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