libavfilter/vf_curves.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013 Clément Bœsch
   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 #include "libavutil/opt.h"
  22 #include "libavutil/bprint.h"
  23 #include "libavutil/eval.h"
  24 #include "libavutil/file.h"
  25 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/pixdesc.h"
  28 #include "avfilter.h"
  29 #include "drawutils.h"
  30 #include "formats.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "video.h"
  33
  34 #define R 0
  35 #define G 1
  36 #define B 2
  37 #define A 3
  38
  39 struct keypoint {
  40     double x, y;
  41     struct keypoint *next;
  42 };
  43
  44 #define NB_COMP 3
  45
  46 enum preset {
  47     PRESET_NONE,
  48     PRESET_COLOR_NEGATIVE,
  49     PRESET_CROSS_PROCESS,
  50     PRESET_DARKER,
  51     PRESET_INCREASE_CONTRAST,
  52     PRESET_LIGHTER,
  53     PRESET_LINEAR_CONTRAST,
  54     PRESET_MEDIUM_CONTRAST,
  55     PRESET_NEGATIVE,
  56     PRESET_STRONG_CONTRAST,
  57     PRESET_VINTAGE,
  58     NB_PRESETS,
  59 };
  60
  61 typedef struct {
  62     const AVClass *class;
  63     int preset;
  64     char *comp_points_str[NB_COMP + 1];
  65     char *comp_points_str_all;
  66     uint16_t *graph[NB_COMP + 1];
  67     int lut_size;
  68     char *psfile;
  69     uint8_t rgba_map[4];
  70     int step;
  71     char *plot_filename;
  72     int is_16bit;
  73 } CurvesContext;
  74
  75 typedef struct ThreadData {
  76     AVFrame *in, *out;
  77 } ThreadData;
  78
  79 #define OFFSET(x) offsetof(CurvesContext, x)
  80 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  81 static const AVOption curves_options[] = {
  82     { "preset", "select a color curves preset", OFFSET(preset), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=PRESET_NONE}, PRESET_NONE, NB_PRESETS-1, FLAGS, "preset_name" },
  83         { "none",               NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_NONE},                 INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  84         { "color_negative",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_COLOR_NEGATIVE},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  85         { "cross_process",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_CROSS_PROCESS},        INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  86         { "darker",             NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_DARKER},               INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  87         { "increase_contrast",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_INCREASE_CONTRAST},    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  88         { "lighter",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_LIGHTER},              INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  89         { "linear_contrast",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_LINEAR_CONTRAST},      INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  90         { "medium_contrast",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_MEDIUM_CONTRAST},      INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  91         { "negative",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_NEGATIVE},             INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  92         { "strong_contrast",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_STRONG_CONTRAST},      INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  93         { "vintage",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PRESET_VINTAGE},              INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "preset_name" },
  94     { "master","set master points coordinates",OFFSET(comp_points_str[NB_COMP]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
  95     { "m",     "set master points coordinates",OFFSET(comp_points_str[NB_COMP]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
  96     { "red",   "set red points coordinates",   OFFSET(comp_points_str[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
  97     { "r",     "set red points coordinates",   OFFSET(comp_points_str[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
  98     { "green", "set green points coordinates", OFFSET(comp_points_str[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
  99     { "g",     "set green points coordinates", OFFSET(comp_points_str[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 100     { "blue",  "set blue points coordinates",  OFFSET(comp_points_str[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 101     { "b",     "set blue points coordinates",  OFFSET(comp_points_str[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 102     { "all",   "set points coordinates for all components", OFFSET(comp_points_str_all), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 103     { "psfile", "set Photoshop curves file name", OFFSET(psfile), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 104     { "plot", "save Gnuplot script of the curves in specified file", OFFSET(plot_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, .flags = FLAGS },
 105     { NULL }
 106 };
 107
 108 AVFILTER_DEFINE_CLASS(curves);
 109
 110 static const struct {
 111     const char *r;
 112     const char *g;
 113     const char *b;
 114     const char *master;
 115 } curves_presets[] = {
 116     [PRESET_COLOR_NEGATIVE] = {
 117         "0.129/1 0.466/0.498 0.725/0",
 118         "0.109/1 0.301/0.498 0.517/0",
 119         "0.098/1 0.235/0.498 0.423/0",
 120     },
 121     [PRESET_CROSS_PROCESS] = {
 122         "0/0 0.25/0.156 0.501/0.501 0.686/0.745 1/1",
 123         "0/0 0.25/0.188 0.38/0.501 0.745/0.815 1/0.815",
 124         "0/0 0.231/0.094 0.709/0.874 1/1",
 125     },
 126     [PRESET_DARKER]             = { .master = "0/0 0.5/0.4 1/1" },
 127     [PRESET_INCREASE_CONTRAST]  = { .master = "0/0 0.149/0.066 0.831/0.905 0.905/0.98 1/1" },
 128     [PRESET_LIGHTER]            = { .master = "0/0 0.4/0.5 1/1" },
 129     [PRESET_LINEAR_CONTRAST]    = { .master = "0/0 0.305/0.286 0.694/0.713 1/1" },
 130     [PRESET_MEDIUM_CONTRAST]    = { .master = "0/0 0.286/0.219 0.639/0.643 1/1" },
 131     [PRESET_NEGATIVE]           = { .master = "0/1 1/0" },
 132     [PRESET_STRONG_CONTRAST]    = { .master = "0/0 0.301/0.196 0.592/0.6 0.686/0.737 1/1" },
 133     [PRESET_VINTAGE] = {
 134         "0/0.11 0.42/0.51 1/0.95",
 135         "0/0 0.50/0.48 1/1",
 136         "0/0.22 0.49/0.44 1/0.8",
 137     }
 138 };
 139
 140 static struct keypoint *make_point(double x, double y, struct keypoint *next)
 141 {
 142     struct keypoint *point = av_mallocz(sizeof(*point));
 143
 144     if (!point)
 145         return NULL;
 146     point->x = x;
 147     point->y = y;
 148     point->next = next;
 149     return point;
 150 }
 151
 152 static int parse_points_str(AVFilterContext *ctx, struct keypoint **points, const char *s,
 153                             int lut_size)
 154 {
 155     char *p = (char *)s; // strtod won't alter the string
 156     struct keypoint *last = NULL;
 157     const int scale = lut_size - 1;
 158
 159     /* construct a linked list based on the key points string */
 160     while (p && *p) {
 161         struct keypoint *point = make_point(0, 0, NULL);
 162         if (!point)
 163             return AVERROR(ENOMEM);
 164         point->x = av_strtod(p, &p); if (p && *p) p++;
 165         point->y = av_strtod(p, &p); if (p && *p) p++;
 166         if (point->x < 0 || point->x > 1 || point->y < 0 || point->y > 1) {
 167             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid key point coordinates (%f;%f), "
 168                    "x and y must be in the [0;1] range.\n", point->x, point->y);
 169             return AVERROR(EINVAL);
 170         }
 171         if (!*points)
 172             *points = point;
 173         if (last) {
 174             if ((int)(last->x * scale) >= (int)(point->x * scale)) {
 175                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Key point coordinates (%f;%f) "
 176                        "and (%f;%f) are too close from each other or not "
 177                        "strictly increasing on the x-axis\n",
 178                        last->x, last->y, point->x, point->y);
 179                 return AVERROR(EINVAL);
 180             }
 181             last->next = point;
 182         }
 183         last = point;
 184     }
 185
 186     if (*points && !(*points)->next) {
 187         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Only one point (at (%f;%f)) is defined, "
 188                "this is unlikely to behave as you expect. You probably want"
 189                "at least 2 points.",
 190                (*points)->x, (*points)->y);
 191     }
 192
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 static int get_nb_points(const struct keypoint *d)
 197 {
 198     int n = 0;
 199     while (d) {
 200         n++;
 201         d = d->next;
 202     }
 203     return n;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * Natural cubic spline interpolation
 208  * Finding curves using Cubic Splines notes by Steven Rauch and John Stockie.
 209  * @see http://people.math.sfu.ca/~stockie/teaching/macm316/notes/splines.pdf
 210  */
 211
 212 #define CLIP(v) (nbits == 8 ? av_clip_uint8(v) : av_clip_uint16(v))
 213
 214 static inline int interpolate(void *log_ctx, uint16_t *y,
 215                               const struct keypoint *points, int nbits)
 216 {
 217     int i, ret = 0;
 218     const struct keypoint *point = points;
 219     double xprev = 0;
 220     const int lut_size = 1<<nbits;
 221     const int scale = lut_size - 1;
 222
 223     double (*matrix)[3];
 224     double *h, *r;
 225     const int n = get_nb_points(points); // number of splines
 226
 227     if (n == 0) {
 228         for (i = 0; i < lut_size; i++)
 229             y[i] = i;
 230         return 0;
 231     }
 232
 233     if (n == 1) {
 234         for (i = 0; i < lut_size; i++)
 235             y[i] = CLIP(point->y * scale);
 236         return 0;
 237     }
 238
 239     matrix = av_calloc(n, sizeof(*matrix));
 240     h = av_malloc((n - 1) * sizeof(*h));
 241     r = av_calloc(n, sizeof(*r));
 242
 243     if (!matrix || !h || !r) {
 244         ret = AVERROR(ENOMEM);
 245         goto end;
 246     }
 247
 248     /* h(i) = x(i+1) - x(i) */
 249     i = -1;
 250     for (point = points; point; point = point->next) {
 251         if (i != -1)
 252             h[i] = point->x - xprev;
 253         xprev = point->x;
 254         i++;
 255     }
 256
 257     /* right-side of the polynomials, will be modified to contains the solution */
 258     point = points;
 259     for (i = 1; i < n - 1; i++) {
 260         const double yp = point->y;
 261         const double yc = point->next->y;
 262         const double yn = point->next->next->y;
 263         r[i] = 6 * ((yn-yc)/h[i] - (yc-yp)/h[i-1]);
 264         point = point->next;
 265     }
 266
 267 #define BD 0 /* sub  diagonal (below main) */
 268 #define MD 1 /* main diagonal (center) */
 269 #define AD 2 /* sup  diagonal (above main) */
 270
 271     /* left side of the polynomials into a tridiagonal matrix. */
 272     matrix[0][MD] = matrix[n - 1][MD] = 1;
 273     for (i = 1; i < n - 1; i++) {
 274         matrix[i][BD] = h[i-1];
 275         matrix[i][MD] = 2 * (h[i-1] + h[i]);
 276         matrix[i][AD] = h[i];
 277     }
 278
 279     /* tridiagonal solving of the linear system */
 280     for (i = 1; i < n; i++) {
 281         const double den = matrix[i][MD] - matrix[i][BD] * matrix[i-1][AD];
 282         const double k = den ? 1./den : 1.;
 283         matrix[i][AD] *= k;
 284         r[i] = (r[i] - matrix[i][BD] * r[i - 1]) * k;
 285     }
 286     for (i = n - 2; i >= 0; i--)
 287         r[i] = r[i] - matrix[i][AD] * r[i + 1];
 288
 289     point = points;
 290
 291     /* left padding */
 292     for (i = 0; i < (int)(point->x * scale); i++)
 293         y[i] = CLIP(point->y * scale);
 294
 295     /* compute the graph with x=[x0..xN] */
 296     i = 0;
 297     av_assert0(point->next); // always at least 2 key points
 298     while (point->next) {
 299         const double yc = point->y;
 300         const double yn = point->next->y;
 301
 302         const double a = yc;
 303         const double b = (yn-yc)/h[i] - h[i]*r[i]/2. - h[i]*(r[i+1]-r[i])/6.;
 304         const double c = r[i] / 2.;
 305         const double d = (r[i+1] - r[i]) / (6.*h[i]);
 306
 307         int x;
 308         const int x_start = point->x       * scale;
 309         const int x_end   = point->next->x * scale;
 310
 311         av_assert0(x_start >= 0 && x_start < lut_size &&
 312                    x_end   >= 0 && x_end   < lut_size);
 313
 314         for (x = x_start; x <= x_end; x++) {
 315             const double xx = (x - x_start) * 1./scale;
 316             const double yy = a + b*xx + c*xx*xx + d*xx*xx*xx;
 317             y[x] = CLIP(yy * scale);
 318             av_log(log_ctx, AV_LOG_DEBUG, "f(%f)=%f -> y[%d]=%d\n", xx, yy, x, y[x]);
 319         }
 320
 321         point = point->next;
 322         i++;
 323     }
 324
 325     /* right padding */
 326     for (i = (int)(point->x * scale); i < lut_size; i++)
 327         y[i] = CLIP(point->y * scale);
 328
 329 end:
 330     av_free(matrix);
 331     av_free(h);
 332     av_free(r);
 333     return ret;
 334 }
 335
 336 #define DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(nbits)                                     \
 337 static int interpolate##nbits(void *log_ctx, uint16_t *y,                   \
 338                               const struct keypoint *points)                \
 339 {                                                                           \
 340     return interpolate(log_ctx, y, points, nbits);                          \
 341 }
 342
 343 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(8)
 344 DECLARE_INTERPOLATE_FUNC(16)
 345
 346 static int parse_psfile(AVFilterContext *ctx, const char *fname)
 347 {
 348     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 349     uint8_t *buf;
 350     size_t size;
 351     int i, ret, av_unused(version), nb_curves;
 352     AVBPrint ptstr;
 353     static const int comp_ids[] = {3, 0, 1, 2};
 354
 355     av_bprint_init(&ptstr, 0, AV_BPRINT_SIZE_AUTOMATIC);
 356
 357     ret = av_file_map(fname, &buf, &size, 0, NULL);
 358     if (ret < 0)
 359         return ret;
 360
 361 #define READ16(dst) do {                \
 362     if (size < 2) {                     \
 363         ret = AVERROR_INVALIDDATA;      \
 364         goto end;                       \
 365     }                                   \
 366     dst = AV_RB16(buf);                 \
 367     buf  += 2;                          \
 368     size -= 2;                          \
 369 } while (0)
 370
 371     READ16(version);
 372     READ16(nb_curves);
 373     for (i = 0; i < FFMIN(nb_curves, FF_ARRAY_ELEMS(comp_ids)); i++) {
 374         int nb_points, n;
 375         av_bprint_clear(&ptstr);
 376         READ16(nb_points);
 377         for (n = 0; n < nb_points; n++) {
 378             int y, x;
 379             READ16(y);
 380             READ16(x);
 381             av_bprintf(&ptstr, "%f/%f ", x / 255., y / 255.);
 382         }
 383         if (*ptstr.str) {
 384             char **pts = &curves->comp_points_str[comp_ids[i]];
 385             if (!*pts) {
 386                 *pts = av_strdup(ptstr.str);
 387                 av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "curves %d (intid=%d) [%d points]: [%s]\n",
 388                        i, comp_ids[i], nb_points, *pts);
 389                 if (!*pts) {
 390                     ret = AVERROR(ENOMEM);
 391                     goto end;
 392                 }
 393             }
 394         }
 395     }
 396 end:
 397     av_bprint_finalize(&ptstr, NULL);
 398     av_file_unmap(buf, size);
 399     return ret;
 400 }
 401
 402 static int dump_curves(const char *fname, uint16_t *graph[NB_COMP + 1],
 403                        struct keypoint *comp_points[NB_COMP + 1],
 404                        int lut_size)
 405 {
 406     int i;
 407     AVBPrint buf;
 408     const double scale = 1. / (lut_size - 1);
 409     static const char * const colors[] = { "red", "green", "blue", "#404040", };
 410     FILE *f = av_fopen_utf8(fname, "w");
 411
 412     av_assert0(FF_ARRAY_ELEMS(colors) == NB_COMP + 1);
 413
 414     if (!f) {
 415         int ret = AVERROR(errno);
 416         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open file '%s' for writing: %s\n",
 417                fname, av_err2str(ret));
 418         return ret;
 419     }
 420
 421     av_bprint_init(&buf, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 422
 423     av_bprintf(&buf, "set xtics 0.1\n");
 424     av_bprintf(&buf, "set ytics 0.1\n");
 425     av_bprintf(&buf, "set size square\n");
 426     av_bprintf(&buf, "set grid\n");
 427
 428     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(colors); i++) {
 429         av_bprintf(&buf, "%s'-' using 1:2 with lines lc '%s' title ''",
 430                    i ? ", " : "plot ", colors[i]);
 431         if (comp_points[i])
 432             av_bprintf(&buf, ", '-' using 1:2 with points pointtype 3 lc '%s' title ''",
 433                     colors[i]);
 434     }
 435     av_bprintf(&buf, "\n");
 436
 437     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(colors); i++) {
 438         int x;
 439
 440         /* plot generated values */
 441         for (x = 0; x < lut_size; x++)
 442             av_bprintf(&buf, "%f %f\n", x * scale, graph[i][x] * scale);
 443         av_bprintf(&buf, "e\n");
 444
 445         /* plot user knots */
 446         if (comp_points[i]) {
 447             const struct keypoint *point = comp_points[i];
 448
 449             while (point) {
 450                 av_bprintf(&buf, "%f %f\n", point->x, point->y);
 451                 point = point->next;
 452             }
 453             av_bprintf(&buf, "e\n");
 454         }
 455     }
 456
 457     fwrite(buf.str, 1, buf.len, f);
 458     fclose(f);
 459     av_bprint_finalize(&buf, NULL);
 460     return 0;
 461 }
 462
 463 static av_cold int curves_init(AVFilterContext *ctx)
 464 {
 465     int i, ret;
 466     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 467     char **pts = curves->comp_points_str;
 468     const char *allp = curves->comp_points_str_all;
 469
 470     //if (!allp && curves->preset != PRESET_NONE && curves_presets[curves->preset].all)
 471     //    allp = curves_presets[curves->preset].all;
 472
 473     if (allp) {
 474         for (i = 0; i < NB_COMP; i++) {
 475             if (!pts[i])
 476                 pts[i] = av_strdup(allp);
 477             if (!pts[i])
 478                 return AVERROR(ENOMEM);
 479         }
 480     }
 481
 482     if (curves->psfile) {
 483         ret = parse_psfile(ctx, curves->psfile);
 484         if (ret < 0)
 485             return ret;
 486     }
 487
 488     if (curves->preset != PRESET_NONE) {
 489 #define SET_COMP_IF_NOT_SET(n, name) do {                           \
 490     if (!pts[n] && curves_presets[curves->preset].name) {           \
 491         pts[n] = av_strdup(curves_presets[curves->preset].name);    \
 492         if (!pts[n])                                                \
 493             return AVERROR(ENOMEM);                                 \
 494     }                                                               \
 495 } while (0)
 496         SET_COMP_IF_NOT_SET(0, r);
 497         SET_COMP_IF_NOT_SET(1, g);
 498         SET_COMP_IF_NOT_SET(2, b);
 499         SET_COMP_IF_NOT_SET(3, master);
 500     }
 501
 502     return 0;
 503 }
 504
 505 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 506 {
 507     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 508         AV_PIX_FMT_RGB24,  AV_PIX_FMT_BGR24,
 509         AV_PIX_FMT_RGBA,   AV_PIX_FMT_BGRA,
 510         AV_PIX_FMT_ARGB,   AV_PIX_FMT_ABGR,
 511         AV_PIX_FMT_0RGB,   AV_PIX_FMT_0BGR,
 512         AV_PIX_FMT_RGB0,   AV_PIX_FMT_BGR0,
 513         AV_PIX_FMT_RGB48,  AV_PIX_FMT_BGR48,
 514         AV_PIX_FMT_RGBA64, AV_PIX_FMT_BGRA64,
 515         AV_PIX_FMT_NONE
 516     };
 517     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 518     if (!fmts_list)
 519         return AVERROR(ENOMEM);
 520     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 521 }
 522
 523 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 524 {
 525     int i, j, ret;
 526     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 527     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 528     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(inlink->format);
 529     char **pts = curves->comp_points_str;
 530     struct keypoint *comp_points[NB_COMP + 1] = {0};
 531
 532     ff_fill_rgba_map(curves->rgba_map, inlink->format);
 533     curves->is_16bit = desc->comp[0].depth > 8;
 534     curves->lut_size = curves->is_16bit ? 1<<16 : 1<<8;
 535     curves->step = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> (3 + curves->is_16bit);
 536
 537     for (i = 0; i < NB_COMP + 1; i++) {
 538         curves->graph[i] = av_mallocz_array(curves->lut_size, sizeof(*curves->graph[0]));
 539         if (!curves->graph[i])
 540             return AVERROR(ENOMEM);
 541         ret = parse_points_str(ctx, comp_points + i, curves->comp_points_str[i], curves->lut_size);
 542         if (ret < 0)
 543             return ret;
 544         if (curves->is_16bit) ret = interpolate16(ctx, curves->graph[i], comp_points[i]);
 545         else                  ret = interpolate8(ctx, curves->graph[i], comp_points[i]);
 546         if (ret < 0)
 547             return ret;
 548     }
 549
 550     if (pts[NB_COMP]) {
 551         for (i = 0; i < NB_COMP; i++)
 552             for (j = 0; j < curves->lut_size; j++)
 553                 curves->graph[i][j] = curves->graph[NB_COMP][curves->graph[i][j]];
 554     }
 555
 556     if (av_log_get_level() >= AV_LOG_VERBOSE) {
 557         for (i = 0; i < NB_COMP; i++) {
 558             const struct keypoint *point = comp_points[i];
 559             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "#%d points:", i);
 560             while (point) {
 561                 av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, " (%f;%f)", point->x, point->y);
 562                 point = point->next;
 563             }
 564         }
 565     }
 566
 567     if (curves->plot_filename)
 568         dump_curves(curves->plot_filename, curves->graph, comp_points, curves->lut_size);
 569
 570     for (i = 0; i < NB_COMP + 1; i++) {
 571         struct keypoint *point = comp_points[i];
 572         while (point) {
 573             struct keypoint *next = point->next;
 574             av_free(point);
 575             point = next;
 576         }
 577     }
 578
 579     return 0;
 580 }
 581
 582 static int filter_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 583 {
 584     int x, y;
 585     const CurvesContext *curves = ctx->priv;
 586     const ThreadData *td = arg;
 587     const AVFrame *in  = td->in;
 588     const AVFrame *out = td->out;
 589     const int direct = out == in;
 590     const int step = curves->step;
 591     const uint8_t r = curves->rgba_map[R];
 592     const uint8_t g = curves->rgba_map[G];
 593     const uint8_t b = curves->rgba_map[B];
 594     const uint8_t a = curves->rgba_map[A];
 595     const int slice_start = (in->height *  jobnr   ) / nb_jobs;
 596     const int slice_end   = (in->height * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 597
 598     if (curves->is_16bit) {
 599         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 600             uint16_t       *dstp = (      uint16_t *)(out->data[0] + y * out->linesize[0]);
 601             const uint16_t *srcp = (const uint16_t *)(in ->data[0] + y *  in->linesize[0]);
 602
 603             for (x = 0; x < in->width * step; x += step) {
 604                 dstp[x + r] = curves->graph[R][srcp[x + r]];
 605                 dstp[x + g] = curves->graph[G][srcp[x + g]];
 606                 dstp[x + b] = curves->graph[B][srcp[x + b]];
 607                 if (!direct && step == 4)
 608                     dstp[x + a] = srcp[x + a];
 609             }
 610         }
 611     } else {
 612         uint8_t       *dst = out->data[0] + slice_start * out->linesize[0];
 613         const uint8_t *src =  in->data[0] + slice_start *  in->linesize[0];
 614
 615         for (y = slice_start; y < slice_end; y++) {
 616             for (x = 0; x < in->width * step; x += step) {
 617                 dst[x + r] = curves->graph[R][src[x + r]];
 618                 dst[x + g] = curves->graph[G][src[x + g]];
 619                 dst[x + b] = curves->graph[B][src[x + b]];
 620                 if (!direct && step == 4)
 621                     dst[x + a] = src[x + a];
 622             }
 623             dst += out->linesize[0];
 624             src += in ->linesize[0];
 625         }
 626     }
 627     return 0;
 628 }
 629
 630 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 631 {
 632     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 633     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 634     AVFrame *out;
 635     ThreadData td;
 636
 637     if (av_frame_is_writable(in)) {
 638         out = in;
 639     } else {
 640         out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 641         if (!out) {
 642             av_frame_free(&in);
 643             return AVERROR(ENOMEM);
 644         }
 645         av_frame_copy_props(out, in);
 646     }
 647
 648     td.in  = in;
 649     td.out = out;
 650     ctx->internal->execute(ctx, filter_slice, &td, NULL, FFMIN(outlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 651
 652     if (out != in)
 653         av_frame_free(&in);
 654
 655     return ff_filter_frame(outlink, out);
 656 }
 657
 658 static av_cold void curves_uninit(AVFilterContext *ctx)
 659 {
 660     int i;
 661     CurvesContext *curves = ctx->priv;
 662
 663     for (i = 0; i < NB_COMP + 1; i++)
 664         av_freep(&curves->graph[i]);
 665 }
 666
 667 static const AVFilterPad curves_inputs[] = {
 668     {
 669         .name         = "default",
 670         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 671         .filter_frame = filter_frame,
 672         .config_props = config_input,
 673     },
 674     { NULL }
 675 };
 676
 677 static const AVFilterPad curves_outputs[] = {
 678     {
 679         .name = "default",
 680         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 681     },
 682     { NULL }
 683 };
 684
 685 AVFilter ff_vf_curves = {
 686     .name          = "curves",
 687     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adjust components curves."),
 688     .priv_size     = sizeof(CurvesContext),
 689     .init          = curves_init,
 690     .uninit        = curves_uninit,
 691     .query_formats = query_formats,
 692     .inputs        = curves_inputs,
 693     .outputs       = curves_outputs,
 694     .priv_class    = &curves_class,
 695     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 696 };