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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (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
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  17  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  18  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * MP test source, ported from MPlayer libmpcodecs/vf_test.c
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/avstring.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "libavutil/parseutils.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "avfilter.h"
  31
  32 #define WIDTH 512
  33 #define HEIGHT 512
  34
  35 enum test_type {
  36     TEST_DC_LUMA,
  37     TEST_DC_CHROMA,
  38     TEST_FREQ_LUMA,
  39     TEST_FREQ_CHROMA,
  40     TEST_AMP_LUMA,
  41     TEST_AMP_CHROMA,
  42     TEST_CBP,
  43     TEST_MV,
  44     TEST_RING1,
  45     TEST_RING2,
  46     TEST_ALL,
  47     TEST_NB
  48 };
  49
  50 typedef struct MPTestContext {
  51     const AVClass *class;
  52     unsigned int frame_nb;
  53     AVRational time_base;
  54     int64_t pts, max_pts;
  55     int hsub, vsub;
  56     char *size, *rate, *duration;
  57     enum test_type test;
  58 } MPTestContext;
  59
  60 #define OFFSET(x) offsetof(MPTestContext, x)
  61
  62 static const AVOption mptestsrc_options[]= {
  63     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
  64     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
  65     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},      0, 0 },
  66     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},      0, 0 },
  67
  68     { "test", "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.dbl=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, 0, "test" },
  69     { "t",    "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.dbl=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, 0, "test" },
  70     { "dc_luma",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_DC_LUMA},     INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  71     { "dc_chroma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_DC_CHROMA},   INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  72     { "freq_luma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_FREQ_LUMA},   INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  73     { "freq_chroma", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_FREQ_CHROMA}, INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  74     { "amp_luma",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_AMP_LUMA},    INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  75     { "amp_chroma",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_AMP_CHROMA},  INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  76     { "cbp",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_CBP},         INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  77     { "mv",          "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_MV},          INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  78     { "ring1",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_RING1},       INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  79     { "ring2",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_RING2},       INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  80     { "all",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_ALL},         INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
  81
  82     { NULL },
  83 };
  84
  85 static const char *mptestsrc_get_name(void *ctx)
  86 {
  87     return "mptestsrc";
  88 }
  89
  90 static const AVClass mptestsrc_class = {
  91     "MPTestContext",
  92     mptestsrc_get_name,
  93     mptestsrc_options
  94 };
  95
  96 static double c[64];
  97
  98 static void init_idct(void)
  99 {
 100     int i, j;
 101
 102     for (i = 0; i < 8; i++) {
 103         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
 104
 105         for (j = 0; j < 8; j++)
 106             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
 107     }
 108 }
 109
 110 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
 111 {
 112     int i, j, k;
 113     double tmp[64];
 114
 115     for (i = 0; i < 8; i++) {
 116         for (j = 0; j < 8; j++) {
 117             double sum = 0.0;
 118
 119             for (k = 0; k < 8; k++)
 120                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
 121
 122             tmp[8*i+j] = sum;
 123         }
 124     }
 125
 126     for (j = 0; j < 8; j++) {
 127         for (i = 0; i < 8; i++) {
 128             double sum = 0.0;
 129
 130             for (k = 0; k < 8; k++)
 131                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
 132
 133             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip((int)floor(sum+0.5), 0, 255);
 134         }
 135     }
 136 }
 137
 138 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
 139 {
 140     int x, y;
 141
 142     for (y = 0; y < h; y++)
 143         for (x = 0; x < w; x++)
 144             dst[x + y*dst_linesize] = color;
 145 }
 146
 147 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
 148 {
 149     int src[64];
 150
 151     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
 152     src[0] = dc;
 153     if (amp)
 154         src[freq] = amp;
 155     idct(dst, dst_linesize, src);
 156 }
 157
 158 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
 159 {
 160     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 161     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 162     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 163     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 164     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
 165     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
 166 }
 167
 168 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
 169 {
 170     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
 171     int x, y, color = off;
 172
 173     for (y = 0; y < h; y += 16) {
 174         for (x = 0; x < w; x += 16) {
 175             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
 176             color += step;
 177         }
 178     }
 179 }
 180
 181 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 182 {
 183     int x, y, freq = 0;
 184
 185     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
 186         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
 187             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
 188             freq++;
 189         }
 190     }
 191 }
 192
 193 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 194 {
 195     int x, y, amp = off;
 196
 197     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
 198         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
 199             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
 200             amp++;
 201         }
 202     }
 203 }
 204
 205 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
 206 {
 207     int x, y, cbp = 0;
 208
 209     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
 210         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
 211             uint8_t *dst1[3];
 212             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
 213             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
 214             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
 215
 216             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
 217             cbp++;
 218         }
 219     }
 220 }
 221
 222 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 223 {
 224     int x, y;
 225
 226     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 227         if (y&16)
 228             continue;
 229         for (x = 0; x < 16*16; x++)
 230             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
 231     }
 232 }
 233
 234 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 235 {
 236     int x, y, color = 0;
 237
 238     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
 239         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
 240             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
 241             color++;
 242         }
 243     }
 244 }
 245
 246 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 247 {
 248     int x, y;
 249
 250     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 251         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
 252             double d = sqrt((x-8*16)*(x-8*16) + (y-8*16)*(y-8*16));
 253             double r = d/20 - (int)(d/20);
 254             if (r < off/30.0) {
 255                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
 256                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
 257             } else {
 258                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
 259                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
 260             }
 261         }
 262     }
 263 }
 264
 265 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 266 {
 267     MPTestContext *test = ctx->priv;
 268     AVRational frame_rate_q;
 269     int64_t duration = -1;
 270     int ret;
 271
 272     test->class = &mptestsrc_class;
 273     av_opt_set_defaults(test);
 274
 275     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
 276         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
 277         return ret;
 278     }
 279
 280     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
 281         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
 282         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
 283         return ret;
 284     }
 285
 286     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
 287         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
 288         return ret;
 289     }
 290
 291     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
 292     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
 293     test->max_pts = duration >= 0 ?
 294         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
 295     test->frame_nb = 0;
 296     test->pts = 0;
 297
 298     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "rate:%d/%d duration:%f\n",
 299            frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 300            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base));
 301     init_idct();
 302
 303     return 0;
 304 }
 305
 306 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 307 {
 308     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 309     MPTestContext *test = ctx->priv;
 310     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[outlink->format];
 311
 312     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 313     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 314
 315     outlink->w = WIDTH;
 316     outlink->h = HEIGHT;
 317     outlink->time_base = test->time_base;
 318
 319     return 0;
 320 }
 321
 322 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 323 {
 324     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 325         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE
 326     };
 327
 328     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 329     return 0;
 330 }
 331
 332 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 333 {
 334     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
 335     AVFilterBufferRef *picref;
 336     int w = WIDTH, h = HEIGHT, ch = h>>test->vsub;
 337     unsigned int frame = test->frame_nb;
 338     enum test_type tt = test->test;
 339
 340     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 341         return AVERROR_EOF;
 342     picref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, w, h);
 343     picref->pts = test->pts++;
 344
 345     // clean image
 346     memset(picref->data[0], 0,   picref->linesize[0] * h);
 347     memset(picref->data[1], 128, picref->linesize[1] * ch);
 348     memset(picref->data[2], 128, picref->linesize[2] * ch);
 349
 350     if (tt == TEST_ALL && frame%30) /* draw a black frame at the beginning of each test */
 351         tt = (frame/30)%(TEST_NB-1);
 352
 353     switch (tt) {
 354     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, frame%30); break;
 355     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, frame%30); break;
 356     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 357     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
 358     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 359     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
 360     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , frame%30); break;
 361     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 362     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 363     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 364     }
 365
 366     test->frame_nb++;
 367
 368     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 369     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 370     avfilter_end_frame(outlink);
 371     avfilter_unref_buffer(picref);
 372
 373     return 0;
 374 }
 375
 376 AVFilter avfilter_vsrc_mptestsrc = {
 377     .name      = "mptestsrc",
 378     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
 379     .priv_size = sizeof(MPTestContext),
 380     .init      = init,
 381
 382     .query_formats   = query_formats,
 383
 384     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 385
 386     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
 387                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 388                                     .request_frame = request_frame,
 389                                     .config_props  = config_props, },
 390                                   { .name = NULL }},
 391 };