test/vp9_arf_freq_test.cc

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2015 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include "third_party/googletest/src/include/gtest/gtest.h"
  12
  13 #include "test/codec_factory.h"
  14 #include "test/encode_test_driver.h"
  15 #include "test/util.h"
  16 #include "test/y4m_video_source.h"
  17 #include "test/yuv_video_source.h"
  18 #include "vp9/encoder/vp9_ratectrl.h"
  19
  20 namespace {
  21
  22 const unsigned int kFrames = 100;
  23 const int kBitrate = 500;
  24
  25 #define ARF_NOT_SEEN               1000001
  26 #define ARF_SEEN_ONCE              1000000
  27
  28 typedef struct {
  29   const char *filename;
  30   unsigned int width;
  31   unsigned int height;
  32   unsigned int framerate_num;
  33   unsigned int framerate_den;
  34   unsigned int input_bit_depth;
  35   vpx_img_fmt fmt;
  36   vpx_bit_depth_t bit_depth;
  37   unsigned int profile;
  38 } TestVideoParam;
  39
  40 typedef struct {
  41   libvpx_test::TestMode mode;
  42   int cpu_used;
  43 } TestEncodeParam;
  44
  45 const TestVideoParam kTestVectors[] = {
  46   // artificially increase framerate to trigger default check
  47   {"hantro_collage_w352h288.yuv", 352, 288, 5000, 1,
  48     8, VPX_IMG_FMT_I420, VPX_BITS_8, 0},
  49   {"hantro_collage_w352h288.yuv", 352, 288, 30, 1,
  50     8, VPX_IMG_FMT_I420, VPX_BITS_8, 0},
  51   {"rush_hour_444.y4m", 352, 288, 30, 1,
  52     8, VPX_IMG_FMT_I444, VPX_BITS_8, 1},
  53 #if CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  54   // Add list of profile 2/3 test videos here ...
  55 #endif  // CONFIG_VP9_HIGHBITDEPTH
  56 };
  57
  58 const TestEncodeParam kEncodeVectors[] = {
  59   {::libvpx_test::kOnePassGood, 2},
  60   {::libvpx_test::kOnePassGood, 5},
  61   {::libvpx_test::kTwoPassGood, 1},
  62   {::libvpx_test::kTwoPassGood, 2},
  63   {::libvpx_test::kTwoPassGood, 5},
  64   {::libvpx_test::kRealTime, 5},
  65 };
  66
  67 const int kMinArfVectors[] = {
  68   // NOTE: 0 refers to the default built-in logic in:
  69   //       vp9_rc_get_default_min_gf_interval(...)
  70   0, 4, 8, 12, 15
  71 };
  72
  73 int is_extension_y4m(const char *filename) {
  74   const char *dot = strrchr(filename, '.');
  75   if (!dot || dot == filename)
  76     return 0;
  77   else
  78     return !strcmp(dot, ".y4m");
  79 }
  80
  81 class ArfFreqTest
  82     : public ::libvpx_test::EncoderTest,
  83       public ::libvpx_test::CodecTestWith3Params<TestVideoParam, \
  84                                                  TestEncodeParam, int> {
  85  protected:
  86   ArfFreqTest()
  87       : EncoderTest(GET_PARAM(0)),
  88         test_video_param_(GET_PARAM(1)),
  89         test_encode_param_(GET_PARAM(2)),
  90         min_arf_requested_(GET_PARAM(3)) {
  91   }
  92
  93   virtual ~ArfFreqTest() {}
  94
  95   virtual void SetUp() {
  96     InitializeConfig();
  97     SetMode(test_encode_param_.mode);
  98     if (test_encode_param_.mode != ::libvpx_test::kRealTime) {
  99       cfg_.g_lag_in_frames = 25;
 100       cfg_.rc_end_usage = VPX_VBR;
 101     } else {
 102       cfg_.g_lag_in_frames = 0;
 103       cfg_.rc_end_usage = VPX_CBR;
 104       cfg_.rc_buf_sz = 1000;
 105       cfg_.rc_buf_initial_sz = 500;
 106       cfg_.rc_buf_optimal_sz = 600;
 107     }
 108     dec_cfg_.threads = 4;
 109   }
 110
 111   virtual void BeginPassHook(unsigned int) {
 112     min_run_ = ARF_NOT_SEEN;
 113     run_of_visible_frames_ = 0;
 114   }
 115
 116   int GetNumFramesInPkt(const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt) {
 117     const uint8_t *buffer = reinterpret_cast<uint8_t*>(pkt->data.frame.buf);
 118     const uint8_t marker = buffer[pkt->data.frame.sz - 1];
 119     const int mag = ((marker >> 3) & 3) + 1;
 120     int frames = (marker & 0x7) + 1;
 121     const unsigned int index_sz = 2 + mag  * frames;
 122     // Check for superframe or not.
 123     // Assume superframe has only one visible frame, the rest being
 124     // invisible. If superframe index is not found, then there is only
 125     // one frame.
 126     if (!((marker & 0xe0) == 0xc0 &&
 127           pkt->data.frame.sz >= index_sz &&
 128           buffer[pkt->data.frame.sz - index_sz] == marker)) {
 129       frames = 1;
 130     }
 131     return frames;
 132   }
 133
 134   virtual void FramePktHook(const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt) {
 135     if (pkt->kind != VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT)
 136       return;
 137     const int frames = GetNumFramesInPkt(pkt);
 138     if (frames == 1) {
 139       run_of_visible_frames_++;
 140     } else if (frames == 2) {
 141       if (min_run_ == ARF_NOT_SEEN) {
 142         min_run_ = ARF_SEEN_ONCE;
 143       } else if (min_run_ == ARF_SEEN_ONCE ||
 144                  run_of_visible_frames_ < min_run_) {
 145         min_run_ = run_of_visible_frames_;
 146       }
 147       run_of_visible_frames_ = 1;
 148     } else {
 149       min_run_ = 0;
 150       run_of_visible_frames_ = 1;
 151     }
 152   }
 153
 154   virtual void PreEncodeFrameHook(::libvpx_test::VideoSource *video,
 155                                   ::libvpx_test::Encoder *encoder) {
 156     if (video->frame() == 0) {
 157       encoder->Control(VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, 1);
 158       encoder->Control(VP9E_SET_TILE_COLUMNS, 4);
 159       encoder->Control(VP8E_SET_CPUUSED, test_encode_param_.cpu_used);
 160       encoder->Control(VP9E_SET_MIN_GF_INTERVAL, min_arf_requested_);
 161       if (test_encode_param_.mode != ::libvpx_test::kRealTime) {
 162         encoder->Control(VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF, 1);
 163         encoder->Control(VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES, 7);
 164         encoder->Control(VP8E_SET_ARNR_STRENGTH, 5);
 165         encoder->Control(VP8E_SET_ARNR_TYPE, 3);
 166       }
 167     }
 168   }
 169
 170   int GetMinVisibleRun() const {
 171     return min_run_;
 172   }
 173
 174   int GetMinArfDistanceRequested() const {
 175     if (min_arf_requested_)
 176       return min_arf_requested_;
 177     else
 178       return vp9_rc_get_default_min_gf_interval(
 179           test_video_param_.width, test_video_param_.height,
 180           (double)test_video_param_.framerate_num /
 181           test_video_param_.framerate_den);
 182   }
 183
 184   TestVideoParam test_video_param_;
 185   TestEncodeParam test_encode_param_;
 186
 187  private:
 188   int min_arf_requested_;
 189   int min_run_;
 190   int run_of_visible_frames_;
 191 };
 192
 193 TEST_P(ArfFreqTest, MinArfFreqTest) {
 194   cfg_.rc_target_bitrate = kBitrate;
 195   cfg_.g_error_resilient = 0;
 196   cfg_.g_profile = test_video_param_.profile;
 197   cfg_.g_input_bit_depth = test_video_param_.input_bit_depth;
 198   cfg_.g_bit_depth = test_video_param_.bit_depth;
 199   init_flags_ = VPX_CODEC_USE_PSNR;
 200   if (cfg_.g_bit_depth > 8)
 201     init_flags_ |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 202
 203   libvpx_test::VideoSource *video;
 204   if (is_extension_y4m(test_video_param_.filename)) {
 205     video = new libvpx_test::Y4mVideoSource(test_video_param_.filename,
 206                                             0, kFrames);
 207   } else {
 208     video = new libvpx_test::YUVVideoSource(test_video_param_.filename,
 209                                             test_video_param_.fmt,
 210                                             test_video_param_.width,
 211                                             test_video_param_.height,
 212                                             test_video_param_.framerate_num,
 213                                             test_video_param_.framerate_den,
 214                                             0, kFrames);
 215   }
 216
 217   ASSERT_NO_FATAL_FAILURE(RunLoop(video));
 218   const int min_run = GetMinVisibleRun();
 219   const int min_arf_dist_requested = GetMinArfDistanceRequested();
 220   if (min_run != ARF_NOT_SEEN && min_run != ARF_SEEN_ONCE) {
 221     const int min_arf_dist = min_run + 1;
 222     EXPECT_GE(min_arf_dist, min_arf_dist_requested);
 223   }
 224   delete(video);
 225 }
 226
 227 VP9_INSTANTIATE_TEST_CASE(
 228     ArfFreqTest,
 229     ::testing::ValuesIn(kTestVectors),
 230     ::testing::ValuesIn(kEncodeVectors),
 231     ::testing::ValuesIn(kMinArfVectors));
 232
 233 VP10_INSTANTIATE_TEST_CASE(
 234     ArfFreqTest,
 235     ::testing::ValuesIn(kTestVectors),
 236     ::testing::ValuesIn(kEncodeVectors),
 237     ::testing::ValuesIn(kMinArfVectors));
 238 }  // namespace