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