AVOptions: rename remaining FF_OPT_TYPE_* to AV_OPT_TYPE_*.
[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
32 #define WIDTH 512
33 #define HEIGHT 512
34
35 enum test_type {
36     TEST_DC_LUMA,
37     TEST_DC_CHROMA,
38     TEST_FREQ_LUMA,
39     TEST_FREQ_CHROMA,
40     TEST_AMP_LUMA,
41     TEST_AMP_CHROMA,
42     TEST_CBP,
43     TEST_MV,
44     TEST_RING1,
45     TEST_RING2,
46     TEST_ALL,
47     TEST_NB
48 };
49
50 typedef struct MPTestContext {
51     const AVClass *class;
52     unsigned int frame_nb;
53     AVRational time_base;
54     int64_t pts, max_pts;
55     int hsub, vsub;
56     char *size, *rate, *duration;
57     enum test_type test;
58 } MPTestContext;
59
60 #define OFFSET(x) offsetof(MPTestContext, x)
61
62 static const AVOption mptestsrc_options[]= {
63     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
64     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
65     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},      0, 0 },
66     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},      0, 0 },
67
68     { "test", "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.dbl=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, 0, "test" },
69     { "t",    "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.dbl=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, 0, "test" },
70     { "dc_luma",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_DC_LUMA},     INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
71     { "dc_chroma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_DC_CHROMA},   INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
72     { "freq_luma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_FREQ_LUMA},   INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
73     { "freq_chroma", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_FREQ_CHROMA}, INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
74     { "amp_luma",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_AMP_LUMA},    INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
75     { "amp_chroma",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_AMP_CHROMA},  INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
76     { "cbp",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_CBP},         INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
77     { "mv",          "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_MV},          INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
78     { "ring1",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_RING1},       INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
79     { "ring2",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_RING2},       INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
80     { "all",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.dbl=TEST_ALL},         INT_MIN, INT_MAX, 0, "test" },
81
82     { NULL },
83 };
84
85 static const char *mptestsrc_get_name(void *ctx)
86 {
87     return "mptestsrc";
88 }
89
90 static const AVClass mptestsrc_class = {
91     "MPTestContext",
92     mptestsrc_get_name,
93     mptestsrc_options
94 };
95
96 static double c[64];
97
98 static void init_idct(void)
99 {
100     int i, j;
101
102     for (i = 0; i < 8; i++) {
103         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
104
105         for (j = 0; j < 8; j++)
106             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
107     }
108 }
109
110 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
111 {
112     int i, j, k;
113     double tmp[64];
114
115     for (i = 0; i < 8; i++) {
116         for (j = 0; j < 8; j++) {
117             double sum = 0.0;
118
119             for (k = 0; k < 8; k++)
120                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
121
122             tmp[8*i+j] = sum;
123         }
124     }
125
126     for (j = 0; j < 8; j++) {
127         for (i = 0; i < 8; i++) {
128             double sum = 0.0;
129
130             for (k = 0; k < 8; k++)
131                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
132
133             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip((int)floor(sum+0.5), 0, 255);
134         }
135     }
136 }
137
138 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
139 {
140     int x, y;
141
142     for (y = 0; y < h; y++)
143         for (x = 0; x < w; x++)
144             dst[x + y*dst_linesize] = color;
145 }
146
147 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
148 {
149     int src[64];
150
151     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
152     src[0] = dc;
153     if (amp)
154         src[freq] = amp;
155     idct(dst, dst_linesize, src);
156 }
157
158 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
159 {
160     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
161     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
162     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
163     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
164     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
165     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
166 }
167
168 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
169 {
170     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
171     int x, y, color = off;
172
173     for (y = 0; y < h; y += 16) {
174         for (x = 0; x < w; x += 16) {
175             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
176             color += step;
177         }
178     }
179 }
180
181 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
182 {
183     int x, y, freq = 0;
184
185     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
186         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
187             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
188             freq++;
189         }
190     }
191 }
192
193 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
194 {
195     int x, y, amp = off;
196
197     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
198         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
199             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
200             amp++;
201         }
202     }
203 }
204
205 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
206 {
207     int x, y, cbp = 0;
208
209     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
210         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
211             uint8_t *dst1[3];
212             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
213             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
214             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
215
216             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
217             cbp++;
218         }
219     }
220 }
221
222 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
223 {
224     int x, y;
225
226     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
227         if (y&16)
228             continue;
229         for (x = 0; x < 16*16; x++)
230             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
231     }
232 }
233
234 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
235 {
236     int x, y, color = 0;
237
238     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
239         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
240             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
241             color++;
242         }
243     }
244 }
245
246 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
247 {
248     int x, y;
249
250     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
251         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
252             double d = sqrt((x-8*16)*(x-8*16) + (y-8*16)*(y-8*16));
253             double r = d/20 - (int)(d/20);
254             if (r < off/30.0) {
255                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
256                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
257             } else {
258                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
259                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
260             }
261         }
262     }
263 }
264
265 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
266 {
267     MPTestContext *test = ctx->priv;
268     AVRational frame_rate_q;
269     int64_t duration = -1;
270     int ret;
271
272     test->class = &mptestsrc_class;
273     av_opt_set_defaults(test);
274
275     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
276         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
277         return ret;
278     }
279
280     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
281         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
282         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
283         return ret;
284     }
285
286     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
287         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
288         return ret;
289     }
290
291     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
292     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
293     test->max_pts = duration >= 0 ?
294         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
295     test->frame_nb = 0;
296     test->pts = 0;
297
298     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "rate:%d/%d duration:%f\n",
299            frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
300            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base));
301     init_idct();
302
303     return 0;
304 }
305
306 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
307 {
308     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
309     MPTestContext *test = ctx->priv;
310     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = &av_pix_fmt_descriptors[outlink->format];
311
312     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
313     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
314
315     outlink->w = WIDTH;
316     outlink->h = HEIGHT;
317     outlink->time_base = test->time_base;
318
319     return 0;
320 }
321
322 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
323 {
324     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
325         PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE
326     };
327
328     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
329     return 0;
330 }
331
332 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
333 {
334     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
335     AVFilterBufferRef *picref;
336     int w = WIDTH, h = HEIGHT, ch = h>>test->vsub;
337     unsigned int frame = test->frame_nb;
338     enum test_type tt = test->test;
339
340     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
341         return AVERROR_EOF;
342     picref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, w, h);
343     picref->pts = test->pts++;
344
345     // clean image
346     memset(picref->data[0], 0,   picref->linesize[0] * h);
347     memset(picref->data[1], 128, picref->linesize[1] * ch);
348     memset(picref->data[2], 128, picref->linesize[2] * ch);
349
350     if (tt == TEST_ALL && frame%30) /* draw a black frame at the beginning of each test */
351         tt = (frame/30)%(TEST_NB-1);
352
353     switch (tt) {
354     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, frame%30); break;
355     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, frame%30); break;
356     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
357     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
358     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
359     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
360     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , frame%30); break;
361     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
362     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
363     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
364     }
365
366     test->frame_nb++;
367
368     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
369     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
370     avfilter_end_frame(outlink);
371     avfilter_unref_buffer(picref);
372
373     return 0;
374 }
375
376 AVFilter avfilter_vsrc_mptestsrc = {
377     .name      = "mptestsrc",
378     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
379     .priv_size = sizeof(MPTestContext),
380     .init      = init,
381
382     .query_formats   = query_formats,
383
384     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
385
386     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
387                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
388                                     .config_props = config_props,
389                                     .request_frame = request_frame,
390                                     .config_props  = config_props, },
391                                   { .name = NULL }},
392 };