libavfilter/vf_scale.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * scale video filter
  24  */
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/eval.h"
  29 #include "libavutil/mathematics.h"
  30 #include "libavutil/pixdesc.h"
  31 #include "libswscale/swscale.h"
  32
  33 static const char *var_names[] = {
  34     "PI",
  35     "PHI",
  36     "E",
  37     "in_w",   "iw",
  38     "in_h",   "ih",
  39     "out_w",  "ow",
  40     "out_h",  "oh",
  41     "a",
  42     "hsub",
  43     "vsub",
  44     NULL
  45 };
  46
  47 enum var_name {
  48     VAR_PI,
  49     VAR_PHI,
  50     VAR_E,
  51     VAR_IN_W,   VAR_IW,
  52     VAR_IN_H,   VAR_IH,
  53     VAR_OUT_W,  VAR_OW,
  54     VAR_OUT_H,  VAR_OH,
  55     VAR_A,
  56     VAR_HSUB,
  57     VAR_VSUB,
  58     VARS_NB
  59 };
  60
  61 typedef struct {
  62     struct SwsContext *sws;     ///< software scaler context
  63
  64     /**
  65      * New dimensions. Special values are:
  66      *   0 = original width/height
  67      *  -1 = keep original aspect
  68      */
  69     int w, h;
  70     unsigned int flags;         ///sws flags
  71
  72     int hsub, vsub;             ///< chroma subsampling
  73     int slice_y;                ///< top of current output slice
  74     int input_is_pal;           ///< set to 1 if the input format is paletted
  75
  76     char w_expr[256];           ///< width  expression string
  77     char h_expr[256];           ///< height expression string
  78 } ScaleContext;
  79
  80 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
  81 {
  82     ScaleContext *scale = ctx->priv;
  83     const char *p;
  84
  85     av_strlcpy(scale->w_expr, "iw", sizeof(scale->w_expr));
  86     av_strlcpy(scale->h_expr, "ih", sizeof(scale->h_expr));
  87
  88     scale->flags = SWS_BILINEAR;
  89     if (args) {
  90         sscanf(args, "%255[^:]:%255[^:]", scale->w_expr, scale->h_expr);
  91         p = strstr(args,"flags=");
  92         if (p) scale->flags = strtoul(p+6, NULL, 0);
  93     }
  94
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  99 {
 100     ScaleContext *scale = ctx->priv;
 101     sws_freeContext(scale->sws);
 102     scale->sws = NULL;
 103 }
 104
 105 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 106 {
 107     AVFilterFormats *formats;
 108     enum PixelFormat pix_fmt;
 109     int ret;
 110
 111     if (ctx->inputs[0]) {
 112         formats = NULL;
 113         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
 114             if (   sws_isSupportedInput(pix_fmt)
 115                 && (ret = avfilter_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
 116                 avfilter_formats_unref(&formats);
 117                 return ret;
 118             }
 119         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->inputs[0]->out_formats);
 120     }
 121     if (ctx->outputs[0]) {
 122         formats = NULL;
 123         for (pix_fmt = 0; pix_fmt < PIX_FMT_NB; pix_fmt++)
 124             if (    sws_isSupportedOutput(pix_fmt)
 125                 && (ret = avfilter_add_format(&formats, pix_fmt)) < 0) {
 126                 avfilter_formats_unref(&formats);
 127                 return ret;
 128             }
 129         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->outputs[0]->in_formats);
 130     }
 131
 132     return 0;
 133 }
 134
 135 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 136 {
 137     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 138     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 139     ScaleContext *scale = ctx->priv;
 140     int64_t w, h;
 141     double var_values[VARS_NB], res;
 142     char *expr;
 143     int ret;
 144
 145     var_values[VAR_PI]    = M_PI;
 146     var_values[VAR_PHI]   = M_PHI;
 147     var_values[VAR_E]     = M_E;
 148     var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
 149     var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
 150     var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
 151     var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
 152     var_values[VAR_A]     = (float) inlink->w / inlink->h;
 153     var_values[VAR_HSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_w;
 154     var_values[VAR_VSUB]  = 1<<av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].log2_chroma_h;
 155
 156     /* evaluate width and height */
 157     av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
 158                            var_names, var_values,
 159                            NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 160     scale->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
 161     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->h_expr),
 162                                       var_names, var_values,
 163                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 164         goto fail;
 165     scale->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
 166     /* evaluate again the width, as it may depend on the output height */
 167     if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = scale->w_expr),
 168                                       var_names, var_values,
 169                                       NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
 170         goto fail;
 171     scale->w = res;
 172
 173     w = scale->w;
 174     h = scale->h;
 175
 176     /* sanity check params */
 177     if (w <  -1 || h <  -1) {
 178         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Size values less than -1 are not acceptable.\n");
 179         return AVERROR(EINVAL);
 180     }
 181     if (w == -1 && h == -1)
 182         scale->w = scale->h = 0;
 183
 184     if (!(w = scale->w))
 185         w = inlink->w;
 186     if (!(h = scale->h))
 187         h = inlink->h;
 188     if (w == -1)
 189         w = av_rescale(h, inlink->w, inlink->h);
 190     if (h == -1)
 191         h = av_rescale(w, inlink->h, inlink->w);
 192
 193     if (w > INT_MAX || h > INT_MAX ||
 194         (h * inlink->w) > INT_MAX  ||
 195         (w * inlink->h) > INT_MAX)
 196         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
 197
 198     outlink->w = w;
 199     outlink->h = h;
 200
 201     /* TODO: make algorithm configurable */
 202     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d fmt:%s -> w:%d h:%d fmt:%s flags:0x%0x\n",
 203            inlink ->w, inlink ->h, av_pix_fmt_descriptors[ inlink->format].name,
 204            outlink->w, outlink->h, av_pix_fmt_descriptors[outlink->format].name,
 205            scale->flags);
 206
 207     scale->input_is_pal = av_pix_fmt_descriptors[inlink->format].flags & PIX_FMT_PAL;
 208
 209     if (scale->sws)
 210         sws_freeContext(scale->sws);
 211     scale->sws = sws_getContext(inlink ->w, inlink ->h, inlink ->format,
 212                                 outlink->w, outlink->h, outlink->format,
 213                                 scale->flags, NULL, NULL, NULL);
 214     if (!scale->sws)
 215         return AVERROR(EINVAL);
 216
 217     return 0;
 218
 219 fail:
 220     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR,
 221            "Error when evaluating the expression '%s'\n", expr);
 222     return ret;
 223 }
 224
 225 static void start_frame(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref)
 226 {
 227     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 228     AVFilterLink *outlink = link->dst->outputs[0];
 229     AVFilterBufferRef *outpicref;
 230
 231     scale->hsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_w;
 232     scale->vsub = av_pix_fmt_descriptors[link->format].log2_chroma_h;
 233
 234     outpicref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, outlink->w, outlink->h);
 235     avfilter_copy_buffer_ref_props(outpicref, picref);
 236     outpicref->video->w = outlink->w;
 237     outpicref->video->h = outlink->h;
 238
 239     outlink->out_buf = outpicref;
 240
 241     av_reduce(&outpicref->video->pixel_aspect.num, &outpicref->video->pixel_aspect.den,
 242               (int64_t)picref->video->pixel_aspect.num * outlink->h * link->w,
 243               (int64_t)picref->video->pixel_aspect.den * outlink->w * link->h,
 244               INT_MAX);
 245
 246     scale->slice_y = 0;
 247     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(outpicref, ~0));
 248 }
 249
 250 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 251 {
 252     ScaleContext *scale = link->dst->priv;
 253     int out_h;
 254     AVFilterBufferRef *cur_pic = link->cur_buf;
 255     const uint8_t *data[4];
 256
 257     if (scale->slice_y == 0 && slice_dir == -1)
 258         scale->slice_y = link->dst->outputs[0]->h;
 259
 260     data[0] = cur_pic->data[0] +  y               * cur_pic->linesize[0];
 261     data[1] = scale->input_is_pal ?
 262               cur_pic->data[1] :
 263               cur_pic->data[1] + (y>>scale->vsub) * cur_pic->linesize[1];
 264     data[2] = cur_pic->data[2] + (y>>scale->vsub) * cur_pic->linesize[2];
 265     data[3] = cur_pic->data[3] +  y               * cur_pic->linesize[3];
 266
 267     out_h = sws_scale(scale->sws, data, cur_pic->linesize, y, h,
 268                       link->dst->outputs[0]->out_buf->data,
 269                       link->dst->outputs[0]->out_buf->linesize);
 270
 271     if (slice_dir == -1)
 272         scale->slice_y -= out_h;
 273     avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], scale->slice_y, out_h, slice_dir);
 274     if (slice_dir == 1)
 275         scale->slice_y += out_h;
 276 }
 277
 278 AVFilter avfilter_vf_scale = {
 279     .name      = "scale",
 280     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Scale the input video to width:height size and/or convert the image format."),
 281
 282     .init      = init,
 283     .uninit    = uninit,
 284
 285     .query_formats = query_formats,
 286
 287     .priv_size = sizeof(ScaleContext),
 288
 289     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 290                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 291                                     .start_frame      = start_frame,
 292                                     .draw_slice       = draw_slice,
 293                                     .min_perms        = AV_PERM_READ, },
 294                                   { .name = NULL}},
 295     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name             = "default",
 296                                     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 297                                     .config_props     = config_props, },
 298                                   { .name = NULL}},
 299 };