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 #include "common.h"
  43 #include "visualize.h"
  44 #include "display.h"
  45
  46 typedef struct {
  47     int     i_type;
  48     int     i_partition;
  49     int     i_sub_partition[4];
  50     int     i_intra16x16_pred_mode;
  51     int     intra4x4_pred_mode[4][4];
  52     int8_t  ref[2][4][4];                  /* [list][y][x] */
  53     int16_t mv[2][4][4][2];                /* [list][y][x][mvxy] */
  54 } visualize_t;
  55
  56 /* {{{ [fold] char *get_string(const stringlist_t *sl, int entries, int code) */
  57 /* Return string from stringlist corresponding to the given code */
  58 #define GET_STRING(sl, code) get_string((sl), sizeof(sl)/sizeof(*(sl)), code)
  59
  60 typedef struct {
  61     int code;
  62     char *string;
  63 } stringlist_t;
  64
  65 static char *get_string(const stringlist_t *sl, int entries, int code)
  66 {
  67     int i;
  68
  69     for (i=0; i<entries; i++) {
  70         if (sl[i].code==code) break;
  71     }
  72     return (i>=entries) ? "?" : sl[i].string;
  73 }
  74 /* }}} */
  75 /* {{{ [fold] void mv(int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col) */
  76 /* Plot motion vector */
  77 static void mv(int x0, int y0, int16_t dmv[2], int ref, int zoom, char *col)
  78 {
  79     int dx = dmv[0];
  80     int dy = dmv[1];
  81     int i;
  82
  83     dx = (dx * zoom + 2) >> 2;                     /* Quarter pixel accurate MVs */
  84     dy = (dy * zoom + 2) >> 2;
  85     disp_line(0, x0, y0, x0+dx, y0+dy);
  86     for (i=1; i<ref; i++){
  87         disp_line(0, x0, y0-i, x0+i, y0);
  88         disp_line(0, x0+i, y0, x0, y0+i);
  89         disp_line(0, x0, y0+i, x0-i, y0);
  90         disp_line(0, x0-i, y0, x0, y0-i);
  91     }
  92     disp_setcolor("black");
  93     disp_point(0, x0, y0);
  94     disp_setcolor(col);
  95 }
  96 /* }}} */
  97
  98 /* {{{ [fold] void x264_visualize_init( x264_t *h ) */
  99 void x264_visualize_init( x264_t *h )
 100 {
 101     int mb = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
 102     h->visualize = x264_malloc(mb * sizeof(visualize_t));
 103 }
 104 /* }}} */
 105 /* {{{ [fold] void x264_visualize_mb( x264_t *h ) */
 106 void x264_visualize_mb( x264_t *h )
 107 {
 108     visualize_t *v = (visualize_t*)h->visualize + h->mb.i_mb_xy;
 109     int i, l, x, y;
 110
 111     /* Save all data for the MB what we need for drawing the visualization */
 112     v->i_type = h->mb.i_type;
 113     v->i_partition = h->mb.i_partition;
 114     for (i=0; i<4; i++) v->i_sub_partition[i] = h->mb.i_sub_partition[i];
 115     for (y=0; y<4; y++) for (x=0; x<4; x++)
 116         v->intra4x4_pred_mode[y][x] = h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[X264_SCAN8_0+y*8+x];
 117     for (l=0; l<2; l++) for (y=0; y<4; y++) for (x=0; x<4; x++) {
 118         for (i=0; i<2; i++) {
 119             v->mv[l][y][x][i] = h->mb.cache.mv[l][X264_SCAN8_0+y*8+x][i];
 120         }
 121         v->ref[l][y][x] = h->mb.cache.ref[l][X264_SCAN8_0+y*8+x];
 122     }
 123     v->i_intra16x16_pred_mode = h->mb.i_intra16x16_pred_mode;
 124 }
 125 /* }}} */
 126 /* {{{ [fold] void x264_visualize_close( x264_t *h ) */
 127 void x264_visualize_close( x264_t *h )
 128 {
 129     x264_free(h->visualize);
 130 }
 131 /* }}} */
 132 /* {{{ [fold] void x264_visualize_show( x264_t *h ) */
 133 /* Display visualization (block types, MVs) of the encoded frame */
 134 /* FIXME: B-type MBs not handled yet properly */
 135 void x264_visualize_show( x264_t *h )
 136 {
 137     int mb_xy;
 138     static const stringlist_t mb_types[] = {
 139         /* Block types marked as NULL will not be drawn */
 140         { I_4x4   , "red" },
 141         { I_8x8   , "#ff5640" },
 142         { I_16x16 , "#ff8060" },
 143         { I_PCM   , "violet" },
 144         { P_L0    , "SlateBlue" },
 145         { P_8x8   , "blue" },
 146         { P_SKIP  , "green" },
 147         { B_DIRECT, "yellow" },
 148         { B_L0_L0 , "yellow" },
 149         { B_L0_L1 , "yellow" },
 150         { B_L0_BI , "yellow" },
 151         { B_L1_L0 , "yellow" },
 152         { B_L1_L1 , "yellow" },
 153         { B_L1_BI , "yellow" },
 154         { B_BI_L0 , "yellow" },
 155         { B_BI_L1 , "yellow" },
 156         { B_BI_BI , "yellow" },
 157         { B_8x8   , "yellow" },
 158         { B_SKIP  , "yellow" },
 159     };
 160
 161     static const int waitkey = 1;     /* Wait for enter after each frame */
 162     static const int drawbox = 1;     /* Draw box around each block */
 163     static const int borders = 0;     /* Display extrapolated borders outside frame */
 164     static const int zoom = 2;        /* Zoom factor */
 165
 166     static const int pad = 32;
 167     uint8_t *const frame = h->fdec->plane[0];
 168     const int width = h->param.i_width;
 169     const int height = h->param.i_height;
 170     const int stride = h->fdec->i_stride[0];
 171
 172     if (borders) {
 173         disp_gray_zoom(0, frame - pad*stride - pad, width+2*pad, height+2*pad, stride, "fdec", zoom);
 174     } else {
 175         disp_gray_zoom(0, frame, width, height, stride, "fdec", zoom);
 176     }
 177
 178     for( mb_xy = 0; mb_xy < h->sps->i_mb_width * h->sps->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->sps->i_mb_width;
 182         const int mb_x = mb_xy % h->sps->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         unsigned int i, j;
 188
 189         if (col==NULL) continue;
 190         if (borders) {
 191             x += pad*zoom;
 192             y += pad*zoom;
 193         }
 194         disp_setcolor(col);
 195         if (drawbox) disp_rect(0, x, y, x+16*zoom-1, y+16*zoom-1);
 196
 197         if (v->i_type==P_L0 || v->i_type==P_8x8 || v->i_type==P_SKIP) {
 198
 199             /* Predicted (inter) mode, with motion vector */
 200             if (v->i_partition==D_16x16 || v->i_type==P_SKIP) {
 201                 mv(x+8*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 202             }
 203             if (v->i_partition==D_16x8) {
 204                 if (drawbox) disp_rect(0, x, y, x+16*zoom, y+8*zoom);
 205                 mv(x+8*zoom, y+4*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 206                 if (drawbox) disp_rect(0, x, y+8*zoom, x+16*zoom, y+16*zoom);
 207                 mv(x+8*zoom, y+12*zoom, v->mv[l][2][0], v->ref[l][2][0], zoom, col);
 208             }
 209             if (v->i_partition==D_8x16) {
 210                 if (drawbox) disp_rect(0, x,          y, x+8*zoom,  y+16*zoom);
 211                 mv(x+4*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][0], v->ref[l][0][0], zoom, col);
 212                 if (drawbox) disp_rect(0, x+8*zoom,   y, x+16*zoom, y+16*zoom);
 213                 mv(x+12*zoom, y+8*zoom, v->mv[l][0][2], v->ref[l][0][2], zoom, col);
 214             }
 215             if (v->i_partition==D_8x8) {
 216                 for (i=0; i<2; i++) for (j=0; j<2; j++) {
 217                     int sp = v->i_sub_partition[i*2+j];
 218                     const int x0 = x + j*8*zoom;
 219                     const int y0 = y + i*8*zoom;
 220                     l = x264_mb_partition_listX_table[0][sp] ? 0 : 1; /* FIXME: not tested if this works */
 221                     if (IS_SUB8x8(sp)) {
 222                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 223                         mv(x0+4*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 224                     }
 225                     if (IS_SUB8x4(sp)) {
 226                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom);
 227                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 228                         mv(x0+4*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 229                         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);
 230                     }
 231                     if (IS_SUB4x8(sp)) {
 232                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+8*zoom);
 233                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 234                         mv(x0+2*zoom, y0+4*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 235                         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);
 236                     }
 237                     if (IS_SUB4x4(sp)) {
 238                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom, y0+4*zoom);
 239                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0, x0+8*zoom, y0+4*zoom);
 240                         if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0+4*zoom, x0+4*zoom, y0+8*zoom);
 241                         if (drawbox) disp_rect(0, x0+4*zoom, y0+4*zoom, x0+8*zoom, y0+8*zoom);
 242                         mv(x0+2*zoom, y0+2*zoom, v->mv[l][2*i][2*j], v->ref[l][2*i][2*j], zoom, col);
 243                         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);
 244                         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);
 245                         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);
 246                     }
 247                 }
 248             }
 249         }
 250
 251         if (IS_INTRA(v->i_type) || v->i_type==I_PCM) {
 252             /* Intra coded */
 253             if (v->i_type==I_16x16) {
 254                 switch (v->i_intra16x16_pred_mode) {
 255                 case I_PRED_16x16_V:
 256                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom);
 257                     break;
 258                 case I_PRED_16x16_H:
 259                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom);
 260                     break;
 261                 case I_PRED_16x16_DC:
 262                 case I_PRED_16x16_DC_LEFT:
 263                 case I_PRED_16x16_DC_TOP:
 264                 case I_PRED_16x16_DC_128:
 265                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+14*zoom, y+2*zoom);
 266                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+2*zoom, y+14*zoom);
 267                     break;
 268                 case I_PRED_16x16_P:
 269                     disp_line(0, x+2*zoom, y+2*zoom, x+8*zoom, y+8*zoom);
 270                     break;
 271                 }
 272             }
 273             if (v->i_type==I_4x4 || v->i_type==I_8x8) {
 274                 const int di = v->i_type==I_8x8 ? 2 : 1;
 275                 const int zoom2 = zoom * di;
 276                 for (i=0; i<4; i+=di) for (j=0; j<4; j+=di) {
 277                     const int x0 = x + j*4*zoom;
 278                     const int y0 = y + i*4*zoom;
 279                     if (drawbox) disp_rect(0, x0, y0, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2);
 280                     switch (v->intra4x4_pred_mode[i][j]) {
 281                     case I_PRED_4x4_V:          /* Vertical */
 282                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 283                         break;
 284                     case I_PRED_4x4_H:          /* Horizontal */
 285                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 286                         break;
 287                     case I_PRED_4x4_DC:         /* DC, average from top and left sides */
 288                     case I_PRED_4x4_DC_LEFT:
 289                     case I_PRED_4x4_DC_TOP:
 290                     case I_PRED_4x4_DC_128:
 291                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 292                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+1*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 293                         break;
 294                     case I_PRED_4x4_DDL:        /* Topright-bottomleft */
 295                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+0*zoom2, x0+4*zoom2, y0+4*zoom2);
 296                         break;
 297                     case I_PRED_4x4_DDR:        /* Topleft-bottomright */
 298                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+4*zoom2, x0+4*zoom2, y0+0*zoom2);
 299                         break;
 300                     case I_PRED_4x4_VR:         /* Mix of topleft-bottomright and vertical */
 301                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+2*zoom2, x0+4*zoom2, y0+1*zoom2);
 302                         break;
 303                     case I_PRED_4x4_HD:         /* Mix of topleft-bottomright and horizontal */
 304                         disp_line(0, x0+2*zoom2, y0+0*zoom2, x0+1*zoom2, y0+4*zoom2);
 305                         break;
 306                     case I_PRED_4x4_VL:         /* Mix of topright-bottomleft and vertical */
 307                         disp_line(0, x0+0*zoom2, y0+1*zoom2, x0+4*zoom2, y0+2*zoom2);
 308                         break;
 309                     case I_PRED_4x4_HU:         /* Mix of topright-bottomleft and horizontal */
 310                         disp_line(0, x0+1*zoom2, y0+0*zoom2, x0+2*zoom2, y0+4*zoom2);
 311                         break;
 312                     }
 313                 }
 314             }
 315         }
 316     }
 317
 318     disp_sync();
 319     if (waitkey) getchar();
 320 }
 321 /* }}} */
 322
 323 //EOF