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     unsigned int frame_nb;
  56     AVRational time_base;
  57     int64_t pts, max_pts;
  58     int hsub, vsub;
  59     char *size, *rate, *duration;
  60     enum test_type test;
  61 } MPTestContext;
  62
  63 #define OFFSET(x) offsetof(MPTestContext, x)
  64 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  65 static const AVOption mptestsrc_options[]= {
  66     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },
  67     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },
  68     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
  69     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
  70
  71     { "test", "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  72     { "t",    "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  73     { "dc_luma",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_LUMA},     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  74     { "dc_chroma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_CHROMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  75     { "freq_luma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_LUMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  76     { "freq_chroma", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_CHROMA}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  77     { "amp_luma",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_LUMA},    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  78     { "amp_chroma",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_CHROMA},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  79     { "cbp",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_CBP},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  80     { "mv",          "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_MV},          INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  81     { "ring1",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING1},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  82     { "ring2",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING2},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  83     { "all",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_ALL},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
  84
  85     { NULL },
  86 };
  87
  88 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mptestsrc);
  89
  90 static double c[64];
  91
  92 static void init_idct(void)
  93 {
  94     int i, j;
  95
  96     for (i = 0; i < 8; i++) {
  97         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
  98
  99         for (j = 0; j < 8; j++)
 100             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
 101     }
 102 }
 103
 104 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
 105 {
 106     int i, j, k;
 107     double tmp[64];
 108
 109     for (i = 0; i < 8; i++) {
 110         for (j = 0; j < 8; j++) {
 111             double sum = 0.0;
 112
 113             for (k = 0; k < 8; k++)
 114                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
 115
 116             tmp[8*i+j] = sum;
 117         }
 118     }
 119
 120     for (j = 0; j < 8; j++) {
 121         for (i = 0; i < 8; i++) {
 122             double sum = 0.0;
 123
 124             for (k = 0; k < 8; k++)
 125                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
 126
 127             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip((int)floor(sum+0.5), 0, 255);
 128         }
 129     }
 130 }
 131
 132 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
 133 {
 134     int x, y;
 135
 136     for (y = 0; y < h; y++)
 137         for (x = 0; x < w; x++)
 138             dst[x + y*dst_linesize] = color;
 139 }
 140
 141 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
 142 {
 143     int src[64];
 144
 145     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
 146     src[0] = dc;
 147     if (amp)
 148         src[freq] = amp;
 149     idct(dst, dst_linesize, src);
 150 }
 151
 152 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
 153 {
 154     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 155     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 156     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 157     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 158     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
 159     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
 160 }
 161
 162 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
 163 {
 164     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
 165     int x, y, color = off;
 166
 167     for (y = 0; y < h; y += 16) {
 168         for (x = 0; x < w; x += 16) {
 169             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
 170             color += step;
 171         }
 172     }
 173 }
 174
 175 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 176 {
 177     int x, y, freq = 0;
 178
 179     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
 180         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
 181             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
 182             freq++;
 183         }
 184     }
 185 }
 186
 187 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 188 {
 189     int x, y, amp = off;
 190
 191     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
 192         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
 193             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
 194             amp++;
 195         }
 196     }
 197 }
 198
 199 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
 200 {
 201     int x, y, cbp = 0;
 202
 203     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
 204         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
 205             uint8_t *dst1[3];
 206             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
 207             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
 208             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
 209
 210             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
 211             cbp++;
 212         }
 213     }
 214 }
 215
 216 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 217 {
 218     int x, y;
 219
 220     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 221         if (y&16)
 222             continue;
 223         for (x = 0; x < 16*16; x++)
 224             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
 225     }
 226 }
 227
 228 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 229 {
 230     int x, y, color = 0;
 231
 232     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
 233         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
 234             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
 235             color++;
 236         }
 237     }
 238 }
 239
 240 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 241 {
 242     int x, y;
 243
 244     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 245         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
 246             double d = sqrt((x-8*16)*(x-8*16) + (y-8*16)*(y-8*16));
 247             double r = d/20 - (int)(d/20);
 248             if (r < off/30.0) {
 249                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
 250                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
 251             } else {
 252                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
 253                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
 254             }
 255         }
 256     }
 257 }
 258
 259 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 260 {
 261     MPTestContext *test = ctx->priv;
 262     AVRational frame_rate_q;
 263     int64_t duration = -1;
 264     int ret;
 265
 266     test->class = &mptestsrc_class;
 267     av_opt_set_defaults(test);
 268
 269     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0)
 270         return ret;
 271
 272     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0) {
 273         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
 274         return ret;
 275     }
 276
 277     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
 278         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
 279         return ret;
 280     }
 281
 282     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
 283     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
 284     test->max_pts = duration >= 0 ?
 285         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
 286     test->frame_nb = 0;
 287     test->pts = 0;
 288
 289     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "rate:%d/%d duration:%f\n",
 290            frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 291            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base));
 292     init_idct();
 293
 294     return 0;
 295 }
 296
 297 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 298 {
 299     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 300     MPTestContext *test = ctx->priv;
 301     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
 302
 303     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 304     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 305
 306     outlink->w = WIDTH;
 307     outlink->h = HEIGHT;
 308     outlink->time_base = test->time_base;
 309
 310     return 0;
 311 }
 312
 313 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 314 {
 315     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 316         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE
 317     };
 318
 319     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 320     return 0;
 321 }
 322
 323 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 324 {
 325     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
 326     AVFilterBufferRef *picref;
 327     int w = WIDTH, h = HEIGHT, ch = h>>test->vsub;
 328     unsigned int frame = test->frame_nb;
 329     enum test_type tt = test->test;
 330
 331     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 332         return AVERROR_EOF;
 333     picref = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, w, h);
 334     picref->pts = test->pts++;
 335
 336     // clean image
 337     memset(picref->data[0], 0,   picref->linesize[0] * h);
 338     memset(picref->data[1], 128, picref->linesize[1] * ch);
 339     memset(picref->data[2], 128, picref->linesize[2] * ch);
 340
 341     if (tt == TEST_ALL && frame%30) /* draw a black frame at the beginning of each test */
 342         tt = (frame/30)%(TEST_NB-1);
 343
 344     switch (tt) {
 345     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, frame%30); break;
 346     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, frame%30); break;
 347     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 348     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
 349     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 350     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
 351     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , frame%30); break;
 352     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 353     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 354     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 355     }
 356
 357     test->frame_nb++;
 358     ff_filter_frame(outlink, picref);
 359
 360     return 0;
 361 }
 362
 363 static const AVFilterPad mptestsrc_outputs[] = {
 364     {
 365         .name          = "default",
 366         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 367         .request_frame = request_frame,
 368         .config_props  = config_props,
 369     },
 370     { NULL }
 371 };
 372
 373 AVFilter avfilter_vsrc_mptestsrc = {
 374     .name      = "mptestsrc",
 375     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
 376     .priv_size = sizeof(MPTestContext),
 377     .init      = init,
 378
 379     .query_formats   = query_formats,
 380
 381     .inputs         = NULL,
 382     .outputs        = mptestsrc_outputs,
 383     .priv_class     = &mptestsrc_class,
 384 };