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 AVClass mptestsrc_class = {
  86     "MPTestContext",
  87     av_default_item_name,
  88     mptestsrc_options
  89 };
  90
  91 static double c[64];
  92
  93 static void init_idct(void)
  94 {
  95     int i, j;
  96
  97     for (i = 0; i < 8; i++) {
  98         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
  99
 100         for (j = 0; j < 8; j++)
 101             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
 102     }
 103 }
 104
 105 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
 106 {
 107     int i, j, k;
 108     double tmp[64];
 109
 110     for (i = 0; i < 8; i++) {
 111         for (j = 0; j < 8; j++) {
 112             double sum = 0.0;
 113
 114             for (k = 0; k < 8; k++)
 115                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
 116
 117             tmp[8*i+j] = sum;
 118         }
 119     }
 120
 121     for (j = 0; j < 8; j++) {
 122         for (i = 0; i < 8; i++) {
 123             double sum = 0.0;
 124
 125             for (k = 0; k < 8; k++)
 126                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
 127
 128             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip((int)floor(sum+0.5), 0, 255);
 129         }
 130     }
 131 }
 132
 133 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
 134 {
 135     int x, y;
 136
 137     for (y = 0; y < h; y++)
 138         for (x = 0; x < w; x++)
 139             dst[x + y*dst_linesize] = color;
 140 }
 141
 142 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
 143 {
 144     int src[64];
 145
 146     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
 147     src[0] = dc;
 148     if (amp)
 149         src[freq] = amp;
 150     idct(dst, dst_linesize, src);
 151 }
 152
 153 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
 154 {
 155     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 156     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 157     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 158     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
 159     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
 160     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
 161 }
 162
 163 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
 164 {
 165     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
 166     int x, y, color = off;
 167
 168     for (y = 0; y < h; y += 16) {
 169         for (x = 0; x < w; x += 16) {
 170             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
 171             color += step;
 172         }
 173     }
 174 }
 175
 176 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 177 {
 178     int x, y, freq = 0;
 179
 180     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
 181         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
 182             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
 183             freq++;
 184         }
 185     }
 186 }
 187
 188 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 189 {
 190     int x, y, amp = off;
 191
 192     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
 193         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
 194             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
 195             amp++;
 196         }
 197     }
 198 }
 199
 200 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
 201 {
 202     int x, y, cbp = 0;
 203
 204     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
 205         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
 206             uint8_t *dst1[3];
 207             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
 208             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
 209             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
 210
 211             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
 212             cbp++;
 213         }
 214     }
 215 }
 216
 217 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 218 {
 219     int x, y;
 220
 221     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 222         if (y&16)
 223             continue;
 224         for (x = 0; x < 16*16; x++)
 225             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
 226     }
 227 }
 228
 229 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 230 {
 231     int x, y, color = 0;
 232
 233     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
 234         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
 235             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
 236             color++;
 237         }
 238     }
 239 }
 240
 241 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
 242 {
 243     int x, y;
 244
 245     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
 246         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
 247             double d = sqrt((x-8*16)*(x-8*16) + (y-8*16)*(y-8*16));
 248             double r = d/20 - (int)(d/20);
 249             if (r < off/30.0) {
 250                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
 251                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
 252             } else {
 253                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
 254                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
 255             }
 256         }
 257     }
 258 }
 259
 260 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 261 {
 262     MPTestContext *test = ctx->priv;
 263     AVRational frame_rate_q;
 264     int64_t duration = -1;
 265     int ret;
 266
 267     test->class = &mptestsrc_class;
 268     av_opt_set_defaults(test);
 269
 270     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
 271         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
 272         return ret;
 273     }
 274
 275     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
 276         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
 277         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
 278         return ret;
 279     }
 280
 281     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
 282         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
 283         return ret;
 284     }
 285
 286     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
 287     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
 288     test->max_pts = duration >= 0 ?
 289         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
 290     test->frame_nb = 0;
 291     test->pts = 0;
 292
 293     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "rate:%d/%d duration:%f\n",
 294            frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 295            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base));
 296     init_idct();
 297
 298     return 0;
 299 }
 300
 301 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 302 {
 303     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 304     MPTestContext *test = ctx->priv;
 305     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[outlink->format];
 306
 307     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
 308     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
 309
 310     outlink->w = WIDTH;
 311     outlink->h = HEIGHT;
 312     outlink->time_base = test->time_base;
 313
 314     return 0;
 315 }
 316
 317 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 318 {
 319     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 320         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE
 321     };
 322
 323     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 328 {
 329     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
 330     AVFilterBufferRef *picref;
 331     int w = WIDTH, h = HEIGHT, ch = h>>test->vsub;
 332     unsigned int frame = test->frame_nb;
 333     enum test_type tt = test->test;
 334
 335     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 336         return AVERROR_EOF;
 337     picref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, w, h);
 338     picref->pts = test->pts++;
 339
 340     // clean image
 341     memset(picref->data[0], 0,   picref->linesize[0] * h);
 342     memset(picref->data[1], 128, picref->linesize[1] * ch);
 343     memset(picref->data[2], 128, picref->linesize[2] * ch);
 344
 345     if (tt == TEST_ALL && frame%30) /* draw a black frame at the beginning of each test */
 346         tt = (frame/30)%(TEST_NB-1);
 347
 348     switch (tt) {
 349     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, frame%30); break;
 350     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, frame%30); break;
 351     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 352     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
 353     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 354     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
 355     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , frame%30); break;
 356     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 357     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 358     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
 359     }
 360
 361     test->frame_nb++;
 362
 363     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 364     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 365     avfilter_end_frame(outlink);
 366     avfilter_unref_buffer(picref);
 367
 368     return 0;
 369 }
 370
 371 AVFilter avfilter_vsrc_mptestsrc = {
 372     .name      = "mptestsrc",
 373     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
 374     .priv_size = sizeof(MPTestContext),
 375     .init      = init,
 376
 377     .query_formats   = query_formats,
 378
 379     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 380
 381     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
 382                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 383                                     .request_frame = request_frame,
 384                                     .config_props  = config_props, },
 385                                   { .name = NULL }},
 386 };