ext/closedcaption/gstline21enc.c

   1 /*
   2  * GStreamer
   3  * Copyright (C) 2019 Mathieu Duponchelle <mathieu@centricular.com>
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Library General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the
  17  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  18  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * SECTION:element-line21encoder
  23  * @title: line21encoder
  24  *
  25  */
  26
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #  include <config.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <gst/gst.h>
  32 #include <gst/video/video.h>
  33 #include <string.h>
  34
  35 #include "gstline21enc.h"
  36 #include "io-sim.h"
  37
  38 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (gst_line_21_encoder_debug);
  39 #define GST_CAT_DEFAULT gst_line_21_encoder_debug
  40
  41 #define CAPS "video/x-raw, format={ I420, YUY2, YVYU, UYVY, VYUY }, width=(int)720, height=(int)[ 23, MAX ], interlace-mode=interleaved"
  42
  43 static GstStaticPadTemplate sinktemplate = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  44     GST_PAD_SINK,
  45     GST_PAD_ALWAYS,
  46     GST_STATIC_CAPS (CAPS));
  47
  48 static GstStaticPadTemplate srctemplate = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  49     GST_PAD_SRC,
  50     GST_PAD_ALWAYS,
  51     GST_STATIC_CAPS (CAPS));
  52
  53 G_DEFINE_TYPE (GstLine21Encoder, gst_line_21_encoder, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
  54 #define parent_class gst_line_21_encoder_parent_class
  55
  56 static gboolean gst_line_21_encoder_set_info (GstVideoFilter * filter,
  57     GstCaps * incaps, GstVideoInfo * in_info,
  58     GstCaps * outcaps, GstVideoInfo * out_info);
  59 static GstFlowReturn gst_line_21_encoder_transform_ip (GstVideoFilter * filter,
  60     GstVideoFrame * frame);
  61
  62 static void
  63 gst_line_21_encoder_class_init (GstLine21EncoderClass * klass)
  64 {
  65   GstElementClass *gstelement_class;
  66   GstVideoFilterClass *filter_class;
  67
  68   gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
  69   filter_class = (GstVideoFilterClass *) klass;
  70
  71   gst_element_class_set_static_metadata (gstelement_class,
  72       "Line 21 CC Encoder",
  73       "Filter/Video/ClosedCaption",
  74       "Inject line21 CC in SD video streams",
  75       "Mathieu Duponchelle <mathieu@centricular.com>");
  76
  77   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class, &sinktemplate);
  78   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class, &srctemplate);
  79
  80   filter_class->set_info = gst_line_21_encoder_set_info;
  81   filter_class->transform_frame_ip = gst_line_21_encoder_transform_ip;
  82
  83   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_line_21_encoder_debug, "line21encoder",
  84       0, "Line 21 CC Encoder");
  85   vbi_initialize_gst_debug ();
  86 }
  87
  88 static void
  89 gst_line_21_encoder_init (GstLine21Encoder * filter)
  90 {
  91 }
  92
  93 static vbi_pixfmt
  94 vbi_pixfmt_from_gst_video_format (GstVideoFormat format)
  95 {
  96   switch (format) {
  97     case GST_VIDEO_FORMAT_I420:
  98       return VBI_PIXFMT_YUV420;
  99     case GST_VIDEO_FORMAT_YUY2:
 100       return VBI_PIXFMT_YUYV;
 101     case GST_VIDEO_FORMAT_YVYU:
 102       return VBI_PIXFMT_YVYU;
 103     case GST_VIDEO_FORMAT_UYVY:
 104       return VBI_PIXFMT_UYVY;
 105     case GST_VIDEO_FORMAT_VYUY:
 106       return VBI_PIXFMT_VYUY;
 107     default:
 108       g_assert_not_reached ();
 109       return (vbi_pixfmt) 0;
 110   }
 111 #undef NATIVE_VBI_FMT
 112 }
 113
 114 static gboolean
 115 gst_line_21_encoder_set_info (GstVideoFilter * filter,
 116     GstCaps * incaps, GstVideoInfo * in_info,
 117     GstCaps * outcaps, GstVideoInfo * out_info)
 118 {
 119   GstLine21Encoder *self = GST_LINE21ENCODER (filter);
 120
 121   self->info = *in_info;
 122
 123   /*
 124    * Set up blank / black / white levels fit for NTSC, no actual relation
 125    * with the height of the video
 126    */
 127   self->sp.scanning = 525;
 128   /* The pixel format */
 129   self->sp.sampling_format =
 130       vbi_pixfmt_from_gst_video_format (GST_VIDEO_INFO_FORMAT (&self->info));
 131   /* Sampling rate. For BT.601 it's 13.5MHz */
 132   self->sp.sampling_rate = 13.5e6;
 133   /* Stride */
 134   self->sp.bytes_per_line = GST_VIDEO_INFO_COMP_STRIDE (&self->info, 0);
 135   /* Horizontal offset of the VBI image */
 136   self->sp.offset = 122;
 137
 138   /* FIXME: magic numbers */
 139   self->sp.start[0] = 21;
 140   self->sp.count[0] = 1;
 141   self->sp.start[1] = 284;
 142   self->sp.count[1] = 1;
 143
 144   self->sp.interlaced = FALSE;
 145   self->sp.synchronous = TRUE;
 146
 147   return TRUE;
 148 }
 149
 150 static GstFlowReturn
 151 gst_line_21_encoder_transform_ip (GstVideoFilter * filter,
 152     GstVideoFrame * frame)
 153 {
 154   GstLine21Encoder *self = GST_LINE21ENCODER (filter);
 155   GstVideoCaptionMeta *cc_meta;
 156   guint8 *buf;
 157   vbi_sliced sliced[2];
 158   gpointer iter = NULL;
 159   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_ERROR;
 160
 161   sliced[0].id = VBI_SLICED_CAPTION_525_F1;
 162   sliced[0].line = self->sp.start[0];
 163   sliced[1].id = VBI_SLICED_CAPTION_525_F2;
 164   sliced[1].line = self->sp.start[1];
 165
 166   sliced[0].data[0] = 0x80;
 167   sliced[0].data[1] = 0x80;
 168   sliced[1].data[0] = 0x80;
 169   sliced[1].data[1] = 0x80;
 170
 171   /* We loop over caption metas until we find the first CEA608 meta */
 172   while ((cc_meta = (GstVideoCaptionMeta *)
 173           gst_buffer_iterate_meta_filtered (frame->buffer, &iter,
 174               GST_VIDEO_CAPTION_META_API_TYPE))) {
 175     guint n = cc_meta->size;
 176     guint i;
 177
 178     if (cc_meta->caption_type != GST_VIDEO_CAPTION_TYPE_CEA608_S334_1A)
 179       continue;
 180
 181     if (n % 3 != 0) {
 182       GST_ERROR_OBJECT (filter, "Invalid S334-1A CEA608 buffer size");
 183       goto done;
 184     }
 185
 186     n /= 3;
 187
 188     if (n >= 3) {
 189       GST_ERROR_OBJECT (filter, "Too many S334-1A CEA608 triplets %u", n);
 190       goto done;
 191     }
 192
 193     for (i = 0; i < n; i++) {
 194       if (cc_meta->data[i * 3] & 0x80) {
 195         sliced[0].data[0] = cc_meta->data[i * 3 + 1];
 196         sliced[0].data[1] = cc_meta->data[i * 3 + 2];
 197       } else {
 198         sliced[1].data[0] = cc_meta->data[i * 3 + 1];
 199         sliced[1].data[1] = cc_meta->data[i * 3 + 2];
 200       }
 201     }
 202
 203     break;
 204   }
 205
 206   /* We've encoded this meta, it can now be removed */
 207   if (cc_meta)
 208     gst_buffer_remove_meta (frame->buffer, (GstMeta *) cc_meta);
 209
 210   buf =
 211       (guint8 *) GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (frame,
 212       0) + 21 * GST_VIDEO_INFO_COMP_STRIDE (&self->info, 0);
 213
 214   if (!vbi_raw_video_image (buf, GST_VIDEO_INFO_COMP_STRIDE (&self->info,
 215               0) * 2, &self->sp, 0, 0, 0, 0x000000FF, 0, sliced, 2)) {
 216     GST_ERROR_OBJECT (filter, "Failed to encode CC data");
 217     goto done;
 218   }
 219
 220   ret = GST_FLOW_OK;
 221
 222 done:
 223   return ret;
 224 }