git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/f_drawgraph.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg 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 GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include "float.h"
  22
  23 #include "libavutil/eval.h"
  24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "formats.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "video.h"
  30
  31 typedef struct DrawGraphContext {
  32     const AVClass *class;
  33
  34     char          *key[4];
  35     float         min, max;
  36     char          *fg_str[4];
  37     AVExpr        *fg_expr[4];
  38     uint8_t       bg[4];
  39     int           mode;
  40     int           slide;
  41     int           w, h;
  42
  43     AVFrame       *out;
  44     int           x;
  45     int           prev_y[4];
  46     int           first;
  47 } DrawGraphContext;
  48
  49 #define OFFSET(x) offsetof(DrawGraphContext, x)
  50 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  51
  52 static const AVOption drawgraph_options[] = {
  53     { "m1", "set 1st metadata key", OFFSET(key[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=""}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  54     { "fg1", "set 1st foreground color expression", OFFSET(fg_str[0]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0xffff0000"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  55     { "m2", "set 2nd metadata key", OFFSET(key[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=""}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  56     { "fg2", "set 2nd foreground color expression", OFFSET(fg_str[1]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0xff00ff00"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  57     { "m3", "set 3rd metadata key", OFFSET(key[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=""}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  58     { "fg3", "set 3rd foreground color expression", OFFSET(fg_str[2]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0xffff00ff"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  59     { "m4", "set 4th metadata key", OFFSET(key[3]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=""}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  60     { "fg4", "set 4th foreground color expression", OFFSET(fg_str[3]), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="0xffffff00"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  61     { "bg", "set background color", OFFSET(bg), AV_OPT_TYPE_COLOR, {.str="white"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  62     { "min", "set minimal value", OFFSET(min), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=-1.}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
  63     { "max", "set maximal value", OFFSET(max), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1.}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS },
  64     { "mode", "set graph mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, 2, FLAGS, "mode" },
  65         {"bar", "draw bars", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, FLAGS, "mode"},
  66         {"dot", "draw dots", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, FLAGS, "mode"},
  67         {"line", "draw lines", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=2}, 0, 0, FLAGS, "mode"},
  68     { "slide", "set slide mode", OFFSET(slide), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 3, FLAGS, "slide" },
  69         {"frame", "draw new frames", OFFSET(slide), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, FLAGS, "slide"},
  70         {"replace", "replace old columns with new", OFFSET(slide), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, FLAGS, "slide"},
  71         {"scroll", "scroll from right to left", OFFSET(slide), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=2}, 0, 0, FLAGS, "slide"},
  72         {"rscroll", "scroll from left to right", OFFSET(slide), AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=3}, 0, 0, FLAGS, "slide"},
  73     { "size", "set graph size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="900x256"}, 0, 0, FLAGS },
  74     { "s", "set graph size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="900x256"}, 0, 0, FLAGS },
  75     { NULL }
  76 };
  77
  78 static const char *const var_names[] = {   "MAX",   "MIN",   "VAL", NULL };
  79 enum                                   { VAR_MAX, VAR_MIN, VAR_VAL, VAR_VARS_NB };
  80
  81 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  82 {
  83     DrawGraphContext *s = ctx->priv;
  84     int ret, i;
  85
  86     if (s->max <= s->min) {
  87         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "max is same or lower than min\n");
  88         return AVERROR(EINVAL);
  89     }
  90
  91     for (i = 0; i < 4; i++) {
  92         if (s->fg_str[i]) {
  93             ret = av_expr_parse(&s->fg_expr[i], s->fg_str[i], var_names,
  94                                 NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
  95
  96             if (ret < 0)
  97                 return ret;
  98         }
  99     }
 100
 101     s->first = 1;
 102
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 107 {
 108     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 109     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 110         AV_PIX_FMT_RGBA,
 111         AV_PIX_FMT_NONE
 112     };
 113     int ret;
 114
 115     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 116     if ((ret = ff_formats_ref(fmts_list, &outlink->in_formats)) < 0)
 117         return ret;
 118
 119     return 0;
 120 }
 121
 122 static void clear_image(DrawGraphContext *s, AVFrame *out, AVFilterLink *outlink)
 123 {
 124     int i, j;
 125     int bg = AV_RN32(s->bg);
 126
 127     for (i = 0; i < out->height; i++)
 128         for (j = 0; j < out->width; j++)
 129             AV_WN32(out->data[0] + i * out->linesize[0] + j * 4, bg);
 130 }
 131
 132 static inline void draw_dot(int fg, int x, int y, AVFrame *out)
 133 {
 134     AV_WN32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, fg);
 135 }
 136
 137 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 138 {
 139     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 140     DrawGraphContext *s = ctx->priv;
 141     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 142     AVDictionary *metadata;
 143     AVDictionaryEntry *e;
 144     AVFrame *out = s->out;
 145     int i;
 146
 147     if (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
 148                    s->out->height != outlink->h) {
 149         av_frame_free(&s->out);
 150         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 151         out = s->out;
 152         if (!s->out) {
 153             av_frame_free(&in);
 154             return AVERROR(ENOMEM);
 155         }
 156
 157         clear_image(s, out, outlink);
 158     }
 159     av_frame_copy_props(out, in);
 160
 161     metadata = av_frame_get_metadata(in);
 162
 163     for (i = 0; i < 4; i++) {
 164         double values[VAR_VARS_NB];
 165         int j, y, x, old;
 166         uint32_t fg, bg;
 167         float vf;
 168
 169         e = av_dict_get(metadata, s->key[i], NULL, 0);
 170         if (!e || !e->value)
 171             continue;
 172
 173         if (sscanf(e->value, "%f", &vf) != 1)
 174             continue;
 175
 176         vf = av_clipf(vf, s->min, s->max);
 177
 178         values[VAR_MIN] = s->min;
 179         values[VAR_MAX] = s->max;
 180         values[VAR_VAL] = vf;
 181
 182         fg = av_expr_eval(s->fg_expr[i], values, NULL);
 183         bg = AV_RN32(s->bg);
 184
 185         if (i == 0 && (s->x >= outlink->w || s->slide == 3)) {
 186             if (s->slide == 0 || s->slide == 1)
 187                 s->x = 0;
 188
 189             if (s->slide == 2) {
 190                 s->x = outlink->w - 1;
 191                 for (j = 0; j < outlink->h; j++) {
 192                     memmove(out->data[0] + j * out->linesize[0] ,
 193                             out->data[0] + j * out->linesize[0] + 4,
 194                             (outlink->w - 1) * 4);
 195                 }
 196             } else if (s->slide == 3) {
 197                 s->x = 0;
 198                 for (j = 0; j < outlink->h; j++) {
 199                     memmove(out->data[0] + j * out->linesize[0] + 4,
 200                             out->data[0] + j * out->linesize[0],
 201                             (outlink->w - 1) * 4);
 202                 }
 203             } else if (s->slide == 0) {
 204                 clear_image(s, out, outlink);
 205             }
 206         }
 207
 208         x = s->x;
 209         y = (outlink->h - 1) * (1 - ((vf - s->min) / (s->max - s->min)));
 210
 211         switch (s->mode) {
 212         case 0:
 213             if (i == 0 && (s->slide > 0))
 214                 for (j = 0; j < outlink->h; j++)
 215                     draw_dot(bg, x, j, out);
 216
 217             old = AV_RN32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4);
 218             for (j = y; j < outlink->h; j++) {
 219                 if (old != bg &&
 220                     (AV_RN32(out->data[0] + j * out->linesize[0] + x * 4) != old) ||
 221                     AV_RN32(out->data[0] + FFMIN(j+1, outlink->h - 1) * out->linesize[0] + x * 4) != old) {
 222                     draw_dot(fg, x, j, out);
 223                     break;
 224                 }
 225                 draw_dot(fg, x, j, out);
 226             }
 227             break;
 228         case 1:
 229             if (i == 0 && (s->slide > 0))
 230                 for (j = 0; j < outlink->h; j++)
 231                     draw_dot(bg, x, j, out);
 232             draw_dot(fg, x, y, out);
 233             break;
 234         case 2:
 235             if (s->first) {
 236                 s->first = 0;
 237                 s->prev_y[i] = y;
 238             }
 239
 240             if (i == 0 && (s->slide > 0)) {
 241                 for (j = 0; j < y; j++)
 242                     draw_dot(bg, x, j, out);
 243                 for (j = outlink->h - 1; j > y; j--)
 244                     draw_dot(bg, x, j, out);
 245             }
 246             if (y <= s->prev_y[i]) {
 247                 for (j = y; j <= s->prev_y[i]; j++)
 248                     draw_dot(fg, x, j, out);
 249             } else {
 250                 for (j = s->prev_y[i]; j <= y; j++)
 251                     draw_dot(fg, x, j, out);
 252             }
 253             s->prev_y[i] = y;
 254             break;
 255         }
 256     }
 257
 258     s->x++;
 259
 260     av_frame_free(&in);
 261     return ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->out));
 262 }
 263
 264 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 265 {
 266     DrawGraphContext *s = outlink->src->priv;
 267
 268     outlink->w = s->w;
 269     outlink->h = s->h;
 270     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 271
 272     return 0;
 273 }
 274
 275 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 276 {
 277     DrawGraphContext *s = ctx->priv;
 278     int i;
 279
 280     for (i = 0; i < 4; i++)
 281         av_expr_free(s->fg_expr[i]);
 282     av_frame_free(&s->out);
 283 }
 284
 285 #if CONFIG_DRAWGRAPH_FILTER
 286
 287 AVFILTER_DEFINE_CLASS(drawgraph);
 288
 289 static const AVFilterPad drawgraph_inputs[] = {
 290     {
 291         .name         = "default",
 292         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 293         .filter_frame = filter_frame,
 294     },
 295     { NULL }
 296 };
 297
 298 static const AVFilterPad drawgraph_outputs[] = {
 299     {
 300         .name         = "default",
 301         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 302         .config_props = config_output,
 303     },
 304     { NULL }
 305 };
 306
 307 AVFilter ff_vf_drawgraph = {
 308     .name          = "drawgraph",
 309     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw a graph using input video metadata."),
 310     .priv_size     = sizeof(DrawGraphContext),
 311     .priv_class    = &drawgraph_class,
 312     .query_formats = query_formats,
 313     .init          = init,
 314     .uninit        = uninit,
 315     .inputs        = drawgraph_inputs,
 316     .outputs       = drawgraph_outputs,
 317 };
 318
 319 #endif // CONFIG_DRAWGRAPH_FILTER
 320
 321 #if CONFIG_ADRAWGRAPH_FILTER
 322
 323 #define adrawgraph_options drawgraph_options
 324 AVFILTER_DEFINE_CLASS(adrawgraph);
 325
 326 static const AVFilterPad adrawgraph_inputs[] = {
 327     {
 328         .name         = "default",
 329         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 330         .filter_frame = filter_frame,
 331     },
 332     { NULL }
 333 };
 334
 335 static const AVFilterPad adrawgraph_outputs[] = {
 336     {
 337         .name         = "default",
 338         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 339         .config_props = config_output,
 340     },
 341     { NULL }
 342 };
 343
 344 AVFilter ff_avf_adrawgraph = {
 345     .name          = "adrawgraph",
 346     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Draw a graph using input audio metadata."),
 347     .priv_size     = sizeof(DrawGraphContext),
 348     .priv_class    = &adrawgraph_class,
 349     .query_formats = query_formats,
 350     .init          = init,
 351     .uninit        = uninit,
 352     .inputs        = adrawgraph_inputs,
 353     .outputs       = adrawgraph_outputs,
 354 };
 355 #endif // CONFIG_ADRAWGRAPH_FILTER