avf_concat: fix min value for v option.
[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 FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/opt.h"
36 #include "libavutil/intreadwrite.h"
37 #include "libavutil/parseutils.h"
38 #include "avfilter.h"
39 #include "formats.h"
40 #include "internal.h"
41 #include "video.h"
42
43 typedef struct {
44     const AVClass *class;
45     int w, h;
46     unsigned int nb_frame;
47     AVRational time_base;
48     int64_t pts, max_pts;
49     char *rate;                 ///< video frame rate
50     char *duration;             ///< total duration of the generated video
51     AVRational sar;             ///< sample aspect ratio
52     int nb_decimals;
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(w),        AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "320x240"}, 0, 0 },
64     { "s",        "set video size",     OFFSET(w),        AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "320x240"}, 0, 0 },
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     { "sar",      "set video sample aspect ratio", OFFSET(sar), AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl= 1},  0, INT_MAX },
70     { "decimals", "set number of decimals to show", OFFSET(nb_decimals), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl=0},  INT_MIN, INT_MAX },
71     { "n",        "set number of decimals to show", OFFSET(nb_decimals), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl=0},  INT_MIN, INT_MAX },
72     { NULL },
73 };
74
75 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
76 {
77     TestSourceContext *test = ctx->priv;
78     AVRational frame_rate_q;
79     int64_t duration = -1;
80     int ret = 0;
81
82     av_opt_set_defaults(test);
83
84     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
85         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
86         return ret;
87     }
88
89     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0) {
90         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
91         return ret;
92     }
93     av_freep(&test->rate);
94
95     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
96         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
97         return ret;
98     }
99     av_freep(&test->duration);
100
101     if (test->nb_decimals && strcmp(ctx->filter->name, "testsrc")) {
102         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
103                "Option 'decimals' is ignored with source '%s'\n",
104                ctx->filter->name);
105     }
106
107     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
108     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
109     test->max_pts = duration >= 0 ?
110         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
111     test->nb_frame = 0;
112     test->pts = 0;
113
114     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f sar:%d/%d\n",
115            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
116            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base),
117            test->sar.num, test->sar.den);
118     return 0;
119 }
120
121 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
122 {
123     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
124
125     outlink->w = test->w;
126     outlink->h = test->h;
127     outlink->sample_aspect_ratio = test->sar;
128     outlink->time_base = test->time_base;
129
130     return 0;
131 }
132
133 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
134 {
135     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
136     AVFilterBufferRef *picref;
137     int ret;
138
139     if (test->max_pts >= 0 && test->pts >= test->max_pts)
140         return AVERROR_EOF;
141     picref = ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, test->w, test->h);
142     if (!picref)
143         return AVERROR(ENOMEM);
144
145     picref->pts = test->pts++;
146     picref->pos = -1;
147     picref->video->key_frame = 1;
148     picref->video->interlaced = 0;
149     picref->video->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
150     picref->video->sample_aspect_ratio = test->sar;
151     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
152     test->nb_frame++;
153
154     if ((ret = ff_start_frame(outlink, picref)) < 0 ||
155         (ret = ff_draw_slice(outlink, 0, test->h, 1)) < 0 ||
156         (ret = ff_end_frame(outlink)) < 0)
157         return ret;
158
159     return 0;
160 }
161
162 #if CONFIG_NULLSRC_FILTER
163
164 static const AVClass nullsrc_class = {
165     .class_name = "nullsrc",
166     .item_name  = av_default_item_name,
167     .option     = testsrc_options,
168     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
169     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
170 };
171
172 static void nullsrc_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref) { }
173
174 static av_cold int nullsrc_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
175 {
176     TestSourceContext *test = ctx->priv;
177
178     test->class = &nullsrc_class;
179     test->fill_picture_fn = nullsrc_fill_picture;
180     return init(ctx, args);
181 }
182
183 AVFilter avfilter_vsrc_nullsrc = {
184     .name        = "nullsrc",
185     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Null video source, return unprocessed video frames."),
186     .init       = nullsrc_init,
187     .priv_size  = sizeof(TestSourceContext),
188
189     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
190     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
191                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
192                                     .request_frame = request_frame,
193                                     .config_props  = config_props, },
194                                   { .name = NULL}},
195 };
196
197 #endif /* CONFIG_NULLSRC_FILTER */
198
199 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
200
201 AVFILTER_DEFINE_CLASS(testsrc);
202
203 /**
204  * Fill a rectangle with value val.
205  *
206  * @param val the RGB value to set
207  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
208  * @param dst_linesize linesize of destination
209  * @param segment_width width of the segment
210  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
211  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
212  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
213  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
214  */
215 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, unsigned segment_width,
216                            unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h)
217 {
218     int i;
219     int step = 3;
220
221     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
222     w *= segment_width * step;
223     h *= segment_width;
224     for (i = 0; i < h; i++) {
225         memset(dst, val, w);
226         dst += dst_linesize;
227     }
228 }
229
230 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, unsigned dst_linesize,
231                        unsigned segment_width)
232 {
233 #define TOP_HBAR        1
234 #define MID_HBAR        2
235 #define BOT_HBAR        4
236 #define LEFT_TOP_VBAR   8
237 #define LEFT_BOT_VBAR  16
238 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
239 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
240     struct {
241         int x, y, w, h;
242     } segments[] = {
243         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
244         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
245         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
246         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
247         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
248         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
249         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
250     };
251     static const unsigned char masks[10] = {
252         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
253         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
254         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
255         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
256         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
257         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
258         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
259         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
260         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
261         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
262     };
263     unsigned mask = masks[digit];
264     int i;
265
266     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
267     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
268         if (mask & (1<<i))
269             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
270                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
271 }
272
273 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
274
275 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
276 {
277     TestSourceContext *test = ctx->priv;
278     uint8_t *p, *p0;
279     int x, y;
280     int color, color_rest;
281     int icolor;
282     int radius;
283     int quad0, quad;
284     int dquad_x, dquad_y;
285     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
286     int seg_size;
287     int second;
288     int i;
289     uint8_t *data = picref->data[0];
290     int width  = picref->video->w;
291     int height = picref->video->h;
292
293     /* draw colored bars and circle */
294     radius = (width + height) / 4;
295     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
296     dquad_y = 1 - height;
297     p0 = data;
298     for (y = 0; y < height; y++) {
299         p = p0;
300         color = 0;
301         color_rest = 0;
302         quad = quad0;
303         dquad_x = 1 - width;
304         for (x = 0; x < width; x++) {
305             icolor = color;
306             if (quad < 0)
307                 icolor ^= 7;
308             quad += dquad_x;
309             dquad_x += 2;
310             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
311             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
312             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
313             color_rest += 8;
314             if (color_rest >= width) {
315                 color_rest -= width;
316                 color++;
317             }
318         }
319         quad0 += dquad_y;
320         dquad_y += 2;
321         p0 += picref->linesize[0];
322     }
323
324     /* draw sliding color line */
325     p0 = p = data + picref->linesize[0] * height * 3/4;
326     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
327         GRADIENT_SIZE;
328     rgrad = 0;
329     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
330     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
331     for (x = 0; x < width; x++) {
332         *(p++) =
333             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
334             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
335             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
336         *(p++) =
337             grad >= 4 * 256 ? 0 :
338             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
339             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
340         *(p++) =
341             grad < 2 * 256 ? 0 :
342             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
343             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
344         grad += dgrad;
345         rgrad += drgrad;
346         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
347             grad++;
348             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
349         }
350         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
351             grad -= GRADIENT_SIZE;
352     }
353     p = p0;
354     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
355         memcpy(p+picref->linesize[0], p, 3 * width);
356         p += picref->linesize[0];
357     }
358
359     /* draw digits */
360     seg_size = width / 80;
361     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
362         double time = av_q2d(test->time_base) * test->nb_frame *
363                       pow(10, test->nb_decimals);
364         if (time > INT_MAX)
365             return;
366         second = (int)time;
367         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
368         y = (height - seg_size * 13) / 2;
369         p = data + (x*3 + y * picref->linesize[0]);
370         for (i = 0; i < 8; i++) {
371             p -= 3 * 8 * seg_size;
372             draw_digit(second % 10, p, picref->linesize[0], seg_size);
373             second /= 10;
374             if (second == 0)
375                 break;
376         }
377     }
378 }
379
380 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
381 {
382     TestSourceContext *test = ctx->priv;
383
384     test->class = &testsrc_class;
385     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
386     return init(ctx, args);
387 }
388
389 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
390 {
391     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
392         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE
393     };
394     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
395     return 0;
396 }
397
398 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
399     .name      = "testsrc",
400     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
401     .priv_size = sizeof(TestSourceContext),
402     .init      = test_init,
403
404     .query_formats   = test_query_formats,
405
406     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
407
408     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
409                                           .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
410                                           .request_frame = request_frame,
411                                           .config_props  = config_props, },
412                                         { .name = NULL }},
413 };
414
415 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */
416
417 #if CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER
418
419 static const AVClass rgbtestsrc_class = {
420     .class_name = "rgbtestsrc",
421     .item_name  = av_default_item_name,
422     .option     = testsrc_options,
423     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
424     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
425 };
426
427 #define R 0
428 #define G 1
429 #define B 2
430 #define A 3
431
432 static void rgbtest_put_pixel(uint8_t *dst, int dst_linesize,
433                               int x, int y, int r, int g, int b, enum PixelFormat fmt,
434                               int rgba_map[4])
435 {
436     int32_t v;
437     uint8_t *p;
438
439     switch (fmt) {
440     case PIX_FMT_BGR444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (b >> 4); break;
441     case PIX_FMT_RGB444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (r >> 4); break;
442     case PIX_FMT_BGR555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3); break;
443     case PIX_FMT_RGB555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (r>>3); break;
444     case PIX_FMT_BGR565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3); break;
445     case PIX_FMT_RGB565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (r>>3); break;
446     case PIX_FMT_RGB24:
447     case PIX_FMT_BGR24:
448         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
449         p = dst + 3*x + y*dst_linesize;
450         AV_WL24(p, v);
451         break;
452     case PIX_FMT_RGBA:
453     case PIX_FMT_BGRA:
454     case PIX_FMT_ARGB:
455     case PIX_FMT_ABGR:
456         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8)) + (255 << (rgba_map[A]*8));
457         p = dst + 4*x + y*dst_linesize;
458         AV_WL32(p, v);
459         break;
460     }
461 }
462
463 static void rgbtest_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
464 {
465     TestSourceContext *test = ctx->priv;
466     int x, y, w = picref->video->w, h = picref->video->h;
467
468     for (y = 0; y < h; y++) {
469          for (x = 0; x < picref->video->w; x++) {
470              int c = 256*x/w;
471              int r = 0, g = 0, b = 0;
472
473              if      (3*y < h  ) r = c;
474              else if (3*y < 2*h) g = c;
475              else                b = c;
476
477              rgbtest_put_pixel(picref->data[0], picref->linesize[0], x, y, r, g, b,
478                                ctx->outputs[0]->format, test->rgba_map);
479          }
480      }
481 }
482
483 static av_cold int rgbtest_init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
484 {
485     TestSourceContext *test = ctx->priv;
486
487     test->class = &rgbtestsrc_class;
488     test->fill_picture_fn = rgbtest_fill_picture;
489     return init(ctx, args);
490 }
491
492 static int rgbtest_query_formats(AVFilterContext *ctx)
493 {
494     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
495         PIX_FMT_RGBA, PIX_FMT_ARGB, PIX_FMT_BGRA, PIX_FMT_ABGR,
496         PIX_FMT_BGR24, PIX_FMT_RGB24,
497         PIX_FMT_RGB444, PIX_FMT_BGR444,
498         PIX_FMT_RGB565, PIX_FMT_BGR565,
499         PIX_FMT_RGB555, PIX_FMT_BGR555,
500         PIX_FMT_NONE
501     };
502     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
503     return 0;
504 }
505
506 static int rgbtest_config_props(AVFilterLink *outlink)
507 {
508     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
509
510     switch (outlink->format) {
511     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;
512     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;
513     case PIX_FMT_RGBA:
514     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;
515     case PIX_FMT_BGRA:
516     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;
517     }
518
519     return config_props(outlink);
520 }
521
522 AVFilter avfilter_vsrc_rgbtestsrc = {
523     .name      = "rgbtestsrc",
524     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate RGB test pattern."),
525     .priv_size = sizeof(TestSourceContext),
526     .init      = rgbtest_init,
527
528     .query_formats   = rgbtest_query_formats,
529
530     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
531
532     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
533                                           .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
534                                           .request_frame = request_frame,
535                                           .config_props  = rgbtest_config_props, },
536                                         { .name = NULL }},
537 };
538
539 #endif /* CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER */