avfilter/vsrc_testsrc: smpte(hd)bars: use yuv directly
[ffmpeg.git] / libavfilter / vsrc_testsrc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2007 Nicolas George <nicolas.george@normalesup.org>
3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
4  * Copyright (c) 2012 Paul B Mahol
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * Misc test sources.
26  *
27  * testsrc is based on the test pattern generator demuxer by Nicolas George:
28  * http://lists.ffmpeg.org/pipermail/ffmpeg-devel/2007-October/037845.html
29  *
30  * rgbtestsrc is ported from MPlayer libmpcodecs/vf_rgbtest.c by
31  * Michael Niedermayer.
32  *
33  * smptebars and smptehdbars are by Paul B Mahol.
34  */
35
36 #include <float.h>
37
38 #include "libavutil/avassert.h"
39 #include "libavutil/common.h"
40 #include "libavutil/opt.h"
41 #include "libavutil/imgutils.h"
42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
43 #include "libavutil/parseutils.h"
44 #include "avfilter.h"
45 #include "drawutils.h"
46 #include "formats.h"
47 #include "internal.h"
48 #include "video.h"
49
50 typedef struct {
51     const AVClass *class;
52     int w, h;
53     unsigned int nb_frame;
54     AVRational time_base, frame_rate;
55     int64_t pts;
56     int64_t duration;           ///< duration expressed in microseconds
57     AVRational sar;             ///< sample aspect ratio
58     int draw_once;              ///< draw only the first frame, always put out the same picture
59     int draw_once_reset;        ///< draw only the first frame or in case of reset
60     AVFrame *picref;            ///< cached reference containing the painted picture
61
62     void (* fill_picture_fn)(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame);
63
64     /* only used by testsrc */
65     int nb_decimals;
66
67     /* only used by color */
68     FFDrawContext draw;
69     FFDrawColor color;
70     uint8_t color_rgba[4];
71
72     /* only used by rgbtest */
73     uint8_t rgba_map[4];
74
75     /* only used by haldclut */
76     int level;
77 } TestSourceContext;
78
79 #define OFFSET(x) offsetof(TestSourceContext, x)
80 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
81
82 #define SIZE_OPTIONS \
83     { "size",     "set video size",     OFFSET(w),        AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "320x240"}, 0, 0, FLAGS },\
84     { "s",        "set video size",     OFFSET(w),        AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "320x240"}, 0, 0, FLAGS },\
85
86 #define COMMON_OPTIONS_NOSIZE \
87     { "rate",     "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },\
88     { "r",        "set video rate",     OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },\
89     { "duration", "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },\
90     { "d",        "set video duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },\
91     { "sar",      "set video sample aspect ratio", OFFSET(sar), AV_OPT_TYPE_RATIONAL, {.dbl= 1},  0, INT_MAX, FLAGS },
92
93 #define COMMON_OPTIONS SIZE_OPTIONS COMMON_OPTIONS_NOSIZE
94
95 static const AVOption options[] = {
96     COMMON_OPTIONS
97     { NULL }
98 };
99
100 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
101 {
102     TestSourceContext *test = ctx->priv;
103
104     test->time_base = av_inv_q(test->frame_rate);
105     test->nb_frame = 0;
106     test->pts = 0;
107
108     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "size:%dx%d rate:%d/%d duration:%f sar:%d/%d\n",
109            test->w, test->h, test->frame_rate.num, test->frame_rate.den,
110            test->duration < 0 ? -1 : (double)test->duration/1000000,
111            test->sar.num, test->sar.den);
112     return 0;
113 }
114
115 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
116 {
117     TestSourceContext *test = ctx->priv;
118
119     av_frame_free(&test->picref);
120 }
121
122 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
123 {
124     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
125
126     outlink->w = test->w;
127     outlink->h = test->h;
128     outlink->sample_aspect_ratio = test->sar;
129     outlink->frame_rate = test->frame_rate;
130     outlink->time_base  = test->time_base;
131
132     return 0;
133 }
134
135 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
136 {
137     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
138     AVFrame *frame;
139
140     if (test->duration >= 0 &&
141         av_rescale_q(test->pts, test->time_base, AV_TIME_BASE_Q) >= test->duration)
142         return AVERROR_EOF;
143
144     if (test->draw_once) {
145         if (test->draw_once_reset) {
146             av_frame_free(&test->picref);
147             test->draw_once_reset = 0;
148         }
149         if (!test->picref) {
150             test->picref =
151                 ff_get_video_buffer(outlink, test->w, test->h);
152             if (!test->picref)
153                 return AVERROR(ENOMEM);
154             test->fill_picture_fn(outlink->src, test->picref);
155         }
156         frame = av_frame_clone(test->picref);
157     } else
158         frame = ff_get_video_buffer(outlink, test->w, test->h);
159
160     if (!frame)
161         return AVERROR(ENOMEM);
162     frame->pts                 = test->pts;
163     frame->key_frame           = 1;
164     frame->interlaced_frame    = 0;
165     frame->pict_type           = AV_PICTURE_TYPE_I;
166     frame->sample_aspect_ratio = test->sar;
167     if (!test->draw_once)
168         test->fill_picture_fn(outlink->src, frame);
169
170     test->pts++;
171     test->nb_frame++;
172
173     return ff_filter_frame(outlink, frame);
174 }
175
176 #if CONFIG_COLOR_FILTER
177
178 static const AVOption color_options[] = {
179     { "color", "set color", OFFSET(color_rgba), AV_OPT_TYPE_COLOR, {.str = "black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
180     { "c",     "set color", OFFSET(color_rgba), AV_OPT_TYPE_COLOR, {.str = "black"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
181     COMMON_OPTIONS
182     { NULL }
183 };
184
185 AVFILTER_DEFINE_CLASS(color);
186
187 static void color_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *picref)
188 {
189     TestSourceContext *test = ctx->priv;
190     ff_fill_rectangle(&test->draw, &test->color,
191                       picref->data, picref->linesize,
192                       0, 0, test->w, test->h);
193 }
194
195 static av_cold int color_init(AVFilterContext *ctx)
196 {
197     TestSourceContext *test = ctx->priv;
198     test->fill_picture_fn = color_fill_picture;
199     test->draw_once = 1;
200     return init(ctx);
201 }
202
203 static int color_query_formats(AVFilterContext *ctx)
204 {
205     ff_set_common_formats(ctx, ff_draw_supported_pixel_formats(0));
206     return 0;
207 }
208
209 static int color_config_props(AVFilterLink *inlink)
210 {
211     AVFilterContext *ctx = inlink->src;
212     TestSourceContext *test = ctx->priv;
213     int ret;
214
215     ff_draw_init(&test->draw, inlink->format, 0);
216     ff_draw_color(&test->draw, &test->color, test->color_rgba);
217
218     test->w = ff_draw_round_to_sub(&test->draw, 0, -1, test->w);
219     test->h = ff_draw_round_to_sub(&test->draw, 1, -1, test->h);
220     if (av_image_check_size(test->w, test->h, 0, ctx) < 0)
221         return AVERROR(EINVAL);
222
223     if ((ret = config_props(inlink)) < 0)
224         return ret;
225
226     return 0;
227 }
228
229 static int color_process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
230                                  char *res, int res_len, int flags)
231 {
232     TestSourceContext *test = ctx->priv;
233     int ret;
234
235     if (!strcmp(cmd, "color") || !strcmp(cmd, "c")) {
236         uint8_t color_rgba[4];
237
238         ret = av_parse_color(color_rgba, args, -1, ctx);
239         if (ret < 0)
240             return ret;
241
242         memcpy(test->color_rgba, color_rgba, sizeof(color_rgba));
243         ff_draw_color(&test->draw, &test->color, test->color_rgba);
244         test->draw_once_reset = 1;
245         return 0;
246     }
247
248     return AVERROR(ENOSYS);
249 }
250
251 static const AVFilterPad color_outputs[] = {
252     {
253         .name          = "default",
254         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
255         .request_frame = request_frame,
256         .config_props  = color_config_props,
257     },
258     {  NULL }
259 };
260
261 AVFilter avfilter_vsrc_color = {
262     .name            = "color",
263     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Provide an uniformly colored input."),
264     .priv_class      = &color_class,
265     .priv_size       = sizeof(TestSourceContext),
266     .init            = color_init,
267     .uninit          = uninit,
268     .query_formats   = color_query_formats,
269     .inputs          = NULL,
270     .outputs         = color_outputs,
271     .process_command = color_process_command,
272 };
273
274 #endif /* CONFIG_COLOR_FILTER */
275
276 #if CONFIG_HALDCLUTSRC_FILTER
277
278 static const AVOption haldclutsrc_options[] = {
279     { "level", "set level", OFFSET(level), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 6}, 2, 8, FLAGS },
280     COMMON_OPTIONS_NOSIZE
281     { NULL }
282 };
283
284 AVFILTER_DEFINE_CLASS(haldclutsrc);
285
286 static void haldclutsrc_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
287 {
288     int i, j, k, x = 0, y = 0, is16bit = 0, step;
289     uint32_t alpha = 0;
290     const TestSourceContext *hc = ctx->priv;
291     int level = hc->level;
292     float scale;
293     const int w = frame->width;
294     const int h = frame->height;
295     const uint8_t *data = frame->data[0];
296     const int linesize  = frame->linesize[0];
297     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(frame->format);
298     uint8_t rgba_map[4];
299
300     av_assert0(w == h && w == level*level*level);
301
302     ff_fill_rgba_map(rgba_map, frame->format);
303
304     switch (frame->format) {
305     case AV_PIX_FMT_RGB48:
306     case AV_PIX_FMT_BGR48:
307     case AV_PIX_FMT_RGBA64:
308     case AV_PIX_FMT_BGRA64:
309         is16bit = 1;
310         alpha = 0xffff;
311         break;
312     case AV_PIX_FMT_RGBA:
313     case AV_PIX_FMT_BGRA:
314     case AV_PIX_FMT_ARGB:
315     case AV_PIX_FMT_ABGR:
316         alpha = 0xff;
317         break;
318     }
319
320     step  = av_get_padded_bits_per_pixel(desc) >> (3 + is16bit);
321     scale = ((float)(1 << (8*(is16bit+1))) - 1) / (level*level - 1);
322
323 #define LOAD_CLUT(nbits) do {                                                   \
324     uint##nbits##_t *dst = ((uint##nbits##_t *)(data + y*linesize)) + x*step;   \
325     dst[rgba_map[0]] = av_clip_uint##nbits(i * scale);                          \
326     dst[rgba_map[1]] = av_clip_uint##nbits(j * scale);                          \
327     dst[rgba_map[2]] = av_clip_uint##nbits(k * scale);                          \
328     if (step == 4)                                                              \
329         dst[rgba_map[3]] = alpha;                                               \
330 } while (0)
331
332     level *= level;
333     for (k = 0; k < level; k++) {
334         for (j = 0; j < level; j++) {
335             for (i = 0; i < level; i++) {
336                 if (!is16bit)
337                     LOAD_CLUT(8);
338                 else
339                     LOAD_CLUT(16);
340                 if (++x == w) {
341                     x = 0;
342                     y++;
343                 }
344             }
345         }
346     }
347 }
348
349 static av_cold int haldclutsrc_init(AVFilterContext *ctx)
350 {
351     TestSourceContext *hc = ctx->priv;
352     hc->fill_picture_fn = haldclutsrc_fill_picture;
353     hc->draw_once = 1;
354     return init(ctx);
355 }
356
357 static int haldclutsrc_query_formats(AVFilterContext *ctx)
358 {
359     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
360         AV_PIX_FMT_RGB24,  AV_PIX_FMT_BGR24,
361         AV_PIX_FMT_RGBA,   AV_PIX_FMT_BGRA,
362         AV_PIX_FMT_ARGB,   AV_PIX_FMT_ABGR,
363         AV_PIX_FMT_0RGB,   AV_PIX_FMT_0BGR,
364         AV_PIX_FMT_RGB0,   AV_PIX_FMT_BGR0,
365         AV_PIX_FMT_RGB48,  AV_PIX_FMT_BGR48,
366         AV_PIX_FMT_RGBA64, AV_PIX_FMT_BGRA64,
367         AV_PIX_FMT_NONE,
368     };
369     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
370     return 0;
371 }
372
373 static int haldclutsrc_config_props(AVFilterLink *outlink)
374 {
375     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
376     TestSourceContext *hc = ctx->priv;
377
378     hc->w = hc->h = hc->level * hc->level * hc->level;
379     return config_props(outlink);
380 }
381
382 static const AVFilterPad haldclutsrc_outputs[] = {
383     {
384         .name          = "default",
385         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
386         .request_frame = request_frame,
387         .config_props  = haldclutsrc_config_props,
388     },
389     {  NULL }
390 };
391
392 AVFilter avfilter_vsrc_haldclutsrc = {
393     .name          = "haldclutsrc",
394     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Provide an identity Hald CLUT."),
395     .priv_class    = &haldclutsrc_class,
396     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
397     .init          = haldclutsrc_init,
398     .uninit        = uninit,
399     .query_formats = haldclutsrc_query_formats,
400     .inputs        = NULL,
401     .outputs       = haldclutsrc_outputs,
402 };
403 #endif /* CONFIG_HALDCLUTSRC_FILTER */
404
405 #if CONFIG_NULLSRC_FILTER
406
407 #define nullsrc_options options
408 AVFILTER_DEFINE_CLASS(nullsrc);
409
410 static void nullsrc_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *picref) { }
411
412 static av_cold int nullsrc_init(AVFilterContext *ctx)
413 {
414     TestSourceContext *test = ctx->priv;
415
416     test->fill_picture_fn = nullsrc_fill_picture;
417     return init(ctx);
418 }
419
420 static const AVFilterPad nullsrc_outputs[] = {
421     {
422         .name          = "default",
423         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
424         .request_frame = request_frame,
425         .config_props  = config_props,
426     },
427     { NULL },
428 };
429
430 AVFilter avfilter_vsrc_nullsrc = {
431     .name        = "nullsrc",
432     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Null video source, return unprocessed video frames."),
433     .init        = nullsrc_init,
434     .uninit      = uninit,
435     .priv_size   = sizeof(TestSourceContext),
436     .priv_class  = &nullsrc_class,
437     .inputs      = NULL,
438     .outputs     = nullsrc_outputs,
439 };
440
441 #endif /* CONFIG_NULLSRC_FILTER */
442
443 #if CONFIG_TESTSRC_FILTER
444
445 static const AVOption testsrc_options[] = {
446     COMMON_OPTIONS
447     { "decimals", "set number of decimals to show", OFFSET(nb_decimals), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0, 17, FLAGS },
448     { "n",        "set number of decimals to show", OFFSET(nb_decimals), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0, 17, FLAGS },
449     { NULL }
450 };
451
452 AVFILTER_DEFINE_CLASS(testsrc);
453
454 /**
455  * Fill a rectangle with value val.
456  *
457  * @param val the RGB value to set
458  * @param dst pointer to the destination buffer to fill
459  * @param dst_linesize linesize of destination
460  * @param segment_width width of the segment
461  * @param x horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
462  * @param y horizontal coordinate where to draw the rectangle in the destination buffer
463  * @param w width  of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
464  * @param h height of the rectangle to draw, expressed as a number of segment_width units
465  */
466 static void draw_rectangle(unsigned val, uint8_t *dst, int dst_linesize, int segment_width,
467                            int x, int y, int w, int h)
468 {
469     int i;
470     int step = 3;
471
472     dst += segment_width * (step * x + y * dst_linesize);
473     w *= segment_width * step;
474     h *= segment_width;
475     for (i = 0; i < h; i++) {
476         memset(dst, val, w);
477         dst += dst_linesize;
478     }
479 }
480
481 static void draw_digit(int digit, uint8_t *dst, int dst_linesize,
482                        int segment_width)
483 {
484 #define TOP_HBAR        1
485 #define MID_HBAR        2
486 #define BOT_HBAR        4
487 #define LEFT_TOP_VBAR   8
488 #define LEFT_BOT_VBAR  16
489 #define RIGHT_TOP_VBAR 32
490 #define RIGHT_BOT_VBAR 64
491     struct {
492         int x, y, w, h;
493     } segments[] = {
494         { 1,  0, 5, 1 }, /* TOP_HBAR */
495         { 1,  6, 5, 1 }, /* MID_HBAR */
496         { 1, 12, 5, 1 }, /* BOT_HBAR */
497         { 0,  1, 1, 5 }, /* LEFT_TOP_VBAR */
498         { 0,  7, 1, 5 }, /* LEFT_BOT_VBAR */
499         { 6,  1, 1, 5 }, /* RIGHT_TOP_VBAR */
500         { 6,  7, 1, 5 }  /* RIGHT_BOT_VBAR */
501     };
502     static const unsigned char masks[10] = {
503         /* 0 */ TOP_HBAR         |BOT_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
504         /* 1 */                                                        RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
505         /* 2 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR|LEFT_BOT_VBAR                             |RIGHT_TOP_VBAR,
506         /* 3 */ TOP_HBAR|MID_HBAR|BOT_HBAR                            |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
507         /* 4 */          MID_HBAR         |LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
508         /* 5 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR                             |RIGHT_BOT_VBAR,
509         /* 6 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR               |RIGHT_BOT_VBAR,
510         /* 7 */ TOP_HBAR                                              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
511         /* 8 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR|LEFT_BOT_VBAR|RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
512         /* 9 */ TOP_HBAR|BOT_HBAR|MID_HBAR|LEFT_TOP_VBAR              |RIGHT_TOP_VBAR|RIGHT_BOT_VBAR,
513     };
514     unsigned mask = masks[digit];
515     int i;
516
517     draw_rectangle(0, dst, dst_linesize, segment_width, 0, 0, 8, 13);
518     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(segments); i++)
519         if (mask & (1<<i))
520             draw_rectangle(255, dst, dst_linesize, segment_width,
521                            segments[i].x, segments[i].y, segments[i].w, segments[i].h);
522 }
523
524 #define GRADIENT_SIZE (6 * 256)
525
526 static void test_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
527 {
528     TestSourceContext *test = ctx->priv;
529     uint8_t *p, *p0;
530     int x, y;
531     int color, color_rest;
532     int icolor;
533     int radius;
534     int quad0, quad;
535     int dquad_x, dquad_y;
536     int grad, dgrad, rgrad, drgrad;
537     int seg_size;
538     int second;
539     int i;
540     uint8_t *data = frame->data[0];
541     int width  = frame->width;
542     int height = frame->height;
543
544     /* draw colored bars and circle */
545     radius = (width + height) / 4;
546     quad0 = width * width / 4 + height * height / 4 - radius * radius;
547     dquad_y = 1 - height;
548     p0 = data;
549     for (y = 0; y < height; y++) {
550         p = p0;
551         color = 0;
552         color_rest = 0;
553         quad = quad0;
554         dquad_x = 1 - width;
555         for (x = 0; x < width; x++) {
556             icolor = color;
557             if (quad < 0)
558                 icolor ^= 7;
559             quad += dquad_x;
560             dquad_x += 2;
561             *(p++) = icolor & 1 ? 255 : 0;
562             *(p++) = icolor & 2 ? 255 : 0;
563             *(p++) = icolor & 4 ? 255 : 0;
564             color_rest += 8;
565             if (color_rest >= width) {
566                 color_rest -= width;
567                 color++;
568             }
569         }
570         quad0 += dquad_y;
571         dquad_y += 2;
572         p0 += frame->linesize[0];
573     }
574
575     /* draw sliding color line */
576     p0 = p = data + frame->linesize[0] * (height * 3/4);
577     grad = (256 * test->nb_frame * test->time_base.num / test->time_base.den) %
578         GRADIENT_SIZE;
579     rgrad = 0;
580     dgrad = GRADIENT_SIZE / width;
581     drgrad = GRADIENT_SIZE % width;
582     for (x = 0; x < width; x++) {
583         *(p++) =
584             grad < 256 || grad >= 5 * 256 ? 255 :
585             grad >= 2 * 256 && grad < 4 * 256 ? 0 :
586             grad < 2 * 256 ? 2 * 256 - 1 - grad : grad - 4 * 256;
587         *(p++) =
588             grad >= 4 * 256 ? 0 :
589             grad >= 1 * 256 && grad < 3 * 256 ? 255 :
590             grad < 1 * 256 ? grad : 4 * 256 - 1 - grad;
591         *(p++) =
592             grad < 2 * 256 ? 0 :
593             grad >= 3 * 256 && grad < 5 * 256 ? 255 :
594             grad < 3 * 256 ? grad - 2 * 256 : 6 * 256 - 1 - grad;
595         grad += dgrad;
596         rgrad += drgrad;
597         if (rgrad >= GRADIENT_SIZE) {
598             grad++;
599             rgrad -= GRADIENT_SIZE;
600         }
601         if (grad >= GRADIENT_SIZE)
602             grad -= GRADIENT_SIZE;
603     }
604     p = p0;
605     for (y = height / 8; y > 0; y--) {
606         memcpy(p+frame->linesize[0], p, 3 * width);
607         p += frame->linesize[0];
608     }
609
610     /* draw digits */
611     seg_size = width / 80;
612     if (seg_size >= 1 && height >= 13 * seg_size) {
613         int64_t p10decimals = 1;
614         double time = av_q2d(test->time_base) * test->nb_frame *
615                       pow(10, test->nb_decimals);
616         if (time >= INT_MAX)
617             return;
618
619         for (x = 0; x < test->nb_decimals; x++)
620             p10decimals *= 10;
621
622         second = av_rescale_rnd(test->nb_frame * test->time_base.num, p10decimals, test->time_base.den, AV_ROUND_ZERO);
623         x = width - (width - seg_size * 64) / 2;
624         y = (height - seg_size * 13) / 2;
625         p = data + (x*3 + y * frame->linesize[0]);
626         for (i = 0; i < 8; i++) {
627             p -= 3 * 8 * seg_size;
628             draw_digit(second % 10, p, frame->linesize[0], seg_size);
629             second /= 10;
630             if (second == 0)
631                 break;
632         }
633     }
634 }
635
636 static av_cold int test_init(AVFilterContext *ctx)
637 {
638     TestSourceContext *test = ctx->priv;
639
640     test->fill_picture_fn = test_fill_picture;
641     return init(ctx);
642 }
643
644 static int test_query_formats(AVFilterContext *ctx)
645 {
646     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
647         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_NONE
648     };
649     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
650     return 0;
651 }
652
653 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_testsrc_outputs[] = {
654     {
655         .name          = "default",
656         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
657         .request_frame = request_frame,
658         .config_props  = config_props,
659     },
660     { NULL }
661 };
662
663 AVFilter avfilter_vsrc_testsrc = {
664     .name          = "testsrc",
665     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate test pattern."),
666     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
667     .priv_class    = &testsrc_class,
668     .init          = test_init,
669     .uninit        = uninit,
670     .query_formats = test_query_formats,
671     .inputs        = NULL,
672     .outputs       = avfilter_vsrc_testsrc_outputs,
673 };
674
675 #endif /* CONFIG_TESTSRC_FILTER */
676
677 #if CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER
678
679 #define rgbtestsrc_options options
680 AVFILTER_DEFINE_CLASS(rgbtestsrc);
681
682 #define R 0
683 #define G 1
684 #define B 2
685 #define A 3
686
687 static void rgbtest_put_pixel(uint8_t *dst, int dst_linesize,
688                               int x, int y, int r, int g, int b, enum AVPixelFormat fmt,
689                               uint8_t rgba_map[4])
690 {
691     int32_t v;
692     uint8_t *p;
693
694     switch (fmt) {
695     case AV_PIX_FMT_BGR444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (b >> 4); break;
696     case AV_PIX_FMT_RGB444: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b >> 4) << 8) | ((g >> 4) << 4) | (r >> 4); break;
697     case AV_PIX_FMT_BGR555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (b>>3); break;
698     case AV_PIX_FMT_RGB555: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<10) | ((g>>3)<<5) | (r>>3); break;
699     case AV_PIX_FMT_BGR565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((r>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (b>>3); break;
700     case AV_PIX_FMT_RGB565: ((uint16_t*)(dst + y*dst_linesize))[x] = ((b>>3)<<11) | ((g>>2)<<5) | (r>>3); break;
701     case AV_PIX_FMT_RGB24:
702     case AV_PIX_FMT_BGR24:
703         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8));
704         p = dst + 3*x + y*dst_linesize;
705         AV_WL24(p, v);
706         break;
707     case AV_PIX_FMT_RGBA:
708     case AV_PIX_FMT_BGRA:
709     case AV_PIX_FMT_ARGB:
710     case AV_PIX_FMT_ABGR:
711         v = (r << (rgba_map[R]*8)) + (g << (rgba_map[G]*8)) + (b << (rgba_map[B]*8)) + (255 << (rgba_map[A]*8));
712         p = dst + 4*x + y*dst_linesize;
713         AV_WL32(p, v);
714         break;
715     }
716 }
717
718 static void rgbtest_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
719 {
720     TestSourceContext *test = ctx->priv;
721     int x, y, w = frame->width, h = frame->height;
722
723     for (y = 0; y < h; y++) {
724          for (x = 0; x < w; x++) {
725              int c = 256*x/w;
726              int r = 0, g = 0, b = 0;
727
728              if      (3*y < h  ) r = c;
729              else if (3*y < 2*h) g = c;
730              else                b = c;
731
732              rgbtest_put_pixel(frame->data[0], frame->linesize[0], x, y, r, g, b,
733                                ctx->outputs[0]->format, test->rgba_map);
734          }
735      }
736 }
737
738 static av_cold int rgbtest_init(AVFilterContext *ctx)
739 {
740     TestSourceContext *test = ctx->priv;
741
742     test->draw_once = 1;
743     test->fill_picture_fn = rgbtest_fill_picture;
744     return init(ctx);
745 }
746
747 static int rgbtest_query_formats(AVFilterContext *ctx)
748 {
749     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
750         AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_ARGB, AV_PIX_FMT_BGRA, AV_PIX_FMT_ABGR,
751         AV_PIX_FMT_BGR24, AV_PIX_FMT_RGB24,
752         AV_PIX_FMT_RGB444, AV_PIX_FMT_BGR444,
753         AV_PIX_FMT_RGB565, AV_PIX_FMT_BGR565,
754         AV_PIX_FMT_RGB555, AV_PIX_FMT_BGR555,
755         AV_PIX_FMT_NONE
756     };
757     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
758     return 0;
759 }
760
761 static int rgbtest_config_props(AVFilterLink *outlink)
762 {
763     TestSourceContext *test = outlink->src->priv;
764
765     ff_fill_rgba_map(test->rgba_map, outlink->format);
766     return config_props(outlink);
767 }
768
769 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_rgbtestsrc_outputs[] = {
770     {
771         .name          = "default",
772         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
773         .request_frame = request_frame,
774         .config_props  = rgbtest_config_props,
775     },
776     { NULL }
777 };
778
779 AVFilter avfilter_vsrc_rgbtestsrc = {
780     .name          = "rgbtestsrc",
781     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate RGB test pattern."),
782     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
783     .priv_class    = &rgbtestsrc_class,
784     .init          = rgbtest_init,
785     .uninit        = uninit,
786     .query_formats = rgbtest_query_formats,
787     .inputs        = NULL,
788     .outputs       = avfilter_vsrc_rgbtestsrc_outputs,
789 };
790
791 #endif /* CONFIG_RGBTESTSRC_FILTER */
792
793 #if CONFIG_SMPTEBARS_FILTER || CONFIG_SMPTEHDBARS_FILTER
794
795 static const uint8_t rainbow[7][4] = {
796     { 180, 128, 128, 255 },     /* gray */
797     { 168,  44, 136, 255 },     /* yellow */
798     { 145, 147,  44, 255 },     /* cyan */
799     { 133,  63,  52, 255 },     /* green */
800     {  63, 193, 204, 255 },     /* magenta */
801     {  51, 109, 212, 255 },     /* red */
802     {  28, 212, 120, 255 },     /* blue */
803 };
804
805 static const uint8_t wobnair[7][4] = {
806     {  32, 240, 118, 255 },     /* blue */
807     {  19, 128, 128, 255 },     /* 7.5% intensity black */
808     {  54, 184, 198, 255 },     /* magenta */
809     {  19, 128, 128, 255 },     /* 7.5% intensity black */
810     { 188, 154,  16, 255 },     /* cyan */
811     {  19, 128, 128, 255 },     /* 7.5% intensity black */
812     { 191, 128, 128, 255 },     /* gray */
813 };
814
815 static const uint8_t white[4] = { 235, 128, 128, 255 };
816 static const uint8_t black[4] = {  19, 128, 128, 255 }; /* 7.5% intensity black */
817
818 /* pluge pulses */
819 static const uint8_t neg4ire[4] = {  9, 128, 128, 255 }; /*  3.5% intensity black */
820 static const uint8_t pos4ire[4] = { 29, 128, 128, 255 }; /* 11.5% intensity black */
821
822 /* fudged Q/-I */
823 static const uint8_t i_pixel[4] = { 61, 153,  99, 255 };
824 static const uint8_t q_pixel[4] = { 35, 174, 152, 255 };
825
826 static const uint8_t gray40[4] = { 104, 128, 128, 255 };
827 static const uint8_t gray15[4] = {  49, 128, 128, 255 };
828 static const uint8_t   cyan[4] = { 188, 154,  16, 255 };
829 static const uint8_t yellow[4] = { 219,  16, 138, 255 };
830 static const uint8_t   blue[4] = {  32, 240, 118, 255 };
831 static const uint8_t    red[4] = {  63, 102, 240, 255 };
832 static const uint8_t black0[4] = {  16, 128, 128, 255 };
833 static const uint8_t black2[4] = {  20, 128, 128, 255 };
834 static const uint8_t black4[4] = {  25, 128, 128, 255 };
835 static const uint8_t   neg2[4] = {  12, 128, 128, 255 };
836
837 static void draw_bar(TestSourceContext *test, const uint8_t color[4],
838                      unsigned x, unsigned y, unsigned w, unsigned h,
839                      AVFrame *frame)
840 {
841     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(frame->format);
842     uint8_t *p, *p0;
843     int plane;
844
845     x = FFMIN(x, test->w - 1);
846     y = FFMIN(y, test->h - 1);
847     w = FFMIN(w, test->w - x);
848     h = FFMIN(h, test->h - y);
849
850     av_assert0(x + w <= test->w);
851     av_assert0(y + h <= test->h);
852
853     for (plane = 0; frame->data[plane]; plane++) {
854         const int c = color[plane];
855         const int linesize = frame->linesize[plane];
856         int i, px, py, pw, ph;
857
858         if (plane == 1 || plane == 2) {
859             px = x >> desc->log2_chroma_w;
860             pw = w >> desc->log2_chroma_w;
861             py = y >> desc->log2_chroma_h;
862             ph = h >> desc->log2_chroma_h;
863         } else {
864             px = x;
865             pw = w;
866             py = y;
867             ph = h;
868         }
869
870         p0 = p = frame->data[plane] + py * linesize + px;
871         memset(p, c, pw);
872         p += linesize;
873         for (i = 1; i < ph; i++, p += linesize)
874             memcpy(p, p0, pw);
875     }
876 }
877
878 static int smptebars_query_formats(AVFilterContext *ctx)
879 {
880     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
881         AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUV422P,
882         AV_PIX_FMT_YUV440P, AV_PIX_FMT_YUV444P,
883         AV_PIX_FMT_YUV410P, AV_PIX_FMT_YUV411P,
884         AV_PIX_FMT_NONE,
885     };
886     ff_set_common_formats(ctx, ff_make_format_list(pix_fmts));
887     return 0;
888 }
889
890 static const AVFilterPad smptebars_outputs[] = {
891     {
892         .name          = "default",
893         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
894         .request_frame = request_frame,
895         .config_props  = config_props,
896     },
897     { NULL }
898 };
899
900 #if CONFIG_SMPTEBARS_FILTER
901
902 #define smptebars_options options
903 AVFILTER_DEFINE_CLASS(smptebars);
904
905 static void smptebars_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *picref)
906 {
907     TestSourceContext *test = ctx->priv;
908     int r_w, r_h, w_h, p_w, p_h, i, tmp, x = 0;
909     const AVPixFmtDescriptor *pixdesc = av_pix_fmt_desc_get(picref->format);
910
911     av_frame_set_colorspace(picref, AVCOL_SPC_BT470BG);
912
913     r_w = FFALIGN((test->w + 6) / 7, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
914     r_h = FFALIGN(test->h * 2 / 3, 1 << pixdesc->log2_chroma_h);
915     w_h = FFALIGN(test->h * 3 / 4 - r_h,  1 << pixdesc->log2_chroma_h);
916     p_w = FFALIGN(r_w * 5 / 4, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
917     p_h = test->h - w_h - r_h;
918
919     for (i = 0; i < 7; i++) {
920         draw_bar(test, rainbow[i], x, 0,   r_w, r_h, picref);
921         draw_bar(test, wobnair[i], x, r_h, r_w, w_h, picref);
922         x += r_w;
923     }
924     x = 0;
925     draw_bar(test, i_pixel, x, r_h + w_h, p_w, p_h, picref);
926     x += p_w;
927     draw_bar(test, white, x, r_h + w_h, p_w, p_h, picref);
928     x += p_w;
929     draw_bar(test, q_pixel, x, r_h + w_h, p_w, p_h, picref);
930     x += p_w;
931     tmp = FFALIGN(5 * r_w - x,  1 << pixdesc->log2_chroma_w);
932     draw_bar(test, black, x, r_h + w_h, tmp, p_h, picref);
933     x += tmp;
934     tmp = FFALIGN(r_w / 3,  1 << pixdesc->log2_chroma_w);
935     draw_bar(test, neg4ire, x, r_h + w_h, tmp, p_h, picref);
936     x += tmp;
937     draw_bar(test, black, x, r_h + w_h, tmp, p_h, picref);
938     x += tmp;
939     draw_bar(test, pos4ire, x, r_h + w_h, tmp, p_h, picref);
940     x += tmp;
941     draw_bar(test, black, x, r_h + w_h, test->w - x, p_h, picref);
942 }
943
944 static av_cold int smptebars_init(AVFilterContext *ctx)
945 {
946     TestSourceContext *test = ctx->priv;
947
948     test->fill_picture_fn = smptebars_fill_picture;
949     test->draw_once = 1;
950     return init(ctx);
951 }
952
953 AVFilter avfilter_vsrc_smptebars = {
954     .name          = "smptebars",
955     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate SMPTE color bars."),
956     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
957     .priv_class    = &smptebars_class,
958     .init          = smptebars_init,
959     .uninit        = uninit,
960     .query_formats = smptebars_query_formats,
961     .inputs        = NULL,
962     .outputs       = smptebars_outputs,
963 };
964
965 #endif  /* CONFIG_SMPTEBARS_FILTER */
966
967 #if CONFIG_SMPTEHDBARS_FILTER
968
969 #define smptehdbars_options options
970 AVFILTER_DEFINE_CLASS(smptehdbars);
971
972 static void smptehdbars_fill_picture(AVFilterContext *ctx, AVFrame *picref)
973 {
974     TestSourceContext *test = ctx->priv;
975     int d_w, r_w, r_h, l_w, i, tmp, x = 0, y = 0;
976     const AVPixFmtDescriptor *pixdesc = av_pix_fmt_desc_get(picref->format);
977
978     av_frame_set_colorspace(picref, AVCOL_SPC_BT709);
979
980     d_w = FFALIGN(test->w / 8, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
981     r_h = FFALIGN(test->h * 7 / 12, 1 << pixdesc->log2_chroma_h);
982     draw_bar(test, gray40, x, 0, d_w, r_h, picref);
983     x += d_w;
984
985     r_w = FFALIGN((((test->w + 3) / 4) * 3) / 7, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
986     for (i = 0; i < 7; i++) {
987         draw_bar(test, rainbow[i], x, 0, r_w, r_h, picref);
988         x += r_w;
989     }
990     draw_bar(test, gray40, x, 0, test->w - x, r_h, picref);
991     y = r_h;
992     r_h = FFALIGN(test->h / 12, 1 << pixdesc->log2_chroma_h);
993     draw_bar(test, cyan, 0, y, d_w, r_h, picref);
994     x = d_w;
995     draw_bar(test, i_pixel, x, y, r_w, r_h, picref);
996     x += r_w;
997     tmp = r_w * 6;
998     draw_bar(test, rainbow[0], x, y, tmp, r_h, picref);
999     x += tmp;
1000     l_w = x;
1001     draw_bar(test, blue, x, y, test->w - x, r_h, picref);
1002     y += r_h;
1003     draw_bar(test, yellow, 0, y, d_w, r_h, picref);
1004     x = d_w;
1005     draw_bar(test, q_pixel, x, y, r_w, r_h, picref);
1006     x += r_w;
1007
1008     for (i = 0; i < tmp; i += 1 << pixdesc->log2_chroma_w) {
1009         uint8_t yramp[4] = {0};
1010
1011         yramp[0] = i * 255 / tmp;
1012         yramp[1] = 128;
1013         yramp[2] = 128;
1014         yramp[3] = 255;
1015
1016         draw_bar(test, yramp, x, y, 1 << pixdesc->log2_chroma_w, r_h, picref);
1017         x += 1 << pixdesc->log2_chroma_w;
1018     }
1019     draw_bar(test, red, x, y, test->w - x, r_h, picref);
1020     y += r_h;
1021     draw_bar(test, gray15, 0, y, d_w, test->h - y, picref);
1022     x = d_w;
1023     tmp = FFALIGN(r_w * 3 / 2, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
1024     draw_bar(test, black0, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1025     x += tmp;
1026     tmp = FFALIGN(r_w * 2, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
1027     draw_bar(test, white, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1028     x += tmp;
1029     tmp = FFALIGN(r_w * 5 / 6, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
1030     draw_bar(test, black0, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1031     x += tmp;
1032     tmp = FFALIGN(r_w / 3, 1 << pixdesc->log2_chroma_w);
1033     draw_bar(test,   neg2, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1034     x += tmp;
1035     draw_bar(test, black0, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1036     x += tmp;
1037     draw_bar(test, black2, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1038     x += tmp;
1039     draw_bar(test, black0, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1040     x += tmp;
1041     draw_bar(test, black4, x, y, tmp, test->h - y, picref);
1042     x += tmp;
1043     r_w = l_w - x;
1044     draw_bar(test, black0, x, y, r_w, test->h - y, picref);
1045     x += r_w;
1046     draw_bar(test, gray15, x, y, test->w - x, test->h - y, picref);
1047 }
1048
1049 static av_cold int smptehdbars_init(AVFilterContext *ctx)
1050 {
1051     TestSourceContext *test = ctx->priv;
1052
1053     test->fill_picture_fn = smptehdbars_fill_picture;
1054     test->draw_once = 1;
1055     return init(ctx);
1056 }
1057
1058 AVFilter avfilter_vsrc_smptehdbars = {
1059     .name          = "smptehdbars",
1060     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate SMPTE HD color bars."),
1061     .priv_size     = sizeof(TestSourceContext),
1062     .priv_class    = &smptehdbars_class,
1063     .init          = smptehdbars_init,
1064     .uninit        = uninit,
1065     .query_formats = smptebars_query_formats,
1066     .inputs        = NULL,
1067     .outputs       = smptebars_outputs,
1068 };
1069
1070 #endif  /* CONFIG_SMPTEHDBARS_FILTER */
1071 #endif  /* CONFIG_SMPTEBARS_FILTER || CONFIG_SMPTEHDBARS_FILTER */