lavfi: check all ff_start_frame/draw_slice/end_frame calls for errors
[ffmpeg.git] / 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  * Misc test sources.
25  *
26  * testsrc is based on the test pattern generator demuxer by Nicolas George:
27  * http://lists.ffmpeg.org/pipermail/ffmpeg-devel/2007-October/037845.html
28  *
29  * rgbtestsrc is ported from MPlayer libmpcodecs/vf_rgbtest.c by
30  * Michael Niedermayer.
31  */
32
33 #include <float.h>
34
35 #include "libavutil/mathematics.h"
36 #include "libavutil/opt.h"
37 #include "libavutil/intreadwrite.h"
38 #include "libavutil/parseutils.h"
39 #include "avfilter.h"
40 #include "formats.h"
41 #include "internal.h"
42 #include "video.h"
43
44 typedef struct {
45     const AVClass *class;
46     int h, w;
47     unsigned int nb_frame;
48     AVRational time_base;
49     int64_t pts, max_pts;
50     char *size;                 ///< video frame size
51     char *rate;                 ///< video frame rate
52     char *duration;             ///< total duration of the generated video
53     AVRational sar;             ///< sample aspect ratio
54
55     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref);
56
57     /* only used by rgbtest */
58     int rgba_map[4];
59 } TestSourceContext;
60
61 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
62
63 static const AVOption testsrc_options[] = {
64     { "size",     "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
65     { "s",        "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}},
66     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
67     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},    },
68     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},    },
69     { "sar",      "set video sample aspect ratio", OFFSET(sar), FF_OPT_TYPE_RATIONAL, {1},  0, INT_MAX },
70     { NULL },
71 };
72
73 static av_cold int init_common(AVFilterContext *ctx, const char *args)
74 {
75     TestSourceContext *test = ctx->priv;
76     AVRational frame_rate_q;
77     int64_t duration = -1;
78     int ret = 0;
79
80     av_opt_set_defaults(test);
81
82     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
83         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
84         return ret;
85     }
86
87     if ((ret = av_parse_video_size(&test->w, &test->h, test->size)) < 0) {
88         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: '%s'\n", test->size);
89         return ret;
90     }
91
92     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
93         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
94         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
95         return ret;
96     }
97
98     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
99         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
100         return ret;
101     }
102
103     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
104     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
105     test->max_pts = duration >= 0 ?
106         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
107     test->nb_frame = 0;
108     test->pts = 0;
109
110     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f sar:%d/%d\n",
111            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
112            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base),
113            test->sar.num, test->sar.den);
114     return 0;
115 }
116
117 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
118 {
119     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
120
121     outlink->w = test->w;
122     outlink->h = test->h;
123     outlink->sample_aspect_ratio = test->sar;
124     outlink->time_base = test->time_base;
125
126     return 0;
127 }
128
129 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
130 {
131     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
132     AVFilterBufferRef *picref;
133     int ret;
134
135     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
136         return AVERROR_EOF;
137     picref = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, test->w, test->h);
138     picref->pts = test->pts++;
139     picref->pos = -1;
140     picref->video->key_frame = 1;
141     picref->video->interlaced = 0;
142     picref->video->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
143     picref->video->pixel_aspect = test->sar;
144     test->nb_frame++;
145     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
146
147     if ((ret = ff_start_frame(outlink, picref)) < 0 ||
148         (ret = ff_draw_slice(outlink, 0, test->h, 1)) < 0 ||
149         (ret = ff_end_frame(outlink)) < 0)
150         return ret;
151
152     return 0;
153 }
154
155 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
156
157 static const char *testsrc_get_name(void *ctx)
158 {
159     return "testsrc";
160 }
161
162 static const AVClass testsrc_class = {
163     .class_name = "TestSourceContext",
164     .item_name  = testsrc_get_name,
165     .option     = testsrc_options,
166 };
167
168 /**
169  * Fill a rectangle with value val.
170  *
171  * @param val the RGB value to set
172  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
173  * @param dst_linesize linesize of destination
174  * @param segment_width width of the segment
175  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
176  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
177  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
178  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
179  */
180 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, unsigned segment_width,
181                            unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h)
182 {
183     int i;
184     int step = 3;
185
186     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
187     w *= segment_width * step;
188     h *= segment_width;
189     for (i = 0; i < h; i++) {
190         memset(dst, val, w);
191         dst += dst_linesize;
192     }
193 }
194
195 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, unsigned dst_linesize,
196                        unsigned segment_width)
197 {
198 #define TOP_HBAR        1
199 #define MID_HBAR        2
200 #define BOT_HBAR        4
201 #define LEFT_TOP_VBAR   8
202 #define LEFT_BOT_VBAR  16
203 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
204 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
205     struct {
206         int x, y, w, h;
207     } segments[] = {
208         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
209         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
210         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
211         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
212         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
213         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
214         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
215     };
216     static const unsigned char masks[10] = {
217         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
218         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
219         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
220         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
221         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
222         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
223         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
224         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
225         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
226         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
227     };
228     unsigned mask = masks[digit];
229     int i;
230
231     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
232     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
233         if (mask & (1<<i))
234             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
235                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
236 }
237
238 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
239
240 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
241 {
242     TestSourceContext *test = ctx->priv;
243     uint8_t *p, *p0;
244     int x, y;
245     int color, color_rest;
246     int icolor;
247     int radius;
248     int quad0, quad;
249     int dquad_x, dquad_y;
250     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
251     int seg_size;
252     int second;
253     int i;
254     uint8_t *data = picref->data[0];
255     int width  = picref->video->w;
256     int height = picref->video->h;
257
258     /* draw colored bars and circle */
259     radius = (width + height) / 4;
260     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
261     dquad_y = 1 - height;
262     p0 = data;
263     for (y = 0; y < height; y++) {
264         p = p0;
265         color = 0;
266         color_rest = 0;
267         quad = quad0;
268         dquad_x = 1 - width;
269         for (x = 0; x < width; x++) {
270             icolor = color;
271             if (quad < 0)
272                 icolor ^= 7;
273             quad += dquad_x;
274             dquad_x += 2;
275             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
276             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
277             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
278             color_rest += 8;
279             if (color_rest >= width) {
280                 color_rest -= width;
281                 color++;
282             }
283         }
284         quad0 += dquad_y;
285         dquad_y += 2;
286         p0 += picref->linesize[0];
287     }
288
289     /* draw sliding color line */
290     p = data + picref->linesize[0] * height * 3/4;
291     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
292         GRADIENT_SIZE;
293     rgrad = 0;
294     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
295     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
296     for (x = 0; x < width; x++) {
297         *(p++) =
298             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
299             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
300             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
301         *(p++) =
302             grad >= 4 * 256 ? 0 :
303             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
304             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
305         *(p++) =
306             grad < 2 * 256 ? 0 :
307             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
308             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
309         grad += dgrad;
310         rgrad += drgrad;
311         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
312             grad++;
313             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
314         }
315         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
316             grad -= GRADIENT_SIZE;
317     }
318     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
319         memcpy(p, p - picref->linesize[0], 3 * width);
320         p += picref->linesize[0];
321     }
322
323     /* draw digits */
324     seg_size = width / 80;
325     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
326         second = test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den;
327         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
328         y = (height - seg_size * 13) / 2;
329         p = data + (x*3 + y * picref->linesize[0]);
330         for (i = 0; i < 8; i++) {
331             p -= 3 * 8 * seg_size;
332             draw_digit(second % 10, p, picref->linesize[0], seg_size);
333             second /= 10;
334             if (second == 0)
335                 break;
336         }
337     }
338 }
339
340 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
341 {
342     TestSourceContext *test = ctx->priv;
343
344     test->class = &testsrc_class;
345     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
346     return init_common(ctx, args);
347 }
348
349 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
350 {
351     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
352         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE
353     };
354     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
355     return 0;
356 }
357
358 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
359     .name          = "testsrc",
360     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
361     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
362     .init          = test_init,
363
364     .query_formats = test_query_formats,
365
366     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
367
368     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
369                                           .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
370                                           .request_frame = request_frame,
371                                           .config_props  = config_props, },
372                                         { .name = NULL }},
373 };
374
375 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */
376
377 #if CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER
378
379 static const char *rgbtestsrc_get_name(void *ctx)
380 {
381     return "rgbtestsrc";
382 }
383
384 static const AVClass rgbtestsrc_class = {
385     .class_name = "RGBTestSourceContext",
386     .item_name  = rgbtestsrc_get_name,
387     .option     = testsrc_options,
388 };
389
390 #define R 0
391 #define G 1
392 #define B 2
393 #define A 3
394
395 static void rgbtest_put_pixel(uint8_t *dst, int dst_linesize,
396                               int x, int y, int r, int g, int b, enum PixelFormat fmt,
397                               int rgba_map[4])
398 {
399     int32_t v;
400     uint8_t *p;
401
402     switch (fmt) {
403     case PIX_FMT_BGR444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (b >> 4); break;
404     case PIX_FMT_RGB444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (r >> 4); break;
405     case PIX_FMT_BGR555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3); break;
406     case PIX_FMT_RGB555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (r>>3); break;
407     case PIX_FMT_BGR565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3); break;
408     case PIX_FMT_RGB565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (r>>3); break;
409     case PIX_FMT_RGB24:
410     case PIX_FMT_BGR24:
411         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
412         p = dst + 3*x + y*dst_linesize;
413         AV_WL24(p, v);
414         break;
415     case PIX_FMT_RGBA:
416     case PIX_FMT_BGRA:
417     case PIX_FMT_ARGB:
418     case PIX_FMT_ABGR:
419         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
420         p = dst + 4*x + y*dst_linesize;
421         AV_WL32(p, v);
422         break;
423     }
424 }
425
426 static void rgbtest_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
427 {
428     TestSourceContext *test = ctx->priv;
429     int x, y, w = picref->video->w, h = picref->video->h;
430
431     for (y = 0; y < h; y++) {
432          for (x = 0; x < picref->video->w; x++) {
433              int c = 256*x/w;
434              int r = 0, g = 0, b = 0;
435
436              if      (3*y < h  ) r = c;
437              else if (3*y < 2*h) g = c;
438              else                b = c;
439
440              rgbtest_put_pixel(picref->data[0], picref->linesize[0], x, y, r, g, b,
441                                ctx->outputs[0]->format, test->rgba_map);
442          }
443      }
444 }
445
446 static av_cold int rgbtest_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
447 {
448     TestSourceContext *test = ctx->priv;
449
450     test->class = &rgbtestsrc_class;
451     test->fill_picture_fn = rgbtest_fill_picture;
452     return init_common(ctx, args);
453 }
454
455 static int rgbtest_query_formats(AVFilterContext *ctx)
456 {
457     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
458         PIX_FMT_RGBA, PIX_FMT_ARGB, PIX_FMT_BGRA, PIX_FMT_ABGR,
459         PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24,
460         PIX_FMT_RGB444, PIX_FMT_BGR444,
461         PIX_FMT_RGB565, PIX_FMT_BGR565,
462         PIX_FMT_RGB555, PIX_FMT_BGR555,
463         PIX_FMT_NONE
464     };
465     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
466     return 0;
467 }
468
469 static int rgbtest_config_props(AVFilterLink *outlink)
470 {
471     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
472
473     switch (outlink->format) {
474     case PIX_FMT_ARGB:  test->rgba_map[A] = 0; test->rgba_map[R] = 1; test->rgba_map[G] = 2; test->rgba_map[B] = 3; break;
475     case PIX_FMT_ABGR:  test->rgba_map[A] = 0; test->rgba_map[B] = 1; test->rgba_map[G] = 2; test->rgba_map[R] = 3; break;
476     case PIX_FMT_RGBA:
477     case PIX_FMT_RGB24: test->rgba_map[R] = 0; test->rgba_map[G] = 1; test->rgba_map[B] = 2; test->rgba_map[A] = 3; break;
478     case PIX_FMT_BGRA:
479     case PIX_FMT_BGR24: test->rgba_map[B] = 0; test->rgba_map[G] = 1; test->rgba_map[R] = 2; test->rgba_map[A] = 3; break;
480     }
481
482     return config_props(outlink);
483 }
484
485 AVFilter avfilter_vsrc_rgbtestsrc = {
486     .name          = "rgbtestsrc",
487     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate RGB test pattern."),
488     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
489     .init          = rgbtest_init,
490
491     .query_formats = rgbtest_query_formats,
492
493     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
494
495     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
496                                           .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
497                                           .request_frame = request_frame,
498                                           .config_props  = rgbtest_config_props, },
499                                         { .name = NULL }},
500 };
501
502 #endif /* CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER */