lavfi/mptestsrc: use AV_OPT_TYPE_DURATION
[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     unsigned int frame_nb;
56     AVRational frame_rate;
57     int64_t pts, max_pts, duration;
58     int hsub, vsub;
59     char *size;
60     enum test_type test;
61 } MPTestContext;
62
63 #define OFFSET(x) offsetof(MPTestContext, x)
64 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
65 static const AVOption mptestsrc_options[]= {
66     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },
67     { "r",        "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },
68     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
69     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
70
71     { "test", "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
72     { "t",    "set test to perform", OFFSET(test),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=TEST_ALL}, 0, INT_MAX, FLAGS, "test" },
73         { "dc_luma",     "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_LUMA},     INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
74         { "dc_chroma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_DC_CHROMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
75         { "freq_luma",   "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_LUMA},   INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
76         { "freq_chroma", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_FREQ_CHROMA}, INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
77         { "amp_luma",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_LUMA},    INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
78         { "amp_chroma",  "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_AMP_CHROMA},  INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
79         { "cbp",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_CBP},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
80         { "mv",          "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_MV},          INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
81         { "ring1",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING1},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
82         { "ring2",       "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_RING2},       INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
83         { "all",         "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=TEST_ALL},         INT_MIN, INT_MAX, FLAGS, "test" },
84     { NULL },
85 };
86
87 AVFILTER_DEFINE_CLASS(mptestsrc);
88
89 static double c[64];
90
91 static void init_idct(void)
92 {
93     int i, j;
94
95     for (i = 0; i < 8; i++) {
96         double s = i == 0 ? sqrt(0.125) : 0.5;
97
98         for (j = 0; j < 8; j++)
99             c[i*8+j] = s*cos((M_PI/8.0)*i*(j+0.5));
100     }
101 }
102
103 static void idct(uint8_t *dst, int dst_linesize, int src[64])
104 {
105     int i, j, k;
106     double tmp[64];
107
108     for (i = 0; i < 8; i++) {
109         for (j = 0; j < 8; j++) {
110             double sum = 0.0;
111
112             for (k = 0; k < 8; k++)
113                 sum += c[k*8+j] * src[8*i+k];
114
115             tmp[8*i+j] = sum;
116         }
117     }
118
119     for (j = 0; j < 8; j++) {
120         for (i = 0; i < 8; i++) {
121             double sum = 0.0;
122
123             for (k = 0; k < 8; k++)
124                 sum += c[k*8+i]*tmp[8*k+j];
125
126             dst[dst_linesize*i + j] = av_clip((int)floor(sum+0.5), 0, 255);
127         }
128     }
129 }
130
131 static void draw_dc(uint8_t *dst, int dst_linesize, int color, int w, int h)
132 {
133     int x, y;
134
135     for (y = 0; y < h; y++)
136         for (x = 0; x < w; x++)
137             dst[x + y*dst_linesize] = color;
138 }
139
140 static void draw_basis(uint8_t *dst, int dst_linesize, int amp, int freq, int dc)
141 {
142     int src[64];
143
144     memset(src, 0, 64*sizeof(int));
145     src[0] = dc;
146     if (amp)
147         src[freq] = amp;
148     idct(dst, dst_linesize, src);
149 }
150
151 static void draw_cbp(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int cbp, int amp, int dc)
152 {
153     if (cbp&1)  draw_basis(dst[0]                    , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
154     if (cbp&2)  draw_basis(dst[0]+8                  , dst_linesize[0], amp, 1, dc);
155     if (cbp&4)  draw_basis(dst[0]+  8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
156     if (cbp&8)  draw_basis(dst[0]+8+8*dst_linesize[0], dst_linesize[0], amp, 1, dc);
157     if (cbp&16) draw_basis(dst[1]                    , dst_linesize[1], amp, 1, dc);
158     if (cbp&32) draw_basis(dst[2]                    , dst_linesize[2], amp, 1, dc);
159 }
160
161 static void dc_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int w, int h, int off)
162 {
163     const int step = FFMAX(256/(w*h/256), 1);
164     int x, y, color = off;
165
166     for (y = 0; y < h; y += 16) {
167         for (x = 0; x < w; x += 16) {
168             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, color, 8, 8);
169             color += step;
170         }
171     }
172 }
173
174 static void freq_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
175 {
176     int x, y, freq = 0;
177
178     for (y = 0; y < 8*16; y += 16) {
179         for (x = 0; x < 8*16; x += 16) {
180             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*(96+off), freq, 128*8);
181             freq++;
182         }
183     }
184 }
185
186 static void amp_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
187 {
188     int x, y, amp = off;
189
190     for (y = 0; y < 16*16; y += 16) {
191         for (x = 0; x < 16*16; x += 16) {
192             draw_basis(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, 4*amp, 1, 128*8);
193             amp++;
194         }
195     }
196 }
197
198 static void cbp_test(uint8_t *dst[3], int dst_linesize[3], int off)
199 {
200     int x, y, cbp = 0;
201
202     for (y = 0; y < 16*8; y += 16) {
203         for (x = 0; x < 16*8; x += 16) {
204             uint8_t *dst1[3];
205             dst1[0] = dst[0] + x*2 + y*2*dst_linesize[0];
206             dst1[1] = dst[1] + x   + y*  dst_linesize[1];
207             dst1[2] = dst[2] + x   + y*  dst_linesize[2];
208
209             draw_cbp(dst1, dst_linesize, cbp, (64+off)*4, 128*8);
210             cbp++;
211         }
212     }
213 }
214
215 static void mv_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
216 {
217     int x, y;
218
219     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
220         if (y&16)
221             continue;
222         for (x = 0; x < 16*16; x++)
223             dst[x + y*dst_linesize] = x + off*8/(y/32+1);
224     }
225 }
226
227 static void ring1_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
228 {
229     int x, y, color = 0;
230
231     for (y = off; y < 16*16; y += 16) {
232         for (x = off; x < 16*16; x += 16) {
233             draw_dc(dst + x + y*dst_linesize, dst_linesize, ((x+y)&16) ? color : -color, 16, 16);
234             color++;
235         }
236     }
237 }
238
239 static void ring2_test(uint8_t *dst, int dst_linesize, int off)
240 {
241     int x, y;
242
243     for (y = 0; y < 16*16; y++) {
244         for (x = 0; x < 16*16; x++) {
245             double d = sqrt((x-8*16)*(x-8*16) + (y-8*16)*(y-8*16));
246             double r = d/20 - (int)(d/20);
247             if (r < off/30.0) {
248                 dst[x + y*dst_linesize]     = 255;
249                 dst[x + y*dst_linesize+256] = 0;
250             } else {
251                 dst[x + y*dst_linesize]     = x;
252                 dst[x + y*dst_linesize+256] = x;
253             }
254         }
255     }
256 }
257
258 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
259 {
260     MPTestContext *test = ctx->priv;
261
262     test->max_pts = test->duration >= 0 ?
263         av_rescale_q(test->duration, AV_TIME_BASE_Q, av_inv_q(test->frame_rate)) : -1;
264     test->frame_nb = 0;
265     test->pts = 0;
266
267     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "rate:%d/%d duration:%f\n",
268            test->frame_rate.num, test->frame_rate.den,
269            test->duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(av_inv_q(test->frame_rate)));
270     init_idct();
271
272     return 0;
273 }
274
275 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
276 {
277     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
278     MPTestContext *test = ctx->priv;
279     const AVPixFmtDescriptor *pix_desc = av_pix_fmt_desc_get(outlink->format);
280
281     test->hsub = pix_desc->log2_chroma_w;
282     test->vsub = pix_desc->log2_chroma_h;
283
284     outlink->w = WIDTH;
285     outlink->h = HEIGHT;
286     outlink->time_base = av_inv_q(test->frame_rate);
287
288     return 0;
289 }
290
291 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
292 {
293     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
294         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE
295     };
296
297     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
298     return 0;
299 }
300
301 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
302 {
303     MPTestContext *test = outlink->src->priv;
304     AVFrame *picref;
305     int w = WIDTH, h = HEIGHT, ch = h>>test->vsub;
306     unsigned int frame = test->frame_nb;
307     enum test_type tt = test->test;
308
309     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
310         return AVERROR_EOF;
311     picref = ff_get_video_buffer(outlink, w, h);
312     if (!picref)
313         return AVERROR(ENOMEM);
314     picref->pts = test->pts++;
315
316     // clean image
317     memset(picref->data[0], 0,   picref->linesize[0] * h);
318     memset(picref->data[1], 128, picref->linesize[1] * ch);
319     memset(picref->data[2], 128, picref->linesize[2] * ch);
320
321     if (tt == TEST_ALL && frame%30) /* draw a black frame at the beginning of each test */
322         tt = (frame/30)%(TEST_NB-1);
323
324     switch (tt) {
325     case TEST_DC_LUMA:       dc_test(picref->data[0], picref->linesize[0], 256, 256, frame%30); break;
326     case TEST_DC_CHROMA:     dc_test(picref->data[1], picref->linesize[1], 256, 256, frame%30); break;
327     case TEST_FREQ_LUMA:   freq_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
328     case TEST_FREQ_CHROMA: freq_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
329     case TEST_AMP_LUMA:     amp_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
330     case TEST_AMP_CHROMA:   amp_test(picref->data[1], picref->linesize[1], frame%30); break;
331     case TEST_CBP:          cbp_test(picref->data   , picref->linesize   , frame%30); break;
332     case TEST_MV:            mv_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
333     case TEST_RING1:      ring1_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
334     case TEST_RING2:      ring2_test(picref->data[0], picref->linesize[0], frame%30); break;
335     }
336
337     test->frame_nb++;
338     return ff_filter_frame(outlink, picref);
339 }
340
341 static const AVFilterPad mptestsrc_outputs[] = {
342     {
343         .name          = "default",
344         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
345         .request_frame = request_frame,
346         .config_props  = config_props,
347     },
348     { NULL }
349 };
350
351 AVFilter avfilter_vsrc_mptestsrc = {
352     .name      = "mptestsrc",
353     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate various test pattern."),
354     .priv_size = sizeof(MPTestContext),
355     .init      = init,
356
357     .query_formats   = query_formats,
358
359     .inputs         = NULL,
360     .outputs        = mptestsrc_outputs,
361     .priv_class     = &mptestsrc_class,
362 };