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