vsrc_testsrc: perform some refactoring for simplifying sharing code with another...
[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  * Based on the test pattern generator demuxer by Nicolas George:
25  * http://lists.mplayerhq.hu/pipermail/ffmpeg-devel/2007-October/037845.html
26  */
27
28 #include <float.h>
29
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/parseutils.h"
32 #include "avfilter.h"
33
34 typedef struct {
35     const AVClass *class;
36     int h, w;
37     unsigned int nb_frame;
38     AVRational time_base;
39     int64_t pts, max_pts;
40     char *size;                 ///< video frame size
41     char *rate;                 ///< video frame rate
42     char *duration;             ///< total duration of the generated video
43     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref);
44 } TestSourceContext;
45
46 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
47
48 static const AVOption testsrc_options[]= {
49     { "size",     "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}, 0, 0 },
50     { "s",        "set video size",     OFFSET(size),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "320x240"}, 0, 0 },
51     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
52     { "r",        "set video rate",     OFFSET(rate),     FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = "25"},      0, 0 },
53     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},      0, 0 },
54     { NULL },
55 };
56
57 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
58 {
59     TestSourceContext *test = ctx->priv;
60     AVRational frame_rate_q;
61     int64_t duration = -1;
62     int ret = 0;
63
64     av_opt_set_defaults2(test, 0, 0);
65
66     if ((ret = (av_set_options_string(test, args, "=", ":"))) < 0) {
67         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
68         return ret;
69     }
70
71     if ((ret = av_parse_video_size(&test->w, &test->h, test->size)) < 0) {
72         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame size: '%s'\n", test->size);
73         return ret;
74     }
75
76     if ((ret = av_parse_video_rate(&frame_rate_q, test->rate)) < 0 ||
77         frame_rate_q.den <= 0 || frame_rate_q.num <= 0) {
78         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", test->rate);
79         return ret;
80     }
81
82     if ((test->duration) && (ret = av_parse_time(&duration, test->duration, 1)) < 0) {
83         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", test->duration);
84         return ret;
85     }
86
87     test->time_base.num = frame_rate_q.den;
88     test->time_base.den = frame_rate_q.num;
89     test->max_pts = duration >= 0 ?
90         av_rescale_q(duration, AV_TIME_BASE_Q, test->time_base) : -1;
91     test->nb_frame = 0;
92     test->pts = 0;
93
94     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f\n",
95            test->w, test->h, frame_rate_q.num, frame_rate_q.den,
96            duration < 0 ? -1 : test->max_pts * av_q2d(test->time_base));
97     return 0;
98 }
99
100 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
101 {
102     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
103
104     outlink->w = test->w;
105     outlink->h = test->h;
106     outlink->time_base = test->time_base;
107
108     return 0;
109 }
110
111 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
112 {
113     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
114     AVFilterBufferRef *picref;
115
116     if (test->max_pts >= 0 && test->pts > test->max_pts)
117         return AVERROR_EOF;
118     picref = avfilter_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE,
119                                        test->w, test->h);
120     picref->pts = test->pts++;
121     test->nb_frame++;
122     test->fill_picture_fn(outlink->src, picref);
123
124     avfilter_start_frame(outlink, avfilter_ref_buffer(picref, ~0));
125     avfilter_draw_slice(outlink, 0, picref->video->h, 1);
126     avfilter_end_frame(outlink);
127     avfilter_unref_buffer(picref);
128
129     return 0;
130 }
131
132 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
133
134 static const char *testsrc_get_name(void *ctx)
135 {
136     return "testsrc";
137 }
138
139 static const AVClass testsrc_class = {
140     "TestSourceContext",
141     testsrc_get_name,
142     testsrc_options
143 };
144
145 /**
146  * Fill a rectangle with value val.
147  *
148  * @param val the RGB value to set
149  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
150  * @param dst_linesize linesize of destination
151  * @param segment_width width of the segment
152  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
153  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
154  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
155  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
156  */
157 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, unsigned segment_width,
158                            unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h)
159 {
160     int i;
161     int step = 3;
162
163     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
164     w *= segment_width * step;
165     h *= segment_width;
166     for (i = 0; i < h; i++) {
167         memset(dst, val, w);
168         dst += dst_linesize;
169     }
170 }
171
172 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, unsigned dst_linesize,
173                        unsigned segment_width)
174 {
175 #define TOP_HBAR        1
176 #define MID_HBAR        2
177 #define BOT_HBAR        4
178 #define LEFT_TOP_VBAR   8
179 #define LEFT_BOT_VBAR  16
180 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
181 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
182     struct {
183         int x, y, w, h;
184     } segments[] = {
185         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
186         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
187         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
188         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
189         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
190         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
191         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
192     };
193     static const unsigned char masks[10] = {
194         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
195         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
196         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
197         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
198         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
199         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
200         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
201         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
202         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
203         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
204     };
205     unsigned mask = masks[digit];
206     int i;
207
208     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
209     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
210         if (mask & (1<<i))
211             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
212                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
213 }
214
215 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
216
217 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *picref)
218 {
219     TestSourceContext *test = ctx->priv;
220     uint8_t *p, *p0;
221     int x, y;
222     int color, color_rest;
223     int icolor;
224     int radius;
225     int quad0, quad;
226     int dquad_x, dquad_y;
227     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
228     int seg_size;
229     int second;
230     int i;
231     uint8_t *data = picref->data[0];
232     int width  = picref->video->w;
233     int height = picref->video->h;
234
235     /* draw colored bars and circle */
236     radius = (width + height) / 4;
237     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
238     dquad_y = 1 - height;
239     p0 = data;
240     for (y = 0; y < height; y++) {
241         p = p0;
242         color = 0;
243         color_rest = 0;
244         quad = quad0;
245         dquad_x = 1 - width;
246         for (x = 0; x < width; x++) {
247             icolor = color;
248             if (quad < 0)
249                 icolor ^= 7;
250             quad += dquad_x;
251             dquad_x += 2;
252             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
253             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
254             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
255             color_rest += 8;
256             if (color_rest >= width) {
257                 color_rest -= width;
258                 color++;
259             }
260         }
261         quad0 += dquad_y;
262         dquad_y += 2;
263         p0 += picref->linesize[0];
264     }
265
266     /* draw sliding color line */
267     p = data + picref->linesize[0] * height * 3/4;
268     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
269         GRADIENT_SIZE;
270     rgrad = 0;
271     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
272     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
273     for (x = 0; x < width; x++) {
274         *(p++) =
275             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
276             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
277             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
278         *(p++) =
279             grad >= 4 * 256 ? 0 :
280             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
281             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
282         *(p++) =
283             grad < 2 * 256 ? 0 :
284             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
285             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
286         grad += dgrad;
287         rgrad += drgrad;
288         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
289             grad++;
290             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
291         }
292         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
293             grad -= GRADIENT_SIZE;
294     }
295     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
296         memcpy(p, p - picref->linesize[0], 3 * width);
297         p += picref->linesize[0];
298     }
299
300     /* draw digits */
301     seg_size = width / 80;
302     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
303         second = test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den;
304         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
305         y = (height - seg_size * 13) / 2;
306         p = data + (x*3 + y * picref->linesize[0]);
307         for (i = 0; i < 8; i++) {
308             p -= 3 * 8 * seg_size;
309             draw_digit(second % 10, p, picref->linesize[0], seg_size);
310             second /= 10;
311             if (second == 0)
312                 break;
313         }
314     }
315 }
316
317 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
318 {
319     TestSourceContext *test = ctx->priv;
320
321     test->class = &testsrc_class;
322     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
323     return init(ctx, args, opaque);
324 }
325
326 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
327 {
328     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = {
329         PIX_FMT_RGB24, PIX_FMT_NONE
330     };
331     avfilter_set_common_pixel_formats(ctx, avfilter_make_format_list(pix_fmts));
332     return 0;
333 }
334
335 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
336     .name      = "testsrc",
337     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
338     .priv_size = sizeof(TestSourceContext),
339     .init      = test_init,
340
341     .query_formats   = test_query_formats,
342
343     .inputs    = (AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
344
345     .outputs   = (AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
346                                     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
347                                     .request_frame = request_frame,
348                                     .config_props  = config_props, },
349                                   { .name = NULL }},
350 };
351
352 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */