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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Michael Niedermayer
   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  * The vsrc_color filter from Stefano Sabatini was used as template to create
  21  * this
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * Mandelbrot fraktal renderer
  27  */
  28
  29 #include "avfilter.h"
  30 #include "libavutil/imgutils.h"
  31 #include "libavutil/parseutils.h"
  32
  33 enum Outer{
  34     ITERATION_COUNT,
  35     NORMALIZED_ITERATION_COUNT,
  36 };
  37
  38 typedef struct {
  39     int w, h;
  40     AVRational time_base;
  41     uint64_t pts;
  42     int maxiter;
  43     double start_x;
  44     double start_y;
  45     double start_scale;
  46     double end_scale;
  47     double end_pts;
  48     double bailout;
  49     enum Outer outer;
  50 } MBContext;
  51
  52 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
  53 {
  54     MBContext *mb = ctx->priv;
  55     char frame_size  [128] = "320x240";
  56     char frame_rate  [128] = "25";
  57     AVRational frame_rate_q;
  58     int ret;
  59
  60     mb->maxiter=256;
  61     mb->start_x=-0.743643887037158704752191506114774;
  62     mb->start_y=-0.131825904205311970493132056385139;
  63     mb->start_scale=3.0;
  64     mb->end_scale=0.3;
  65     mb->end_pts=200;
  66     mb->bailout=100;
  67     mb->outer= NORMALIZED_ITERATION_COUNT;
  68     if (args)
  69         sscanf(args, "%127[^:]:%127[^:]:%d,%lf:%lf:%lf", frame_size, frame_rate, &mb->maxiter, &mb->start_x, &mb->start_y, &mb->start_scale);
  70
  71     if (av_parse_video_size(&mb->w, &mb->h, frame_size) < 0) {
  72         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: %s\n", frame_size);
  73         return AVERROR(EINVAL);
  74     }
  75     mb->start_scale /=mb->h;
  76     mb->end_scale /=mb->h;
  77
  78     if (av_parse_video_rate(&frame_rate_q, frame_rate) < 0 ||
  79         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
  80         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: %s\n", frame_rate);
  81         return AVERROR(EINVAL);
  82     }
  83     mb->time_base.num = frame_rate_q.den;
  84     mb->time_base.den = frame_rate_q.num;
  85
  86     return 0;
  87 }
  88
  89 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  90 {
  91     MBContext *mb = ctx->priv;
  92     int i;
  93
  94 }
  95
  96 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  97 {
  98     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
  99         PIX_FMT_BGR32,
 100         PIX_FMT_NONE
 101     };
 102
 103     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 104     return 0;
 105 }
 106
 107 static int config_props(AVFilterLink *inlink)
 108 {
 109     AVFilterContext *ctx = inlink->src;
 110     MBContext *mb = ctx->priv;
 111
 112     if (av_image_check_size(mb->w, mb->h, 0, ctx) < 0)
 113         return AVERROR(EINVAL);
 114
 115     inlink->w = mb->w;
 116     inlink->h = mb->h;
 117     inlink->time_base = mb->time_base;
 118
 119     return 0;
 120 }
 121
 122 static void draw_mandelbrot(AVFilterContext *ctx, uint32_t *color, int linesize, int64_t pts)
 123 {
 124     MBContext *mb = ctx->priv;
 125     int x,y,i;
 126
 127     double scale= mb->start_scale*pow(mb->end_scale/mb->start_scale, pts/mb->end_pts);
 128
 129     for(y=0; y<mb->h; y++){
 130         for(x=0; x<mb->w; x++){
 131             const double cr=mb->start_x+scale*(x-mb->w/2);
 132             const double ci=mb->start_y+scale*(y-mb->h/2);
 133             double zr=cr;
 134             double zi=ci;
 135             uint32_t c=0;
 136
 137             for(i=0; i<mb->maxiter; i++){
 138                 double t;
 139                 if(zr*zr + zi*zi > mb->bailout){
 140                     switch(mb->outer){
 141                     case            ITERATION_COUNT: zr= i; break;
 142                     case NORMALIZED_ITERATION_COUNT: zr= i + (log(log(mb->bailout)) - log(log(sqrt(zr*zr + zi*zi))))/log(2); break;
 143                     }
 144                     c= lrintf((sin(zr)+1)*127) + lrintf((sin(zr/1.234)+1)*127)*256*256 + lrintf((sin(zr/100)+1)*127)*256;
 145                     break;
 146                 }
 147                 t= zr*zr - zi*zi;
 148                 zi= 2*zr*zi + ci;
 149                 zr=       t + cr;
 150             }
 151             color[x + y*linesize]= c;
 152         }
 153     }
 154 }
 155
 156 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 157 {
 158     MBContext *mb = link->src->priv;
 159     AVFilterBufferRef *picref = avfilter_get_video_buffer(link, AV_PERM_WRITE, mb->w, mb->h);
 160     picref->video->sample_aspect_ratio = (AVRational) {1, 1};
 161     picref->pts = mb->pts++;
 162     picref->pos = -1;
 163
 164     avfilter_start_frame(link, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 165     draw_mandelbrot(link->src, picref->data[0], picref->linesize[0]/4, picref->pts);
 166     avfilter_draw_slice(link, 0, mb->h, 1);
 167     avfilter_end_frame(link);
 168     avfilter_unref_buffer(picref);
 169
 170     return 0;
 171 }
 172
 173 AVFilter avfilter_vsrc_mandelbrot = {
 174     .name        = "mandelbrot",
 175     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Mandelbrot renderer"),
 176
 177     .priv_size = sizeof(MBContext),
 178     .init      = init,
 179     .uninit    = uninit,
 180
 181     .query_formats = query_formats,
 182
 183     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 184
 185     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name      = "default",
 186                                     .type            = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 187                                     .request_frame   = request_frame,
 188                                     .config_props    = config_props },
 189                                   { .name = NULL}},
 190 };