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/common.h"
  36 #include "libavutil/mathematics.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  39 #include "libavutil/parseutils.h"
  40 #include "avfilter.h"
  41 #include "formats.h"
  42 #include "internal.h"
  43 #include "video.h"
  44
  45 typedef struct {
  46     const AVClass *class;
  47     int h, w;
  48     unsigned int nb_frame;
  49     AVRational time_base;
  50     int64_t pts, max_pts;
  51     char *size;                 ///< video frame size
  52     char *rate;                 ///< video frame rate
  53     char *duration;             ///< total duration of the generated video
  54     AVRational sar;             ///< sample aspect ratio
  55
  56     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref);
  57
  58     /* only used by rgbtest */
  59     int rgba_map[4];
  60 } TestSourceContext;
  61
  62 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
  63
  64 static const AVOption testsrc_options[] = {
  65     { "size",     "set video size",     OFFSET(size),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
  66     { "s",        "set video size",     OFFSET(size),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
  67     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
  68     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
  69     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},    },
  70     { "sar",      "set video sample aspect ratio", OFFSET(sar), AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl = 1},  0, INT_MAX },
  71     { NULL },
  72 };
  73
  74 static av_cold int init_common(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  75 {
  76     TestSourceContext *test = ctx->priv;
  77     AVRational frame_rate_q;
  78     int64_t duration = -1;
  79     int ret = 0;
  80
  81     av_opt_set_defaults(test);
  82
  83     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
  84         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
  85         return ret;
  86     }
  87
  88     if ((ret = av_parse_video_size(&test->w, &test->h, test->size)) < 0) {
  89         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: '%s'\n", test->size);
  90         return ret;
  91     }
  92
  93     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
  94         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
  95         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
  96         return ret;
  97     }
  98
  99     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
 100         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
 101         return ret;
 102     }
 103
 104     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
 105     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
 106     test->max_pts = duration >= 0 ?
 107         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
 108     test->nb_frame = 0;
 109     test->pts = 0;
 110
 111     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f sar:%d/%d\n",
 112            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 113            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base),
 114            test->sar.num, test->sar.den);
 115     return 0;
 116 }
 117
 118 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 119 {
 120     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 121
 122     outlink->w = test->w;
 123     outlink->h = test->h;
 124     outlink->sample_aspect_ratio = test->sar;
 125     outlink->time_base = test->time_base;
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 131 {
 132     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 133     AVFilterBufferRef *picref;
 134     int ret;
 135
 136     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 137         return AVERROR_EOF;
 138     picref = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, test->w, test->h);
 139     if (!picref)
 140         return AVERROR(ENOMEM);
 141
 142     picref->pts = test->pts++;
 143     picref->pos = -1;
 144     picref->video->key_frame = 1;
 145     picref->video->interlaced = 0;
 146     picref->video->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 147     picref->video->pixel_aspect = test->sar;
 148     test->nb_frame++;
 149     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
 150
 151     if ((ret = ff_start_frame(outlink, picref)) < 0 ||
 152         (ret = ff_draw_slice(outlink, 0, test->h, 1)) < 0 ||
 153         (ret = ff_end_frame(outlink)) < 0)
 154         return ret;
 155
 156     return 0;
 157 }
 158
 159 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
 160
 161 static const char *testsrc_get_name(void *ctx)
 162 {
 163     return "testsrc";
 164 }
 165
 166 static const AVClass testsrc_class = {
 167     .class_name = "TestSourceContext",
 168     .item_name  = testsrc_get_name,
 169     .option     = testsrc_options,
 170 };
 171
 172 /**
 173  * Fill a rectangle with value val.
 174  *
 175  * @param val the RGB value to set
 176  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
 177  * @param dst_linesize linesize of destination
 178  * @param segment_width width of the segment
 179  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
 180  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
 181  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
 182  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
 183  */
 184 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, unsigned segment_width,
 185                            unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h)
 186 {
 187     int i;
 188     int step = 3;
 189
 190     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
 191     w *= segment_width * step;
 192     h *= segment_width;
 193     for (i = 0; i < h; i++) {
 194         memset(dst, val, w);
 195         dst += dst_linesize;
 196     }
 197 }
 198
 199 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, unsigned dst_linesize,
 200                        unsigned segment_width)
 201 {
 202 #define TOP_HBAR        1
 203 #define MID_HBAR        2
 204 #define BOT_HBAR        4
 205 #define LEFT_TOP_VBAR   8
 206 #define LEFT_BOT_VBAR  16
 207 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
 208 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
 209     struct {
 210         int x, y, w, h;
 211     } segments[] = {
 212         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
 213         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
 214         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
 215         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
 216         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
 217         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
 218         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
 219     };
 220     static const unsigned char masks[10] = {
 221         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 222         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 223         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
 224         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 225         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 226         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
 227         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
 228         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 229         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 230         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 231     };
 232     unsigned mask = masks[digit];
 233     int i;
 234
 235     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
 236     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
 237         if (mask & (1<<i))
 238             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
 239                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
 240 }
 241
 242 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
 243
 244 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
 245 {
 246     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 247     uint8_t *p, *p0;
 248     int x, y;
 249     int color, color_rest;
 250     int icolor;
 251     int radius;
 252     int quad0, quad;
 253     int dquad_x, dquad_y;
 254     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
 255     int seg_size;
 256     int second;
 257     int i;
 258     uint8_t *data = picref->data[0];
 259     int width  = picref->video->w;
 260     int height = picref->video->h;
 261
 262     /* draw colored bars and circle */
 263     radius = (width + height) / 4;
 264     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
 265     dquad_y = 1 - height;
 266     p0 = data;
 267     for (y = 0; y < height; y++) {
 268         p = p0;
 269         color = 0;
 270         color_rest = 0;
 271         quad = quad0;
 272         dquad_x = 1 - width;
 273         for (x = 0; x < width; x++) {
 274             icolor = color;
 275             if (quad < 0)
 276                 icolor ^= 7;
 277             quad += dquad_x;
 278             dquad_x += 2;
 279             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
 280             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
 281             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
 282             color_rest += 8;
 283             if (color_rest >= width) {
 284                 color_rest -= width;
 285                 color++;
 286             }
 287         }
 288         quad0 += dquad_y;
 289         dquad_y += 2;
 290         p0 += picref->linesize[0];
 291     }
 292
 293     /* draw sliding color line */
 294     p = data + picref->linesize[0] * height * 3/4;
 295     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
 296         GRADIENT_SIZE;
 297     rgrad = 0;
 298     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
 299     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
 300     for (x = 0; x < width; x++) {
 301         *(p++) =
 302             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
 303             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
 304             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
 305         *(p++) =
 306             grad >= 4 * 256 ? 0 :
 307             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
 308             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
 309         *(p++) =
 310             grad < 2 * 256 ? 0 :
 311             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
 312             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
 313         grad += dgrad;
 314         rgrad += drgrad;
 315         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
 316             grad++;
 317             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
 318         }
 319         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
 320             grad -= GRADIENT_SIZE;
 321     }
 322     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
 323         memcpy(p, p - picref->linesize[0], 3 * width);
 324         p += picref->linesize[0];
 325     }
 326
 327     /* draw digits */
 328     seg_size = width / 80;
 329     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
 330         second = test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den;
 331         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
 332         y = (height - seg_size * 13) / 2;
 333         p = data + (x*3 + y * picref->linesize[0]);
 334         for (i = 0; i < 8; i++) {
 335             p -= 3 * 8 * seg_size;
 336             draw_digit(second % 10, p, picref->linesize[0], seg_size);
 337             second /= 10;
 338             if (second == 0)
 339                 break;
 340         }
 341     }
 342 }
 343
 344 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 345 {
 346     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 347
 348     test->class = &testsrc_class;
 349     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
 350     return init_common(ctx, args);
 351 }
 352
 353 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 354 {
 355     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 356         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_NONE
 357     };
 358     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 359     return 0;
 360 }
 361
 362 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_testsrc_outputs[] = {
 363     {
 364         .name          = "default",
 365         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 366         .request_frame = request_frame,
 367         .config_props  = config_props,
 368     },
 369     { NULL }
 370 };
 371
 372 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
 373     .name          = "testsrc",
 374     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
 375     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
 376     .init          = test_init,
 377
 378     .query_formats = test_query_formats,
 379
 380     .inputs    = NULL,
 381
 382     .outputs   = avfilter_vsrc_testsrc_outputs,
 383 };
 384
 385 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */
 386
 387 #if CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER
 388
 389 static const char *rgbtestsrc_get_name(void *ctx)
 390 {
 391     return "rgbtestsrc";
 392 }
 393
 394 static const AVClass rgbtestsrc_class = {
 395     .class_name = "RGBTestSourceContext",
 396     .item_name  = rgbtestsrc_get_name,
 397     .option     = testsrc_options,
 398 };
 399
 400 #define R 0
 401 #define G 1
 402 #define B 2
 403 #define A 3
 404
 405 static void rgbtest_put_pixel(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 406                               int x, int y, int r, int g, int b, enum AVPixelFormat fmt,
 407                               int rgba_map[4])
 408 {
 409     int32_t v;
 410     uint8_t *p;
 411
 412     switch (fmt) {
 413     case AV_PIX_FMT_BGR444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (b >> 4); break;
 414     case AV_PIX_FMT_RGB444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (r >> 4); break;
 415     case AV_PIX_FMT_BGR555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3); break;
 416     case AV_PIX_FMT_RGB555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (r>>3); break;
 417     case AV_PIX_FMT_BGR565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3); break;
 418     case AV_PIX_FMT_RGB565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (r>>3); break;
 419     case AV_PIX_FMT_RGB24:
 420     case AV_PIX_FMT_BGR24:
 421         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
 422         p = dst + 3*x + y*dst_linesize;
 423         AV_WL24(p, v);
 424         break;
 425     case AV_PIX_FMT_RGBA:
 426     case AV_PIX_FMT_BGRA:
 427     case AV_PIX_FMT_ARGB:
 428     case AV_PIX_FMT_ABGR:
 429         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
 430         p = dst + 4*x + y*dst_linesize;
 431         AV_WL32(p, v);
 432         break;
 433     }
 434 }
 435
 436 static void rgbtest_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
 437 {
 438     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 439     int x, y, w = picref->video->w, h = picref->video->h;
 440
 441     for (y = 0; y < h; y++) {
 442          for (x = 0; x < picref->video->w; x++) {
 443              int c = 256*x/w;
 444              int r = 0, g = 0, b = 0;
 445
 446              if      (3*y < h  ) r = c;
 447              else if (3*y < 2*h) g = c;
 448              else                b = c;
 449
 450              rgbtest_put_pixel(picref->data[0], picref->linesize[0], x, y, r, g, b,
 451                                ctx->outputs[0]->format, test->rgba_map);
 452          }
 453      }
 454 }
 455
 456 static av_cold int rgbtest_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
 457 {
 458     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 459
 460     test->class = &rgbtestsrc_class;
 461     test->fill_picture_fn = rgbtest_fill_picture;
 462     return init_common(ctx, args);
 463 }
 464
 465 static int rgbtest_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 466 {
 467     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 468         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_BGRA, AV_PIX_FMT_ABGR,
 469         AV_PIX_FMT_BGR24, AV_PIX_FMT_RGB24,
 470         AV_PIX_FMT_RGB444, AV_PIX_FMT_BGR444,
 471         AV_PIX_FMT_RGB565, AV_PIX_FMT_BGR565,
 472         AV_PIX_FMT_RGB555, AV_PIX_FMT_BGR555,
 473         AV_PIX_FMT_NONE
 474     };
 475     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
 476     return 0;
 477 }
 478
 479 static int rgbtest_config_props(AVFilterLink *outlink)
 480 {
 481     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 482
 483     switch (outlink->format) {
 484     case AV_PIX_FMT_ARGB:  test->rgba_map[A] = 0; test->rgba_map[R] = 1; test->rgba_map[G] = 2; test->rgba_map[B] = 3; break;
 485     case AV_PIX_FMT_ABGR:  test->rgba_map[A] = 0; test->rgba_map[B] = 1; test->rgba_map[G] = 2; test->rgba_map[R] = 3; break;
 486     case AV_PIX_FMT_RGBA:
 487     case AV_PIX_FMT_RGB24: test->rgba_map[R] = 0; test->rgba_map[G] = 1; test->rgba_map[B] = 2; test->rgba_map[A] = 3; break;
 488     case AV_PIX_FMT_BGRA:
 489     case AV_PIX_FMT_BGR24: test->rgba_map[B] = 0; test->rgba_map[G] = 1; test->rgba_map[R] = 2; test->rgba_map[A] = 3; break;
 490     }
 491
 492     return config_props(outlink);
 493 }
 494
 495 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_rgbtestsrc_outputs[] = {
 496     {
 497         .name          = "default",
 498         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 499         .request_frame = request_frame,
 500         .config_props  = rgbtest_config_props,
 501     },
 502     { NULL }
 503 };
 504
 505 AVFilter avfilter_vsrc_rgbtestsrc = {
 506     .name          = "rgbtestsrc",
 507     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate RGB test pattern."),
 508     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
 509     .init          = rgbtest_init,
 510
 511     .query_formats = rgbtest_query_formats,
 512
 513     .inputs    = NULL,
 514
 515     .outputs   = avfilter_vsrc_rgbtestsrc_outputs,
 516 };
 517
 518 #endif /* CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER */