fate: Move Canopus decoder tests to a separate file
[ffmpeg.git] / tests / tiny_psnr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include <stdio.h>
22 #include <stdlib.h>
23 #include <string.h>
24 #include <inttypes.h>
25 #include <math.h>
26 #include <float.h>
27
28 #include "libavutil/intfloat.h"
29 #include "libavutil/intreadwrite.h"
30
31 #define FFMIN(a, b) ((a) > (b) ? (b) : (a))
32 #define F 100
33 #define SIZE 2048
34
35 uint64_t exp16_table[21] = {
36            65537,
37            65538,
38            65540,
39            65544,
40            65552,
41            65568,
42            65600,
43            65664,
44            65793,
45            66050,
46            66568,
47            67616,
48            69763,
49            74262,
50            84150,
51           108051,
52           178145,
53           484249,
54          3578144,
55        195360063,
56     582360139072LL,
57 };
58
59 // 16.16 fixpoint log()
60 static int64_t log16(uint64_t a)
61 {
62     int i;
63     int out = 0;
64
65     if (a < 1 << 16)
66         return -log16((1LL << 32) / a);
67     a <<= 16;
68
69     for (i = 20; i >= 0; i--) {
70         int64_t b = exp16_table[i];
71         if (a < (b << 16))
72             continue;
73         out |= 1 << i;
74         a    = ((a / b) << 16) + (((a % b) << 16) + b / 2) / b;
75     }
76     return out;
77 }
78
79 static uint64_t int_sqrt(uint64_t a)
80 {
81     uint64_t ret    = 0;
82     uint64_t ret_sq = 0;
83     int s;
84
85     for (s = 31; s >= 0; s--) {
86         uint64_t b = ret_sq + (1ULL << (s * 2)) + (ret << s) * 2;
87         if (b <= a) {
88             ret_sq = b;
89             ret   += 1ULL << s;
90         }
91     }
92     return ret;
93 }
94
95 static int16_t get_s16l(uint8_t *p)
96 {
97     union {
98         uint16_t u;
99         int16_t  s;
100     } v;
101     v.u = p[0] | p[1] << 8;
102     return v.s;
103 }
104
105 static float get_f32l(uint8_t *p)
106 {
107     union av_intfloat32 v;
108     v.i = p[0] | p[1] << 8 | p[2] << 16 | p[3] << 24;
109     return v.f;
110 }
111
112 static double get_f64l(uint8_t *p)
113 {
114     return av_int2double(AV_RL64(p));
115 }
116
117 int main(int argc, char *argv[])
118 {
119     uint64_t i, j;
120     uint64_t sse = 0;
121     double sse_d = 0.0;
122     FILE *f[2];
123     uint8_t buf[2][SIZE];
124     int len = 1;
125     int64_t max;
126     int shift      = argc < 5 ? 0 : atoi(argv[4]);
127     int skip_bytes = argc < 6 ? 0 : atoi(argv[5]);
128     uint64_t size0   = 0;
129     uint64_t size1   = 0;
130     uint64_t maxdist = 0;
131     double maxdist_d = 0.0;
132
133     if (argc < 3) {
134         printf("tiny_psnr <file1> <file2> [<elem size> [<shift> [<skip bytes>]]]\n");
135         printf("WAV headers are skipped automatically.\n");
136         return 1;
137     }
138
139     if (argc > 3) {
140         if (!strcmp(argv[3], "u8")) {
141             len = 1;
142         } else if (!strcmp(argv[3], "s16")) {
143             len = 2;
144         } else if (!strcmp(argv[3], "f32")) {
145             len = 4;
146         } else if (!strcmp(argv[3], "f64")) {
147             len = 8;
148         } else {
149             char *end;
150             len = strtol(argv[3], &end, 0);
151             if (*end || len < 1 || len > 2) {
152                 fprintf(stderr, "Unsupported sample format: %s\n", argv[3]);
153                 return 1;
154             }
155         }
156     }
157
158     max = (1LL << (8 * len)) - 1;
159
160     f[0] = fopen(argv[1], "rb");
161     f[1] = fopen(argv[2], "rb");
162     if (!f[0] || !f[1]) {
163         fprintf(stderr, "Could not open input files.\n");
164         return 1;
165     }
166
167     for (i = 0; i < 2; i++) {
168         uint8_t *p = buf[i];
169         if (fread(p, 1, 12, f[i]) != 12)
170             return 1;
171         if (!memcmp(p, "RIFF", 4) &&
172             !memcmp(p + 8, "WAVE", 4)) {
173             if (fread(p, 1, 8, f[i]) != 8)
174                 return 1;
175             while (memcmp(p, "data", 4)) {
176                 int s = p[4] | p[5] << 8 | p[6] << 16 | p[7] << 24;
177                 fseek(f[i], s, SEEK_CUR);
178                 if (fread(p, 1, 8, f[i]) != 8)
179                     return 1;
180             }
181         } else {
182             fseek(f[i], -12, SEEK_CUR);
183         }
184     }
185
186     fseek(f[shift < 0], abs(shift), SEEK_CUR);
187
188     fseek(f[0], skip_bytes, SEEK_CUR);
189     fseek(f[1], skip_bytes, SEEK_CUR);
190
191     for (;;) {
192         int s0 = fread(buf[0], 1, SIZE, f[0]);
193         int s1 = fread(buf[1], 1, SIZE, f[1]);
194
195         for (j = 0; j < FFMIN(s0, s1); j += len) {
196             switch (len) {
197             case 1:
198             case 2: {
199                 int64_t a = buf[0][j];
200                 int64_t b = buf[1][j];
201                 int dist;
202                 if (len == 2) {
203                     a = get_s16l(buf[0] + j);
204                     b = get_s16l(buf[1] + j);
205                 } else {
206                     a = buf[0][j];
207                     b = buf[1][j];
208                 }
209                 sse += (a - b) * (a - b);
210                 dist = llabs(a - b);
211                 if (dist > maxdist)
212                     maxdist = dist;
213                 break;
214             }
215             case 4:
216             case 8: {
217                 double dist, a, b;
218                 if (len == 8) {
219                     a = get_f64l(buf[0] + j);
220                     b = get_f64l(buf[1] + j);
221                 } else {
222                     a = get_f32l(buf[0] + j);
223                     b = get_f32l(buf[1] + j);
224                 }
225                 dist = fabs(a - b);
226                 sse_d += (a - b) * (a - b);
227                 if (dist > maxdist_d)
228                     maxdist_d = dist;
229                 break;
230             }
231             }
232         }
233         size0 += s0;
234         size1 += s1;
235         if (s0 + s1 <= 0)
236             break;
237     }
238
239     i = FFMIN(size0, size1) / len;
240     if (!i)
241         i = 1;
242     switch (len) {
243     case 1:
244     case 2: {
245         uint64_t psnr;
246         uint64_t dev = int_sqrt(((sse / i) * F * F) + (((sse % i) * F * F) + i / 2) / i);
247         if (sse)
248             psnr = ((2 * log16(max << 16) + log16(i) - log16(sse)) *
249                     284619LL * F + (1LL << 31)) / (1LL << 32);
250         else
251             psnr = 1000 * F - 1; // floating point free infinity :)
252
253         printf("stddev:%5d.%02d PSNR:%3d.%02d MAXDIFF:%5"PRIu64" bytes:%9"PRIu64"/%9"PRIu64"\n",
254                (int)(dev / F), (int)(dev % F),
255                (int)(psnr / F), (int)(psnr % F),
256                maxdist, size0, size1);
257         break;
258         }
259     case 4:
260     case 8: {
261         char psnr_str[64];
262         double dev = sqrt(sse_d / i);
263         uint64_t scale = (len == 4) ? (1ULL << 24) : (1ULL << 32);
264
265         if (sse_d) {
266             double psnr = 2 * log(DBL_MAX) - log(i / sse_d);
267             snprintf(psnr_str, sizeof(psnr_str), "%5.02f", psnr);
268         } else
269             snprintf(psnr_str, sizeof(psnr_str), "inf");
270
271         maxdist = maxdist_d * scale;
272
273         printf("stddev:%10.2f PSNR:%s MAXDIFF:%10"PRIu64" bytes:%9"PRIu64"/%9"PRIu64"\n",
274                dev * scale, psnr_str, maxdist, size0, size1);
275         break;
276     }
277     }
278     return 0;
279 }