git.sesse.net Git - x264/blob - common/visualize.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * x264: h264 encoder
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2005 Tuukka Toivonen <tuukkat@ee.oulu.fi>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program 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
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  19  *****************************************************************************/
  20
  21 /*
  22  * Some explanation of the symbols used:
  23  * Red/pink: intra block
  24  * Blue: inter block
  25  * Green: skip block
  26  * Yellow: B-block (not visualized properly yet)
  27  *
  28  * Motion vectors have black dot at their target (ie. at the MB center),
  29  * instead of arrowhead. The black dot is enclosed in filled diamond with radius
  30  * depending on reference frame number (one frame back = zero width, normal case).
  31  *
  32  * The intra blocks have generally lines drawn perpendicular
  33  * to the prediction direction, so for example, if there is a pink block
  34  * with horizontal line at the top of it, it is interpolated by assuming
  35  * luma to be vertically constant.
  36  * DC predicted blocks have both horizontal and vertical lines,
  37  * pink blocks with a diagonal line are predicted using the planar function.
  38  */
  39
  40 #include "common.h"
  41 #include "visualize.h"
  42 #include "display.h"
  43
  44 typedef struct {
  45     int     i_type;
  46     int     i_partition;
  47     int     i_sub_partition[4];
  48     int     i_intra16x16_pred_mode;
  49     int     intra4x4_pred_mode[4][4];
  50     int8_t  ref[2][4][4];                  /* [list][y][x] */
  51     int16_t mv[2][4][4][2];                /* [list][y][x][mvxy] */
  52 } visualize_t;
  53
  54 /* {{{ [fold] char *get_string(const stringlist_t *sl, int entries, int code) */
  55 /* Return string from stringlist corresponding to the given code */
  56 #define GET_STRING(sl, code) get_string((sl), sizeof(sl)/sizeof(*(sl)), code)
  57
  58 typedef struct {
  59     int code;
  60     char *string;
  61 } stringlist_t;
  62
  63 static char *get_string(const stringlist_t *sl, int entries, int code)
  64 {
  65     int i;
  66
  67     for (i=0; i<entries; i++) {
  68         if (sl[i].code==code) break;
  69     }
  70     return (i>=entries) ? "?" : sl[i].string;
  71 }
  72 /* }}} */
  73 /* {{{ [fold] void mv(int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col) */
  74 /* Plot motion vector */
  75 static void mv(int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col)
  76 {
  77     int dx = dmv[0];
  78     int dy = dmv[1];
  79     int i;
  80
  81     dx = (dx * zoom + 2) >> 2;                     /* Quarter pixel accurate MVs */
  82     dy = (dy * zoom + 2) >> 2;
  83     disp_line(0, x0, y0, x0+dx, y0+dy);
  84     for (i=1; i<ref; i++){
  85         disp_line(0, x0, y0-i, x0+i, y0);
  86         disp_line(0, x0+i, y0, x0, y0+i);
  87         disp_line(0, x0, y0+i, x0-i, y0);
  88         disp_line(0, x0-i, y0, x0, y0-i);
  89     }
  90     disp_setcolor("black");
  91     disp_point(0, x0, y0);
  92     disp_setcolor(col);
  93 }
  94 /* }}} */
  95
  96 /* {{{ [fold] void x264_visualize_init( x264_t *h ) */
  97 int x264_visualize_init( x264_t *h )
  98 {
  99     int mb = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
 100     CHECKED_MALLOC( h->visualize, mb * sizeof(visualize_t) );
 101     return 0;
 102 fail:
 103     return -1;
 104 }
 105 /* }}} */
 106 /* {{{ [fold] void x264_visualize_mb( x264_t *h ) */
 107 void x264_visualize_mb( x264_t *h )
 108 {
 109     visualize_t *v = (visualize_t*)h->visualize + h->mb.i_mb_xy;
 110     int i, l, x, y;
 111
 112     /* Save all data for the MB what we need for drawing the visualization */
 113     v->i_type = h->mb.i_type;
 114     v->i_partition = h->mb.i_partition;
 115     for (i=0; i<4; i++) v->i_sub_partition[i] = h->mb.i_sub_partition[i];
 116     for (y=0; y<4; y++) for (x=0; x<4; x++)
 117         v->intra4x4_pred_mode[y][x] = h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[X264_SCAN8_0+y*8+x];
 118     for (l=0; l<2; l++) for (y=0; y<4; y++) for (x=0; x<4; x++) {
 119         for (i=0; i<2; i++) {
 120             v->mv[l][y][x][i] = h->mb.cache.mv[l][X264_SCAN8_0+y*8+x][i];
 121         }
 122         v->ref[l][y][x] = h->mb.cache.ref[l][X264_SCAN8_0+y*8+x];
 123     }
 124     v->i_intra16x16_pred_mode = h->mb.i_intra16x16_pred_mode;
 125 }
 126 /* }}} */
 127 /* {{{ [fold] void x264_visualize_close( x264_t *h ) */
 128 void x264_visualize_close( x264_t *h )
 129 {
 130     x264_free(h->visualize);
 131 }
 132 /* }}} */
 133 /* {{{ [fold] void x264_visualize_show( x264_t *h ) */
 134 /* Display visualization (block types, MVs) of the encoded frame */
 135 /* FIXME: B-type MBs not handled yet properly */
 136 void x264_visualize_show( x264_t *h )
 137 {
 138     int mb_xy;
 139     static const stringlist_t mb_types[] = {
 140         /* Block types marked as NULL will not be drawn */
 141         { I_4x4   , "red" },
 142         { I_8x8   , "#ff5640" },
 143         { I_16x16 , "#ff8060" },
 144         { I_PCM   , "violet" },
 145         { P_L0    , "SlateBlue" },
 146         { P_8x8   , "blue" },
 147         { P_SKIP  , "green" },
 148         { B_DIRECT, "yellow" },
 149         { B_L0_L0 , "yellow" },
 150         { B_L0_L1 , "yellow" },
 151         { B_L0_BI , "yellow" },
 152         { B_L1_L0 , "yellow" },
 153         { B_L1_L1 , "yellow" },
 154         { B_L1_BI , "yellow" },
 155         { B_BI_L0 , "yellow" },
 156         { B_BI_L1 , "yellow" },
 157         { B_BI_BI , "yellow" },
 158         { B_8x8   , "yellow" },
 159         { B_SKIP  , "yellow" },
 160     };
 161
 162     static const int waitkey = 1;     /* Wait for enter after each frame */
 163     static const int drawbox = 1;     /* Draw box around each block */
 164     static const int borders = 0;     /* Display extrapolated borders outside frame */
 165     static const int zoom = 2;        /* Zoom factor */
 166
 167     static const int pad = 32;
 168     uint8_t *const frame = h->fdec->plane[0];
 169     const int width = h->param.i_width;
 170     const int height = h->param.i_height;
 171     const int stride = h->fdec->i_stride[0];
 172
 173     if (borders) {
 174         disp_gray_zoom(0, frame - pad*stride - pad, width+2*pad, height+2*pad, stride, "fdec", zoom);
 175     } else {
 176         disp_gray_zoom(0, frame, width, height, stride, "fdec", zoom);
 177     }
 178
 179     for( mb_xy = 0; mb_xy < h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height; mb_xy++ )
 180     {
 181         visualize_t *const v = (visualize_t*)h->visualize + mb_xy;
 182         const int mb_y = mb_xy / h->sps->i_mb_width;
 183         const int mb_x = mb_xy % h->sps->i_mb_width;
 184         char *const col = GET_STRING(mb_types, v->i_type);
 185         int x = mb_x*16*zoom;
 186         int y = mb_y*16*zoom;
 187         int l = 0;
 188         unsigned int i, j;
 189
 190         if (col==NULL) continue;
 191         if (borders) {
 192             x += pad*zoom;
 193             y += pad*zoom;
 194         }
 195         disp_setcolor(col);
 196         if (drawbox) disp_rect(0, x, y, x+16*zoom-1, y+16*zoom-1);
 197
 198         if (v->i_type==P_L0 || v->i_type==P_8x8 || v->i_type==P_SKIP) {
 199
 200             /* Predicted (inter) mode, with motion vector */
 201             if (v->i_partition==D_16x16 || v->i_type==P_SKIP) {
 202                 mv(x+8*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 203             }
 204             if (v->i_partition==D_16x8) {
 205                 if (drawbox) disp_rect(0, x, y, x+16*zoom, y+8*zoom);
 206                 mv(x+8*zoom, y+4*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 207                 if (drawbox) disp_rect(0, x, y+8*zoom, x+16*zoom, y+16*zoom);
 208                 mv(x+8*zoom, y+12*zoom, v->mv[l][2][0], v->ref[l][2][0], zoom, col);
 209             }
 210             if (v->i_partition==D_8x16) {
 211                 if (drawbox) disp_rect(0, x,          y, x+8*zoom,  y+16*zoom);
 212                 mv(x+4*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 213                 if (drawbox) disp_rect(0, x+8*zoom,   y, x+16*zoom, y+16*zoom);
 214                 mv(x+12*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][2], v->ref[l][0][2], zoom, col);
 215             }
 216             if (v->i_partition==D_8x8) {
 217                 for (i=0; i<2; i++) for (j=0; j<2; j++) {
 218                     int sp = v->i_sub_partition[i*2+j];
 219                     const int x0 = x + j*8*zoom;
 220                     const int y0 = y + i*8*zoom;
 221                     l = x264_mb_partition_listX_table[0][sp] ? 0 : 1; /* FIXME: not tested if this works */
 222                     if (IS_SUB8x8(sp)) {
 223                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 224                         mv(x0+4*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 225                     }
 226                     if (IS_SUB8x4(sp)) {
 227                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom);
 228                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 229                         mv(x0+4*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 230                         mv(x0+4*zoom, y0+6*zoom, v->mv[l][2*i+1][2*j], v->ref[l][2*i+1][2*j], zoom, col);
 231                     }
 232                     if (IS_SUB4x8(sp)) {
 233                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+8*zoom);
 234                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 235                         mv(x0+2*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 236                         mv(x0+6*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j+1], v->ref[l][2*i][2*j+1], zoom, col);
 237                     }
 238                     if (IS_SUB4x4(sp)) {
 239                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+4*zoom);
 240                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom);
 241                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0+4*zoom, x0+4*zoom, y0+8*zoom);
 242                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 243                         mv(x0+2*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 244                         mv(x0+6*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j+1], v->ref[l][2*i][2*j+1], zoom, col);
 245                         mv(x0+2*zoom, y0+6*zoom, v->mv[l][2*i+1][2*j], v->ref[l][2*i+1][2*j], zoom, col);
 246                         mv(x0+6*zoom, y0+6*zoom, v->mv[l][2*i+1][2*j+1], v->ref[l][2*i+1][2*j+1], zoom, col);
 247                     }
 248                 }
 249             }
 250         }
 251
 252         if (IS_INTRA(v->i_type) || v->i_type==I_PCM) {
 253             /* Intra coded */
 254             if (v->i_type==I_16x16) {
 255                 switch (v->i_intra16x16_pred_mode) {
 256                 case I_PRED_16x16_V:
 257                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom);
 258                     break;
 259                 case I_PRED_16x16_H:
 260                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom);
 261                     break;
 262                 case I_PRED_16x16_DC:
 263                 case I_PRED_16x16_DC_LEFT:
 264                 case I_PRED_16x16_DC_TOP:
 265                 case I_PRED_16x16_DC_128:
 266                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom);
 267                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom);
 268                     break;
 269                 case I_PRED_16x16_P:
 270                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+8*zoom, y+8*zoom);
 271                     break;
 272                 }
 273             }
 274             if (v->i_type==I_4x4 || v->i_type==I_8x8) {
 275                 const int di = v->i_type==I_8x8 ? 2 : 1;
 276                 const int zoom2 = zoom * di;
 277                 for (i=0; i<4; i+=di) for (j=0; j<4; j+=di) {
 278                     const int x0 = x + j*4*zoom;
 279                     const int y0 = y + i*4*zoom;
 280                     if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2);
 281                     switch (v->intra4x4_pred_mode[i][j]) {
 282                     case I_PRED_4x4_V:          /* Vertical */
 283                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 284                         break;
 285                     case I_PRED_4x4_H:          /* Horizontal */
 286                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 287                         break;
 288                     case I_PRED_4x4_DC:         /* DC, average from top and left sides */
 289                     case I_PRED_4x4_DC_LEFT:
 290                     case I_PRED_4x4_DC_TOP:
 291                     case I_PRED_4x4_DC_128:
 292                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 293                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 294                         break;
 295                     case I_PRED_4x4_DDL:        /* Topright-bottomleft */
 296                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+0*zoom2, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2);
 297                         break;
 298                     case I_PRED_4x4_DDR:        /* Topleft-bottomright */
 299                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+4*zoom2, x0+4*zoom2, y0+0*zoom2);
 300                         break;
 301                     case I_PRED_4x4_VR:         /* Mix of topleft-bottomright and vertical */
 302                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+2*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 303                         break;
 304                     case I_PRED_4x4_HD:         /* Mix of topleft-bottomright and horizontal */
 305                         disp_line(0, x0+2*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 306                         break;
 307                     case I_PRED_4x4_VL:         /* Mix of topright-bottomleft and vertical */
 308                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+2*zoom2);
 309                         break;
 310                     case I_PRED_4x4_HU:         /* Mix of topright-bottomleft and horizontal */
 311                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+2*zoom2, y0+4*zoom2);
 312                         break;
 313                     }
 314                 }
 315             }
 316         }
 317     }
 318
 319     disp_sync();
 320     if (waitkey) getchar();
 321 }
 322 /* }}} */
 323
 324 //EOF