cmdutils: fix new API break the "ffmpeg -muxers/demuxers"
[ffmpeg.git] / libavfilter / vsrc_mptestsrc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (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
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
17  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
18  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * MP test source, ported from MPlayer libmpcodecs/vf_test.c
24  */
25
26 #include "libavutil/avstring.h"
27 #include "libavutil/opt.h"
28 #include "libavutil/parseutils.h"
29 #include "libavutil/pixdesc.h"
30 #include "avfilter.h"
31 #include "internal.h"
32 #include "formats.h"
33 #include "video.h"
34
35 #define WIDTH 512
36 #define HEIGHT 512
37
38 enum test_type {
39     TEST_DC_LUMA,
40     TEST_DC_CHROMA,
41     TEST_FREQ_LUMA,
42     TEST_FREQ_CHROMA,
43     TEST_AMP_LUMA,
44     TEST_AMP_CHROMA,
45     TEST_CBP,
46     TEST_MV,
47     TEST_RING1,
48     TEST_RING2,
49     TEST_ALL,
50     TEST_NB
51 };
52
53 typedef struct MPTestContext {
54     const AVClass *class;
55     AVRational frame_rate;
56     int64_t pts, max_pts, duration;
57     int hsub, vsub;
58     int test;           ///< test_type
59 } MPTestContext;
60
61 #define OFFSET(x) offsetof(MPTestContext, x)
62 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
63 static const AVOption mptestsrc_options[]= {
64     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
65     { "r",        "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
66     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
67     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
68
69     { "test", "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
70     { "t",    "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
71         { "dc_luma",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_LUMA},     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
72         { "dc_chroma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_CHROMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
73         { "freq_luma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_LUMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
74         { "freq_chroma", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_CHROMA}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
75         { "amp_luma",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_LUMA},    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
76         { "amp_chroma",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_CHROMA},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
77         { "cbp",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_CBP},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
78         { "mv",          "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_MV},          INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
79         { "ring1",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING1},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
80         { "ring2",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING2},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
81         { "all",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_ALL},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
82     { NULL }
83 };
84
85 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mptestsrc);
86
87 static double c[64];
88
89 static void init_idct(void)
90 {
91     int i, j;
92
93     for (i = 0; i < 8; i++) {
94         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
95
96         for (j = 0; j < 8; j++)
97             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
98     }
99 }
100
101 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
102 {
103     int i, j, k;
104     double tmp[64];
105
106     for (i = 0; i < 8; i++) {
107         for (j = 0; j < 8; j++) {
108             double sum = 0.0;
109
110             for (k = 0; k < 8; k++)
111                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
112
113             tmp[8*i+j] = sum;
114         }
115     }
116
117     for (j = 0; j < 8; j++) {
118         for (i = 0; i < 8; i++) {
119             double sum = 0.0;
120
121             for (k = 0; k < 8; k++)
122                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
123
124             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip_uint8(lrint(sum));
125         }
126     }
127 }
128
129 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
130 {
131     int x, y;
132
133     for (y = 0; y < h; y++)
134         for (x = 0; x < w; x++)
135             dst[x + y*dst_linesize] = color;
136 }
137
138 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
139 {
140     int src[64];
141
142     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
143     src[0] = dc;
144     if (amp)
145         src[freq] = amp;
146     idct(dst, dst_linesize, src);
147 }
148
149 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
150 {
151     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
152     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
153     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
154     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
155     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
156     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
157 }
158
159 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
160 {
161     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
162     int x, y, color = off;
163
164     for (y = 0; y < h; y += 16) {
165         for (x = 0; x < w; x += 16) {
166             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
167             color += step;
168         }
169     }
170 }
171
172 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
173 {
174     int x, y, freq = 0;
175
176     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
177         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
178             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
179             freq++;
180         }
181     }
182 }
183
184 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
185 {
186     int x, y, amp = off;
187
188     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
189         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
190             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
191             amp++;
192         }
193     }
194 }
195
196 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
197 {
198     int x, y, cbp = 0;
199
200     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
201         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
202             uint8_t *dst1[3];
203             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
204             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
205             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
206
207             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
208             cbp++;
209         }
210     }
211 }
212
213 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
214 {
215     int x, y;
216
217     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
218         if (y&16)
219             continue;
220         for (x = 0; x < 16*16; x++)
221             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
222     }
223 }
224
225 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
226 {
227     int x, y, color = 0;
228
229     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
230         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
231             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
232             color++;
233         }
234     }
235 }
236
237 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
238 {
239     int x, y;
240
241     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
242         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
243             double d = hypot(x-8*16, y-8*16);
244             double r = d/20 - (int)(d/20);
245             if (r < off/30.0) {
246                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
247                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
248             } else {
249                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
250                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
251             }
252         }
253     }
254 }
255
256 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
257 {
258     MPTestContext *test = ctx->priv;
259
260     test->max_pts = test->duration >= 0 ?
261         av_rescale_q(test->duration, AV_TIME_BASE_Q, av_inv_q(test->frame_rate)) : -1;
262     test->pts = 0;
263
264     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "rate:%d/%d duration:%f\n",
265            test->frame_rate.num, test->frame_rate.den,
266            test->duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(av_inv_q(test->frame_rate)));
267     init_idct();
268
269     return 0;
270 }
271
272 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
273 {
274     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
275     MPTestContext *test = ctx->priv;
276     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
277
278     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
279     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
280
281     outlink->w = WIDTH;
282     outlink->h = HEIGHT;
283     outlink->time_base = av_inv_q(test->frame_rate);
284
285     return 0;
286 }
287
288 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
289 {
290     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
291         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE
292     };
293
294     AVFilterFormats *fmts_list = ff_make_format_list(pix_fmts);
295     if (!fmts_list)
296         return AVERROR(ENOMEM);
297     return ff_set_common_formats(ctx, fmts_list);
298 }
299
300 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
301 {
302     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
303     AVFrame *picref;
304     int w = WIDTH, h = HEIGHT,
305         cw = AV_CEIL_RSHIFT(w, test->hsub), ch = AV_CEIL_RSHIFT(h, test->vsub);
306     unsigned int frame = outlink->frame_count_in;
307     enum test_type tt = test->test;
308     int i;
309
310     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
311         return AVERROR_EOF;
312     picref = ff_get_video_buffer(outlink, w, h);
313     if (!picref)
314         return AVERROR(ENOMEM);
315     picref->pts = test->pts++;
316
317     // clean image
318     for (i = 0; i < h; i++)
319         memset(picref->data[0] + i*picref->linesize[0], 0, w);
320     for (i = 0; i < ch; i++) {
321         memset(picref->data[1] + i*picref->linesize[1], 128, cw);
322         memset(picref->data[2] + i*picref->linesize[2], 128, cw);
323     }
324
325     if (tt == TEST_ALL && frame%30) /* draw a black frame at the beginning of each test */
326         tt = (frame/30)%(TEST_NB-1);
327
328     switch (tt) {
329     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, frame%30); break;
330     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, frame%30); break;
331     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
332     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
333     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
334     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
335     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , frame%30); break;
336     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
337     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
338     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
339     }
340
341     return ff_filter_frame(outlink, picref);
342 }
343
344 static const AVFilterPad mptestsrc_outputs[] = {
345     {
346         .name          = "default",
347         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
348         .request_frame = request_frame,
349         .config_props  = config_props,
350     },
351     { NULL }
352 };
353
354 AVFilter ff_vsrc_mptestsrc = {
355     .name          = "mptestsrc",
356     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
357     .priv_size     = sizeof(MPTestContext),
358     .priv_class    = &mptestsrc_class,
359     .init          = init,
360     .query_formats = query_formats,
361     .inputs        = NULL,
362     .outputs       = mptestsrc_outputs,
363 };