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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2019 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (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 GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * Sierpinski carpet fractal renderer
  24  */
  25
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "formats.h"
  28 #include "video.h"
  29 #include "internal.h"
  30 #include "libavutil/imgutils.h"
  31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33 #include "libavutil/parseutils.h"
  34 #include "libavutil/lfg.h"
  35 #include "libavutil/random_seed.h"
  36 #include <float.h>
  37 #include <math.h>
  38
  39 typedef struct SierpinskiContext {
  40     const AVClass *class;
  41     int w, h;
  42     AVRational frame_rate;
  43     uint64_t pts;
  44
  45     unsigned int seed;
  46     int jump;
  47
  48     int pos_x, pos_y;
  49     int dest_x, dest_y;
  50
  51     AVLFG lfg;
  52 } SierpinskiContext;
  53
  54 #define OFFSET(x) offsetof(SierpinskiContext, x)
  55 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  56
  57 static const AVOption sierpinski_options[] = {
  58     {"size", "set frame size", OFFSET(w),          AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="640x480"}, 0,          0, FLAGS },
  59     {"s",    "set frame size", OFFSET(w),          AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="640x480"}, 0,          0, FLAGS },
  60     {"rate", "set frame rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"},      0,          0, FLAGS },
  61     {"r",    "set frame rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"},      0,          0, FLAGS },
  62     {"seed", "set the seed",   OFFSET(seed),       AV_OPT_TYPE_INT,        {.i64=-1},       -1, UINT32_MAX, FLAGS },
  63     {"jump", "set the jump",   OFFSET(jump),       AV_OPT_TYPE_INT,        {.i64=100},       1,      10000, FLAGS },
  64     {NULL},
  65 };
  66
  67 AVFILTER_DEFINE_CLASS(sierpinski);
  68
  69 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  70 {
  71     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  72         AV_PIX_FMT_0BGR32,
  73         AV_PIX_FMT_NONE
  74     };
  75
  76     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
  77     if (!fmts_list)
  78         return AVERROR(ENOMEM);
  79     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
  80 }
  81
  82 static int config_output(AVFilterLink *inlink)
  83 {
  84     AVFilterContext *ctx = inlink->src;
  85     SierpinskiContext *s = ctx->priv;
  86
  87     if (av_image_check_size(s->w, s->h, 0, ctx) < 0)
  88         return AVERROR(EINVAL);
  89
  90     inlink->w = s->w;
  91     inlink->h = s->h;
  92     inlink->time_base = av_inv_q(s->frame_rate);
  93     inlink->sample_aspect_ratio = (AVRational) {1, 1};
  94     if (s->seed == -1)
  95         s->seed = av_get_random_seed();
  96     av_lfg_init(&s->lfg, s->seed);
  97
  98     return 0;
  99 }
 100
 101 static int fill_sierpinski(SierpinskiContext *s, int x, int y)
 102 {
 103     int pos_x = x + s->pos_x;
 104     int pos_y = y + s->pos_y;
 105
 106     while (pos_x != 0 && pos_y != 0) {
 107         if (FFABS(pos_x % 3) == 1 && FFABS(pos_y % 3) == 1)
 108             return 1;
 109
 110         pos_x /= 3;
 111         pos_y /= 3;
 112     }
 113
 114     return 0;
 115 }
 116
 117 static int draw_slice(AVFilterContext *ctx, void *arg, int job, int nb_jobs)
 118 {
 119     SierpinskiContext *s = ctx->priv;
 120     AVFrame *frame = arg;
 121     const int width  = frame->width;
 122     const int height = frame->height;
 123     const int start = (height *  job   ) / nb_jobs;
 124     const int end   = (height * (job+1)) / nb_jobs;
 125     uint8_t *dst = frame->data[0] + start * frame->linesize[0];
 126
 127     for (int y = start; y < end; y++) {
 128         for (int x = 0; x < width; x++) {
 129             if (fill_sierpinski(s, x, y)) {
 130                 AV_WL32(&dst[x*4], 0x00000000);
 131             } else {
 132                 AV_WL32(&dst[x*4], 0xFFFFFFFF);
 133             }
 134         }
 135
 136         dst += frame->linesize[0];
 137     }
 138
 139     return 0;
 140 }
 141
 142 static void draw_sierpinski(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
 143 {
 144     SierpinskiContext *s = ctx->priv;
 145     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 146
 147     if (s->pos_x == s->dest_x && s->pos_y == s->dest_y) {
 148         unsigned int rnd = av_lfg_get(&s->lfg);
 149         int mod = 2 * s->jump + 1;
 150
 151         s->dest_x += (int)((rnd & 0xffff) % mod) - s->jump;
 152         s->dest_y += (int)((rnd >>    16) % mod) - s->jump;
 153     } else {
 154         if (s->pos_x < s->dest_x)
 155             s->pos_x++;
 156         else if (s->pos_x > s->dest_x)
 157             s->pos_x--;
 158
 159         if (s->pos_y < s->dest_y)
 160             s->pos_y++;
 161         else if (s->pos_y > s->dest_y)
 162             s->pos_y--;
 163     }
 164
 165     ctx->internal->execute(ctx, draw_slice, frame, NULL, FFMIN(outlink->h, ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 166 }
 167
 168 static int sierpinski_request_frame(AVFilterLink *link)
 169 {
 170     SierpinskiContext *s = link->src->priv;
 171     AVFrame *frame = ff_get_video_buffer(link, s->w, s->h);
 172
 173     if (!frame)
 174         return AVERROR(ENOMEM);
 175
 176     frame->sample_aspect_ratio = (AVRational) {1, 1};
 177     frame->pts = s->pts++;
 178
 179     draw_sierpinski(link->src, frame);
 180
 181     return ff_filter_frame(link, frame);
 182 }
 183
 184 static const AVFilterPad sierpinski_outputs[] = {
 185     {
 186         .name          = "default",
 187         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 188         .request_frame = sierpinski_request_frame,
 189         .config_props  = config_output,
 190     },
 191     { NULL }
 192 };
 193
 194 AVFilter ff_vsrc_sierpinski = {
 195     .name          = "sierpinski",
 196     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Render a Sierpinski carpet fractal."),
 197     .priv_size     = sizeof(SierpinskiContext),
 198     .priv_class    = &sierpinski_class,
 199     .query_formats = query_formats,
 200     .inputs        = NULL,
 201     .outputs       = sierpinski_outputs,
 202     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 203 };