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  • lavfi/vf_psnr : add warning when color ranges differ

    1er avril 2023, par Chema Gonzalez
    lavfi/vf_psnr : add warning when color ranges differ

    The PSNR filter uses the pixel values without considering
    
the color ranges. This is incorrect. Patch adds a warning
    
so at least the user knows it.
    

    Let's see an example :
    

    (1) Let's get a simple black pixel/white pixel image.
    
```
    
$ echo -n -e "\x00\x00\x00\xff\xff\xff" > /tmp/foo.rgb24
    
```
    

    (2) From this image, let's distill full and limited range y4m
    
copies.
    

    ```
    
$ ffmpeg -y -f rawvideo -video_size 2x1 -pix_fmt rgb24 -i /tmp/foo.rgb24 -vf scale="out_range=full" -pix_fmt yuv420p /tmp/foo.full.y4m
    
$ xxd /tmp/foo.full.y4m
    
00000000 : 5955 5634 4d50 4547 3220 5732 2048 3120  YUV4MPEG2 W2 H1
    
00000010 : 4632 353a 3120 4970 2041 303a 3020 4334  F25:1 Ip A0:0 C4
    
00000020 : 3230 6a70 6567 2058 5953 4353 533d 3432  20jpeg XYSCSS=42
    
00000030 : 304a 5045 4720 5843 4f4c 4f52 5241 4e47  0JPEG XCOLORRANG
    
00000040 : 453d 4655 4c4c 0a46 5241 4d45 0a00 ff80  E=FULL.FRAME....
    
00000050 : 80                                       .
    
```
    

    and
    

    ```
    
$ ffmpeg -y -f rawvideo -video_size 2x1 -pix_fmt rgb24 -i /tmp/foo.rgb24 -vf scale="out_range=limited" -pix_fmt yuv420p /tmp/foo.limited.y4m
    
$ xxd /tmp/foo.limited.y4m
    
00000000 : 5955 5634 4d50 4547 3220 5732 2048 3120  YUV4MPEG2 W2 H1
    
00000010 : 4632 353a 3120 4970 2041 303a 3020 4334  F25:1 Ip A0:0 C4
    
00000020 : 3230 6a70 6567 2058 5953 4353 533d 3432  20jpeg XYSCSS=42
    
00000030 : 304a 5045 4720 5843 4f4c 4f52 5241 4e47  0JPEG XCOLORRANG
    
00000040 : 453d 4c49 4d49 5445 440a 4652 414d 450a  E=LIMITED.FRAME.
    
00000050 : 10eb 8080                                ....
    
```
    

    Note that the 2x images are the same (both have 1x pixel at the
    
darkest black, and one at the brightest white). Only difference
    
is the range.
    

    (3) Let's calculate the PSNR score :
    
```
    
$ ./ffmpeg -filter_threads 1 -filter_complex_threads 1 -i /tmp/foo.full.y4m -i /tmp/foo.limited.y4m -lavfi "psnr" -f null -
    
...
    
[Parsed_psnr_0 @ 0x2f5dac0] PSNR y:22.972065 u:inf v:inf average:25.982365 min:25.982365 max:25.982365
    
```
    

    As we are comparing an image with itself, we expect "y:inf" as the
    
luma PSNR. Issue here is that the PSNR filter just uses the pixel
    
values, ignoring the color ranges.
    

    A possible solution would be to have the filter do the conversion.
    

    Proposed solution is to add a warning.
    

    ```
    
$ ./ffmpeg -filter_threads 1 -filter_complex_threads 1 -i /tmp/foo.full.y4m -i /tmp/foo.limited.y4m -lavfi "psnr" -f null -
    
...
    
[Parsed_psnr_0 @ 0x2f5dac0] master and reference frames use different color ranges (pc != tv)
    
...
    
[Parsed_psnr_0 @ 0x2f5dac0] PSNR y:22.972065 u:inf v:inf average:25.982365 min:25.982365 max:25.982365
    
```
    

    Tested :
    

    Ran fate.
    
```
    
$ make fate -j
    
...
    
TEST    seek-lavf-ppmpipe
    
TEST    seek-lavf-pgmpipe
    
TEST    seek-lavf-mxf_opatom
    
```
    • [DH] libavfilter/vf_psnr.c

  • Hardware acceleration of color conversion and scaling using QSV with ffmpeg, libav

    28 septembre 2023, par zerpico

    I used hardware decoding on an Intel processor using QuickSync based on this example.
https://github.com/FFmpeg/FFmpeg/blob/master/doc/examples/qsv_decode.c

    


    Then I use sws_scale to color convert from NV12 to YUV420. But is there a way to use hardware acceleration for this too ?

    


    some part of my code

    


    //decoding frame
int32_t ret = avcodec_receive_frame(_context, _tmpFrame); //i got _tmpFrame->format == AV_PIX_FMT_QSV

//retrieve data from GPU to CPU
av_hwframe_transfer_data(_decFrame, _tmpFrame, 0); //i got _decFrame->format == AV_PIX_FMT_NV12

//...some code next
//init context
conversion = sws_getContext(_context->width, _context->height, AV_PIX_FMT_NV12,
                             _context->width,_context->height, AV_PIX_FMT_YUV420P,
                             SWS_FAST_BILINEAR, NULL,NULL,NULL);

//convert frame  (is Intel QuickSync used here)?
int32_t out_height = sws_scale(conversion, src_data, src_stride, 0, src_height, dst_data, dst_stride);


    


  • lavfi/vf_ssim : add warning when color ranges differ

    1er avril 2023, par Chema Gonzalez
    lavfi/vf_ssim : add warning when color ranges differ

    The SSIM filter uses the pixel values without considering
    
the color ranges. This is incorrect. Patch adds a warning
    
so at least the user knows it.
    

    Let's see an example.
    

    (1) Let's get FR and LR versions of the same image.
    

    ```
    
$ ffmpeg -y -i /tmp/lena.490x490.ppm -vf scale="out_range=full" -pix_fmt yuv420p /tmp/lena.full.y4m
    
$ xxd /tmp/lena.full.y4m |head
    
00000000 : 5955 5634 4d50 4547 3220 5734 3930 2048  YUV4MPEG2 W490 H
    
00000010 : 3439 3020 4632 353a 3120 4970 2041 303a  490 F25:1 Ip A0 :
    
00000020 : 3020 4334 3230 6a70 6567 2058 5953 4353  0 C420jpeg XYSCS
    
00000030 : 533d 3432 304a 5045 4720 5843 4f4c 4f52  S=420JPEG XCOLOR
    
00000040 : 5241 4e47 453d 4655 4c4c 0a46 5241 4d45  RANGE=FULL.FRAME
    
00000050 : 0a72 7271 7070 706f 6f6e 6d6d 6c6d 6d6d  .rrqpppoonmmlmmm
    
00000060 : 6c6e 6e6d 6d6e 6e6e 6d6c 6d6d 6d6d 6d6d  lnnmmnnnmlmmmmmm
    
00000070 : 6d6e 6d6b 6c6d 6e6e 6d6c 6d6d 6e6e 6f6f  mnmklmnnmlmmnnoo
    
00000080 : 6f6f 6e6e 6e6e 6f70 7172 7375 7676 7370  oonnnnopqrsuvvsp
    
00000090 : 6d69 6662 5e59 534d 4845 3d35 302e 2d2c  mifb^YSMHE=50.-,
    
```
    

    ```
    
$ ffmpeg -y -i /tmp/lena.490x490.ppm -vf scale="out_range=limited" -pix_fmt yuv420p /tmp/lena.limited.y4m
    
$ xxd /tmp/lena.limited.y4m | head
    
00000000 : 5955 5634 4d50 4547 3220 5734 3930 2048  YUV4MPEG2 W490 H
    
00000010 : 3439 3020 4632 353a 3120 4970 2041 303a  490 F25:1 Ip A0 :
    
00000020 : 3020 4334 3230 6a70 6567 2058 5953 4353  0 C420jpeg XYSCS
    
00000030 : 533d 3432 304a 5045 4720 5843 4f4c 4f52  S=420JPEG XCOLOR
    
00000040 : 5241 4e47 453d 4c49 4d49 5445 440a 4652  RANGE=LIMITED.FR
    
00000050 : 414d 450a 7272 7170 7070 6f6f 6e6e 6e6d  AME.rrqpppoonnnm
    
00000060 : 6e6e 6e6d 6f6e 6e6e 6e6e 6e6e 6d6e 6e6e  nnnmonnnnnnnmnnn
    
00000070 : 6e6e 6e6e 6f6e 6c6d 6e6f 6e6e 6d6e 6e6f  nnnnonlmnonnmnno
    
00000080 : 6f6f 6f6f 6f6f 6f6f 6f6f 7071 7273 7576  oooooooooopqrsuv
    
00000090 : 7673 706e 6a68 6461 5c57 524e 4b44 3d39  vspnjhda\WRNKD=9
    
```
    

    Note that the 2x images are the same. Only difference is the range,
    
and the precision issues related to range conversion.
    

    (2) Let's calculate the SSIM score :
    
```
    
$ ./ffmpeg -filter_threads 1 -filter_complex_threads 1 -i /tmp/lena.full.y4m -i /tmp/lena.limited.y4m -lavfi "ssim" -f null -
    
...
    
[Parsed_ssim_0 @ 0x360ab00] SSIM Y:0.942347 (12.391801) U:0.995808 (23.776062) V:0.996104 (24.093747) All:0.960217 (14.003012)
    
```
    

    As we are comparing an image with itself, we expect "Y : 1" as the
    
luma SSIM. Issue here is that the SSIM filter just uses the pixel
    
values, ignoring the color ranges.
    

    Proposed solution is to add a warning.
    
```
    
$ ./ffmpeg -filter_threads 1 -filter_complex_threads 1 -i /tmp/foo.full.y4m -i /tmp/foo.limited.y4m -lavfi "ssim" -f null -
    
...
    
[Parsed_ssim_0 @ 0x3766280] master and reference frames use different color ranges (pc != tv)
    
...
    
[Parsed_ssim_0 @ 0x3766280] SSIM Y:0.000000 (0.000000) U:0.000000 (0.000000) V:0.000000 (0.000000) All:0.000000 (0.000000)
    
```
    

    Tested :
    

    Ran fate.
    
```
    
$ make fate -j
    
...
    
TEST    seek-lavf-ppmpipe
    
TEST    seek-lavf-pgmpipe
    
TEST    seek-lavf-mxf_opatom
    
```
    • [DH] libavfilter/vf_ssim.c

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