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

   1 /*****************************************************************************
   2  * visualize.c: visualization
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2005-2013 x264 project
   5  *
   6  * Authors: 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  21  *
  22  * This program is also available under a commercial proprietary license.
  23  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
  24  *****************************************************************************/
  25
  26 /*
  27  * Some explanation of the symbols used:
  28  * Red/pink: intra block
  29  * Blue: inter block
  30  * Green: skip block
  31  * Yellow: B-block (not visualized properly yet)
  32  *
  33  * Motion vectors have black dot at their target (ie. at the MB center),
  34  * instead of arrowhead. The black dot is enclosed in filled diamond with radius
  35  * depending on reference frame number (one frame back = zero width, normal case).
  36  *
  37  * The intra blocks have generally lines drawn perpendicular
  38  * to the prediction direction, so for example, if there is a pink block
  39  * with horizontal line at the top of it, it is interpolated by assuming
  40  * luma to be vertically constant.
  41  * DC predicted blocks have both horizontal and vertical lines,
  42  * pink blocks with a diagonal line are predicted using the planar function.
  43  */
  44
  45 #include "common.h"
  46 #include "visualize.h"
  47 #include "display.h"
  48
  49 typedef struct
  50 {
  51     int     i_type;
  52     int     i_partition;
  53     int     i_sub_partition[4];
  54     int     i_intra16x16_pred_mode;
  55     int     intra4x4_pred_mode[4][4];
  56     int8_t  ref[2][4][4];                  /* [list][y][x] */
  57     int16_t mv[2][4][4][2];                /* [list][y][x][mvxy] */
  58 } visualize_t;
  59
  60 /* Return string from stringlist corresponding to the given code */
  61 #define GET_STRING(sl, code) get_string((sl), sizeof(sl)/sizeof(*(sl)), code)
  62
  63 typedef struct
  64 {
  65     int code;
  66     char *string;
  67 } stringlist_t;
  68
  69 static char *get_string( const stringlist_t *sl, int entries, int code )
  70 {
  71     for( int i = 0; i < entries; i++ )
  72         if( sl[i].code == code )
  73             return sl[i].string;
  74     return "?";
  75 }
  76
  77 /* Plot motion vector */
  78 static void mv( int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col )
  79 {
  80     int dx = dmv[0];
  81     int dy = dmv[1];
  82
  83     dx = (dx * zoom + 2) >> 2;
  84     dy = (dy * zoom + 2) >> 2;
  85     disp_line( 0, x0, y0, x0+dx, y0+dy );
  86     for( int i = 1; i < ref; i++ )
  87     {
  88         disp_line( 0, x0  , y0-i, x0+i, y0   );
  89         disp_line( 0, x0+i, y0  , x0  , y0+i );
  90         disp_line( 0, x0  , y0+i, x0-i, y0   );
  91         disp_line( 0, x0-i, y0  , x0  , y0-i );
  92     }
  93     disp_setcolor( "black" );
  94     disp_point( 0, x0, y0 );
  95     disp_setcolor( col );
  96 }
  97
  98 int x264_visualize_init( x264_t *h )
  99 {
 100     CHECKED_MALLOC( h->visualize, h->mb.i_mb_width * h->mb.i_mb_height * sizeof(visualize_t) );
 101     return 0;
 102 fail:
 103     return -1;
 104 }
 105
 106 void x264_visualize_mb( x264_t *h )
 107 {
 108     visualize_t *v = (visualize_t*)h->visualize + h->mb.i_mb_xy;
 109
 110     /* Save all data for the MB that we need for drawing the visualization */
 111     v->i_type = h->mb.i_type;
 112     v->i_partition = h->mb.i_partition;
 113     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 114         v->i_sub_partition[i] = h->mb.i_sub_partition[i];
 115     for( int y = 0; y < 4; y++ )
 116         for( int 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( int l = 0; l < 2; l++ )
 119         for( int y = 0; y < 4; y++ )
 120             for( int x = 0; x < 4; x++ )
 121             {
 122                 for( int i = 0; i < 2; i++ )
 123                     v->mv[l][y][x][i] = h->mb.cache.mv[l][X264_SCAN8_0+y*8+x][i];
 124                 v->ref[l][y][x] = h->mb.cache.ref[l][X264_SCAN8_0+y*8+x];
 125             }
 126     v->i_intra16x16_pred_mode = h->mb.i_intra16x16_pred_mode;
 127 }
 128
 129 void x264_visualize_close( x264_t *h )
 130 {
 131     x264_free(h->visualize);
 132 }
 133
 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     static const stringlist_t mb_types[] =
 139     {
 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     pixel *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     for( int mb_xy = 0; mb_xy < h->mb.i_mb_width * h->mb.i_mb_height; mb_xy++ )
 179     {
 180         visualize_t *const v = (visualize_t*)h->visualize + mb_xy;
 181         const int mb_y = mb_xy / h->mb.i_mb_width;
 182         const int mb_x = mb_xy % h->mb.i_mb_width;
 183         char *const col = GET_STRING( mb_types, v->i_type );
 184         int x = mb_x*16*zoom;
 185         int y = mb_y*16*zoom;
 186         int l = 0;
 187
 188         if( !col )
 189             continue;
 190
 191         if( borders )
 192         {
 193             x += pad*zoom;
 194             y += pad*zoom;
 195         }
 196
 197         disp_setcolor( col );
 198         if( drawbox ) disp_rect( 0, x, y, x+16*zoom-1, y+16*zoom-1 );
 199
 200         if( v->i_type==P_L0 || v->i_type==P_8x8 || v->i_type==P_SKIP )
 201         {
 202             /* Predicted (inter) mode, with motion vector */
 203             if( v->i_partition == D_16x16 || v->i_type == P_SKIP )
 204                 mv( x+8*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col );
 205             else if (v->i_partition == D_16x8)
 206             {
 207                 if( drawbox ) disp_rect( 0, x, y, x+16*zoom, y+8*zoom );
 208                 mv( x+8*zoom, y+4*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col );
 209                 if( drawbox ) disp_rect( 0, x, y+8*zoom, x+16*zoom, y+16*zoom );
 210                 mv( x+8*zoom, y+12*zoom, v->mv[l][2][0], v->ref[l][2][0], zoom, col );
 211             }
 212             else if( v->i_partition==D_8x16 )
 213             {
 214                 if( drawbox ) disp_rect( 0, x,          y, x+8*zoom,  y+16*zoom );
 215                 mv( x+4*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col );
 216                 if( drawbox ) disp_rect( 0, x+8*zoom,   y, x+16*zoom, y+16*zoom );
 217                 mv( x+12*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][2], v->ref[l][0][2], zoom, col );
 218             }
 219             else if( v->i_partition==D_8x8 )
 220             {
 221                 for( int i = 0; i < 2; i++ )
 222                     for( int j = 0; j < 2; j++ )
 223                     {
 224                         int sp = v->i_sub_partition[i*2+j];
 225                         const int x0 = x + j*8*zoom;
 226                         const int y0 = y + i*8*zoom;
 227                         l = x264_mb_partition_listX_table[0][sp] ? 0 : 1; /* FIXME: not tested if this works */
 228                         if( IS_SUB8x8(sp) )
 229                         {
 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                         else if( IS_SUB8x4(sp) )
 234                         {
 235                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom );
 236                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom );
 237                             mv( x0+4*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col );
 238                             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 );
 239                         }
 240                         else if( IS_SUB4x8(sp) )
 241                         {
 242                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+8*zoom );
 243                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom );
 244                             mv( x0+2*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col );
 245                             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 );
 246                         }
 247                         else if( IS_SUB4x4(sp) )
 248                         {
 249                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+4*zoom );
 250                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom );
 251                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0, y0+4*zoom, x0+4*zoom, y0+8*zoom );
 252                             if( drawbox ) disp_rect( 0, x0+4*zoom, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom );
 253                             mv( x0+2*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col );
 254                             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 );
 255                             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 );
 256                             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 );
 257                         }
 258                     }
 259             }
 260         }
 261
 262         if( IS_INTRA(v->i_type) || v->i_type == I_PCM )
 263         {
 264             /* Intra coded */
 265             if( v->i_type == I_16x16 )
 266             {
 267                 switch (v->i_intra16x16_pred_mode) {
 268                 case I_PRED_16x16_V:
 269                     disp_line( 0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom );
 270                     break;
 271                 case I_PRED_16x16_H:
 272                     disp_line( 0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom );
 273                     break;
 274                 case I_PRED_16x16_DC:
 275                 case I_PRED_16x16_DC_LEFT:
 276                 case I_PRED_16x16_DC_TOP:
 277                 case I_PRED_16x16_DC_128:
 278                     disp_line( 0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom );
 279                     disp_line( 0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom );
 280                     break;
 281                 case I_PRED_16x16_P:
 282                     disp_line( 0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+8*zoom, y+8*zoom );
 283                     break;
 284                 }
 285             }
 286             if( v->i_type==I_4x4 || v->i_type==I_8x8 )
 287             {
 288                 const int di = v->i_type == I_8x8 ? 2 : 1;
 289                 const int zoom2 = zoom * di;
 290                 for( int i = 0; i < 4; i += di )
 291                     for( int j = 0; j < 4; j += di )
 292                     {
 293                         const int x0 = x + j*4*zoom;
 294                         const int y0 = y + i*4*zoom;
 295                         if( drawbox ) disp_rect( 0, x0, y0, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2 );
 296                         switch( v->intra4x4_pred_mode[i][j] )
 297                         {
 298                             case I_PRED_4x4_V:        /* Vertical */
 299                                 disp_line( 0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2 );
 300                                 break;
 301                             case I_PRED_4x4_H:        /* Horizontal */
 302                                 disp_line( 0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2 );
 303                                 break;
 304                             case I_PRED_4x4_DC:        /* DC, average from top and left sides */
 305                             case I_PRED_4x4_DC_LEFT:
 306                             case I_PRED_4x4_DC_TOP:
 307                             case I_PRED_4x4_DC_128:
 308                                 disp_line( 0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2 );
 309                                 disp_line( 0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2 );
 310                                 break;
 311                             case I_PRED_4x4_DDL:    /* Topright-bottomleft */
 312                                 disp_line( 0, x0+0*zoom2, y0+0*zoom2, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2 );
 313                                 break;
 314                             case I_PRED_4x4_DDR:    /* Topleft-bottomright */
 315                                 disp_line( 0, x0+0*zoom2, y0+4*zoom2, x0+4*zoom2, y0+0*zoom2 );
 316                                 break;
 317                             case I_PRED_4x4_VR:        /* Mix of topleft-bottomright and vertical */
 318                                 disp_line( 0, x0+0*zoom2, y0+2*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2 );
 319                                 break;
 320                             case I_PRED_4x4_HD:        /* Mix of topleft-bottomright and horizontal */
 321                                 disp_line( 0, x0+2*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2 );
 322                                 break;
 323                             case I_PRED_4x4_VL:        /* Mix of topright-bottomleft and vertical */
 324                                 disp_line( 0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+2*zoom2 );
 325                                 break;
 326                             case I_PRED_4x4_HU:        /* Mix of topright-bottomleft and horizontal */
 327                                 disp_line( 0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+2*zoom2, y0+4*zoom2 );
 328                                 break;
 329                         }
 330                     }
 331             }
 332         }
 333     }
 334
 335     disp_sync();
 336     if( waitkey )
 337         getchar();
 338 }
 339 /* }}} */
 340
 341 //EOF