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 FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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.mplayerhq.hu/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/opt.h"
  36 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  37 #include "libavutil/parseutils.h"
  38 #include "avfilter.h"
  39
  40 typedef struct {
  41     const AVClass *class;
  42     int h, w;
  43     unsigned int nb_frame;
  44     AVRational time_base;
  45     int64_t pts, max_pts;
  46     char *size;                 ///< video frame size
  47     char *rate;                 ///< video frame rate
  48     char *duration;             ///< total duration of the generated video
  49     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref);
  50
  51     /* only used by rgbtest */
  52     int rgba_map[4];
  53 } TestSourceContext;
  54
  55 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
  56
  57 static const AVOption testsrc_options[]= {
  58     { "size",     "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}, 0, 0 },
  59     { "s",        "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}, 0, 0 },
  60     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
  61     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
  62     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},      0, 0 },
  63     { NULL },
  64 };
  65
  66 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
  67 {
  68     TestSourceContext *test = ctx->priv;
  69     AVRational frame_rate_q;
  70     int64_t duration = -1;
  71     int ret = 0;
  72
  73     av_opt_set_defaults2(test, 0, 0);
  74
  75     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
  76         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
  77         return ret;
  78     }
  79
  80     if ((ret = av_parse_video_size(&test->w, &test->h, test->size)) < 0) {
  81         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: '%s'\n", test->size);
  82         return ret;
  83     }
  84
  85     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
  86         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
  87         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
  88         return ret;
  89     }
  90
  91     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
  92         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
  93         return ret;
  94     }
  95
  96     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
  97     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
  98     test->max_pts = duration >= 0 ?
  99         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
 100     test->nb_frame = 0;
 101     test->pts = 0;
 102
 103     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f\n",
 104            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 105            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base));
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 110 {
 111     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 112
 113     outlink->w = test->w;
 114     outlink->h = test->h;
 115     outlink->time_base = test->time_base;
 116
 117     return 0;
 118 }
 119
 120 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 121 {
 122     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 123     AVFilterBufferRef *picref;
 124
 125     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 126         return AVERROR_EOF;
 127     picref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE,
 128                                        test->w, test->h);
 129     picref->pts = test->pts++;
 130     test->nb_frame++;
 131     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
 132
 133     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 134     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 135     avfilter_end_frame(outlink);
 136     avfilter_unref_buffer(picref);
 137
 138     return 0;
 139 }
 140
 141 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
 142
 143 static const char *testsrc_get_name(void *ctx)
 144 {
 145     return "testsrc";
 146 }
 147
 148 static const AVClass testsrc_class = {
 149     "TestSourceContext",
 150     testsrc_get_name,
 151     testsrc_options
 152 };
 153
 154 /**
 155  * Fill a rectangle with value val.
 156  *
 157  * @param val the RGB value to set
 158  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
 159  * @param dst_linesize linesize of destination
 160  * @param segment_width width of the segment
 161  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
 162  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
 163  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
 164  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
 165  */
 166 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, unsigned segment_width,
 167                            unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h)
 168 {
 169     int i;
 170     int step = 3;
 171
 172     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
 173     w *= segment_width * step;
 174     h *= segment_width;
 175     for (i = 0; i < h; i++) {
 176         memset(dst, val, w);
 177         dst += dst_linesize;
 178     }
 179 }
 180
 181 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, unsigned dst_linesize,
 182                        unsigned segment_width)
 183 {
 184 #define TOP_HBAR        1
 185 #define MID_HBAR        2
 186 #define BOT_HBAR        4
 187 #define LEFT_TOP_VBAR   8
 188 #define LEFT_BOT_VBAR  16
 189 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
 190 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
 191     struct {
 192         int x, y, w, h;
 193     } segments[] = {
 194         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
 195         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
 196         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
 197         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
 198         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
 199         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
 200         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
 201     };
 202     static const unsigned char masks[10] = {
 203         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 204         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 205         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
 206         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 207         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 208         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
 209         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
 210         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 211         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 212         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
 213     };
 214     unsigned mask = masks[digit];
 215     int i;
 216
 217     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
 218     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
 219         if (mask & (1<<i))
 220             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
 221                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
 222 }
 223
 224 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
 225
 226 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
 227 {
 228     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 229     uint8_t *p, *p0;
 230     int x, y;
 231     int color, color_rest;
 232     int icolor;
 233     int radius;
 234     int quad0, quad;
 235     int dquad_x, dquad_y;
 236     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
 237     int seg_size;
 238     int second;
 239     int i;
 240     uint8_t *data = picref->data[0];
 241     int width  = picref->video->w;
 242     int height = picref->video->h;
 243
 244     /* draw colored bars and circle */
 245     radius = (width + height) / 4;
 246     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
 247     dquad_y = 1 - height;
 248     p0 = data;
 249     for (y = 0; y < height; y++) {
 250         p = p0;
 251         color = 0;
 252         color_rest = 0;
 253         quad = quad0;
 254         dquad_x = 1 - width;
 255         for (x = 0; x < width; x++) {
 256             icolor = color;
 257             if (quad < 0)
 258                 icolor ^= 7;
 259             quad += dquad_x;
 260             dquad_x += 2;
 261             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
 262             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
 263             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
 264             color_rest += 8;
 265             if (color_rest >= width) {
 266                 color_rest -= width;
 267                 color++;
 268             }
 269         }
 270         quad0 += dquad_y;
 271         dquad_y += 2;
 272         p0 += picref->linesize[0];
 273     }
 274
 275     /* draw sliding color line */
 276     p = data + picref->linesize[0] * height * 3/4;
 277     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
 278         GRADIENT_SIZE;
 279     rgrad = 0;
 280     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
 281     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
 282     for (x = 0; x < width; x++) {
 283         *(p++) =
 284             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
 285             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
 286             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
 287         *(p++) =
 288             grad >= 4 * 256 ? 0 :
 289             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
 290             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
 291         *(p++) =
 292             grad < 2 * 256 ? 0 :
 293             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
 294             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
 295         grad += dgrad;
 296         rgrad += drgrad;
 297         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
 298             grad++;
 299             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
 300         }
 301         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
 302             grad -= GRADIENT_SIZE;
 303     }
 304     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
 305         memcpy(p, p - picref->linesize[0], 3 * width);
 306         p += picref->linesize[0];
 307     }
 308
 309     /* draw digits */
 310     seg_size = width / 80;
 311     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
 312         second = test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den;
 313         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
 314         y = (height - seg_size * 13) / 2;
 315         p = data + (x*3 + y * picref->linesize[0]);
 316         for (i = 0; i < 8; i++) {
 317             p -= 3 * 8 * seg_size;
 318             draw_digit(second % 10, p, picref->linesize[0], seg_size);
 319             second /= 10;
 320             if (second == 0)
 321                 break;
 322         }
 323     }
 324 }
 325
 326 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 327 {
 328     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 329
 330     test->class = &testsrc_class;
 331     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
 332     return init(ctx, args, opaque);
 333 }
 334
 335 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 336 {
 337     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 338         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE
 339     };
 340     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 341     return 0;
 342 }
 343
 344 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
 345     .name      = "testsrc",
 346     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
 347     .priv_size = sizeof(TestSourceContext),
 348     .init      = test_init,
 349
 350     .query_formats   = test_query_formats,
 351
 352     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 353
 354     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
 355                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 356                                     .request_frame = request_frame,
 357                                     .config_props  = config_props, },
 358                                   { .name = NULL }},
 359 };
 360
 361 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */
 362
 363 #if CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER
 364
 365 static const char *rgbtestsrc_get_name(void *ctx)
 366 {
 367     return "rgbtestsrc";
 368 }
 369
 370 static const AVClass rgbtestsrc_class = {
 371     "RGBTestSourceContext",
 372     rgbtestsrc_get_name,
 373     testsrc_options
 374 };
 375
 376 #define R 0
 377 #define G 1
 378 #define B 2
 379 #define A 3
 380
 381 static void rgbtest_put_pixel(uint8_t *dst, int dst_linesize,
 382                               int x, int y, int r, int g, int b, enum PixelFormat fmt,
 383                               int rgba_map[4])
 384 {
 385     int32_t v;
 386     uint8_t *p;
 387
 388     switch (fmt) {
 389     case PIX_FMT_BGR444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (b >> 4); break;
 390     case PIX_FMT_RGB444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (r >> 4); break;
 391     case PIX_FMT_BGR555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3); break;
 392     case PIX_FMT_RGB555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (r>>3); break;
 393     case PIX_FMT_BGR565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3); break;
 394     case PIX_FMT_RGB565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (r>>3); break;
 395     case PIX_FMT_RGB24:
 396     case PIX_FMT_BGR24:
 397         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
 398         p = dst + 3*x + y*dst_linesize;
 399         AV_WL24(p, v);
 400         break;
 401     case PIX_FMT_RGBA:
 402     case PIX_FMT_BGRA:
 403     case PIX_FMT_ARGB:
 404     case PIX_FMT_ABGR:
 405         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
 406         p = dst + 4*x + y*dst_linesize;
 407         AV_WL32(p, v);
 408         break;
 409     }
 410 }
 411
 412 static void rgbtest_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
 413 {
 414     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 415     int x, y, w = picref->video->w, h = picref->video->h;
 416
 417     for (y = 0; y < h; y++) {
 418          for (x = 0; x < picref->video->w; x++) {
 419              int c = 256*x/w;
 420              int r = 0, g = 0, b = 0;
 421
 422              if      (3*y < h  ) r = c;
 423              else if (3*y < 2*h) g = c;
 424              else                b = c;
 425
 426              rgbtest_put_pixel(picref->data[0], picref->linesize[0], x, y, r, g, b,
 427                                ctx->outputs[0]->format, test->rgba_map);
 428          }
 429      }
 430 }
 431
 432 static av_cold int rgbtest_init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
 433 {
 434     TestSourceContext *test = ctx->priv;
 435
 436     test->class = &rgbtestsrc_class;
 437     test->fill_picture_fn = rgbtest_fill_picture;
 438     return init(ctx, args, opaque);
 439 }
 440
 441 static int rgbtest_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 442 {
 443     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
 444         PIX_FMT_RGBA, PIX_FMT_ARGB, PIX_FMT_BGRA, PIX_FMT_ABGR,
 445         PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24,
 446         PIX_FMT_RGB444, PIX_FMT_BGR444,
 447         PIX_FMT_RGB565, PIX_FMT_BGR565,
 448         PIX_FMT_RGB555, PIX_FMT_BGR555,
 449         PIX_FMT_NONE
 450     };
 451     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
 452     return 0;
 453 }
 454
 455 static int rgbtest_config_props(AVFilterLink *outlink)
 456 {
 457     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 458
 459     switch (outlink->format) {
 460     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;
 461     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;
 462     case PIX_FMT_RGBA:
 463     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;
 464     case PIX_FMT_BGRA:
 465     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;
 466     }
 467
 468     return config_props(outlink);
 469 }
 470
 471 AVFilter avfilter_vsrc_rgbtestsrc = {
 472     .name      = "rgbtestsrc",
 473     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate RGB test pattern."),
 474     .priv_size = sizeof(TestSourceContext),
 475     .init      = rgbtest_init,
 476
 477     .query_formats   = rgbtest_query_formats,
 478
 479     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
 480
 481     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
 482                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 483                                     .request_frame = request_frame,
 484                                     .config_props  = rgbtest_config_props, },
 485                                   { .name = NULL }},
 486 };
 487
 488 #endif /* CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER */