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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  * Copyright (c) 2014 Clément Bœsch <u pkh me>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Codec debug viewer filter.
  25  *
  26  * All the MV drawing code from Michael Niedermayer is extracted from
  27  * libavcodec/mpegvideo.c.
  28  *
  29  * TODO: segmentation
  30  * TODO: quantization
  31  */
  32
  33 #include "libavutil/imgutils.h"
  34 #include "libavutil/motion_vector.h"
  35 #include "libavutil/opt.h"
  36 #include "avfilter.h"
  37 #include "internal.h"
  38
  39 #define MV_P_FOR  (1<<0)
  40 #define MV_B_FOR  (1<<1)
  41 #define MV_B_BACK (1<<2)
  42
  43 typedef struct {
  44     const AVClass *class;
  45     unsigned mv;
  46 } CodecViewContext;
  47
  48 #define OFFSET(x) offsetof(CodecViewContext, x)
  49 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  50 static const AVOption codecview_options[] = {
  51     { "mv", "set motion vectors to visualize", OFFSET(mv), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64=0}, 0, INT_MAX, FLAGS, "mv" },
  52         {"pf", "forward predicted MVs of P-frames",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MV_P_FOR },  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mv"},
  53         {"bf", "forward predicted MVs of B-frames",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MV_B_FOR },  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mv"},
  54         {"bb", "backward predicted MVs of B-frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MV_B_BACK }, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "mv"},
  55     { NULL }
  56 };
  57
  58 AVFILTER_DEFINE_CLASS(codecview);
  59
  60 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  61 {
  62     // TODO: we can probably add way more pixel formats without any other
  63     // changes; anything with 8-bit luma in first plane should be working
  64     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE};
  65     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
  66     return 0;
  67 }
  68
  69 static int clip_line(int *sx, int *sy, int *ex, int *ey, int maxx)
  70 {
  71     if(*sx > *ex)
  72         return clip_line(ex, ey, sx, sy, maxx);
  73
  74     if (*sx < 0) {
  75         if (*ex < 0)
  76             return 1;
  77         *sy = *ey + (*sy - *ey) * (int64_t)*ex / (*ex - *sx);
  78         *sx = 0;
  79     }
  80
  81     if (*ex > maxx) {
  82         if (*sx > maxx)
  83             return 1;
  84         *ey = *sy + (*ey - *sy) * (int64_t)(maxx - *sx) / (*ex - *sx);
  85         *ex = maxx;
  86     }
  87     return 0;
  88 }
  89
  90 /**
  91  * Draw a line from (ex, ey) -> (sx, sy).
  92  * @param w width of the image
  93  * @param h height of the image
  94  * @param stride stride/linesize of the image
  95  * @param color color of the arrow
  96  */
  97 static void draw_line(uint8_t *buf, int sx, int sy, int ex, int ey,
  98                       int w, int h, int stride, int color)
  99 {
 100     int x, y, fr, f;
 101
 102     if (clip_line(&sx, &sy, &ex, &ey, w - 1))
 103         return;
 104     if (clip_line(&sy, &sx, &ey, &ex, h - 1))
 105         return;
 106
 107     sx = av_clip(sx, 0, w - 1);
 108     sy = av_clip(sy, 0, h - 1);
 109     ex = av_clip(ex, 0, w - 1);
 110     ey = av_clip(ey, 0, h - 1);
 111
 112     buf[sy * stride + sx] += color;
 113
 114     if (FFABS(ex - sx) > FFABS(ey - sy)) {
 115         if (sx > ex) {
 116             FFSWAP(int, sx, ex);
 117             FFSWAP(int, sy, ey);
 118         }
 119         buf += sx + sy * stride;
 120         ex  -= sx;
 121         f    = ((ey - sy) << 16) / ex;
 122         for (x = 0; x <= ex; x++) {
 123             y  = (x * f) >> 16;
 124             fr = (x * f) & 0xFFFF;
 125                    buf[ y      * stride + x] += (color * (0x10000 - fr)) >> 16;
 126             if(fr) buf[(y + 1) * stride + x] += (color *            fr ) >> 16;
 127         }
 128     } else {
 129         if (sy > ey) {
 130             FFSWAP(int, sx, ex);
 131             FFSWAP(int, sy, ey);
 132         }
 133         buf += sx + sy * stride;
 134         ey  -= sy;
 135         if (ey)
 136             f = ((ex - sx) << 16) / ey;
 137         else
 138             f = 0;
 139         for(y= 0; y <= ey; y++){
 140             x  = (y*f) >> 16;
 141             fr = (y*f) & 0xFFFF;
 142                    buf[y * stride + x    ] += (color * (0x10000 - fr)) >> 16;
 143             if(fr) buf[y * stride + x + 1] += (color *            fr ) >> 16;
 144         }
 145     }
 146 }
 147
 148 /**
 149  * Draw an arrow from (ex, ey) -> (sx, sy).
 150  * @param w width of the image
 151  * @param h height of the image
 152  * @param stride stride/linesize of the image
 153  * @param color color of the arrow
 154  */
 155 static void draw_arrow(uint8_t *buf, int sx, int sy, int ex,
 156                        int ey, int w, int h, int stride, int color, int tail, int direction)
 157 {
 158     int dx,dy;
 159
 160     if (direction) {
 161         FFSWAP(int, sx, ex);
 162         FFSWAP(int, sy, ey);
 163     }
 164
 165     sx = av_clip(sx, -100, w + 100);
 166     sy = av_clip(sy, -100, h + 100);
 167     ex = av_clip(ex, -100, w + 100);
 168     ey = av_clip(ey, -100, h + 100);
 169
 170     dx = ex - sx;
 171     dy = ey - sy;
 172
 173     if (dx * dx + dy * dy > 3 * 3) {
 174         int rx =  dx + dy;
 175         int ry = -dx + dy;
 176         int length = sqrt((rx * rx + ry * ry) << 8);
 177
 178         // FIXME subpixel accuracy
 179         rx = ROUNDED_DIV(rx * 3 << 4, length);
 180         ry = ROUNDED_DIV(ry * 3 << 4, length);
 181
 182         if (tail) {
 183             rx = -rx;
 184             ry = -ry;
 185         }
 186
 187         draw_line(buf, sx, sy, sx + rx, sy + ry, w, h, stride, color);
 188         draw_line(buf, sx, sy, sx - ry, sy + rx, w, h, stride, color);
 189     }
 190     draw_line(buf, sx, sy, ex, ey, w, h, stride, color);
 191 }
 192
 193 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 194 {
 195     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 196     CodecViewContext *s = ctx->priv;
 197     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 198
 199     AVFrameSideData *sd = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_MOTION_VECTORS);
 200     if (sd) {
 201         int i;
 202         const AVMotionVector *mvs = (const AVMotionVector *)sd->data;
 203         for (i = 0; i < sd->size / sizeof(*mvs); i++) {
 204             const AVMotionVector *mv = &mvs[i];
 205             const int direction = mv->source > 0;
 206             if ((direction == 0 && (s->mv & MV_P_FOR)  && frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P) ||
 207                 (direction == 0 && (s->mv & MV_B_FOR)  && frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B) ||
 208                 (direction == 1 && (s->mv & MV_B_BACK) && frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B))
 209                 draw_arrow(frame->data[0], mv->dst_x, mv->dst_y, mv->src_x, mv->src_y,
 210                            frame->width, frame->height, frame->linesize[0],
 211                            100, 0, mv->source > 0);
 212         }
 213     }
 214     return ff_filter_frame(outlink, frame);
 215 }
 216
 217 static const AVFilterPad codecview_inputs[] = {
 218     {
 219         .name           = "default",
 220         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 221         .filter_frame   = filter_frame,
 222         .needs_writable = 1,
 223      },
 224      { NULL }
 225 };
 226
 227 static const AVFilterPad codecview_outputs[] = {
 228      {
 229          .name = "default",
 230          .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 231      },
 232      { NULL }
 233 };
 234
 235 AVFilter ff_vf_codecview = {
 236     .name          = "codecview",
 237     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Visualize information about some codecs"),
 238     .priv_size     = sizeof(CodecViewContext),
 239     .query_formats = query_formats,
 240     .inputs        = codecview_inputs,
 241     .outputs       = codecview_outputs,
 242     .priv_class    = &codecview_class,
 243     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
 244 };