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 #include "internal.h"
  32 #include "formats.h"
  33 #include "video.h"
  34
  35 #define WIDTH 512
  36 #define HEIGHT 512
  37
  38 enum test_type {
  39     TEST_DC_LUMA,
  40     TEST_DC_CHROMA,
  41     TEST_FREQ_LUMA,
  42     TEST_FREQ_CHROMA,
  43     TEST_AMP_LUMA,
  44     TEST_AMP_CHROMA,
  45     TEST_CBP,
  46     TEST_MV,
  47     TEST_RING1,
  48     TEST_RING2,
  49     TEST_ALL,
  50     TEST_NB
  51 };
  52
  53 typedef struct MPTestContext {
  54     const AVClass *class;
  55     AVRational frame_rate;
  56     int64_t pts, max_pts, duration;
  57     int64_t max_frames;
  58     int hsub, vsub;
  59     int test;           ///< test_type
  60 } MPTestContext;
  61
  62 #define OFFSET(x) offsetof(MPTestContext, x)
  63 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  64 static const AVOption mptestsrc_options[]= {
  65     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  66     { "r",        "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  67     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
  68     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
  69
  70     { "test", "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  71     { "t",    "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  72         { "dc_luma",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_LUMA},     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  73         { "dc_chroma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_CHROMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  74         { "freq_luma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_LUMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  75         { "freq_chroma", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_CHROMA}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  76         { "amp_luma",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_LUMA},    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  77         { "amp_chroma",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_CHROMA},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  78         { "cbp",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_CBP},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  79         { "mv",          "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_MV},          INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  80         { "ring1",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING1},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  81         { "ring2",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING2},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  82         { "all",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_ALL},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  83     { "max_frames", "Set the maximum number of frames generated for each test", OFFSET(max_frames),
  84         AV_OPT_TYPE_INT64, {.i64 = 30}, 1, INT64_MAX, FLAGS },
  85     { "m",          "Set the maximum number of frames generated for each test", OFFSET(max_frames),
  86         AV_OPT_TYPE_INT64, {.i64 = 30}, 1, INT64_MAX, FLAGS },
  87     { NULL }
  88 };
  89
  90 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mptestsrc);
  91
  92 static double c[64];
  93
  94 static void init_idct(void)
  95 {
  96     int i, j;
  97
  98     for (i = 0; i < 8; i++) {
  99         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
 100
 101         for (j = 0; j < 8; j++)
 102             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
 103     }
 104 }
 105
 106 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
 107 {
 108     int i, j, k;
 109     double tmp[64];
 110
 111     for (i = 0; i < 8; i++) {
 112         for (j = 0; j < 8; j++) {
 113             double sum = 0.0;
 114
 115             for (k = 0; k < 8; k++)
 116                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
 117
 118             tmp[8*i+j] = sum;
 119         }
 120     }
 121
 122     for (j = 0; j < 8; j++) {
 123         for (i = 0; i < 8; i++) {
 124             double sum = 0.0;
 125
 126             for (k = 0; k < 8; k++)
 127                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
 128
 129             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip_uint8(lrint(sum));
 130         }
 131     }
 132 }
 133
 134 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
 135 {
 136     int x, y;
 137
 138     for (y = 0; y < h; y++)
 139         for (x = 0; x < w; x++)
 140             dst[x + y*dst_linesize] = color;
 141 }
 142
 143 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
 144 {
 145     int src[64];
 146
 147     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
 148     src[0] = dc;
 149     if (amp)
 150         src[freq] = amp;
 151     idct(dst, dst_linesize, src);
 152 }
 153
 154 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
 155 {
 156     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 157     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 158     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 159     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 160     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
 161     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
 162 }
 163
 164 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
 165 {
 166     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
 167     int x, y, color = off;
 168
 169     for (y = 0; y < h; y += 16) {
 170         for (x = 0; x < w; x += 16) {
 171             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
 172             color += step;
 173         }
 174     }
 175 }
 176
 177 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 178 {
 179     int x, y, freq = 0;
 180
 181     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
 182         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
 183             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
 184             freq++;
 185         }
 186     }
 187 }
 188
 189 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 190 {
 191     int x, y, amp = off;
 192
 193     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
 194         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
 195             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
 196             amp++;
 197         }
 198     }
 199 }
 200
 201 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
 202 {
 203     int x, y, cbp = 0;
 204
 205     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
 206         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
 207             uint8_t *dst1[3];
 208             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
 209             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
 210             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
 211
 212             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
 213             cbp++;
 214         }
 215     }
 216 }
 217
 218 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 219 {
 220     int x, y;
 221
 222     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 223         if (y&16)
 224             continue;
 225         for (x = 0; x < 16*16; x++)
 226             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
 227     }
 228 }
 229
 230 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 231 {
 232     int x, y, color = 0;
 233
 234     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
 235         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
 236             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
 237             color++;
 238         }
 239     }
 240 }
 241
 242 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 243 {
 244     int x, y;
 245
 246     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 247         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
 248             double d = hypot(x-8*16, y-8*16);
 249             double r = d/20 - (int)(d/20);
 250             if (r < off/30.0) {
 251                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
 252                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
 253             } else {
 254                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
 255                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
 256             }
 257         }
 258     }
 259 }
 260
 261 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 262 {
 263     MPTestContext *test = ctx->priv;
 264
 265     test->max_pts = test->duration >= 0 ?
 266         av_rescale_q(test->duration, AV_TIME_BASE_Q, av_inv_q(test->frame_rate)) : -1;
 267     test->pts = 0;
 268
 269     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "rate:%d/%d duration:%f\n",
 270            test->frame_rate.num, test->frame_rate.den,
 271            test->duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(av_inv_q(test->frame_rate)));
 272     init_idct();
 273
 274     return 0;
 275 }
 276
 277 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 278 {
 279     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 280     MPTestContext *test = ctx->priv;
 281     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 282
 283     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 284     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 285
 286     outlink->w = WIDTH;
 287     outlink->h = HEIGHT;
 288     outlink->time_base = av_inv_q(test->frame_rate);
 289
 290     return 0;
 291 }
 292
 293 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 294 {
 295     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 296         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE
 297     };
 298
 299     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
 300     if (!fmts_list)
 301         return AVERROR(ENOMEM);
 302     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
 303 }
 304
 305 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 306 {
 307     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
 308     AVFrame *picref;
 309     int w = WIDTH, h = HEIGHT,
 310         cw = AV_CEIL_RSHIFT(w, test->hsub), ch = AV_CEIL_RSHIFT(h, test->vsub);
 311     uint64_t frame = outlink->frame_count_in / test->max_frames;
 312     uint64_t mod = outlink->frame_count_in % test->max_frames;
 313     enum test_type tt = test->test;
 314     int i;
 315
 316     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 317         return AVERROR_EOF;
 318     picref = ff_get_video_buffer(outlink, w, h);
 319     if (!picref)
 320         return AVERROR(ENOMEM);
 321     picref->pts = test->pts++;
 322
 323     // clean image
 324     for (i = 0; i < h; i++)
 325         memset(picref->data[0] + i*picref->linesize[0], 0, w);
 326     for (i = 0; i < ch; i++) {
 327         memset(picref->data[1] + i*picref->linesize[1], 128, cw);
 328         memset(picref->data[2] + i*picref->linesize[2], 128, cw);
 329     }
 330
 331     if (tt == TEST_ALL && mod) /* draw a black frame at the beginning of each test */
 332         tt = frame%(TEST_NB-1);
 333
 334     switch (tt) {
 335     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, mod); break;
 336     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, mod); break;
 337     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], mod); break;
 338     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], mod); break;
 339     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], mod); break;
 340     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], mod); break;
 341     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , mod); break;
 342     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], mod); break;
 343     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], mod); break;
 344     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], mod); break;
 345     }
 346
 347     return ff_filter_frame(outlink, picref);
 348 }
 349
 350 static const AVFilterPad mptestsrc_outputs[] = {
 351     {
 352         .name          = "default",
 353         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 354         .request_frame = request_frame,
 355         .config_props  = config_props,
 356     },
 357     { NULL }
 358 };
 359
 360 const AVFilter ff_vsrc_mptestsrc = {
 361     .name          = "mptestsrc",
 362     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
 363     .priv_size     = sizeof(MPTestContext),
 364     .priv_class    = &mptestsrc_class,
 365     .init          = init,
 366     .query_formats = query_formats,
 367     .inputs        = NULL,
 368     .outputs       = mptestsrc_outputs,
 369 };