test/image_test.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012-2018 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This file is part of DCP-o-matic.
   5
   6     DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     DCP-o-matic 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
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21 /** @file  test/image_test.cc
  22  *  @brief Test Image class.
  23  *  @ingroup selfcontained
  24  *  @see test/make_black_test.cc, test/pixel_formats_test.cc
  25  */
  26
  27 #include "lib/compose.hpp"
  28 #include "lib/image.h"
  29 #include "lib/ffmpeg_image_proxy.h"
  30 #include "test.h"
  31 #include <boost/test/unit_test.hpp>
  32 #include <iostream>
  33
  34 using std::string;
  35 using std::list;
  36 using std::cout;
  37 using boost::shared_ptr;
  38
  39 BOOST_AUTO_TEST_CASE (aligned_image_test)
  40 {
  41         Image* s = new Image (AV_PIX_FMT_RGB24, dcp::Size (50, 50), true);
  42         BOOST_CHECK_EQUAL (s->planes(), 1);
  43         /* 192 is 150 aligned to the nearest 64 bytes */
  44         BOOST_CHECK_EQUAL (s->stride()[0], 192);
  45         BOOST_CHECK_EQUAL (s->line_size()[0], 150);
  46         BOOST_CHECK (s->data()[0]);
  47         BOOST_CHECK (!s->data()[1]);
  48         BOOST_CHECK (!s->data()[2]);
  49         BOOST_CHECK (!s->data()[3]);
  50
  51         /* copy constructor */
  52         Image* t = new Image (*s);
  53         BOOST_CHECK_EQUAL (t->planes(), 1);
  54         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], 192);
  55         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], 150);
  56         BOOST_CHECK (t->data()[0]);
  57         BOOST_CHECK (!t->data()[1]);
  58         BOOST_CHECK (!t->data()[2]);
  59         BOOST_CHECK (!t->data()[3]);
  60         BOOST_CHECK (t->data() != s->data());
  61         BOOST_CHECK (t->data()[0] != s->data()[0]);
  62         BOOST_CHECK (t->line_size() != s->line_size());
  63         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], s->line_size()[0]);
  64         BOOST_CHECK (t->stride() != s->stride());
  65         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], s->stride()[0]);
  66
  67         /* assignment operator */
  68         Image* u = new Image (AV_PIX_FMT_YUV422P, dcp::Size (150, 150), false);
  69         *u = *s;
  70         BOOST_CHECK_EQUAL (u->planes(), 1);
  71         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], 192);
  72         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], 150);
  73         BOOST_CHECK (u->data()[0]);
  74         BOOST_CHECK (!u->data()[1]);
  75         BOOST_CHECK (!u->data()[2]);
  76         BOOST_CHECK (!u->data()[3]);
  77         BOOST_CHECK (u->data() != s->data());
  78         BOOST_CHECK (u->data()[0] != s->data()[0]);
  79         BOOST_CHECK (u->line_size() != s->line_size());
  80         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], s->line_size()[0]);
  81         BOOST_CHECK (u->stride() != s->stride());
  82         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], s->stride()[0]);
  83
  84         delete s;
  85         delete t;
  86         delete u;
  87 }
  88
  89 BOOST_AUTO_TEST_CASE (compact_image_test)
  90 {
  91         Image* s = new Image (AV_PIX_FMT_RGB24, dcp::Size (50, 50), false);
  92         BOOST_CHECK_EQUAL (s->planes(), 1);
  93         BOOST_CHECK_EQUAL (s->stride()[0], 50 * 3);
  94         BOOST_CHECK_EQUAL (s->line_size()[0], 50 * 3);
  95         BOOST_CHECK (s->data()[0]);
  96         BOOST_CHECK (!s->data()[1]);
  97         BOOST_CHECK (!s->data()[2]);
  98         BOOST_CHECK (!s->data()[3]);
  99
 100         /* copy constructor */
 101         Image* t = new Image (*s);
 102         BOOST_CHECK_EQUAL (t->planes(), 1);
 103         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], 50 * 3);
 104         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], 50 * 3);
 105         BOOST_CHECK (t->data()[0]);
 106         BOOST_CHECK (!t->data()[1]);
 107         BOOST_CHECK (!t->data()[2]);
 108         BOOST_CHECK (!t->data()[3]);
 109         BOOST_CHECK (t->data() != s->data());
 110         BOOST_CHECK (t->data()[0] != s->data()[0]);
 111         BOOST_CHECK (t->line_size() != s->line_size());
 112         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], s->line_size()[0]);
 113         BOOST_CHECK (t->stride() != s->stride());
 114         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], s->stride()[0]);
 115
 116         /* assignment operator */
 117         Image* u = new Image (AV_PIX_FMT_YUV422P, dcp::Size (150, 150), true);
 118         *u = *s;
 119         BOOST_CHECK_EQUAL (u->planes(), 1);
 120         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], 50 * 3);
 121         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], 50 * 3);
 122         BOOST_CHECK (u->data()[0]);
 123         BOOST_CHECK (!u->data()[1]);
 124         BOOST_CHECK (!u->data()[2]);
 125         BOOST_CHECK (!u->data()[3]);
 126         BOOST_CHECK (u->data() != s->data());
 127         BOOST_CHECK (u->data()[0] != s->data()[0]);
 128         BOOST_CHECK (u->line_size() != s->line_size());
 129         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], s->line_size()[0]);
 130         BOOST_CHECK (u->stride() != s->stride());
 131         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], s->stride()[0]);
 132
 133         delete s;
 134         delete t;
 135         delete u;
 136 }
 137
 138 void
 139 alpha_blend_test_one (AVPixelFormat format, string suffix)
 140 {
 141         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy (new FFmpegImageProxy (private_data / "prophet_frame.tiff"));
 142         shared_ptr<Image> raw = proxy->image().first;
 143         shared_ptr<Image> background = raw->convert_pixel_format (dcp::YUV_TO_RGB_REC709, format, true, false);
 144
 145         shared_ptr<Image> overlay (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size(431, 891), true));
 146         overlay->make_transparent ();
 147
 148         for (int y = 0; y < 128; ++y) {
 149                 uint8_t* p = overlay->data()[0] + y * overlay->stride()[0];
 150                 for (int x = 0; x < 128; ++x) {
 151                         p[x * 4 + 2] = 255;
 152                         p[x * 4 + 3] = 255;
 153                 }
 154         }
 155
 156         for (int y = 128; y < 256; ++y) {
 157                 uint8_t* p = overlay->data()[0] + y * overlay->stride()[0];
 158                 for (int x = 0; x < 128; ++x) {
 159                         p[x * 4 + 1] = 255;
 160                         p[x * 4 + 3] = 255;
 161                 }
 162         }
 163
 164         for (int y = 256; y < 384; ++y) {
 165                 uint8_t* p = overlay->data()[0] + y * overlay->stride()[0];
 166                 for (int x = 0; x < 128; ++x) {
 167                         p[x * 4] = 255;
 168                         p[x * 4 + 3] = 255;
 169                 }
 170         }
 171
 172         background->alpha_blend (overlay, Position<int> (13, 17));
 173
 174         shared_ptr<Image> save = background->convert_pixel_format (dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 175
 176         write_image (save, "build/test/image_test_" + suffix + ".png", "RGB");
 177         check_image ("build/test/image_test_" + suffix + ".png", private_data / ("image_test_" + suffix + ".png"));
 178 }
 179
 180 /** Test Image::alpha_blend */
 181 BOOST_AUTO_TEST_CASE (alpha_blend_test)
 182 {
 183         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_RGB24, "rgb24");
 184         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_BGRA, "bgra");
 185         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_RGBA, "rgba");
 186         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_RGB48LE, "rgb48le");
 187         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_YUV420P, "yuv420p");
 188         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_YUV420P10, "yuv420p10");
 189         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_YUV422P10LE, "yuv422p10le");
 190 }
 191
 192 /** Test merge (list<PositionImage>) with a single image */
 193 BOOST_AUTO_TEST_CASE (merge_test1)
 194 {
 195         int const stride = 48 * 4;
 196
 197         shared_ptr<Image> A (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size (48, 48), false));
 198         A->make_transparent ();
 199         uint8_t* a = A->data()[0];
 200
 201         for (int y = 0; y < 48; ++y) {
 202                 uint8_t* p = a + y * stride;
 203                 for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 204                         /* blue */
 205                         p[x * 4] = 255;
 206                         /* opaque */
 207                         p[x * 4 + 3] = 255;
 208                 }
 209         }
 210
 211         list<PositionImage> all;
 212         all.push_back (PositionImage (A, Position<int> (0, 0)));
 213         PositionImage merged = merge (all);
 214
 215         BOOST_CHECK (merged.position == Position<int> (0, 0));
 216         BOOST_CHECK_EQUAL (memcmp (merged.image->data()[0], A->data()[0], stride * 48), 0);
 217 }
 218
 219 /** Test merge (list<PositionImage>) with two images */
 220 BOOST_AUTO_TEST_CASE (merge_test2)
 221 {
 222         shared_ptr<Image> A (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size (48, 1), false));
 223         A->make_transparent ();
 224         uint8_t* a = A->data()[0];
 225         for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 226                 /* blue */
 227                 a[x * 4] = 255;
 228                 /* opaque */
 229                 a[x * 4 + 3] = 255;
 230         }
 231
 232         shared_ptr<Image> B (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size (48, 1), false));
 233         B->make_transparent ();
 234         uint8_t* b = B->data()[0];
 235         for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 236                 /* red */
 237                 b[(x + 32) * 4 + 2] = 255;
 238                 /* opaque */
 239                 b[(x + 32) * 4 + 3] = 255;
 240         }
 241
 242         list<PositionImage> all;
 243         all.push_back (PositionImage (A, Position<int> (0, 0)));
 244         all.push_back (PositionImage (B, Position<int> (0, 0)));
 245         PositionImage merged = merge (all);
 246
 247         BOOST_CHECK (merged.position == Position<int> (0, 0));
 248
 249         uint8_t* m = merged.image->data()[0];
 250
 251         for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 252                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[x * 4], 255);
 253                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[x * 4 + 3], 255);
 254                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[(x + 16) * 4 + 3], 0);
 255                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[(x + 32) * 4 + 2], 255);
 256                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[(x + 32) * 4 + 3], 255);
 257         }
 258 }
 259
 260 /** Test Image::crop_scale_window with YUV420P and some windowing */
 261 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test)
 262 {
 263         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/flat_red.png"));
 264         shared_ptr<Image> raw = proxy->image().first;
 265         shared_ptr<Image> out = raw->crop_scale_window(Crop(), dcp::Size(1998, 836), dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_YUV420P, true, false);
 266         shared_ptr<Image> save = out->scale(dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 267         write_image(save, "build/test/crop_scale_window_test.png", "RGB");
 268         check_image("test/data/crop_scale_window_test.png", "build/test/crop_scale_window_test.png");
 269 }
 270
 271 /** Special cases of Image::crop_scale_window which triggered some valgrind warnings */
 272 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test2)
 273 {
 274         shared_ptr<Image> image (new Image(AV_PIX_FMT_XYZ12LE, dcp::Size(2048, 858), true));
 275         image->crop_scale_window (Crop(279, 0, 0, 0), dcp::Size(1069, 448), dcp::Size(1069, 578), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 276         image->crop_scale_window (Crop(2048, 0, 0, 0), dcp::Size(1069, 448), dcp::Size(1069, 578), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 277 }
 278
 279 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test3)
 280 {
 281         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 282         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().first->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, true, false);
 283         shared_ptr<Image> cropped = xyz->crop_scale_window(Crop(512, 0, 0, 0), dcp::Size(1486, 1080), dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 284         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test3.png", "RGB", MagickCore::CharPixel);
 285 }
 286
 287 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test4)
 288 {
 289         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 290         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().first->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, true, false);
 291         shared_ptr<Image> cropped = xyz->crop_scale_window(Crop(512, 0, 0, 0), dcp::Size(1486, 1080), dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, false, false);
 292         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test4.png", "RGB", MagickCore::ShortPixel);
 293 }
 294
 295 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test5)
 296 {
 297         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 298         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().first->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, true, false);
 299         shared_ptr<Image> cropped = xyz->crop_scale_window(Crop(512, 0, 0, 0), dcp::Size(1486, 1080), dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 300         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test5.png", "RGB", MagickCore::CharPixel);
 301 }
 302
 303 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test6)
 304 {
 305         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 306         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().first->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, true, false);
 307         shared_ptr<Image> cropped = xyz->crop_scale_window(Crop(512, 0, 0, 0), dcp::Size(1486, 1080), dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, false, false);
 308         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test6.png", "RGB", MagickCore::ShortPixel);
 309 }
 310
 311
 312 /** Test some small crops with an image that shows up errors in registration of the YUV planes (#1872) */
 313 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test7)
 314 {
 315         using namespace boost::filesystem;
 316         for (int left_crop = 0; left_crop < 8; ++left_crop) {
 317                 shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/rgb_grey_testcard.png"));
 318                 shared_ptr<Image> yuv = proxy->image().first->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_YUV420P, true, false);
 319                 int rounded = left_crop - (left_crop % 2);
 320                 shared_ptr<Image> cropped = yuv->crop_scale_window(
 321                         Crop(left_crop, 0, 0, 0),
 322                         dcp::Size(1998 - rounded, 1080),
 323                         dcp::Size(1998 - rounded, 1080),
 324                         dcp::YUV_TO_RGB_REC709,
 325                         AV_PIX_FMT_RGB24,
 326                         true,
 327                         false
 328                         );
 329                 path file = String::compose("crop_scale_window_test7-%1.png", left_crop);
 330                 write_image(cropped, path("build") / "test" / file, "RGB");
 331                 check_image(path("test") / "data" / file, path("build") / "test" / file, 10);
 332         }
 333 }
 334
 335
 336 BOOST_AUTO_TEST_CASE (as_png_test)
 337 {
 338         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/3d_test/000001.png"));
 339         shared_ptr<Image> image_rgb = proxy->image().first;
 340         shared_ptr<Image> image_bgr = image_rgb->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_BGRA, true, false);
 341         image_rgb->as_png().write ("build/test/as_png_rgb.png");
 342         image_bgr->as_png().write ("build/test/as_png_bgr.png");
 343
 344         check_image ("test/data/3d_test/000001.png", "build/test/as_png_rgb.png");
 345         check_image ("test/data/3d_test/000001.png", "build/test/as_png_bgr.png");
 346 }
 347
 348 /* Very dumb test to fade black to make sure it stays black */
 349 static void
 350 fade_test_format_black (AVPixelFormat f, string name)
 351 {
 352         Image yuv (f, dcp::Size(640, 480), true);
 353         yuv.make_black ();
 354         yuv.fade (0);
 355         string const filename = "fade_test_black_" + name + ".png";
 356         yuv.convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGBA, true, false)->as_png().write("build/test/" + filename);
 357         check_image ("test/data/" + filename, "build/test/" + filename);
 358 }
 359
 360 /* Fade red to make sure it stays red */
 361 static void
 362 fade_test_format_red (AVPixelFormat f, float amount, string name)
 363 {
 364         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/flat_red.png"));
 365         shared_ptr<Image> red = proxy->image().first->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, f, true, false);
 366         red->fade (amount);
 367         string const filename = "fade_test_red_" + name + ".png";
 368         red->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGBA, true, false)->as_png().write("build/test/" + filename);
 369         check_image ("test/data/" + filename, "build/test/" + filename);
 370 }
 371
 372 BOOST_AUTO_TEST_CASE (fade_test)
 373 {
 374         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_YUV420P,   "yuv420p");
 375         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_YUV422P10, "yuv422p10");
 376         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_RGB24,     "rgb24");
 377         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   "xyz12le");
 378         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   "rgb48le");
 379
 380         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV420P,   0,   "yuv420p_0");
 381         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV420P,   0.5, "yuv420p_50");
 382         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV420P,   1,   "yuv420p_100");
 383         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV422P10, 0,   "yuv422p10_0");
 384         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV422P10, 0.5, "yuv422p10_50");
 385         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV422P10, 1,   "yuv422p10_100");
 386         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB24,     0,   "rgb24_0");
 387         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB24,     0.5, "rgb24_50");
 388         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB24,     1,   "rgb24_100");
 389         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   0,   "xyz12le_0");
 390         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   0.5, "xyz12le_50");
 391         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   1,   "xyz12le_100");
 392         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   0,   "rgb48le_0");
 393         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   0.5, "rgb48le_50");
 394         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   1,   "rgb48le_100");
 395 }
 396
 397 /** Make sure the image isn't corrupted if it is cropped too much.  This can happen when a
 398  *  filler 128x128 black frame is emitted from the FFmpegDecoder and the overall crop in either direction
 399  *  is greater than 128 pixels.
 400  */
 401 BOOST_AUTO_TEST_CASE (over_crop_test)
 402 {
 403         shared_ptr<Image> image (new Image (AV_PIX_FMT_RGB24, dcp::Size(128, 128), true));
 404         image->make_black ();
 405         shared_ptr<Image> scaled = image->crop_scale_window (Crop(0, 0, 128, 128), dcp::Size(1323, 565), dcp::Size(1349, 565), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, true, true);
 406         string const filename = "over_crop_test.png";
 407         write_image (scaled, "build/test/" + filename, "RGB");
 408         check_image ("test/data/" + filename, "build/test/" + filename);
 409 }