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

   1 /*****************************************************************************
   2  * x264: h264 encoder
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2005 x264 project
   5  *
   6  * Author: Tuukka Toivonen <tuukkat@ee.oulu.fi>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  21  *****************************************************************************/
  22
  23 /*
  24  * Some explanation of the symbols used:
  25  * Red/pink: intra block
  26  * Blue: inter block
  27  * Green: skip block
  28  * Yellow: B-block (not visualized properly yet)
  29  *
  30  * Motion vectors have black dot at their target (ie. at the MB center),
  31  * instead of arrowhead. The black dot is enclosed in filled diamond with radius
  32  * depending on reference frame number (one frame back = zero width, normal case).
  33  *
  34  * The intra blocks have generally lines drawn perpendicular
  35  * to the prediction direction, so for example, if there is a pink block
  36  * with horizontal line at the top of it, it is interpolated by assuming
  37  * luma to be vertically constant.
  38  * DC predicted blocks have both horizontal and vertical lines,
  39  * pink blocks with a diagonal line are predicted using the planar function.
  40  */
  41
  42 #ifdef HAVE_STDINT_H
  43 #include <stdint.h>
  44 #else
  45 #include <inttypes.h>
  46 #endif
  47 #include <stddef.h>                 /* NULL */
  48 #include <stdio.h>                  /* getchar */
  49
  50 #include "common.h"
  51 #include "visualize.h"
  52 #include "display.h"
  53
  54 typedef struct {
  55     int     i_type;
  56     int     i_partition;
  57     int     i_sub_partition[4];
  58     int     i_intra16x16_pred_mode;
  59     int     intra4x4_pred_mode[4][4];
  60     int8_t  ref[2][4][4];                  /* [list][y][x] */
  61     int16_t mv[2][4][4][2];                /* [list][y][x][mvxy] */
  62 } visualize_t;
  63
  64 /* {{{ [fold] char *get_string(const stringlist_t *sl, int entries, int code) */
  65 /* Return string from stringlist corresponding to the given code */
  66 #define GET_STRING(sl, code) get_string((sl), sizeof(sl)/sizeof(*(sl)), code)
  67
  68 typedef struct {
  69     int code;
  70     char *string;
  71 } stringlist_t;
  72
  73 static char *get_string(const stringlist_t *sl, int entries, int code)
  74 {
  75     int i;
  76
  77     for (i=0; i<entries; i++) {
  78         if (sl[i].code==code) break;
  79     }
  80     return (i>=entries) ? "?" : sl[i].string;
  81 }
  82 /* }}} */
  83 /* {{{ [fold] void mv(int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col) */
  84 /* Plot motion vector */
  85 static void mv(int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col)
  86 {
  87     int dx = dmv[0];
  88     int dy = dmv[1];
  89     int i;
  90
  91     dx = (dx * zoom + 2) >> 2;                     /* Quarter pixel accurate MVs */
  92     dy = (dy * zoom + 2) >> 2;
  93     disp_line(0, x0, y0, x0+dx, y0+dy);
  94     for (i=1; i<ref; i++){
  95         disp_line(0, x0, y0-i, x0+i, y0);
  96         disp_line(0, x0+i, y0, x0, y0+i);
  97         disp_line(0, x0, y0+i, x0-i, y0);
  98         disp_line(0, x0-i, y0, x0, y0-i);
  99     }
 100     disp_setcolor("black");
 101     disp_point(0, x0, y0);
 102     disp_setcolor(col);
 103 }
 104 /* }}} */
 105
 106 /* {{{ [fold] void x264_visualize_init( x264_t *h ) */
 107 void x264_visualize_init( x264_t *h )
 108 {
 109     int mb = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
 110     h->visualize = x264_malloc(mb * sizeof(visualize_t));
 111 }
 112 /* }}} */
 113 /* {{{ [fold] void x264_visualize_mb( x264_t *h ) */
 114 void x264_visualize_mb( x264_t *h )
 115 {
 116     visualize_t *v = (visualize_t*)h->visualize + h->mb.i_mb_xy;
 117     int i, l, x, y;
 118
 119     /* Save all data for the MB what we need for drawing the visualization */
 120     v->i_type = h->mb.i_type;
 121     v->i_partition = h->mb.i_partition;
 122     for (i=0; i<4; i++) v->i_sub_partition[i] = h->mb.i_sub_partition[i];
 123     for (y=0; y<4; y++) for (x=0; x<4; x++)
 124         v->intra4x4_pred_mode[y][x] = h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[X264_SCAN8_0+y*8+x];
 125     for (l=0; l<2; l++) for (y=0; y<4; y++) for (x=0; x<4; x++) {
 126         for (i=0; i<2; i++) {
 127             v->mv[l][y][x][i] = h->mb.cache.mv[l][X264_SCAN8_0+y*8+x][i];
 128         }
 129         v->ref[l][y][x] = h->mb.cache.ref[l][X264_SCAN8_0+y*8+x];
 130     }
 131     v->i_intra16x16_pred_mode = h->mb.i_intra16x16_pred_mode;
 132 }
 133 /* }}} */
 134 /* {{{ [fold] void x264_visualize_close( x264_t *h ) */
 135 void x264_visualize_close( x264_t *h )
 136 {
 137     x264_free(h->visualize);
 138 }
 139 /* }}} */
 140 /* {{{ [fold] void x264_visualize_show( x264_t *h ) */
 141 /* Display visualization (block types, MVs) of the encoded frame */
 142 /* FIXME: B-type MBs not handled yet properly */
 143 void x264_visualize_show( x264_t *h )
 144 {
 145     int mb_xy;
 146     static const stringlist_t mb_types[] = {
 147         /* Block types marked as NULL will not be drawn */
 148         { I_4x4   , "red" },
 149         { I_8x8   , "#ff5640" },
 150         { I_16x16 , "#ff8060" },
 151         { I_PCM   , "violet" },
 152         { P_L0    , "SlateBlue" },
 153         { P_8x8   , "blue" },
 154         { P_SKIP  , "green" },
 155         { B_DIRECT, "yellow" },
 156         { B_L0_L0 , "yellow" },
 157         { B_L0_L1 , "yellow" },
 158         { B_L0_BI , "yellow" },
 159         { B_L1_L0 , "yellow" },
 160         { B_L1_L1 , "yellow" },
 161         { B_L1_BI , "yellow" },
 162         { B_BI_L0 , "yellow" },
 163         { B_BI_L1 , "yellow" },
 164         { B_BI_BI , "yellow" },
 165         { B_8x8   , "yellow" },
 166         { B_SKIP  , "yellow" },
 167     };
 168
 169     static const int waitkey = 1;     /* Wait for enter after each frame */
 170     static const int drawbox = 1;     /* Draw box around each block */
 171     static const int borders = 0;     /* Display extrapolated borders outside frame */
 172     static const int zoom = 2;        /* Zoom factor */
 173
 174     static const int pad = 32;
 175     uint8_t *const frame = h->fdec->plane[0];
 176     const int width = h->param.i_width;
 177     const int height = h->param.i_height;
 178     const int stride = h->fdec->i_stride[0];
 179
 180     if (borders) {
 181         disp_gray_zoom(0, frame - pad*stride - pad, width+2*pad, height+2*pad, stride, "fdec", zoom);
 182     } else {
 183         disp_gray_zoom(0, frame, width, height, stride, "fdec", zoom);
 184     }
 185
 186     for( mb_xy = 0; mb_xy < h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height; mb_xy++ )
 187     {
 188         visualize_t *const v = (visualize_t*)h->visualize + mb_xy;
 189         const int mb_y = mb_xy / h->sps->i_mb_width;
 190         const int mb_x = mb_xy % h->sps->i_mb_width;
 191         char *const col = GET_STRING(mb_types, v->i_type);
 192         int x = mb_x*16*zoom;
 193         int y = mb_y*16*zoom;
 194         int l = 0;
 195         unsigned int i, j;
 196
 197         if (col==NULL) continue;
 198         if (borders) {
 199             x += pad*zoom;
 200             y += pad*zoom;
 201         }
 202         disp_setcolor(col);
 203         if (drawbox) disp_rect(0, x, y, x+16*zoom-1, y+16*zoom-1);
 204
 205         if (v->i_type==P_L0 || v->i_type==P_8x8 || v->i_type==P_SKIP) {
 206
 207             /* Predicted (inter) mode, with motion vector */
 208             if (v->i_partition==D_16x16 || v->i_type==P_SKIP) {
 209                 mv(x+8*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 210             }
 211             if (v->i_partition==D_16x8) {
 212                 if (drawbox) disp_rect(0, x, y, x+16*zoom, y+8*zoom);
 213                 mv(x+8*zoom, y+4*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 214                 if (drawbox) disp_rect(0, x, y+8*zoom, x+16*zoom, y+16*zoom);
 215                 mv(x+8*zoom, y+12*zoom, v->mv[l][2][0], v->ref[l][2][0], zoom, col);
 216             }
 217             if (v->i_partition==D_8x16) {
 218                 if (drawbox) disp_rect(0, x,          y, x+8*zoom,  y+16*zoom);
 219                 mv(x+4*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 220                 if (drawbox) disp_rect(0, x+8*zoom,   y, x+16*zoom, y+16*zoom);
 221                 mv(x+12*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][2], v->ref[l][0][2], zoom, col);
 222             }
 223             if (v->i_partition==D_8x8) {
 224                 for (i=0; i<2; i++) for (j=0; j<2; j++) {
 225                     int sp = v->i_sub_partition[i*2+j];
 226                     const int x0 = x + j*8*zoom;
 227                     const int y0 = y + i*8*zoom;
 228                     l = x264_mb_partition_listX_table[0][sp] ? 0 : 1; /* FIXME: not tested if this works */
 229                     if (IS_SUB8x8(sp)) {
 230                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 231                         mv(x0+4*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 232                     }
 233                     if (IS_SUB8x4(sp)) {
 234                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom);
 235                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 236                         mv(x0+4*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 237                         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);
 238                     }
 239                     if (IS_SUB4x8(sp)) {
 240                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+8*zoom);
 241                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 242                         mv(x0+2*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 243                         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);
 244                     }
 245                     if (IS_SUB4x4(sp)) {
 246                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+4*zoom);
 247                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom);
 248                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0+4*zoom, x0+4*zoom, y0+8*zoom);
 249                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 250                         mv(x0+2*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 251                         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);
 252                         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);
 253                         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);
 254                     }
 255                 }
 256             }
 257         }
 258
 259         if (IS_INTRA(v->i_type) || v->i_type==I_PCM) {
 260             /* Intra coded */
 261             if (v->i_type==I_16x16) {
 262                 switch (v->i_intra16x16_pred_mode) {
 263                 case I_PRED_16x16_V:
 264                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom);
 265                     break;
 266                 case I_PRED_16x16_H:
 267                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom);
 268                     break;
 269                 case I_PRED_16x16_DC:
 270                 case I_PRED_16x16_DC_LEFT:
 271                 case I_PRED_16x16_DC_TOP:
 272                 case I_PRED_16x16_DC_128:
 273                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom);
 274                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom);
 275                     break;
 276                 case I_PRED_16x16_P:
 277                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+8*zoom, y+8*zoom);
 278                     break;
 279                 }
 280             }
 281             if (v->i_type==I_4x4 || v->i_type==I_8x8) {
 282                 const int di = v->i_type==I_8x8 ? 2 : 1;
 283                 const int zoom2 = zoom * di;
 284                 for (i=0; i<4; i+=di) for (j=0; j<4; j+=di) {
 285                     const int x0 = x + j*4*zoom;
 286                     const int y0 = y + i*4*zoom;
 287                     if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2);
 288                     switch (v->intra4x4_pred_mode[i][j]) {
 289                     case I_PRED_4x4_V:          /* Vertical */
 290                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 291                         break;
 292                     case I_PRED_4x4_H:          /* Horizontal */
 293                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 294                         break;
 295                     case I_PRED_4x4_DC:         /* DC, average from top and left sides */
 296                     case I_PRED_4x4_DC_LEFT:
 297                     case I_PRED_4x4_DC_TOP:
 298                     case I_PRED_4x4_DC_128:
 299                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 300                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 301                         break;
 302                     case I_PRED_4x4_DDL:        /* Topright-bottomleft */
 303                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+0*zoom2, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2);
 304                         break;
 305                     case I_PRED_4x4_DDR:        /* Topleft-bottomright */
 306                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+4*zoom2, x0+4*zoom2, y0+0*zoom2);
 307                         break;
 308                     case I_PRED_4x4_VR:         /* Mix of topleft-bottomright and vertical */
 309                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+2*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 310                         break;
 311                     case I_PRED_4x4_HD:         /* Mix of topleft-bottomright and horizontal */
 312                         disp_line(0, x0+2*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 313                         break;
 314                     case I_PRED_4x4_VL:         /* Mix of topright-bottomleft and vertical */
 315                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+2*zoom2);
 316                         break;
 317                     case I_PRED_4x4_HU:         /* Mix of topright-bottomleft and horizontal */
 318                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+2*zoom2, y0+4*zoom2);
 319                         break;
 320                     }
 321                 }
 322             }
 323         }
 324     }
 325
 326     disp_sync();
 327     if (waitkey) getchar();
 328 }
 329 /* }}} */
 330
 331 //EOF