test/frame_rate_test.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012-2016 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 /** @file  test/frame_rate_test.cc
  21  *  @brief Tests for FrameRateChange and the computation of the best
  22  *  frame rate for the DCP.
  23  */
  24
  25 #include <boost/test/unit_test.hpp>
  26 #include "lib/film.h"
  27 #include "lib/config.h"
  28 #include "lib/ffmpeg_content.h"
  29 #include "lib/playlist.h"
  30 #include "lib/ffmpeg_audio_stream.h"
  31 #include "lib/frame_rate_change.h"
  32 #include "lib/video_content.h"
  33 #include "lib/audio_content.h"
  34 #include "test.h"
  35
  36 using boost::shared_ptr;
  37
  38 /* Test Playlist::best_dcp_frame_rate and FrameRateChange
  39    with a single piece of content.
  40 */
  41 BOOST_AUTO_TEST_CASE (best_dcp_frame_rate_test_single)
  42 {
  43         shared_ptr<Film> film = new_test_film ("best_dcp_frame_rate_test_single");
  44         /* Get any piece of content, it doesn't matter what */
  45         shared_ptr<FFmpegContent> content (new FFmpegContent (film, "test/data/test.mp4"));
  46         film->examine_and_add_content (content);
  47         wait_for_jobs ();
  48
  49         /* Run some tests with a limited range of allowed rates */
  50
  51         std::list<int> afr;
  52         afr.push_back (24);
  53         afr.push_back (25);
  54         afr.push_back (30);
  55         Config::instance()->set_allowed_dcp_frame_rates (afr);
  56
  57         content->_video_frame_rate = 60;
  58         int best = film->best_video_frame_rate ();
  59         FrameRateChange frc = FrameRateChange (60, best);
  60         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 30);
  61         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, true);
  62         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
  63         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
  64         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
  65
  66         content->_video_frame_rate = 50;
  67         best = film->best_video_frame_rate ();
  68         frc = FrameRateChange (50, best);
  69         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 25);
  70         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, true);
  71         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
  72         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
  73         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
  74
  75         content->_video_frame_rate = 48;
  76         best = film->best_video_frame_rate ();
  77         frc = FrameRateChange (48, best);
  78         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 24);
  79         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, true);
  80         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
  81         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
  82         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
  83
  84         content->_video_frame_rate = 30;
  85         best = film->best_video_frame_rate ();
  86         frc = FrameRateChange (30, best);
  87         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 30);
  88         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
  89         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
  90         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
  91         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
  92
  93         content->_video_frame_rate = 29.97;
  94         best = film->best_video_frame_rate ();
  95         frc = FrameRateChange (29.97, best);
  96         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 30);
  97         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
  98         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
  99         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, true);
 100         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 30 / 29.97, 0.1);
 101
 102         content->_video_frame_rate = 25;
 103         best = film->best_video_frame_rate ();
 104         frc = FrameRateChange (25, best);
 105         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 25);
 106         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 107         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
 108         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
 109         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
 110
 111         content->_video_frame_rate = 24;
 112         best = film->best_video_frame_rate ();
 113         frc = FrameRateChange (24, best);
 114         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 24);
 115         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 116         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
 117         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
 118         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
 119
 120         content->_video_frame_rate = 14.5;
 121         best = film->best_video_frame_rate ();
 122         frc = FrameRateChange (14.5, best);
 123         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 30);
 124         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 125         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 2);
 126         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, true);
 127         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 15 / 14.5, 0.1);
 128
 129         content->_video_frame_rate = 12.6;
 130         best = film->best_video_frame_rate ();
 131         frc = FrameRateChange (12.6, best);
 132         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 25);
 133         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 134         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 2);
 135         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, true);
 136         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 25 / 25.2, 0.1);
 137
 138         content->_video_frame_rate = 12.4;
 139         best = film->best_video_frame_rate ();
 140         frc = FrameRateChange (12.4, best);
 141         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 25);
 142         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 143         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 2);
 144         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, true);
 145         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 25 / 24.8, 0.1);
 146
 147         content->_video_frame_rate = 12;
 148         best = film->best_video_frame_rate ();
 149         frc = FrameRateChange (12, best);
 150         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 24);
 151         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 152         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 2);
 153         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
 154         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
 155
 156         /* Now add some more rates and see if it will use them
 157            in preference to skip/repeat.
 158         */
 159
 160         afr.push_back (48);
 161         afr.push_back (50);
 162         afr.push_back (60);
 163         Config::instance()->set_allowed_dcp_frame_rates (afr);
 164
 165         content->_video_frame_rate = 60;
 166         best = film->best_video_frame_rate ();
 167         frc = FrameRateChange (60, best);
 168         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 60);
 169         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 170         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
 171         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
 172         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
 173
 174         content->_video_frame_rate = 50;
 175         best = film->best_video_frame_rate ();
 176         frc = FrameRateChange (50, best);
 177         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 50);
 178         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 179         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
 180         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
 181         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
 182
 183         content->_video_frame_rate = 48;
 184         best = film->best_video_frame_rate ();
 185         frc = FrameRateChange (48, best);
 186         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 48);
 187         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 188         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
 189         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, false);
 190         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 1, 0.1);
 191
 192         /* Check some out-there conversions (not the best) */
 193
 194         frc = FrameRateChange (14.99, 24);
 195         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 196         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 2);
 197         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, true);
 198         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 24 / (2 * 14.99), 0.1);
 199
 200         /* Check some conversions with limited DCP targets */
 201
 202         afr.clear ();
 203         afr.push_back (24);
 204         Config::instance()->set_allowed_dcp_frame_rates (afr);
 205
 206         content->_video_frame_rate = 25;
 207         best = film->best_video_frame_rate ();
 208         frc = FrameRateChange (25, best);
 209         BOOST_CHECK_EQUAL (best, 24);
 210         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.skip, false);
 211         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.repeat, 1);
 212         BOOST_CHECK_EQUAL (frc.change_speed, true);
 213         BOOST_CHECK_CLOSE (frc.speed_up, 24.0 / 25, 0.1);
 214 }
 215
 216 /* Test Playlist::best_dcp_frame_rate and FrameRateChange
 217    with two pieces of content.
 218 */
 219 BOOST_AUTO_TEST_CASE (best_dcp_frame_rate_test_double)
 220 {
 221         shared_ptr<Film> film = new_test_film ("best_dcp_frame_rate_test_double");
 222         /* Get any old content, it doesn't matter what */
 223         shared_ptr<FFmpegContent> A (new FFmpegContent (film, "test/data/test.mp4"));
 224         film->examine_and_add_content (A);
 225         shared_ptr<FFmpegContent> B (new FFmpegContent (film, "test/data/test.mp4"));
 226         film->examine_and_add_content (B);
 227         wait_for_jobs ();
 228
 229         /* Run some tests with a limited range of allowed rates */
 230
 231         std::list<int> afr;
 232         afr.push_back (24);
 233         afr.push_back (25);
 234         afr.push_back (30);
 235         Config::instance()->set_allowed_dcp_frame_rates (afr);
 236
 237         A->_video_frame_rate = 30;
 238         B->_video_frame_rate = 24;
 239         BOOST_CHECK_EQUAL (film->best_video_frame_rate(), 25);
 240
 241         A->_video_frame_rate = 24;
 242         B->_video_frame_rate = 24;
 243         BOOST_CHECK_EQUAL (film->best_video_frame_rate(), 24);
 244
 245         A->_video_frame_rate = 24;
 246         B->_video_frame_rate = 48;
 247         BOOST_CHECK_EQUAL (film->best_video_frame_rate(), 24);
 248 }
 249
 250 BOOST_AUTO_TEST_CASE (audio_sampling_rate_test)
 251 {
 252         shared_ptr<Film> film = new_test_film ("audio_sampling_rate_test");
 253         /* Get any piece of content, it doesn't matter what */
 254         shared_ptr<FFmpegContent> content (new FFmpegContent (film, "test/data/test.mp4"));
 255         film->examine_and_add_content (content);
 256         wait_for_jobs ();
 257
 258         std::list<int> afr;
 259         afr.push_back (24);
 260         afr.push_back (25);
 261         afr.push_back (30);
 262         Config::instance()->set_allowed_dcp_frame_rates (afr);
 263
 264         shared_ptr<FFmpegAudioStream> stream (new FFmpegAudioStream ("foo", 0, 0, 0, 0));
 265         content->audio.reset (new AudioContent (content.get()));
 266         content->audio->add_stream (stream);
 267         content->_video_frame_rate = 24;
 268         film->set_video_frame_rate (24);
 269         stream->_frame_rate = 48000;
 270         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 48000);
 271
 272         stream->_frame_rate = 44100;
 273         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 48000);
 274
 275         stream->_frame_rate = 80000;
 276         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 96000);
 277
 278         content->_video_frame_rate = 23.976;
 279         film->set_video_frame_rate (24);
 280         stream->_frame_rate = 48000;
 281         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 47952);
 282
 283         content->_video_frame_rate = 29.97;
 284         film->set_video_frame_rate (30);
 285         BOOST_CHECK_EQUAL (film->video_frame_rate (), 30);
 286         stream->_frame_rate = 48000;
 287         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 47952);
 288
 289         content->_video_frame_rate = 25;
 290         film->set_video_frame_rate (24);
 291         stream->_frame_rate = 48000;
 292         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 50000);
 293
 294         content->_video_frame_rate = 25;
 295         film->set_video_frame_rate (24);
 296         stream->_frame_rate = 44100;
 297         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), 50000);
 298
 299         /* Check some out-there conversions (not the best) */
 300
 301         content->_video_frame_rate = 14.99;
 302         film->set_video_frame_rate (25);
 303         stream->_frame_rate = 16000;
 304         /* The FrameRateChange within resampled_frame_rate should choose to double-up
 305            the 14.99 fps video to 30 and then run it slow at 25.
 306         */
 307         BOOST_CHECK_EQUAL (content->audio->resampled_frame_rate(), lrint (48000 * 2 * 14.99 / 25));
 308 }