FATE: remove WMA acodec tests
[ffmpeg.git] / tests / videogen.c
1 /*
2  * Generate a synthetic YUV video sequence suitable for codec testing.
3  * NOTE: No floats are used to guarantee bitexact output.
4  *
5  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include <stdlib.h>
25 #include <stdint.h>
26 #include <stdio.h>
27
28 #define SCALEBITS 8
29 #define ONE_HALF  (1 << (SCALEBITS - 1))
30 #define FIX(x)    ((int) ((x) * (1L << SCALEBITS) + 0.5))
31
32 static void rgb24_to_yuv420p(uint8_t *lum, uint8_t *cb, uint8_t *cr,
33                              uint8_t *src, int width, int height)
34 {
35     int wrap, wrap3, x, y;
36     int r, g, b, r1, g1, b1;
37     uint8_t *p;
38
39     wrap  = width;
40     wrap3 = width * 3;
41     p     = src;
42     for (y = 0; y < height; y += 2) {
43         for (x = 0; x < width; x += 2) {
44             r       = p[0];
45             g       = p[1];
46             b       = p[2];
47             r1      = r;
48             g1      = g;
49             b1      = b;
50             lum[0]  = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g +
51                        FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
52             r       = p[3];
53             g       = p[4];
54             b       = p[5];
55             r1     += r;
56             g1     += g;
57             b1     += b;
58             lum[1]  = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g +
59                        FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
60             p      += wrap3;
61             lum    += wrap;
62
63             r       = p[0];
64             g       = p[1];
65             b       = p[2];
66             r1     += r;
67             g1     += g;
68             b1     += b;
69             lum[0]  = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g +
70                        FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
71             r       = p[3];
72             g       = p[4];
73             b       = p[5];
74             r1     += r;
75             g1     += g;
76             b1     += b;
77             lum[1]  = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g +
78                        FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
79
80             cb[0]   = 128 + ((- FIX(0.16874) * r1 -
81                                 FIX(0.33126) * g1 +
82                                 FIX(0.50000) * b1 +
83                               4 * ONE_HALF - 1)
84                              >> (SCALEBITS + 2));
85             cr[0]   = 128 + ((FIX(0.50000) * r1 -
86                               FIX(0.41869) * g1 -
87                               FIX(0.08131) * b1 +
88                               4 * ONE_HALF - 1)
89                              >> (SCALEBITS + 2));
90
91             cb++;
92             cr++;
93             p   += -wrap3 + 2 * 3;
94             lum += -wrap + 2;
95         }
96         p   += wrap3;
97         lum += wrap;
98     }
99 }
100
101 /* cif format */
102 #define DEFAULT_WIDTH   352
103 #define DEFAULT_HEIGHT  288
104 #define DEFAULT_NB_PICT 50 /* 2 seconds */
105
106 static void pgmyuv_save(const char *filename, int w, int h,
107                         unsigned char *rgb_tab)
108 {
109     FILE *f;
110     int i, h2, w2;
111     unsigned char *cb, *cr;
112     unsigned char *lum_tab, *cb_tab, *cr_tab;
113
114     lum_tab = malloc(w * h);
115     cb_tab  = malloc((w * h) / 4);
116     cr_tab  = malloc((w * h) / 4);
117
118     rgb24_to_yuv420p(lum_tab, cb_tab, cr_tab, rgb_tab, w, h);
119
120     f = fopen(filename, "wb");
121     fprintf(f, "P5\n%d %d\n%d\n", w, (h * 3) / 2, 255);
122     fwrite(lum_tab, 1, w * h, f);
123     h2 = h / 2;
124     w2 = w / 2;
125     cb = cb_tab;
126     cr = cr_tab;
127     for (i = 0; i < h2; i++) {
128         fwrite(cb, 1, w2, f);
129         fwrite(cr, 1, w2, f);
130         cb += w2;
131         cr += w2;
132     }
133     fclose(f);
134
135     free(lum_tab);
136     free(cb_tab);
137     free(cr_tab);
138 }
139
140 unsigned char *rgb_tab;
141 int width, height, wrap;
142
143 static void put_pixel(int x, int y, int r, int g, int b)
144 {
145     unsigned char *p;
146
147     if (x < 0 || x >= width ||
148         y < 0 || y >= height)
149         return;
150
151     p    = rgb_tab + y * wrap + x * 3;
152     p[0] = r;
153     p[1] = g;
154     p[2] = b;
155 }
156
157 static unsigned int myrnd(unsigned int *seed_ptr, int n)
158 {
159     unsigned int seed, val;
160
161     seed = *seed_ptr;
162     seed = (seed * 314159) + 1;
163     if (n == 256) {
164         val = seed >> 24;
165     } else {
166         val = seed % n;
167     }
168     *seed_ptr = seed;
169     return val;
170 }
171
172 #define NOISE_X  10
173 #define NOISE_Y  30
174 #define NOISE_W  26
175
176 #define FRAC_BITS 8
177 #define FRAC_ONE (1 << FRAC_BITS)
178
179 /* cosine approximate with 1-x^2 */
180 static int int_cos(int a)
181 {
182     int v, neg;
183     a = a & (FRAC_ONE - 1);
184     if (a >= (FRAC_ONE / 2))
185         a = FRAC_ONE - a;
186     neg = 0;
187     if (a > (FRAC_ONE / 4)) {
188         neg = -1;
189         a   = (FRAC_ONE / 2) - a;
190     }
191     v = FRAC_ONE - ((a * a) >> 4);
192     v = (v ^ neg) - neg;
193     return v;
194 }
195
196 #define NB_OBJS  10
197
198 typedef struct VObj {
199     int x, y, w, h;
200     int r, g, b;
201 } VObj;
202
203 VObj objs[NB_OBJS];
204
205 unsigned int seed = 1;
206
207 static void gen_image(int num, int w, int h)
208 {
209     int r, g, b, x, y, i, dx, dy, x1, y1;
210     unsigned int seed1;
211
212     if (num == 0) {
213         for (i = 0; i < NB_OBJS; i++) {
214             objs[i].x = myrnd(&seed, w);
215             objs[i].y = myrnd(&seed, h);
216             objs[i].w = myrnd(&seed, w / 4) + 10;
217             objs[i].h = myrnd(&seed, h / 4) + 10;
218             objs[i].r = myrnd(&seed, 256);
219             objs[i].g = myrnd(&seed, 256);
220             objs[i].b = myrnd(&seed, 256);
221         }
222     }
223
224     /* first a moving background with gradients */
225     /* test motion estimation */
226     dx = int_cos(num * FRAC_ONE / 50) * 35;
227     dy = int_cos(num * FRAC_ONE / 50 + FRAC_ONE / 10) * 30;
228     for (y = 0; y < h; y++) {
229         for (x = 0; x < w; x++) {
230             x1 = (x << FRAC_BITS) + dx;
231             y1 = (y << FRAC_BITS) + dy;
232             r  =       ((y1  * 7) >> FRAC_BITS) & 0xff;
233             g  = (((x1 + y1) * 9) >> FRAC_BITS) & 0xff;
234             b  =  ((x1       * 5) >> FRAC_BITS) & 0xff;
235             put_pixel(x, y, r, g, b);
236         }
237     }
238
239     /* then some noise with very high intensity to test saturation */
240     seed1 = num;
241     for (y = 0; y < NOISE_W; y++) {
242         for (x = 0; x < NOISE_W; x++) {
243             r = myrnd(&seed1, 256);
244             g = myrnd(&seed1, 256);
245             b = myrnd(&seed1, 256);
246             put_pixel(x + NOISE_X, y + NOISE_Y, r, g, b);
247         }
248     }
249
250     /* then moving objects */
251     for (i = 0; i < NB_OBJS; i++) {
252         VObj *p = &objs[i];
253         seed1 = i;
254         for (y = 0; y < p->h; y++) {
255             for (x = 0; x < p->w; x++) {
256                 r = p->r;
257                 g = p->g;
258                 b = p->b;
259                 /* add a per object noise */
260                 r += myrnd(&seed1, 50);
261                 g += myrnd(&seed1, 50);
262                 b += myrnd(&seed1, 50);
263                 put_pixel(x + p->x, y + p->y, r, g, b);
264             }
265         }
266         p->x += myrnd(&seed, 21) - 10;
267         p->y += myrnd(&seed, 21) - 10;
268     }
269 }
270
271 int main(int argc, char **argv)
272 {
273     int w, h, i;
274     char buf[1024];
275
276     if (argc != 2) {
277         printf("usage: %s file\n"
278                "generate a test video stream\n", argv[0]);
279         exit(1);
280     }
281
282     w = DEFAULT_WIDTH;
283     h = DEFAULT_HEIGHT;
284
285     rgb_tab = malloc(w * h * 3);
286     wrap    = w * 3;
287     width   = w;
288     height  = h;
289
290     for (i = 0; i < DEFAULT_NB_PICT; i++) {
291         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%02d.pgm", argv[1], i);
292         gen_image(i, w, h);
293         pgmyuv_save(buf, w, h, rgb_tab);
294     }
295
296     free(rgb_tab);
297     return 0;
298 }