f7c3b0c956eeb08198fd8ed5f884298043b4921c
[ffmpeg.git] / tests / rotozoom.c
1 /*
2  * Generates a synthetic YUV video sequence suitable for codec testing.
3  * GPLv2
4  * rotozoom.c -> s.bechet@av7.net
5  */
6 #include <stdlib.h>
7 #include <stdio.h>
8 #include <inttypes.h>
9
10 #define FIXP (1<<16)
11 #define MY_PI 205887 //(M_PI*FIX)
12
13 static int64_t int_pow(int64_t a, int p){
14     int64_t v= FIXP;
15
16     for(; p; p--){
17         v*= a;
18         v/= FIXP;
19     }
20
21     return v;
22 }
23
24 static int64_t int_sin(int64_t a){
25     if(a<0) a= MY_PI-a; // 0..inf
26     a %= 2*MY_PI;       // 0..2PI
27
28     if(a>=MY_PI*3/2) a -= 2*MY_PI;  // -PI/2 .. 3PI/2
29     if(a>=MY_PI/2  ) a = MY_PI - a; // -PI/2 ..  PI/2
30    
31     return a - int_pow(a, 3)/6 + int_pow(a, 5)/120 - int_pow(a, 7)/5040;
32 }
33
34 #define SCALEBITS 8
35 #define ONE_HALF  (1 << (SCALEBITS - 1))
36 #define FIX(x)          ((int) ((x) * (1L<<SCALEBITS) + 0.5))
37 typedef unsigned char UINT8;
38
39 static void rgb24_to_yuv420p(UINT8 *lum, UINT8 *cb, UINT8 *cr,
40                               UINT8 *src, int width, int height)
41 {
42     int wrap, wrap3, x, y;
43     int r, g, b, r1, g1, b1;
44     UINT8 *p;
45
46     wrap = width;
47     wrap3 = width * 3;
48     p = src;
49     for(y=0;y<height;y+=2) {
50         for(x=0;x<width;x+=2) {
51             r = p[0];
52             g = p[1];
53             b = p[2];
54             r1 = r;
55             g1 = g;
56             b1 = b;
57             lum[0] = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g + 
58                       FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
59             r = p[3];
60             g = p[4];
61             b = p[5];
62             r1 += r;
63             g1 += g;
64             b1 += b;
65             lum[1] = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g + 
66                       FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
67             p += wrap3;
68             lum += wrap;
69
70             r = p[0];
71             g = p[1];
72             b = p[2];
73             r1 += r;
74             g1 += g;
75             b1 += b;
76             lum[0] = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g + 
77                       FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
78             r = p[3];
79             g = p[4];
80             b = p[5];
81             r1 += r;
82             g1 += g;
83             b1 += b;
84             lum[1] = (FIX(0.29900) * r + FIX(0.58700) * g + 
85                       FIX(0.11400) * b + ONE_HALF) >> SCALEBITS;
86             
87             cb[0] = ((- FIX(0.16874) * r1 - FIX(0.33126) * g1 + 
88                       FIX(0.50000) * b1 + 4 * ONE_HALF - 1) >> (SCALEBITS + 2)) + 128;
89             cr[0] = ((FIX(0.50000) * r1 - FIX(0.41869) * g1 - 
90                      FIX(0.08131) * b1 + 4 * ONE_HALF - 1) >> (SCALEBITS + 2)) + 128;
91
92             cb++;
93             cr++;
94             p += -wrap3 + 2 * 3;
95             lum += -wrap + 2;
96         }
97         p += wrap3;
98         lum += wrap;
99     }
100 }
101
102 /* cif format */
103 #define DEFAULT_WIDTH   352
104 #define DEFAULT_HEIGHT  288
105 #define DEFAULT_NB_PICT 50
106
107 void pgmyuv_save(const char *filename, int w, int h,
108                  unsigned char *rgb_tab)
109 {
110     FILE *f;
111     int i, h2, w2;
112     unsigned char *cb, *cr;
113     unsigned char *lum_tab, *cb_tab, *cr_tab;
114
115     lum_tab = malloc(w * h);
116     cb_tab = malloc((w * h) / 4);
117     cr_tab = malloc((w * h) / 4);
118
119     rgb24_to_yuv420p(lum_tab, cb_tab, cr_tab, rgb_tab, w, h);
120
121     f = fopen(filename,"w");
122     fprintf(f, "P5\n%d %d\n%d\n", w, (h * 3) / 2, 255);
123     fwrite(lum_tab, 1, w * h, f);
124     h2 = h / 2;
125     w2 = w / 2;
126     cb = cb_tab;
127     cr = cr_tab;
128     for(i=0;i<h2;i++) {
129         fwrite(cb, 1, w2, f);
130         fwrite(cr, 1, w2, f);
131         cb += w2;
132         cr += w2;
133     }
134     fclose(f);
135
136     free(lum_tab);
137     free(cb_tab);
138     free(cr_tab);
139 }
140
141 unsigned char *rgb_tab;
142 int width, height, wrap;
143
144 void put_pixel(int x, int y, int r, int g, int b)
145 {
146     unsigned char *p;
147
148     if (x < 0 || x >= width ||
149         y < 0 || y >= height)
150         return;
151
152     p = rgb_tab + y * wrap + x * 3;
153     p[0] = r;
154     p[1] = g;
155     p[2] = b;
156 }
157
158 unsigned char tab_r[256*256];
159 unsigned char tab_g[256*256];
160 unsigned char tab_b[256*256];
161
162 int teta = 0;
163 int h_cos [360];
164 int h_sin [360];
165
166 static int ipol(uint8_t *src, int x, int y){
167     int int_x= x>>16;
168     int int_y= y>>16;
169     int frac_x= x&0xFFFF;
170     int frac_y= y&0xFFFF;
171     int s00= src[ ( int_x   &255) + 256*( int_y   &255) ];
172     int s01= src[ ((int_x+1)&255) + 256*( int_y   &255) ];
173     int s10= src[ ( int_x   &255) + 256*((int_y+1)&255) ];
174     int s11= src[ ((int_x+1)&255) + 256*((int_y+1)&255) ];
175     int s0= (((1<<16) - frac_x)*s00 + frac_x*s01)>>8;
176     int s1= (((1<<16) - frac_x)*s10 + frac_x*s11)>>8;
177     
178     return (((1<<16) - frac_y)*s0 + frac_y*s1)>>24;
179 }
180
181 void gen_image(int num, int w, int h)
182 {
183   const int c = h_cos [teta];
184   const int s = h_sin [teta];
185   
186   const int xi = -(w/2) * c;
187   const int yi =  (w/2) * s;
188   
189   const int xj = -(h/2) * s;
190   const int yj = -(h/2) * c;
191   
192   unsigned dep;
193   int i,j;
194   
195   int x,y;
196   int xprime = xj;
197   int yprime = yj;
198
199
200   for (j=0;j<h;j++) {
201
202     x = xprime + xi + FIXP*w/2;
203     xprime += s;
204
205     y = yprime + yi + FIXP*h/2;
206     yprime += c;
207       
208     for ( i=0 ; i<w ; i++ ) {
209       x += c;
210       y -= s;
211 #if 1
212       put_pixel(i, j, ipol(tab_r, x, y), ipol(tab_g, x, y), ipol(tab_b, x, y));
213 #else
214       dep = ((x>>16)&255) + (((y>>16)&255)<<8);
215       put_pixel(i, j, tab_r[dep], tab_g[dep], tab_b[dep]);
216 #endif
217     }
218   }
219   teta = (teta+1) % 360;
220 }
221
222 #define W 256
223 #define H 256
224
225 void init_demo() {
226   int i,j;
227   int h;
228   int radian;
229   char line[3 * W];
230
231   FILE *fichier;
232
233   fichier = fopen("lena.pnm","r");
234   fread(line, 1, 15, fichier);
235   for (i=0;i<H;i++) {
236     fread(line,1,3*W,fichier);
237     for (j=0;j<W;j++) {
238           tab_r[W*i+j] = line[3*j    ];
239           tab_g[W*i+j] = line[3*j + 1];
240           tab_b[W*i+j] = line[3*j + 2];
241     }
242   }
243   fclose(fichier);
244
245   /* tables sin/cos */
246   for (i=0;i<360;i++) {
247     radian = 2*i*MY_PI/360;
248     h = 2*FIXP + int_sin (radian);
249     h_cos[i] = ( h * int_sin (radian + MY_PI/2) )/2/FIXP;
250     h_sin[i] = ( h * int_sin (radian          ) )/2/FIXP;
251   }
252 }
253
254 int main(int argc, char **argv)
255 {
256     int w, h, i;
257     char buf[1024];
258
259     if (argc != 2) {
260         printf("usage: %s directory/\n"
261                "generate a test video stream\n", argv[0]);
262         exit(1);
263     }
264
265     w = DEFAULT_WIDTH;
266     h = DEFAULT_HEIGHT;
267
268     rgb_tab = malloc(w * h * 3);
269     wrap = w * 3;
270     width = w;
271     height = h;
272
273     init_demo();
274
275     for(i=0;i<DEFAULT_NB_PICT;i++) {
276         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%d.pgm", argv[1], i);
277         gen_image(i, w, h);
278         pgmyuv_save(buf, w, h, rgb_tab);
279     }
280     
281     free(rgb_tab);
282     return 0;
283 }