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