = FLAGS },
  95.     { NULL }
  96. };
  97.  
  98. static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  99. {
  100.     LutContext *s = ctx->priv;
  101.     int i;
  102.  
  103.     for (i = 0; i < 4; i++) {
  104.         av_expr_free(s->comp_expr[i]);
  105.         s->comp_expr[i] = NULL;
  106.         av_freep(&s->comp_expr_str[i]);
  107.     }
  108. }
  109.  
  110. #define YUV_FORMATS                                         \
  111.     AV_PIX_FMT_YUV444P,  AV_PIX_FMT_YUV422P,  AV_PIX_FMT_YUV420P,    \
  112.     AV_PIX_FMT_YUV411P,  AV_PIX_FMT_YUV410P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,    \
  113.     AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_YUVA422P, AV_PIX_FMT_YUVA444P,   \
  114.     AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_YUVJ422P, AV_PIX_FMT_YUVJ420P,   \
  115.     AV_PIX_FMT_YUVJ440P
  116.  
  117. #define RGB_FORMATS                             \
  118.     AV_PIX_FMT_ARGB,         AV_PIX_FMT_RGBA,         \
  119.     AV_PIX_FMT_ABGR,         AV_PIX_FMT_BGRA,         \
  120.     AV_PIX_FMT_RGB24,        AV_PIX_FMT_BGR24
  121.  
  122. static const enum AVPixelFormat yuv_pix_fmts[] = { YUV_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
  123. static const enum AVPixelFormat rgb_pix_fmts[] = { RGB_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
  124. static const enum AVPixelFormat all_pix_fmts[] = { RGB_FORMATS, YUV_FORMATS, AV_PIX_FMT_NONE };
  125.  
  126. static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  127. {
  128.     LutContext *s = ctx->priv;
  129.  
  130.     const enum AVPixelFormat *pix_fmts = s->is_rgb ? rgb_pix_fmts :
  131.                                                      s->is_yuv ? yuv_pix_fmts :
  132.                                                                  all_pix_fmts;
  133.  
  134.     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  135.     return 0;
  136. }
  137.  
  138. /**
  139.  * Clip value val in the minval - maxval range.
  140.  */
  141. static double clip(void *opaque, double val)
  142. {
  143.     LutContext *s = opaque;
  144.     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
  145.     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
  146.  
  147.     return av_clip(val, minval, maxval);
  148. }
  149.  
  150. /**
  151.  * Compute gamma correction for value val, assuming the minval-maxval
  152.  * range, val is clipped to a value contained in the same interval.
  153.  */
  154. static double compute_gammaval(void *opaque, double gamma)
  155. {
  156.     LutContext *s = opaque;
  157.     double val    = s->var_values[VAR_CLIPVAL];
  158.     double minval = s->var_values[VAR_MINVAL];
  159.     double maxval = s->var_values[VAR_MAXVAL];
  160.  
  161.     return pow((val-minval)/(maxval-minval), gamma) * (maxval-minval)+minval;
  162. }
  163.  
  164. static double (* const funcs1[])(void *, double) = {
  165.     (void *)clip,
  166.     (void *)compute_gammaval,
  167.     NULL
  168. };
  169.  
  170. static const char * const funcs1_names[] = {
  171.     "clip",
  172.     "gammaval",
  173.     NULL
  174. };
  175.  
  176. static int config_props(AVFilterLink *inlink)
  177. {
  178.     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
  179.     LutContext *s = ctx->priv;
  180.     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
  181.     uint8_t rgba_map[4]; /* component index -> RGBA color index map */
  182.     int min[4], max[4];
  183.     int val, color, ret;
  184.  
  185.     s->hsub = desc->log2_chroma_w;
  186.     s->vsub = desc->log2_chroma_h;
  187.  
  188.     s->var_values[VAR_W] = inlink->w;
  189.     s->var_values[VAR_H] = inlink->h;
  190.  
  191.     switch (inlink->format) {
  192.     case AV_PIX_FMT_YUV410P:
  193.     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
  194.     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
  195.     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
  196.     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
  197.     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
  198.     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
  199.     case AV_PIX_FMT_YUVA422P:
  200.     case AV_PIX_FMT_YUVA444P:
  201.         min[Y] = min[U] = min[V] = 16;
  202.         max[Y] = 235;
  203.         max[U] = max[V] = 240;
  204.         min[A] = 0; max[A] = 255;
  205.         break;
  206.     default:
  207.         min[0] = min[1] = min[2] = min[3] = 0;
  208.         max[0] = max[1] = max[2] = max[3] = 255;
  209.     }
  210.  
  211.     s->is_yuv = s->is_rgb = 0;
  212.     if      (ff_fmt_is_in(inlink->format, yuv_pix_fmts)) s->is_yuv = 1;
  213.     else if (ff_fmt_is_in(inlink->format, rgb_pix_fmts)) s->is_rgb = 1;
  214.  
  215.     if (s->is_rgb) {
  216.         ff_fill_rgba_map(rgba_map, inlink->format);
  217.         s->step = av_get_bits_per_pixel(desc) >> 3;
  218.     }
  219.  
  220.     for (color = 0; color < desc->nb_components; color++) {
  221.         double res;
  222.         int comp = s->is_rgb ? rgba_map[color] : color;
  223.  
  224.         /* create the parsed expression */
  225.         av_expr_free(s->comp_expr[color]);
  226.         s->comp_expr[color] = NULL;
  227.         ret = av_expr_parse(&s->comp_expr[color], s->comp_expr_str[color],
  228.                             var_names, funcs1_names, funcs1, NULL, NULL, 0, ctx);
  229.         if (ret < 0) {
  230.             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  231.                    "Error when parsing the expression '%s' for the component %d and color %d.\n",
  232.                    s->comp_expr_str[comp], comp, color);
  233.             return AVERROR(EINVAL);
  234.         }
  235.  
  236.         /* compute the lut */
  237.         s->var_values[VAR_MAXVAL] = max[color];
  238.         s->var_values[VAR_MINVAL] = min[color];
  239.  
  240.         for (val = 0; val < 256; val++) {
  241.             s->var_values[VAR_VAL] = val;
  242.             s->var_values[VAR_CLIPVAL] = av_clip(val, min[color], max[color]);
  243.             s->var_values[VAR_NEGVAL] =
  244.                 av_clip(min[color] + max[color] - s->var_values[VAR_VAL],
  245.                         min[color], max[color]);
  246.  
  247.             res = av_expr_eval(s->comp_expr[color], s->var_values, s);
  248.             if (isnan(res)) {
  249.                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  250.                        "Error when evaluating the expression '%s' for the value %d for the component %d.\n",
  251.                        s->comp_expr_str[color], val, comp);
  252.                 return AVERROR(EINVAL);
  253.             }
  254.             s->lut[comp][val] = av_clip((int)res, min[color], max[color]);
  255.             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "val[%d][%d] = %d\n", comp, val, s->lut[comp][val]);
  256.         }
  257.     }
  258.  
  259.     return 0;
  260. }
  261.  
  262. static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
  263. {
  264.     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
  265.     LutContext *s = ctx->priv;
  266.     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  267.     AVFrame *out;
  268.     uint8_t *inrow, *outrow, *inrow0, *outrow0;
  269.     int i, j, plane, direct = 0;
  270.  
  271.     if (av_frame_is_writable(in)) {
  272.         direct = 1;
  273.         out = in;
  274.     } else {
  275.         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
  276.         if (!out) {
  277.             av_frame_free(&in);
  278.             return AVERROR(ENOMEM);
  279.         }
  280.         av_frame_copy_props(out, in);
  281.     }
  282.  
  283.     if (s->is_rgb) {
  284.         /* packed */
  285.         inrow0  = in ->data[0];
  286.         outrow0 = out->data[0];
  287.  
  288.         for (i = 0; i < in->height; i ++) {
  289.             int w = inlink->w;
  290.             const uint8_t (*tab)[256] = (const uint8_t (*)[256])s->lut;
  291.             inrow  = inrow0;
  292.             outrow = outrow0;
  293.             for (j = 0; j < w; j++) {
  294.                 switch (s->step) {
  295.                 case 4:  outrow[3] = tab[3][inrow[3]]; // Fall-through
  296.                 case 3:  outrow[2] = tab[2][inrow[2]]; // Fall-through
  297.                 case 2:  outrow[1] = tab[1][inrow[1]]; // Fall-through
  298.                 default: outrow[0] = tab[0][inrow[0]];
  299.                 }
  300.                 outrow += s->step;
  301.                 inrow  += s->step;
  302.             }
  303.             inrow0  += in ->linesize[0];
  304.             outrow0 += out->linesize[0];
  305.         }
  306.     } else {
  307.         /* planar */
  308.         for (plane = 0; plane < 4 && in->data[plane] && in->linesize[plane]; plane++) {
  309.             int vsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->vsub : 0;
  310.             int hsub = plane == 1 || plane == 2 ? s->hsub : 0;
  311.             int h = FF_CEIL_RSHIFT(inlink->h, vsub);
  312.             int w = FF_CEIL_RSHIFT(inlink->w, hsub);
  313.  
  314.             inrow  = in ->data[plane];
  315.             outrow = out->data[plane];
  316.  
  317.             for (i = 0; i < h; i++) {
  318.                 const uint8_t *tab = s->lut[plane];
  319.                 for (j = 0; j < w; j++)
  320.                     outrow[j] = tab[inrow[j]];
  321.                 inrow  += in ->linesize[plane];
  322.                 outrow += out->linesize[plane];
  323.             }
  324.         }
  325.     }
  326.  
  327.     if (!direct)
  328.         av_frame_free(&in);
  329.  
  330.     return ff_filter_frame(outlink, out);
  331. }
  332.  
  333. static const AVFilterPad inputs[] = {
  334.     { .name         = "default",
  335.       .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  336.       .filter_frame = filter_frame,
  337.       .config_props = config_props,
  338.     },
  339.     { NULL }
  340. };
  341. static const AVFilterPad outputs[] = {
  342.     { .name = "default",
  343.       .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  344.     },
  345.     { NULL }
  346. };
  347.  
  348. #define DEFINE_LUT_FILTER(name_, description_)                          \
  349.     AVFilter avfilter_vf_##name_ = {                                    \
  350.         .name          = #name_,                                        \
  351.         .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL(description_),            \
  352.         .priv_size     = sizeof(LutContext),                            \
  353.         .priv_class    = &name_ ## _class,                              \
  354.         .init          = name_##_init,                                  \
  355.         .uninit        = uninit,                                        \
  356.         .query_formats = query_formats,                                 \
  357.         .inputs        = inputs,                                        \
  358.         .outputs       = outputs,                                       \
  359.         .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,        \
  360.     }
  361.  
  362. #if CONFIG_LUT_FILTER
  363.  
  364. #define lut_options options
  365. AVFILTER_DEFINE_CLASS(lut);
  366.  
  367. static int lut_init(AVFilterContext *ctx)
  368. {
  369.     return 0;
  370. }
  371.  
  372. DEFINE_LUT_FILTER(lut, "Compute and apply a lookup table to the RGB/YUV input video.");
  373. #endif
  374.  
  375. #if CONFIG_LUTYUV_FILTER
  376.  
  377. #define lutyuv_options options
  378. AVFILTER_DEFINE_CLASS(lutyuv);
  379.  
  380. static av_cold int lutyuv_init(AVFilterContext *ctx)
  381. {
  382.     LutContext *s = ctx->priv;
  383.  
  384.     s->is_yuv = 1;
  385.  
  386.     return 0;
  387. }
  388.  
  389. DEFINE_LUT_FILTER(lutyuv, "Compute and apply a lookup table to the YUV input video.");
  390. #endif
  391.  
  392. #if CONFIG_LUTRGB_FILTER
  393.  
  394. #define lutrgb_options options
  395. AVFILTER_DEFINE_CLASS(lutrgb);
  396.  
  397. static av_cold int lutrgb_init(AVFilterContext *ctx)
  398. {
  399.     LutContext *s = ctx->priv;
  400.  
  401.     s->is_rgb = 1;
  402.  
  403.     return 0;
  404. }
  405.  
  406. DEFINE_LUT_FILTER(lutrgb, "Compute and apply a lookup table to the RGB input video.");
  407. #endif
  408.  
  409. #if CONFIG_NEGATE_FILTER
  410.  
  411. static const AVOption negate_options[] = {
  412.     { "negate_alpha", NULL, OFFSET(negate_alpha), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
  413.     { NULL }
  414. };
  415.  
  416. AVFILTER_DEFINE_CLASS(negate);
  417.  
  418. static av_cold int negate_init(AVFilterContext *ctx)
  419. {
  420.     LutContext *s = ctx->priv;
  421.     int i;
  422.  
  423.     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "negate_alpha:%d\n", s->negate_alpha);
  424.  
  425.     for (i = 0; i < 4; i++) {
  426.         s->comp_expr_str[i] = av_strdup((i == 3 && !s->negate_alpha) ?
  427.                                           "val" : "negval");
  428.         if (!s->comp_expr_str[i]) {
  429.             uninit(ctx);
  430.             return AVERROR(ENOMEM);
  431.         }
  432.     }
  433.  
  434.     return 0;
  435. }
  436.  
  437. DEFINE_LUT_FILTER(negate, "Negate input video.");
  438.  
  439. #endif
  440.