git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/tests/h265_levels.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "libavutil/common.h"
  20 #include "libavcodec/h265_profile_level.h"
  21
  22 static const struct {
  23     int width;
  24     int height;
  25     int level_idc;
  26 } test_sizes[] = {
  27     // First level usable at standard sizes, from H.265 table A.9.
  28     {  176,  144,  30 }, // QCIF
  29     {  352,  288,  60 }, // CIF
  30     {  640,  480,  90 }, // VGA
  31     {  720,  480,  90 }, // NTSC
  32     {  720,  576,  90 }, // PAL
  33     { 1024,  768,  93 }, // XGA
  34     { 1280,  720,  93 }, // 720p
  35     { 1280, 1024, 120 }, // SXGA
  36     { 1920, 1080, 120 }, // 1080p
  37     { 2048, 1080, 120 }, // 2Kx1080
  38     { 2048, 1536, 150 }, // 4XGA
  39     { 3840, 2160, 150 }, // 4K
  40     { 7680, 4320, 180 }, // 8K
  41
  42     // Overly wide or tall sizes.
  43     {     1,   512,  30 },
  44     {     1,  1024,  63 },
  45     {     1,  2048,  90 },
  46     {     1,  4096, 120 },
  47     {     1,  8192, 150 },
  48     {     1, 16384, 180 },
  49     {     1, 32768,   0 },
  50     {   512,     1,  30 },
  51     {  1024,     1,  63 },
  52     {  2048,     1,  90 },
  53     {  4096,     1, 120 },
  54     {  8192,     1, 150 },
  55     { 16384,     1, 180 },
  56     { 32768,     1,   0 },
  57     {  2800,   256,  93 },
  58     {  2816,   128, 120 },
  59     {   256,  4208, 120 },
  60     {   128,  4224, 150 },
  61     {  8432,   256, 150 },
  62     {  8448,   128, 180 },
  63     {   256, 16880, 180 },
  64     {   128, 16896,   0 },
  65 };
  66
  67 static const struct {
  68     int width;
  69     int height;
  70     int dpb_size;
  71     int level_idc;
  72 } test_dpb[] = {
  73     // First level usable for some DPB sizes.
  74
  75     // L1:   176 * 144 = 25344 <=  36864 * 3/4 = 27648
  76     // L2:                     <= 122880 * 1/4 = 30720
  77     {  176,  144,  8,  30 },
  78     {  176,  144,  9,  60 },
  79
  80     // L2:   352 * 288 = 101376 <= 122880
  81     // L2.1:                    <= 245760 * 1/2 = 122880
  82     // L3:                      <= 552960 * 1/4 = 138240
  83     {  352,  288,  6,  60 },
  84     {  352,  288,  7,  63 },
  85     {  352,  288, 13,  90 },
  86
  87     // L3.1: 1280 * 720 = 921600 <= 983040
  88     // L4:                       <= 2228224 * 1/2 = 1114112
  89     // L5:                       <= 8912896 * 1/4 = 2228224
  90     { 1280,  720,  6,  93 },
  91     { 1280,  720, 12, 120 },
  92     { 1280,  720, 16, 150 },
  93
  94     // L5:   3840 * 2160 = 8294400 <= 8912896
  95     // L6:                         <= 35651584 * 1/4 = 8912896
  96     { 3840, 2160,  6, 150 },
  97     { 3840, 2160,  7, 180 },
  98     { 3840, 2160, 16, 180 },
  99 };
 100
 101 static const H265RawProfileTierLevel profile_main = {
 102     // CpbNalFactor = 1100
 103     .general_profile_space = 0,
 104     .general_profile_idc   = 1,
 105     .general_tier_flag     = 0,
 106     .general_profile_compatibility_flag[1] = 1,
 107 };
 108
 109 static const H265RawProfileTierLevel profile_main_12 = {
 110     // CpbNalFactor = 1650
 111     .general_profile_space = 0,
 112     .general_profile_idc   = 4,
 113     .general_tier_flag     = 0,
 114     .general_profile_compatibility_flag[4]    = 1,
 115     .general_max_12bit_constraint_flag        = 1,
 116     .general_max_10bit_constraint_flag        = 0,
 117     .general_max_8bit_constraint_flag         = 0,
 118     .general_max_422chroma_constraint_flag    = 1,
 119     .general_max_420chroma_constraint_flag    = 1,
 120     .general_max_monochrome_constraint_flag   = 0,
 121     .general_intra_constraint_flag            = 0,
 122     .general_one_picture_only_constraint_flag = 0,
 123     .general_lower_bit_rate_constraint_flag   = 1,
 124 };
 125
 126 static const H265RawProfileTierLevel profile_main_422_12_intra = {
 127     // CpbNalFactor = 2200
 128     .general_profile_space = 0,
 129     .general_profile_idc   = 4,
 130     .general_tier_flag     = 0,
 131     .general_profile_compatibility_flag[4]    = 1,
 132     .general_max_12bit_constraint_flag        = 1,
 133     .general_max_10bit_constraint_flag        = 0,
 134     .general_max_8bit_constraint_flag         = 0,
 135     .general_max_422chroma_constraint_flag    = 1,
 136     .general_max_420chroma_constraint_flag    = 0,
 137     .general_max_monochrome_constraint_flag   = 0,
 138     .general_intra_constraint_flag            = 1,
 139     .general_one_picture_only_constraint_flag = 0,
 140 };
 141
 142 static const H265RawProfileTierLevel profile_ht_444_14 = {
 143     // CpbNalFactor = 3850
 144     .general_profile_space = 0,
 145     .general_profile_idc   = 5,
 146     .general_tier_flag     = 0,
 147     .general_profile_compatibility_flag[5]    = 1,
 148     .general_max_14bit_constraint_flag        = 1,
 149     .general_max_12bit_constraint_flag        = 0,
 150     .general_max_10bit_constraint_flag        = 0,
 151     .general_max_8bit_constraint_flag         = 0,
 152     .general_max_422chroma_constraint_flag    = 0,
 153     .general_max_420chroma_constraint_flag    = 0,
 154     .general_max_monochrome_constraint_flag   = 0,
 155     .general_intra_constraint_flag            = 0,
 156     .general_one_picture_only_constraint_flag = 0,
 157     .general_lower_bit_rate_constraint_flag   = 1,
 158 };
 159
 160 static const H265RawProfileTierLevel profile_main_high_tier = {
 161     // CpbNalFactor = 1100
 162     .general_profile_space = 0,
 163     .general_profile_idc   = 1,
 164     .general_tier_flag     = 1,
 165     .general_profile_compatibility_flag[1] = 1,
 166 };
 167
 168 static const struct {
 169     int64_t bitrate;
 170     const H265RawProfileTierLevel *ptl;
 171     int level_idc;
 172 } test_bitrate[] = {
 173     // First level usable for some bitrates and profiles.
 174
 175     // L2.1: 3000 * 1100 = 3300000
 176     // L3:   6000 * 1100 = 6600000
 177     {   4000000, &profile_main,               90 },
 178     // L2:   1500 * 1650 = 2475000
 179     // L2.1: 3000 * 1650 = 4950000
 180     {   4000000, &profile_main_12,            63 },
 181     // L1:    350 * 2200 * 2 = 1540000
 182     // L2:   1500 * 2200 * 2 = 6600000
 183     {   4000000, &profile_main_422_12_intra,  60 },
 184
 185     // L5.1: 40000 * 1100 = 44000000
 186     // L5.2: 60000 * 1100 = 66000000
 187     {  50000000, &profile_main,              156 },
 188     // L5:   25000 * 1650 = 41250000
 189     // L5.1: 40000 * 1650 = 66000000
 190     {  50000000, &profile_main_12,           153 },
 191     // L3.1: 10000 * 2200 * 2 = 44000000
 192     // L4:   12000 * 2200 * 2 = 52800000
 193     {  50000000, &profile_main_422_12_intra, 120 },
 194     // L2:    1500 * 3850 * 6 = 34650000
 195     // L2.1:  3000 * 3850 * 6 = 69300000
 196     {  50000000, &profile_ht_444_14,          63 },
 197
 198     // Level changes based on tier.
 199     {      1000, &profile_main,            30 },
 200     {      1000, &profile_main_high_tier, 120 },
 201     {  40000000, &profile_main,           153 },
 202     {  40000000, &profile_main_high_tier, 123 },
 203     { 200000000, &profile_main,           186 },
 204     { 200000000, &profile_main_high_tier, 156 },
 205
 206     // Overflowing 32-bit integers.
 207     // L6:    60000 * 3850 * 6 = 1386000000
 208     // L6.1: 120000 * 3850 * 6 = 2772000000
 209     // L6.2: 240000 * 3850 * 6 = 5544000000
 210     { INT64_C(2700000000), &profile_ht_444_14, 183 },
 211     { INT64_C(4200000000), &profile_ht_444_14, 186 },
 212     { INT64_C(5600000000), &profile_ht_444_14,   0 },
 213 };
 214
 215 static const struct {
 216     int slice_segments;
 217     int tile_rows;
 218     int tile_cols;
 219     int level_idc;
 220 } test_fragments[] = {
 221     // Slices.
 222     {   4,  1,  1,  30 },
 223     {  32,  1,  1,  93 },
 224     {  70,  1,  1, 120 },
 225     {  80,  1,  1, 150 },
 226     { 201,  1,  1, 180 },
 227     { 600,  1,  1, 180 },
 228     { 601,  1,  1,   0 },
 229
 230     // Tiles.
 231     {   1,  2,  1,  90 },
 232     {   1,  1,  2,  90 },
 233     {   1,  3,  3,  93 },
 234     {   1,  4,  2, 120 },
 235     {   1,  2,  4, 120 },
 236     {   1, 11, 10, 150 },
 237     {   1, 10, 11, 180 },
 238     {   1, 22, 20, 180 },
 239     {   1, 20, 22,   0 },
 240 };
 241
 242 int main(void)
 243 {
 244     const H265ProfileDescriptor *profile;
 245     const H265LevelDescriptor *level;
 246     int i;
 247
 248 #define CHECK(expected, format, ...) do { \
 249         if (expected ? (!level || level->level_idc != expected) \
 250                      : !!level) { \
 251             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Incorrect level for " \
 252                    format ": expected %d, got %d.\n", __VA_ARGS__, \
 253                    expected, level ? level->level_idc : -1); \
 254             return 1; \
 255         } \
 256     } while (0)
 257
 258     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(test_sizes); i++) {
 259         level = ff_h265_guess_level(&profile_main, 0,
 260                                     test_sizes[i].width,
 261                                     test_sizes[i].height,
 262                                     0, 0, 0, 0);
 263         CHECK(test_sizes[i].level_idc, "size %dx%d",
 264               test_sizes[i].width, test_sizes[i].height);
 265     }
 266
 267     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(test_dpb); i++) {
 268         level = ff_h265_guess_level(&profile_main, 0,
 269                                     test_dpb[i].width,
 270                                     test_dpb[i].height,
 271                                     0, 0, 0, test_dpb[i].dpb_size);
 272         CHECK(test_dpb[i].level_idc, "size %dx%d dpb %d",
 273               test_dpb[i].width, test_dpb[i].height,
 274               test_dpb[i].dpb_size);
 275     }
 276
 277     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(test_bitrate); i++) {
 278         profile = ff_h265_get_profile(test_bitrate[i].ptl);
 279         level = ff_h265_guess_level(test_bitrate[i].ptl,
 280                                     test_bitrate[i].bitrate,
 281                                     0, 0, 0, 0, 0, 0);
 282         CHECK(test_bitrate[i].level_idc, "bitrate %"PRId64" profile %s",
 283               test_bitrate[i].bitrate, profile->name);
 284     }
 285
 286     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(test_fragments); i++) {
 287         level = ff_h265_guess_level(&profile_main, 0, 0, 0,
 288                                     test_fragments[i].slice_segments,
 289                                     test_fragments[i].tile_rows,
 290                                     test_fragments[i].tile_cols, 0);
 291         CHECK(test_fragments[i].level_idc, "%d slices %dx%d tiles",
 292               test_fragments[i].slice_segments,
 293               test_fragments[i].tile_cols, test_fragments[i].tile_rows);
 294     }
 295
 296     return 0;
 297 }