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Do not include mathematics.h in avutil.h
[coroid/ffmpeg_saccubus.git] / libavfilter / vf_pad.c
index 55e83f7..851172c 100644 (file)
 /*
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  */
 
 /**
  * @file
- * video padding filter
+ * video padding filter and color source
  */
 
 #include "avfilter.h"
-#include "parseutils.h"
+#include "libavutil/avstring.h"
+#include "libavutil/eval.h"
 #include "libavutil/pixdesc.h"
-#include "libavcodec/colorspace.h"
+#include "libavutil/colorspace.h"
+#include "libavutil/avassert.h"
+#include "libavutil/imgutils.h"
+#include "libavutil/parseutils.h"
+#include "libavutil/mathematics.h"
+#include "drawutils.h"
+
+static const char *var_names[] = {
+    "PI",
+    "PHI",
+    "E",
+    "in_w",   "iw",
+    "in_h",   "ih",
+    "out_w",  "ow",
+    "out_h",  "oh",
+    "x",
+    "y",
+    "a",
+    "hsub",
+    "vsub",
+    NULL
+};
+
+enum var_name {
+    VAR_PI,
+    VAR_PHI,
+    VAR_E,
+    VAR_IN_W,   VAR_IW,
+    VAR_IN_H,   VAR_IH,
+    VAR_OUT_W,  VAR_OW,
+    VAR_OUT_H,  VAR_OH,
+    VAR_X,
+    VAR_Y,
+    VAR_A,
+    VAR_HSUB,
+    VAR_VSUB,
+    VARS_NB
+};
+
+static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
+{
+    static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
+        PIX_FMT_ARGB,         PIX_FMT_RGBA,
+        PIX_FMT_ABGR,         PIX_FMT_BGRA,
+        PIX_FMT_RGB24,        PIX_FMT_BGR24,
+
+        PIX_FMT_YUV444P,      PIX_FMT_YUV422P,
+        PIX_FMT_YUV420P,      PIX_FMT_YUV411P,
+        PIX_FMT_YUV410P,      PIX_FMT_YUV440P,
+        PIX_FMT_YUVJ444P,     PIX_FMT_YUVJ422P,
+        PIX_FMT_YUVJ420P,     PIX_FMT_YUVJ440P,
+        PIX_FMT_YUVA420P,
+
+        PIX_FMT_NONE
+    };
+
+    avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
+    return 0;
+}
 
 typedef struct {
     int w, h;               ///< output dimensions, a value of 0 will result in the input size
     int x, y;               ///< offsets of the input area with respect to the padded area
     int in_w, in_h;         ///< width and height for the padded input video, which has to be aligned to the chroma values in order to avoid chroma issues
 
+    char w_expr[256];       ///< width  expression string
+    char h_expr[256];       ///< height expression string
+    char x_expr[256];       ///< width  expression string
+    char y_expr[256];       ///< height expression string
+
     uint8_t color[4];       ///< color expressed either in YUVA or RGBA colorspace for the padding area
     uint8_t *line[4];
     int      line_step[4];
     int hsub, vsub;         ///< chroma subsampling values
+    int needs_copy;
 } PadContext;
 
 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
@@ -45,17 +110,17 @@ static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
     PadContext *pad = ctx->priv;
     char color_string[128] = "black";
 
-    if (args)
-        sscanf(args, "%d:%d:%d:%d:%s", &pad->w, &pad->h, &pad->x, &pad->y, color_string);
+    av_strlcpy(pad->w_expr, "iw", sizeof(pad->w_expr));
+    av_strlcpy(pad->h_expr, "ih", sizeof(pad->h_expr));
+    av_strlcpy(pad->x_expr, "0" , sizeof(pad->w_expr));
+    av_strlcpy(pad->y_expr, "0" , sizeof(pad->h_expr));
 
-    if (av_parse_color(pad->color, color_string, ctx) < 0)
-        return AVERROR(EINVAL);
+    if (args)
+        sscanf(args, "%255[^:]:%255[^:]:%255[^:]:%255[^:]:%255s",
+               pad->w_expr, pad->h_expr, pad->x_expr, pad->y_expr, color_string);
 
-    /* sanity check params */
-    if (pad->w < 0 || pad->h < 0) {
-        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Negative size values are not acceptable.\n");
+    if (av_parse_color(pad->color, color_string, -1, ctx) < 0)
         return AVERROR(EINVAL);
-    }
 
     return 0;
 }
@@ -71,60 +136,70 @@ static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
     }
 }
 
-static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
-{
-    static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
-        PIX_FMT_ARGB,         PIX_FMT_RGBA,
-        PIX_FMT_ABGR,         PIX_FMT_BGRA,
-        PIX_FMT_RGB24,        PIX_FMT_BGR24,
-
-        PIX_FMT_YUV444P,      PIX_FMT_YUV422P,
-        PIX_FMT_YUV420P,      PIX_FMT_YUV411P,
-        PIX_FMT_YUV410P,      PIX_FMT_YUV440P,
-        PIX_FMT_YUVJ444P,     PIX_FMT_YUVJ422P,
-        PIX_FMT_YUVJ420P,     PIX_FMT_YUVJ440P,
-        PIX_FMT_YUVA420P,
-
-        PIX_FMT_NONE
-    };
-
-    avfilter_set_common_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
-    return 0;
-}
-
-enum { RED = 0, GREEN, BLUE, ALPHA };
-
 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 {
     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
     PadContext *pad = ctx->priv;
     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[inlink->format];
     uint8_t rgba_color[4];
-    uint8_t rgba_map[4] = {0};
-    int i, is_packed_rgb = 1;
-
-    switch (inlink->format) {
-    case PIX_FMT_ARGB:
-        rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[RED] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[BLUE] = 3;
-        break;
-    case PIX_FMT_ABGR:
-        rgba_map[ALPHA] = 0; rgba_map[BLUE] = 1; rgba_map[GREEN] = 2; rgba_map[RED] = 3;
-        break;
-    case PIX_FMT_RGBA:
-    case PIX_FMT_RGB24:
-        rgba_map[RED] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[BLUE] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3;
-        break;
-    case PIX_FMT_BGRA:
-    case PIX_FMT_BGR24:
-        rgba_map[BLUE] = 0; rgba_map[GREEN] = 1; rgba_map[RED] = 2; rgba_map[ALPHA] = 3;
-        break;
-    default:
-        is_packed_rgb = 0;
-    }
+    int ret, is_packed_rgba;
+    double var_values[VARS_NB], res;
+    char *expr;
 
     pad->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
     pad->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 
+    var_values[VAR_PI]    = M_PI;
+    var_values[VAR_PHI]   = M_PHI;
+    var_values[VAR_E]     = M_E;
+    var_values[VAR_IN_W]  = var_values[VAR_IW] = inlink->w;
+    var_values[VAR_IN_H]  = var_values[VAR_IH] = inlink->h;
+    var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = NAN;
+    var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = NAN;
+    var_values[VAR_A]     = (float) inlink->w / inlink->h;
+    var_values[VAR_HSUB]  = 1<<pad->hsub;
+    var_values[VAR_VSUB]  = 2<<pad->vsub;
+
+    /* evaluate width and height */
+    av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = pad->w_expr),
+                           var_names, var_values,
+                           NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
+    pad->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
+    if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = pad->h_expr),
+                                      var_names, var_values,
+                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
+        goto eval_fail;
+    pad->h = var_values[VAR_OUT_H] = var_values[VAR_OH] = res;
+    /* evaluate the width again, as it may depend on the evaluated output height */
+    if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = pad->w_expr),
+                                      var_names, var_values,
+                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
+        goto eval_fail;
+    pad->w = var_values[VAR_OUT_W] = var_values[VAR_OW] = res;
+
+    /* evaluate x and y */
+    av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = pad->x_expr),
+                           var_names, var_values,
+                           NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
+    pad->x = var_values[VAR_X] = res;
+    if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = pad->y_expr),
+                                      var_names, var_values,
+                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
+        goto eval_fail;
+    pad->y = var_values[VAR_Y] = res;
+    /* evaluate x again, as it may depend on the evaluated y value */
+    if ((ret = av_expr_parse_and_eval(&res, (expr = pad->x_expr),
+                                      var_names, var_values,
+                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0)
+        goto eval_fail;
+    pad->x = var_values[VAR_X] = res;
+
+    /* sanity check params */
+    if (pad->w < 0 || pad->h < 0 || pad->x < 0 || pad->y < 0) {
+        av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Negative values are not acceptable.\n");
+        return AVERROR(EINVAL);
+    }
+
     if (!pad->w)
         pad->w = inlink->w;
     if (!pad->h)
@@ -139,37 +214,13 @@ static int config_input(AVFilterLink *inlink)
     pad->in_h = inlink->h & ~((1 << pad->vsub) - 1);
 
     memcpy(rgba_color, pad->color, sizeof(rgba_color));
-    if (is_packed_rgb) {
-        pad->line_step[0] = (av_get_bits_per_pixel(&av_pix_fmt_descriptors[inlink->format]))>>3;
-        for (i = 0; i < 4; i++)
-            pad->color[rgba_map[i]] = rgba_color[i];
-
-        pad->line[0] = av_malloc(pad->w * pad->line_step[0]);
-        for (i = 0; i < pad->w; i++)
-            memcpy(pad->line[0] + i * pad->line_step[0], pad->color, pad->line_step[0]);
-    } else {
-        int plane;
-
-        pad->color[0] = RGB_TO_Y_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2]);
-        pad->color[1] = RGB_TO_U_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
-        pad->color[2] = RGB_TO_V_CCIR(rgba_color[0], rgba_color[1], rgba_color[2], 0);
-        pad->color[3] = rgba_color[3];
-
-        for (plane = 0; plane < 4; plane++) {
-            int line_size;
-            int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
-
-            pad->line_step[plane] = 1;
-            line_size = (pad->w >> hsub) * pad->line_step[plane];
-            pad->line[plane] = av_malloc(line_size);
-            memset(pad->line[plane], pad->color[plane], line_size);
-        }
-    }
+    ff_fill_line_with_color(pad->line, pad->line_step, pad->w, pad->color,
+                            inlink->format, rgba_color, &is_packed_rgba, NULL);
 
-    av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d x:%d y:%d color:0x%02X%02X%02X%02X[%s]\n",
-           pad->w, pad->h, pad->x, pad->y,
+    av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "w:%d h:%d -> w:%d h:%d x:%d y:%d color:0x%02X%02X%02X%02X[%s]\n",
+           inlink->w, inlink->h, pad->w, pad->h, pad->x, pad->y,
            pad->color[0], pad->color[1], pad->color[2], pad->color[3],
-           is_packed_rgb ? "rgba" : "yuva");
+           is_packed_rgba ? "rgba" : "yuva");
 
     if (pad->x <  0 || pad->y <  0                      ||
         pad->w <= 0 || pad->h <= 0                      ||
@@ -182,6 +233,12 @@ static int config_input(AVFilterLink *inlink)
     }
 
     return 0;
+
+eval_fail:
+    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR,
+           "Error when evaluating the expression '%s'\n", expr);
+    return ret;
+
 }
 
 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
@@ -193,15 +250,18 @@ static int config_output(AVFilterLink *outlink)
     return 0;
 }
 
-static AVFilterPicRef *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int perms, int w, int h)
+static AVFilterBufferRef *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int perms, int w, int h)
 {
     PadContext *pad = inlink->dst->priv;
 
-    AVFilterPicRef *picref = avfilter_get_video_buffer(inlink->dst->outputs[0], perms,
+    AVFilterBufferRef *picref = avfilter_get_video_buffer(inlink->dst->outputs[0], perms,
                                                        w + (pad->w - pad->in_w),
                                                        h + (pad->h - pad->in_h));
     int plane;
 
+    picref->video->w = w;
+    picref->video->h = h;
+
     for (plane = 0; plane < 4 && picref->data[plane]; plane++) {
         int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
         int vsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->vsub : 0;
@@ -213,47 +273,76 @@ static AVFilterPicRef *get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int perms, int w,
     return picref;
 }
 
-static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterPicRef *inpicref)
+static int does_clip(PadContext *pad, AVFilterBufferRef *outpicref, int plane, int hsub, int vsub, int x, int y)
+{
+    int64_t x_in_buf, y_in_buf;
+
+    x_in_buf =  outpicref->data[plane] - outpicref->buf->data[plane]
+             +  (x >> hsub) * pad      ->line_step[plane]
+             +  (y >> vsub) * outpicref->linesize [plane];
+
+    if(x_in_buf < 0 || x_in_buf % pad->line_step[plane])
+        return 1;
+    x_in_buf /= pad->line_step[plane];
+
+    av_assert0(outpicref->buf->linesize[plane]>0); //while reference can use negative linesize the main buffer should not
+
+    y_in_buf = x_in_buf / outpicref->buf->linesize[plane];
+    x_in_buf %= outpicref->buf->linesize[plane];
+
+    if(   y_in_buf<<vsub >= outpicref->buf->h
+       || x_in_buf<<hsub >= outpicref->buf->w)
+        return 1;
+    return 0;
+}
+
+static void start_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *inpicref)
 {
     PadContext *pad = inlink->dst->priv;
-    AVFilterPicRef *outpicref = avfilter_ref_pic(inpicref, ~0);
+    AVFilterBufferRef *outpicref = avfilter_ref_buffer(inpicref, ~0);
     int plane;
 
-    inlink->dst->outputs[0]->outpic = outpicref;
-
     for (plane = 0; plane < 4 && outpicref->data[plane]; plane++) {
         int hsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->hsub : 0;
         int vsub = (plane == 1 || plane == 2) ? pad->vsub : 0;
 
-        outpicref->data[plane] -= (pad->x >> hsub) * pad->line_step[plane] +
-            (pad->y >> vsub) * outpicref->linesize[plane];
+        av_assert0(outpicref->buf->w>0 && outpicref->buf->h>0);
+
+        if(outpicref->format != outpicref->buf->format) //unsupported currently
+            break;
+
+        outpicref->data[plane] -=   (pad->x  >> hsub) * pad      ->line_step[plane]
+                                  + (pad->y  >> vsub) * outpicref->linesize [plane];
+
+        if(   does_clip(pad, outpicref, plane, hsub, vsub, 0, 0)
+           || does_clip(pad, outpicref, plane, hsub, vsub, 0, pad->h-1)
+           || does_clip(pad, outpicref, plane, hsub, vsub, pad->w-1, 0)
+           || does_clip(pad, outpicref, plane, hsub, vsub, pad->w-1, pad->h-1)
+          )
+            break;
+    }
+    pad->needs_copy= plane < 4 && outpicref->data[plane];
+    if(pad->needs_copy){
+        av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG, "Direct padding impossible allocating new frame\n");
+        avfilter_unref_buffer(outpicref);
+        outpicref = avfilter_get_video_buffer(inlink->dst->outputs[0], AV_PERM_WRITE | AV_PERM_NEG_LINESIZES,
+                                                       FFMAX(inlink->w, pad->w),
+                                                       FFMAX(inlink->h, pad->h));
+        avfilter_copy_buffer_ref_props(outpicref, inpicref);
     }
 
+    inlink->dst->outputs[0]->out_buf = outpicref;
+
+    outpicref->video->w = pad->w;
+    outpicref->video->h = pad->h;
+
     avfilter_start_frame(inlink->dst->outputs[0], outpicref);
 }
 
 static void end_frame(AVFilterLink *link)
 {
     avfilter_end_frame(link->dst->outputs[0]);
-    avfilter_unref_pic(link->cur_pic);
-}
-
-static void draw_rectangle(AVFilterPicRef *outpic, uint8_t *line[4], int line_step[4],
-                           int hsub, int vsub, int x, int y, int w, int h)
-{
-    int i, plane;
-    uint8_t *p;
-
-    for (plane = 0; plane < 4 && outpic->data[plane]; plane++) {
-        int hsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? hsub : 0;
-        int vsub1 = plane == 1 || plane == 2 ? vsub : 0;
-
-        p = outpic->data[plane] + (y >> vsub1) * outpic->linesize[plane];
-        for (i = 0; i < (h >> vsub1); i++) {
-            memcpy(p + (x >> hsub1) * line_step[plane], line[plane], (w >> hsub1) * line_step[plane]);
-            p += outpic->linesize[plane];
-        }
-    }
+    avfilter_unref_buffer(link->cur_buf);
 }
 
 static void draw_send_bar_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir, int before_slice)
@@ -272,9 +361,10 @@ static void draw_send_bar_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir,
     }
 
     if (bar_h) {
-        draw_rectangle(link->dst->outputs[0]->outpic,
-                       pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
-                       0, bar_y, pad->w, bar_h);
+        ff_draw_rectangle(link->dst->outputs[0]->out_buf->data,
+                          link->dst->outputs[0]->out_buf->linesize,
+                          pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
+                          0, bar_y, pad->w, bar_h);
         avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], bar_y, bar_h, slice_dir);
     }
 }
@@ -282,7 +372,8 @@ static void draw_send_bar_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir,
 static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 {
     PadContext *pad = link->dst->priv;
-    AVFilterPicRef *outpic = link->dst->outputs[0]->outpic;
+    AVFilterBufferRef *outpic = link->dst->outputs[0]->out_buf;
+    AVFilterBufferRef *inpic = link->cur_buf;
 
     y += pad->y;
 
@@ -294,11 +385,20 @@ static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
     draw_send_bar_slice(link, y, h, slice_dir, 1);
 
     /* left border */
-    draw_rectangle(outpic, pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
-                   0, y, pad->x, h);
+    ff_draw_rectangle(outpic->data, outpic->linesize, pad->line, pad->line_step,
+                      pad->hsub, pad->vsub, 0, y, pad->x, h);
+
+    if(pad->needs_copy){
+        ff_copy_rectangle(outpic->data, outpic->linesize,
+                          inpic->data, inpic->linesize, pad->line_step,
+                          pad->hsub, pad->vsub,
+                          pad->x, y, y-pad->y, inpic->video->w, h);
+    }
+
     /* right border */
-    draw_rectangle(outpic, pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
-                   pad->x + pad->in_w, y, pad->w - pad->x - pad->in_w, h);
+    ff_draw_rectangle(outpic->data, outpic->linesize,
+                      pad->line, pad->line_step, pad->hsub, pad->vsub,
+                      pad->x + pad->in_w, y, pad->w - pad->x - pad->in_w, h);
     avfilter_draw_slice(link->dst->outputs[0], y, h, slice_dir);
 
     draw_send_bar_slice(link, y, h, slice_dir, -1);
@@ -306,7 +406,7 @@ static void draw_slice(AVFilterLink *link, int y, int h, int slice_dir)
 
 AVFilter avfilter_vf_pad = {
     .name          = "pad",
-    .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Add paddings to the input image."),
+    .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Pad input image to width:height[:x:y[:color]] (default x and y: 0, default color: black)."),
 
     .priv_size     = sizeof(PadContext),
     .init          = init,