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/image.h"
  28 #include "lib/ffmpeg_image_proxy.h"
  29 #include "test.h"
  30 #include <boost/test/unit_test.hpp>
  31 #include <iostream>
  32
  33 using std::string;
  34 using std::list;
  35 using std::cout;
  36 using boost::shared_ptr;
  37 using namespace dcpomatic;
  38
  39
  40 BOOST_AUTO_TEST_CASE (aligned_image_test)
  41 {
  42         Image* s = new Image (AV_PIX_FMT_RGB24, dcp::Size (50, 50), true);
  43         BOOST_CHECK_EQUAL (s->planes(), 1);
  44         /* 160 is 150 aligned to the nearest 32 bytes */
  45         BOOST_CHECK_EQUAL (s->stride()[0], 160);
  46         BOOST_CHECK_EQUAL (s->line_size()[0], 150);
  47         BOOST_CHECK (s->data()[0]);
  48         BOOST_CHECK (!s->data()[1]);
  49         BOOST_CHECK (!s->data()[2]);
  50         BOOST_CHECK (!s->data()[3]);
  51
  52         /* copy constructor */
  53         Image* t = new Image (*s);
  54         BOOST_CHECK_EQUAL (t->planes(), 1);
  55         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], 160);
  56         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], 150);
  57         BOOST_CHECK (t->data()[0]);
  58         BOOST_CHECK (!t->data()[1]);
  59         BOOST_CHECK (!t->data()[2]);
  60         BOOST_CHECK (!t->data()[3]);
  61         BOOST_CHECK (t->data() != s->data());
  62         BOOST_CHECK (t->data()[0] != s->data()[0]);
  63         BOOST_CHECK (t->line_size() != s->line_size());
  64         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], s->line_size()[0]);
  65         BOOST_CHECK (t->stride() != s->stride());
  66         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], s->stride()[0]);
  67
  68         /* assignment operator */
  69         Image* u = new Image (AV_PIX_FMT_YUV422P, dcp::Size (150, 150), false);
  70         *u = *s;
  71         BOOST_CHECK_EQUAL (u->planes(), 1);
  72         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], 160);
  73         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], 150);
  74         BOOST_CHECK (u->data()[0]);
  75         BOOST_CHECK (!u->data()[1]);
  76         BOOST_CHECK (!u->data()[2]);
  77         BOOST_CHECK (!u->data()[3]);
  78         BOOST_CHECK (u->data() != s->data());
  79         BOOST_CHECK (u->data()[0] != s->data()[0]);
  80         BOOST_CHECK (u->line_size() != s->line_size());
  81         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], s->line_size()[0]);
  82         BOOST_CHECK (u->stride() != s->stride());
  83         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], s->stride()[0]);
  84
  85         delete s;
  86         delete t;
  87         delete u;
  88 }
  89
  90 BOOST_AUTO_TEST_CASE (compact_image_test)
  91 {
  92         Image* s = new Image (AV_PIX_FMT_RGB24, dcp::Size (50, 50), false);
  93         BOOST_CHECK_EQUAL (s->planes(), 1);
  94         BOOST_CHECK_EQUAL (s->stride()[0], 50 * 3);
  95         BOOST_CHECK_EQUAL (s->line_size()[0], 50 * 3);
  96         BOOST_CHECK (s->data()[0]);
  97         BOOST_CHECK (!s->data()[1]);
  98         BOOST_CHECK (!s->data()[2]);
  99         BOOST_CHECK (!s->data()[3]);
 100
 101         /* copy constructor */
 102         Image* t = new Image (*s);
 103         BOOST_CHECK_EQUAL (t->planes(), 1);
 104         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], 50 * 3);
 105         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], 50 * 3);
 106         BOOST_CHECK (t->data()[0]);
 107         BOOST_CHECK (!t->data()[1]);
 108         BOOST_CHECK (!t->data()[2]);
 109         BOOST_CHECK (!t->data()[3]);
 110         BOOST_CHECK (t->data() != s->data());
 111         BOOST_CHECK (t->data()[0] != s->data()[0]);
 112         BOOST_CHECK (t->line_size() != s->line_size());
 113         BOOST_CHECK_EQUAL (t->line_size()[0], s->line_size()[0]);
 114         BOOST_CHECK (t->stride() != s->stride());
 115         BOOST_CHECK_EQUAL (t->stride()[0], s->stride()[0]);
 116
 117         /* assignment operator */
 118         Image* u = new Image (AV_PIX_FMT_YUV422P, dcp::Size (150, 150), true);
 119         *u = *s;
 120         BOOST_CHECK_EQUAL (u->planes(), 1);
 121         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], 50 * 3);
 122         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], 50 * 3);
 123         BOOST_CHECK (u->data()[0]);
 124         BOOST_CHECK (!u->data()[1]);
 125         BOOST_CHECK (!u->data()[2]);
 126         BOOST_CHECK (!u->data()[3]);
 127         BOOST_CHECK (u->data() != s->data());
 128         BOOST_CHECK (u->data()[0] != s->data()[0]);
 129         BOOST_CHECK (u->line_size() != s->line_size());
 130         BOOST_CHECK_EQUAL (u->line_size()[0], s->line_size()[0]);
 131         BOOST_CHECK (u->stride() != s->stride());
 132         BOOST_CHECK_EQUAL (u->stride()[0], s->stride()[0]);
 133
 134         delete s;
 135         delete t;
 136         delete u;
 137 }
 138
 139 void
 140 alpha_blend_test_one (AVPixelFormat format, string suffix)
 141 {
 142         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy (new FFmpegImageProxy (TestPaths::private_data / "prophet_frame.tiff"));
 143         shared_ptr<Image> raw = proxy->image().image;
 144         shared_ptr<Image> background = raw->convert_pixel_format (dcp::YUV_TO_RGB_REC709, format, true, false);
 145
 146         shared_ptr<Image> overlay (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size(431, 891), true));
 147         overlay->make_transparent ();
 148
 149         for (int y = 0; y < 128; ++y) {
 150                 uint8_t* p = overlay->data()[0] + y * overlay->stride()[0];
 151                 for (int x = 0; x < 128; ++x) {
 152                         p[x * 4 + 2] = 255;
 153                         p[x * 4 + 3] = 255;
 154                 }
 155         }
 156
 157         for (int y = 128; y < 256; ++y) {
 158                 uint8_t* p = overlay->data()[0] + y * overlay->stride()[0];
 159                 for (int x = 0; x < 128; ++x) {
 160                         p[x * 4 + 1] = 255;
 161                         p[x * 4 + 3] = 255;
 162                 }
 163         }
 164
 165         for (int y = 256; y < 384; ++y) {
 166                 uint8_t* p = overlay->data()[0] + y * overlay->stride()[0];
 167                 for (int x = 0; x < 128; ++x) {
 168                         p[x * 4] = 255;
 169                         p[x * 4 + 3] = 255;
 170                 }
 171         }
 172
 173         background->alpha_blend (overlay, Position<int> (13, 17));
 174
 175         shared_ptr<Image> save = background->convert_pixel_format (dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 176
 177         write_image (save, "build/test/image_test_" + suffix + ".png", "RGB");
 178         check_image ("build/test/image_test_" + suffix + ".png", TestPaths::private_data / ("image_test_" + suffix + ".png"));
 179 }
 180
 181 /** Test Image::alpha_blend */
 182 BOOST_AUTO_TEST_CASE (alpha_blend_test)
 183 {
 184         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_RGB24, "rgb24");
 185         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_BGRA, "bgra");
 186         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_RGBA, "rgba");
 187         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_RGB48LE, "rgb48le");
 188         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_YUV420P, "yuv420p");
 189         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_YUV420P10, "yuv420p10");
 190         alpha_blend_test_one (AV_PIX_FMT_YUV422P10LE, "yuv422p10le");
 191 }
 192
 193 /** Test merge (list<PositionImage>) with a single image */
 194 BOOST_AUTO_TEST_CASE (merge_test1)
 195 {
 196         int const stride = 48 * 4;
 197
 198         shared_ptr<Image> A (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size (48, 48), false));
 199         A->make_transparent ();
 200         uint8_t* a = A->data()[0];
 201
 202         for (int y = 0; y < 48; ++y) {
 203                 uint8_t* p = a + y * stride;
 204                 for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 205                         /* blue */
 206                         p[x * 4] = 255;
 207                         /* opaque */
 208                         p[x * 4 + 3] = 255;
 209                 }
 210         }
 211
 212         list<PositionImage> all;
 213         all.push_back (PositionImage (A, Position<int> (0, 0)));
 214         PositionImage merged = merge (all);
 215
 216         BOOST_CHECK (merged.position == Position<int> (0, 0));
 217         BOOST_CHECK_EQUAL (memcmp (merged.image->data()[0], A->data()[0], stride * 48), 0);
 218 }
 219
 220 /** Test merge (list<PositionImage>) with two images */
 221 BOOST_AUTO_TEST_CASE (merge_test2)
 222 {
 223         shared_ptr<Image> A (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size (48, 1), false));
 224         A->make_transparent ();
 225         uint8_t* a = A->data()[0];
 226         for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 227                 /* blue */
 228                 a[x * 4] = 255;
 229                 /* opaque */
 230                 a[x * 4 + 3] = 255;
 231         }
 232
 233         shared_ptr<Image> B (new Image (AV_PIX_FMT_BGRA, dcp::Size (48, 1), false));
 234         B->make_transparent ();
 235         uint8_t* b = B->data()[0];
 236         for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 237                 /* red */
 238                 b[(x + 32) * 4 + 2] = 255;
 239                 /* opaque */
 240                 b[(x + 32) * 4 + 3] = 255;
 241         }
 242
 243         list<PositionImage> all;
 244         all.push_back (PositionImage (A, Position<int> (0, 0)));
 245         all.push_back (PositionImage (B, Position<int> (0, 0)));
 246         PositionImage merged = merge (all);
 247
 248         BOOST_CHECK (merged.position == Position<int> (0, 0));
 249
 250         uint8_t* m = merged.image->data()[0];
 251
 252         for (int x = 0; x < 16; ++x) {
 253                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[x * 4], 255);
 254                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[x * 4 + 3], 255);
 255                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[(x + 16) * 4 + 3], 0);
 256                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[(x + 32) * 4 + 2], 255);
 257                 BOOST_CHECK_EQUAL (m[(x + 32) * 4 + 3], 255);
 258         }
 259 }
 260
 261 /** Test Image::crop_scale_window with YUV420P and some windowing */
 262 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test)
 263 {
 264         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/flat_red.png"));
 265         shared_ptr<Image> raw = proxy->image().image;
 266         shared_ptr<Image> out = raw->crop_scale_window(Crop(), dcp::Size(1998, 836), dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_YUV420P, true, false);
 267         shared_ptr<Image> save = out->scale(dcp::Size(1998, 1080), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 268         write_image(save, "build/test/crop_scale_window_test.png", "RGB");
 269         check_image("test/data/crop_scale_window_test.png", "build/test/crop_scale_window_test.png");
 270 }
 271
 272 /** Special cases of Image::crop_scale_window which triggered some valgrind warnings */
 273 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test2)
 274 {
 275         shared_ptr<Image> image (new Image(AV_PIX_FMT_XYZ12LE, dcp::Size(2048, 858), true));
 276         image->crop_scale_window (Crop(279, 0, 0, 0), dcp::Size(1069, 448), dcp::Size(1069, 578), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 277         image->crop_scale_window (Crop(2048, 0, 0, 0), dcp::Size(1069, 448), dcp::Size(1069, 578), dcp::YUV_TO_RGB_REC709, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 278 }
 279
 280 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test3)
 281 {
 282         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 283         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().image->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, true, false);
 284         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, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 285         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test3.png", "RGB", MagickCore::CharPixel);
 286         check_image("test/data/crop_scale_window_test3.png", "build/test/crop_scale_window_test3.png");
 287 }
 288
 289 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test4)
 290 {
 291         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 292         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().image->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGB24, true, false);
 293         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, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, false, false);
 294         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test4.png", "RGB", MagickCore::ShortPixel);
 295         check_image("test/data/crop_scale_window_test4.png", "build/test/crop_scale_window_test4.png");
 296 }
 297
 298 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test5)
 299 {
 300         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 301         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().image->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, true, false);
 302         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, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_RGB24, false, false);
 303         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test5.png", "RGB", MagickCore::CharPixel);
 304         check_image("test/data/crop_scale_window_test5.png", "build/test/crop_scale_window_test5.png");
 305 }
 306
 307 BOOST_AUTO_TEST_CASE (crop_scale_window_test6)
 308 {
 309         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/player_seek_test_0.png"));
 310         shared_ptr<Image> xyz = proxy->image().image->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, true, false);
 311         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, VIDEO_RANGE_FULL, AV_PIX_FMT_XYZ12LE, false, false);
 312         write_image(cropped, "build/test/crop_scale_window_test6.png", "RGB", MagickCore::ShortPixel);
 313         check_image("test/data/crop_scale_window_test6.png", "build/test/crop_scale_window_test6.png");
 314 }
 315
 316 BOOST_AUTO_TEST_CASE (as_png_test)
 317 {
 318         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/3d_test/000001.png"));
 319         shared_ptr<Image> image_rgb = proxy->image().image;
 320         shared_ptr<Image> image_bgr = image_rgb->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_BGRA, true, false);
 321         image_rgb->as_png().write ("build/test/as_png_rgb.png");
 322         image_bgr->as_png().write ("build/test/as_png_bgr.png");
 323
 324         check_image ("test/data/3d_test/000001.png", "build/test/as_png_rgb.png");
 325         check_image ("test/data/3d_test/000001.png", "build/test/as_png_bgr.png");
 326 }
 327
 328 /* Very dumb test to fade black to make sure it stays black */
 329 static void
 330 fade_test_format_black (AVPixelFormat f, string name)
 331 {
 332         Image yuv (f, dcp::Size(640, 480), true);
 333         yuv.make_black ();
 334         yuv.fade (0);
 335         string const filename = "fade_test_black_" + name + ".png";
 336         yuv.convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGBA, true, false)->as_png().write("build/test/" + filename);
 337         check_image ("test/data/" + filename, "build/test/" + filename);
 338 }
 339
 340 /* Fade red to make sure it stays red */
 341 static void
 342 fade_test_format_red (AVPixelFormat f, float amount, string name)
 343 {
 344         shared_ptr<FFmpegImageProxy> proxy(new FFmpegImageProxy("test/data/flat_red.png"));
 345         shared_ptr<Image> red = proxy->image().image->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, f, true, false);
 346         red->fade (amount);
 347         string const filename = "fade_test_red_" + name + ".png";
 348         red->convert_pixel_format(dcp::YUV_TO_RGB_REC709, AV_PIX_FMT_RGBA, true, false)->as_png().write("build/test/" + filename);
 349         check_image ("test/data/" + filename, "build/test/" + filename);
 350 }
 351
 352 BOOST_AUTO_TEST_CASE (fade_test)
 353 {
 354         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_YUV420P,   "yuv420p");
 355         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_YUV422P10, "yuv422p10");
 356         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_RGB24,     "rgb24");
 357         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   "xyz12le");
 358         fade_test_format_black (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   "rgb48le");
 359
 360         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV420P,   0,   "yuv420p_0");
 361         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV420P,   0.5, "yuv420p_50");
 362         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV420P,   1,   "yuv420p_100");
 363         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV422P10, 0,   "yuv422p10_0");
 364         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV422P10, 0.5, "yuv422p10_50");
 365         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_YUV422P10, 1,   "yuv422p10_100");
 366         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB24,     0,   "rgb24_0");
 367         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB24,     0.5, "rgb24_50");
 368         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB24,     1,   "rgb24_100");
 369         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   0,   "xyz12le_0");
 370         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   0.5, "xyz12le_50");
 371         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_XYZ12LE,   1,   "xyz12le_100");
 372         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   0,   "rgb48le_0");
 373         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   0.5, "rgb48le_50");
 374         fade_test_format_red   (AV_PIX_FMT_RGB48LE,   1,   "rgb48le_100");
 375 }