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  * Based on the test pattern generator demuxer by Nicolas George:
  25  * http://lists.mplayerhq.hu/pipermail/ffmpeg-devel/2007-October/037845.html
  26  */
  27
  28 #include <float.h>
  29
  30 #include "libavutil/mathematics.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "libavutil/parseutils.h"
  33 #include "avfilter.h"
  34
  35 typedef struct {
  36     const AVClass *class;
  37     int h, w;
  38     unsigned int nb_frame;
  39     AVRational time_base;
  40     int64_t pts, max_pts;
  41     char *size;                 ///< video frame size
  42     char *rate;                 ///< video frame rate
  43     char *duration;             ///< total duration of the generated video
  44     AVRational sar;             ///< sample aspect ratio
  45
  46     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref);
  47 } TestSourceContext;
  48
  49 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
  50
  51 static const AVOption testsrc_options[] = {
  52     { "size",     "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
  53     { "s",        "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
  54     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
  55     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
  56     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},    },
  57     { "sar",      "set video sample aspect ratio", OFFSET(sar), FF_OPT_TYPE_RATIONAL, {1},  0, INT_MAX },
  58     { NULL },
  59 };
  60
  61 static av_cold int init_common(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
  62 {
  63     TestSourceContext *test = ctx->priv;
  64     AVRational frame_rate_q;
  65     int64_t duration = -1;
  66     int ret = 0;
  67
  68     av_opt_set_defaults(test);
  69
  70     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
  71         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
  72         return ret;
  73     }
  74
  75     if ((ret = av_parse_video_size(&test->w, &test->h, test->size)) < 0) {
  76         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: '%s'\n", test->size);
  77         return ret;
  78     }
  79
  80     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
  81         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
  82         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
  83         return ret;
  84     }
  85
  86     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
  87         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
  88         return ret;
  89     }
  90
  91     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
  92     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
  93     test->max_pts = duration >= 0 ?
  94         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
  95     test->nb_frame = 0;
  96     test->pts = 0;
  97
  98     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f sar:%d/%d\n",
  99            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
 100            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base),
 101            test->sar.num, test->sar.den);
 102     return 0;
 103 }
 104
 105 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 106 {
 107     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 108
 109     outlink->w = test->w;
 110     outlink->h = test->h;
 111     outlink->sample_aspect_ratio = test->sar;
 112     outlink->time_base = test->time_base;
 113
 114     return 0;
 115 }
 116
 117 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 118 {
 119     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
 120     AVFilterBufferRef *picref;
 121
 122     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
 123         return AVERROR_EOF;
 124     picref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE,
 125                                        test->w, test->h);
 126     picref->pts = test->pts++;
 127     picref->pos = -1;
 128     picref->video->key_frame = 1;
 129     picref->video->interlaced = 0;
 130     picref->video->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 131     picref->video->pixel_aspect = test->sar;
 132     test->nb_frame++;
 133     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
 134
 135     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
 136     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
 137     avfilter_end_frame(outlink);
 138     avfilter_unref_buffer(picref);
 139
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 static const char *testsrc_get_name(void *ctx)
 144 {
 145     return "testsrc";
 146 }
 147
 148 static const AVClass testsrc_class = {
 149     .class_name = "TestSourceContext",
 150     .item_name  = testsrc_get_name,
 151     .option     = 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_common(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_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 };