Flaro/server/tests/Flaro.Media.Tests/BildabtasterTests.cs

using System.Diagnostics;
using Flaro.Core.Media;
using Flaro.Media;
using Microsoft.Extensions.Logging.Abstractions;

namespace Flaro.Media.Tests;

/// <summary>Die Ausgabe des Abtasters lesen — ohne ffmpeg.</summary>
public class BildabtasterLesenTests
{
    [Test]
    public void Zeit_und_Wert_werden_zu_Proben()
    {
        var ausgabe = """
            frame:0    pts:30720   pts_time:2.5
            lavfi.signalstats.YAVG=125.065
            frame:1    pts:61440   pts_time:5
            lavfi.signalstats.YAVG=18.4

            """;

        var proben = Bildabtaster.Lesen(ausgabe, versatz: 60);

        Assert.That(proben, Is.EqualTo(new[]
        {
            new Bildprobe(62.5, 125.065),
            new Bildprobe(65, 18.4),
        }));
    }

    /// <summary>Ohne Zeitstempel kein Messpunkt.</summary>
    ///
    /// <remarks>
    /// Eine Wertzeile ohne vorangehende Zeitzeile gehört zu keinem
    /// Zeitpunkt. Sie trotzdem zu nehmen hiesse, sie der vorigen Zeit
    /// zuzuschlagen — und damit eine Messung zu erfinden.
    /// </remarks>
    [Test]
    public void Ein_Wert_ohne_Zeit_faellt_heraus()
    {
        Assert.That(Bildabtaster.Lesen("lavfi.signalstats.YAVG=18.4\n", 0), Is.Empty);
    }

    [Test]
    public void Leere_Ausgabe_ergibt_nichts()
    {
        Assert.That(Bildabtaster.Lesen("", 0), Is.Empty);
    }
}

/// <summary>Den ganzen Weg an einer erzeugten Datei.</summary>
///
/// <remarks>
/// <para>
/// <b>Die einzige Prüfung hier, die ffmpeg braucht</b> — und sie ist es
/// wert: zwischen „der Filtergraph ist richtig geschrieben" und „die
/// Zahlen kommen an der richtigen Stelle heraus" liegt alles, was man
/// sonst erst am Bestand merkt.
/// </para>
/// <para>
/// Die Datei entsteht im Test: 90 Sekunden Bild, danach 60 Sekunden weisse
/// Schrift auf schwarzem Grund. Fehlt ffmpeg, wird übersprungen statt
/// rotgemeldet — ein fehlendes Werkzeug ist kein Fehler im Quelltext.
/// </para>
/// </remarks>
public class BildabtasterLaufTests
{
    private string _ordner = "";
    private string _datei = "";

    [OneTimeSetUp]
    public void Erzeugen()
    {
        _ordner = Directory.CreateDirectory(Path.Combine(
            Path.GetTempPath(), "flaro-abspann-" + Guid.CreateVersion7().ToString("N"))).FullName;
        _datei = Path.Combine(_ordner, "pruef.mp4");

        var start = new ProcessStartInfo("ffmpeg")
        {
            ArgumentList =
            {
                "-hide_banner", "-loglevel", "error", "-y",
                "-f", "lavfi", "-i", "testsrc2=size=640x360:rate=24:duration=90",
                "-f", "lavfi", "-i", "color=c=black:s=640x360:r=24:d=60",
                // **So viel weisse Fläche hat ein echter Abspann.**
                // Nachgemessen an 1080p mit zwei Spalten Namen: rund ein
                // Zehntel der Fläche, und damit YAVG um 45 statt um 18.
                // Mit dem schmalen Balken von vorher war dieses Prüfbild
                // dunkler als jeder wirkliche Abspann — und genau deshalb
                // blieb die zu enge Schwelle so lange unbemerkt.
                "-f", "lavfi", "-i", "color=c=white:s=400x76:r=24:d=60",
                "-filter_complex",
                "[1][2]overlay=x=230:y='H-mod(t*45,H+h)'[cr];[0][cr]concat=n=2:v=1:a=0[v]",
                "-map", "[v]", "-c:v", "libx264", "-preset", "ultrafast",
                "-g", "48", "-pix_fmt", "yuv420p", _datei,
            },
            RedirectStandardError = true,
            UseShellExecute = false,
        };

        try
        {
            using var prozess = Process.Start(start);
            prozess!.WaitForExit(60_000);
            if (prozess.ExitCode != 0 || !File.Exists(_datei))
                Assert.Ignore("ffmpeg konnte die Prüfdatei nicht erzeugen.");
        }
        catch (Exception)
        {
            Assert.Ignore("Ohne ffmpeg lässt sich das nicht prüfen.");
        }
    }

    [OneTimeTearDown]
    public void Aufraeumen()
    {
        try { Directory.Delete(_ordner, recursive: true); } catch (IOException) { }
    }

    private static Bildabtaster Abtaster() =>
        new(FfmpegOptions.FromEnvironment(), NullLogger<Bildabtaster>.Instance);

    /// <summary>Die Kante liegt da, wo sie erzeugt wurde: bei 90 Sekunden.</summary>
    [Test]
    public async Task Der_Abspann_wird_gefunden()
    {
        var proben = await Abtaster().UeberblickAsync(_datei, ab: 30, dauer: 120);
        Assert.That(proben, Is.Not.Empty, "der Filtergraph muss Zahlen liefern");

        var grob = Abspannkante.Suchen(proben, Abspannregeln.Vorgabe);
        Assert.That(grob, Is.Not.Null, "eine dunkle Strecke bis zum Ende muss auffallen");

        var hell = Abspannkante.HellDavor(proben, grob!.Value, Abspannregeln.Vorgabe) ?? 0;
        var abtaster = Abtaster();
        var kante = await Abspannkante.VerfeinernAsync(
            hell, grob.Value, Abspannkante.Schwelle(proben, Abspannregeln.Vorgabe),
            stelle => abtaster.HelligkeitAsync(_datei, stelle));

        Assert.That(kante, Is.EqualTo(90).Within(4),
            "erzeugt wurde der Übergang bei genau 90 Sekunden");
    }

    /// <summary>Im hellen Teil gibt es nichts zu finden.</summary>
    [Test]
    public async Task Im_hellen_Teil_kein_Fund()
    {
        var proben = await Abtaster().UeberblickAsync(_datei, ab: 0, dauer: 80);

        Assert.That(Abspannkante.Suchen(proben, Abspannregeln.Vorgabe), Is.Null);
    }

    /// <summary>Eine einzelne Sekunde lässt sich messen — und liegt richtig.</summary>
    ///
    /// <remarks>
    /// <para>
    /// <b>Hier stand der Fehler, und hier wurde er sichtbar.</b> Diese
    /// Prüfung verlangte früher, dass der Abspann unter der festen
    /// Schwelle von 35 liegt — mit dem schmalen Balken von damals lag er
    /// bei 18, und alles schien zu stimmen. Mit realistischer
    /// Schriftdichte misst dieselbe Stelle <b>40</b>. Die feste Schwelle
    /// hätte diesen Abspann also für Handlung gehalten, und genau das
    /// geschah im Bestand.
    /// </para>
    /// <para>
    /// Gemessen wird deshalb gegen die Schwelle, die der Film selbst
    /// vorgibt — und die liegt hier zwischen 40 und der Handlung.
    /// </para>
    /// </remarks>
    [Test]
    public async Task Eine_Sekunde_im_Abspann_liegt_unter_der_Schwelle()
    {
        var proben = await Abtaster().UeberblickAsync(_datei, ab: 30, dauer: 120);
        var schwelle = Abspannkante.Schwelle(proben, Abspannregeln.Vorgabe);

        var dunkel = await Abtaster().HelligkeitAsync(_datei, bei: 120);
        var hell = await Abtaster().HelligkeitAsync(_datei, bei: 40);

        Assert.Multiple(() =>
        {
            Assert.That(dunkel, Is.Not.Null.And.LessThan(schwelle));
            Assert.That(hell, Is.Not.Null.And.GreaterThan(schwelle));
            Assert.That(dunkel, Is.GreaterThan(Abspannregeln.Vorgabe.Dunkelschwelle),
                "dieser Abspann ist heller als der alte feste Wert — darum ging es");
        });
    }
}

/// <summary>Dieselbe Helligkeit, gleich welche Bittiefe die Datei hat.</summary>
///
/// <remarks>
/// <para>
/// <b>Der Fehler, für den diese Prüfung steht.</b> <c>signalstats</c>
/// rechnet in der Skala des Bildformats: bei acht Bit 0–255, bei zehn Bit
/// 0–1023. Alle Schwellen der Abspannsuche sind an acht Bit gemessen —
/// bei einer 10-Bit-Datei bedeutete dieselbe Zahl ein Viertel.
/// </para>
/// <para>
/// Aufgefallen ist es an einer Protokollzeile: „Schwelle 247,6". Die kann
/// bei 0–255 nicht entstehen, denn sie ist Grundton mal 0,55 — das wären
/// 450 gewesen.
/// </para>
/// </remarks>
public class BildabtasterBittiefeTests
{
    private string _ordner = "";

    [OneTimeSetUp]
    public void Erzeugen() =>
        _ordner = Directory.CreateDirectory(Path.Combine(
            Path.GetTempPath(), "flaro-bittiefe-" + Guid.CreateVersion7().ToString("N"))).FullName;

    [OneTimeTearDown]
    public void Aufraeumen()
    {
        try { Directory.Delete(_ordner, recursive: true); } catch (IOException) { }
    }

    private string Erzeugen(string pixelformat)
    {
        var datei = Path.Combine(_ordner, $"{pixelformat}.mp4");
        var start = new ProcessStartInfo("ffmpeg")
        {
            ArgumentList =
            {
                "-hide_banner", "-loglevel", "error", "-y",
                "-f", "lavfi", "-i", "testsrc2=size=320x180:rate=24:duration=4",
                "-c:v", "libx264", "-preset", "ultrafast", "-pix_fmt", pixelformat, datei,
            },
            RedirectStandardError = true,
            UseShellExecute = false,
        };

        try
        {
            using var prozess = Process.Start(start);
            prozess!.WaitForExit(60_000);
            if (prozess.ExitCode != 0 || !File.Exists(datei))
                Assert.Ignore($"ffmpeg kann {pixelformat} hier nicht erzeugen.");
        }
        catch (Exception)
        {
            Assert.Ignore("Ohne ffmpeg lässt sich das nicht prüfen.");
        }

        return datei;
    }

    [Test]
    public async Task Acht_und_zehn_Bit_ergeben_dieselbe_Zahl()
    {
        var abtaster = new Bildabtaster(
            FfmpegOptions.FromEnvironment(), NullLogger<Bildabtaster>.Instance);

        var acht = await abtaster.HelligkeitAsync(Erzeugen("yuv420p"), bei: 2);
        var zehn = await abtaster.HelligkeitAsync(Erzeugen("yuv420p10le"), bei: 2);

        Assert.Multiple(() =>
        {
            Assert.That(acht, Is.Not.Null);
            Assert.That(zehn, Is.Not.Null.And.EqualTo(acht!.Value).Within(3),
                "ohne `format=gray` stünde hier das Vierfache");
            Assert.That(zehn, Is.LessThan(256), "die Skala muss 0–255 sein");
        });
    }
}