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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2007 Nicolas George <nicolas.george@normalesup.org>
   3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Misc test sources.
  25  *
  26  * testsrc is based on the test pattern generator demuxer by Nicolas George:
  27  * http://lists.ffmpeg.org/pipermail/ffmpeg-devel/2007-October/037845.html
  28  *
  29  * rgbtestsrc is ported from MPlayer libmpcodecs/vf_rgbtest.c by
  30  * Michael Niedermayer.
  31  */
  32
  33 #include <float.h>
  34
  35 #include "libavutil/mathematics.h"
  36 #include "libavutil/opt.h"
  37 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  38 #include "libavutil/parseutils.h"
  39 #include "avfilter.h"
  40 #include "formats.h"
  41 #include "internal.h"
  42 #include "video.h"
  43
  44 typedef struct {
  45     const AVClass *class;
  46     int h, w;
  47     unsigned int nb_frame;
  48     AVRational time_base;
  49     int64_t pts, max_pts;
  50     char *size;                 ///< video frame size
  51     char *rate;                 ///< video frame rate
  52     char *duration;             ///< total duration of the generated video
  53     AVRational sar;             ///< sample aspect ratio
  54
  55     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref);
  56
  57     /* only used by rgbtest */
  58     int rgba_map[4];
  59 } TestSourceContext;
  60
  61 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
  62
  63 static const AVOption testsrc_options[] = {
  64     { "size",     "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
  65     { "s",        "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
  66     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
  67     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
  68     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},    },
  69     { "sar",      "set video sample aspect ratio", OFFSET(sar), FF_OPT_TYPE_RATIONAL, {1},  0, INT_MAX },
  70     { NULL },
  71 };
  72
  73 static av_cold int init_common(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  74 {
  75     TestSourceContext *test = ctx->priv;
  76     AVRational frame_rate_q;
  77     int64_t duration = -1;
  78     int ret = 0;
  79
  80     av_opt_set_defaults(test);
  81
  82     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
  83         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
  84         return ret;
  85     }
  86
  87     if ((ret = av_parse_video_size(&test->w, &test->h, test->size)) < 0) {
  88         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: '%s'\n", test->size);
  89         return ret;
  90     }
  91
  92     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
  93         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
  94         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
  95         return ret;
  96     }
  97
  98     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
  99         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
 100         return ret;
 101     }
 102
 103     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
 104     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
 105     test->max_pts = duration >= 0 ?
 106         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
 107     test->nb_frame = 0;
 108     test->pts = 0;
 109
 110     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f sar:%d/%d\n",
 111            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 112            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base),
 113            test->sar.num, test->sar.den);
 114     return 0;
 115 }
 116
 117 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 118 {
 119     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 120
 121     outlink->w = test->w;
 122     outlink->h = test->h;
 123     outlink->sample_aspect_ratio = test->sar;
 124     outlink->time_base = test->time_base;
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 130 {
 131     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 132     AVFilterBufferRef *picref;
 133     int ret;
 134
 135     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 136         return AVERROR_EOF;
 137     picref = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, test->w, test->h);
 138     if (!picref)
 139         return AVERROR(ENOMEM);
 140
 141     picref->pts = test->pts++;
 142     picref->pos = -1;
 143     picref->video->key_frame = 1;
 144     picref->video->interlaced = 0;
 145     picref->video->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 146     picref->video->pixel_aspect = test->sar;
 147     test->nb_frame++;
 148     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
 149
 150     if ((ret = ff_start_frame(outlink, picref)) < 0 ||
 151         (ret = ff_draw_slice(outlink, 0, test->h, 1)) < 0 ||
 152         (ret = ff_end_frame(outlink)) < 0)
 153         return ret;
 154
 155     return 0;
 156 }
 157
 158 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
 159
 160 static const char *testsrc_get_name(void *ctx)
 161 {
 162     return "testsrc";
 163 }
 164
 165 static const AVClass testsrc_class = {
 166     .class_name = "TestSourceContext",
 167     .item_name  = testsrc_get_name,
 168     .option     = testsrc_options,
 169 };
 170
 171 /**
 172  * Fill a rectangle with value val.
 173  *
 174  * @param val the RGB value to set
 175  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
 176  * @param dst_linesize linesize of destination
 177  * @param segment_width width of the segment
 178  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
 179  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
 180  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
 181  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
 182  */
 183 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, unsigned segment_width,
 184                            unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h)
 185 {
 186     int i;
 187     int step = 3;
 188
 189     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
 190     w *= segment_width * step;
 191     h *= segment_width;
 192     for (i = 0; i < h; i++) {
 193         memset(dst, val, w);
 194         dst += dst_linesize;
 195     }
 196 }
 197
 198 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, unsigned dst_linesize,
 199                        unsigned segment_width)
 200 {
 201 #define TOP_HBAR        1
 202 #define MID_HBAR        2
 203 #define BOT_HBAR        4
 204 #define LEFT_TOP_VBAR   8
 205 #define LEFT_BOT_VBAR  16
 206 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
 207 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
 208     struct {
 209         int x, y, w, h;
 210     } segments[] = {
 211         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
 212         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
 213         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
 214         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
 215         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
 216         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
 217         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
 218     };
 219     static const unsigned char masks[10] = {
 220         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 221         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 222         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
 223         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 224         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 225         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
 226         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
 227         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 228         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 229         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 230     };
 231     unsigned mask = masks[digit];
 232     int i;
 233
 234     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
 235     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
 236         if (mask & (1<<i))
 237             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
 238                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
 239 }
 240
 241 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
 242
 243 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
 244 {
 245     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 246     uint8_t *p, *p0;
 247     int x, y;
 248     int color, color_rest;
 249     int icolor;
 250     int radius;
 251     int quad0, quad;
 252     int dquad_x, dquad_y;
 253     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
 254     int seg_size;
 255     int second;
 256     int i;
 257     uint8_t *data = picref->data[0];
 258     int width  = picref->video->w;
 259     int height = picref->video->h;
 260
 261     /* draw colored bars and circle */
 262     radius = (width + height) / 4;
 263     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
 264     dquad_y = 1 - height;
 265     p0 = data;
 266     for (y = 0; y < height; y++) {
 267         p = p0;
 268         color = 0;
 269         color_rest = 0;
 270         quad = quad0;
 271         dquad_x = 1 - width;
 272         for (x = 0; x < width; x++) {
 273             icolor = color;
 274             if (quad < 0)
 275                 icolor ^= 7;
 276             quad += dquad_x;
 277             dquad_x += 2;
 278             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
 279             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
 280             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
 281             color_rest += 8;
 282             if (color_rest >= width) {
 283                 color_rest -= width;
 284                 color++;
 285             }
 286         }
 287         quad0 += dquad_y;
 288         dquad_y += 2;
 289         p0 += picref->linesize[0];
 290     }
 291
 292     /* draw sliding color line */
 293     p = data + picref->linesize[0] * height * 3/4;
 294     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
 295         GRADIENT_SIZE;
 296     rgrad = 0;
 297     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
 298     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
 299     for (x = 0; x < width; x++) {
 300         *(p++) =
 301             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
 302             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
 303             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
 304         *(p++) =
 305             grad >= 4 * 256 ? 0 :
 306             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
 307             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
 308         *(p++) =
 309             grad < 2 * 256 ? 0 :
 310             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
 311             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
 312         grad += dgrad;
 313         rgrad += drgrad;
 314         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
 315             grad++;
 316             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
 317         }
 318         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
 319             grad -= GRADIENT_SIZE;
 320     }
 321     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
 322         memcpy(p, p - picref->linesize[0], 3 * width);
 323         p += picref->linesize[0];
 324     }
 325
 326     /* draw digits */
 327     seg_size = width / 80;
 328     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
 329         second = test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den;
 330         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
 331         y = (height - seg_size * 13) / 2;
 332         p = data + (x*3 + y * picref->linesize[0]);
 333         for (i = 0; i < 8; i++) {
 334             p -= 3 * 8 * seg_size;
 335             draw_digit(second % 10, p, picref->linesize[0], seg_size);
 336             second /= 10;
 337             if (second == 0)
 338                 break;
 339         }
 340     }
 341 }
 342
 343 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 344 {
 345     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 346
 347     test->class = &testsrc_class;
 348     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
 349     return init_common(ctx, args);
 350 }
 351
 352 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 353 {
 354     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 355         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE
 356     };
 357     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 358     return 0;
 359 }
 360
 361 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
 362     .name          = "testsrc",
 363     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
 364     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
 365     .init          = test_init,
 366
 367     .query_formats = test_query_formats,
 368
 369     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 370
 371     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
 372                                           .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 373                                           .request_frame = request_frame,
 374                                           .config_props  = config_props, },
 375                                         { .name = NULL }},
 376 };
 377
 378 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */
 379
 380 #if CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER
 381
 382 static const char *rgbtestsrc_get_name(void *ctx)
 383 {
 384     return "rgbtestsrc";
 385 }
 386
 387 static const AVClass rgbtestsrc_class = {
 388     .class_name = "RGBTestSourceContext",
 389     .item_name  = rgbtestsrc_get_name,
 390     .option     = testsrc_options,
 391 };
 392
 393 #define R 0
 394 #define G 1
 395 #define B 2
 396 #define A 3
 397
 398 static void rgbtest_put_pixel(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 399                               int x, int y, int r, int g, int b, enum PixelFormat fmt,
 400                               int rgba_map[4])
 401 {
 402     int32_t v;
 403     uint8_t *p;
 404
 405     switch (fmt) {
 406     case PIX_FMT_BGR444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (b >> 4); break;
 407     case PIX_FMT_RGB444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (r >> 4); break;
 408     case PIX_FMT_BGR555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3); break;
 409     case PIX_FMT_RGB555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (r>>3); break;
 410     case PIX_FMT_BGR565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3); break;
 411     case PIX_FMT_RGB565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (r>>3); break;
 412     case PIX_FMT_RGB24:
 413     case PIX_FMT_BGR24:
 414         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
 415         p = dst + 3*x + y*dst_linesize;
 416         AV_WL24(p, v);
 417         break;
 418     case PIX_FMT_RGBA:
 419     case PIX_FMT_BGRA:
 420     case PIX_FMT_ARGB:
 421     case PIX_FMT_ABGR:
 422         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
 423         p = dst + 4*x + y*dst_linesize;
 424         AV_WL32(p, v);
 425         break;
 426     }
 427 }
 428
 429 static void rgbtest_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
 430 {
 431     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 432     int x, y, w = picref->video->w, h = picref->video->h;
 433
 434     for (y = 0; y < h; y++) {
 435          for (x = 0; x < picref->video->w; x++) {
 436              int c = 256*x/w;
 437              int r = 0, g = 0, b = 0;
 438
 439              if      (3*y < h  ) r = c;
 440              else if (3*y < 2*h) g = c;
 441              else                b = c;
 442
 443              rgbtest_put_pixel(picref->data[0], picref->linesize[0], x, y, r, g, b,
 444                                ctx->outputs[0]->format, test->rgba_map);
 445          }
 446      }
 447 }
 448
 449 static av_cold int rgbtest_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 450 {
 451     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 452
 453     test->class = &rgbtestsrc_class;
 454     test->fill_picture_fn = rgbtest_fill_picture;
 455     return init_common(ctx, args);
 456 }
 457
 458 static int rgbtest_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 459 {
 460     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 461         PIX_FMT_RGBA, PIX_FMT_ARGB, PIX_FMT_BGRA, PIX_FMT_ABGR,
 462         PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24,
 463         PIX_FMT_RGB444, PIX_FMT_BGR444,
 464         PIX_FMT_RGB565, PIX_FMT_BGR565,
 465         PIX_FMT_RGB555, PIX_FMT_BGR555,
 466         PIX_FMT_NONE
 467     };
 468     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 469     return 0;
 470 }
 471
 472 static int rgbtest_config_props(AVFilterLink *outlink)
 473 {
 474     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 475
 476     switch (outlink->format) {
 477     case PIX_FMT_ARGB:  test->rgba_map[A] = 0; test->rgba_map[R] = 1; test->rgba_map[G] = 2; test->rgba_map[B] = 3; break;
 478     case PIX_FMT_ABGR:  test->rgba_map[A] = 0; test->rgba_map[B] = 1; test->rgba_map[G] = 2; test->rgba_map[R] = 3; break;
 479     case PIX_FMT_RGBA:
 480     case PIX_FMT_RGB24: test->rgba_map[R] = 0; test->rgba_map[G] = 1; test->rgba_map[B] = 2; test->rgba_map[A] = 3; break;
 481     case PIX_FMT_BGRA:
 482     case PIX_FMT_BGR24: test->rgba_map[B] = 0; test->rgba_map[G] = 1; test->rgba_map[R] = 2; test->rgba_map[A] = 3; break;
 483     }
 484
 485     return config_props(outlink);
 486 }
 487
 488 AVFilter avfilter_vsrc_rgbtestsrc = {
 489     .name          = "rgbtestsrc",
 490     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate RGB test pattern."),
 491     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
 492     .init          = rgbtest_init,
 493
 494     .query_formats = rgbtest_query_formats,
 495
 496     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 497
 498     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
 499                                           .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 500                                           .request_frame = request_frame,
 501                                           .config_props  = rgbtest_config_props, },
 502                                         { .name = NULL }},
 503 };
 504
 505 #endif /* CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER */