gst/effectv/gstop.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <2009> Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>
   3  *
   4  * EffecTV - Realtime Digital Video Effector
   5  * Copyright (C) 2001-2006 FUKUCHI Kentaro
   6  *
   7  * OpTV - Optical art meets real-time video effect.
   8  * Copyright (C) 2004-2005 FUKUCHI Kentaro
   9  *
  10  * EffecTV is free software. This library is free software;
  11  * you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Library General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  22  * License along with this library; if not, write to the
  23  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  24  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  25  */
  26
  27 /**
  28  * SECTION:element-optv
  29  *
  30  * Traditional black-white optical animation is now resurrected as a
  31  * real-time video effect. Input images are binarized and combined with
  32  * various optical pattern.
  33  *
  34  * <refsect2>
  35  * <title>Example launch line</title>
  36  * |[
  37  * gst-launch -v videotestsrc ! optv ! ffmpegcolorspace ! autovideosink
  38  * ]| This pipeline shows the effect of optv on a test stream.
  39  * </refsect2>
  40  */
  41
  42 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  43 #include "config.h"
  44 #endif
  45
  46 #include <math.h>
  47 #include <string.h>
  48
  49 #include "gstop.h"
  50 #include "gsteffectv.h"
  51
  52 #include <gst/video/video.h>
  53 #include <gst/controller/gstcontroller.h>
  54
  55 enum
  56 {
  57   OP_SPIRAL1 = 0,
  58   OP_SPIRAL2,
  59   OP_PARABOLA,
  60   OP_HSTRIPE
  61 };
  62
  63 #define GST_TYPE_OPTV_MODE (gst_optv_mode_get_type())
  64 static GType
  65 gst_optv_mode_get_type (void)
  66 {
  67   static GType type = 0;
  68
  69   static const GEnumValue enumvalue[] = {
  70     {OP_SPIRAL1, "Maelstrom", "maelstrom"},
  71     {OP_SPIRAL2, "Radiation", "radiation"},
  72     {OP_PARABOLA, "Horizontal Stripes",
  73         "horizontal-stripes"},
  74     {OP_HSTRIPE, "Vertical Stripes", "vertical-stripes"},
  75     {0, NULL, NULL},
  76   };
  77
  78   if (!type) {
  79     type = g_enum_register_static ("GstOpTVMode", enumvalue);
  80   }
  81   return type;
  82 }
  83
  84 #define DEFAULT_MODE OP_SPIRAL1
  85 #define DEFAULT_SPEED 16
  86 #define DEFAULT_THRESHOLD 60
  87
  88 enum
  89 {
  90   PROP_0,
  91   PROP_MODE,
  92   PROP_SPEED,
  93   PROP_THRESHOLD
  94 };
  95
  96 static guint32 palette[256];
  97
  98 GST_BOILERPLATE (GstOpTV, gst_optv, GstVideoFilter, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
  99
 100 static GstStaticPadTemplate gst_optv_src_template =
 101     GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 102     GST_PAD_SRC,
 103     GST_PAD_ALWAYS,
 104     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_BGRx "; " GST_VIDEO_CAPS_RGBx)
 105     );
 106
 107 static GstStaticPadTemplate gst_optv_sink_template =
 108     GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 109     GST_PAD_SINK,
 110     GST_PAD_ALWAYS,
 111     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_BGRx "; " GST_VIDEO_CAPS_RGBx)
 112     );
 113
 114 static void
 115 initPalette (void)
 116 {
 117   gint i;
 118   guint8 v;
 119
 120   for (i = 0; i < 112; i++) {
 121     palette[i] = 0;
 122     palette[i + 128] = 0xffffff;
 123   }
 124   for (i = 0; i < 16; i++) {
 125     v = 16 * (i + 1) - 1;
 126     palette[i + 112] = (v << 16) | (v << 8) | v;
 127     v = 255 - v;
 128     palette[i + 240] = (v << 16) | (v << 8) | v;
 129   }
 130 }
 131
 132 static void
 133 setOpmap (gint8 * opmap[4], gint width, gint height)
 134 {
 135   gint i, j, x, y;
 136 #ifndef PS2
 137   gdouble xx, yy, r, at, rr;
 138 #else
 139   gfloat xx, yy, r, at, rr;
 140 #endif
 141   gint sci;
 142
 143   sci = 640 / width;
 144   i = 0;
 145   for (y = 0; y < height; y++) {
 146     yy = (gdouble) (y - height / 2) / width;
 147     for (x = 0; x < width; x++) {
 148       xx = (gdouble) x / width - 0.5;
 149 #ifndef PS2
 150       r = sqrt (xx * xx + yy * yy);
 151       at = atan2 (xx, yy);
 152 #else
 153       r = sqrtf (xx * xx + yy * yy);
 154       at = atan2f (xx, yy);
 155 #endif
 156
 157       opmap[OP_SPIRAL1][i] = ((guint)
 158           ((at / M_PI * 256) + (r * 4000))) & 255;
 159
 160       j = r * 300 / 32;
 161       rr = r * 300 - j * 32;
 162       j *= 64;
 163       j += (rr > 28) ? (rr - 28) * 16 : 0;
 164       opmap[OP_SPIRAL2][i] = ((guint)
 165           ((at / M_PI * 4096) + (r * 1600) - j)) & 255;
 166
 167       opmap[OP_PARABOLA][i] =
 168           ((guint) (yy / (xx * xx * 0.3 + 0.1) * 400)) & 255;
 169       opmap[OP_HSTRIPE][i] = x * 8 * sci;
 170       i++;
 171     }
 172   }
 173 }
 174
 175 /* Taken from effectv/image.c */
 176 /* Y value filters */
 177 static void
 178 image_y_over (guint32 * src, guint8 * diff, gint y_threshold, gint video_area)
 179 {
 180   gint i;
 181   gint R, G, B, v;
 182   guint8 *p = diff;
 183
 184   for (i = video_area; i > 0; i--) {
 185     R = ((*src) & 0xff0000) >> (16 - 1);
 186     G = ((*src) & 0xff00) >> (8 - 2);
 187     B = (*src) & 0xff;
 188     v = y_threshold * 7 - (R + G + B);
 189     *p = (guint8) (v >> 24);
 190     src++;
 191     p++;
 192   }
 193 }
 194
 195 static GstFlowReturn
 196 gst_optv_transform (GstBaseTransform * trans, GstBuffer * in, GstBuffer * out)
 197 {
 198   GstOpTV *filter = GST_OPTV (trans);
 199   guint32 *src, *dest;
 200   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 201   gint8 *p;
 202   guint8 *diff;
 203   gint x, y;
 204   GstClockTime timestamp, stream_time;
 205
 206   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in);
 207   stream_time =
 208       gst_segment_to_stream_time (&trans->segment, GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 209
 210   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 211       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 212
 213   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 214     gst_object_sync_values (G_OBJECT (filter), stream_time);
 215
 216   src = (guint32 *) GST_BUFFER_DATA (in);
 217   dest = (guint32 *) GST_BUFFER_DATA (out);
 218
 219   if (G_UNLIKELY (filter->opmap[0] == NULL))
 220     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 221
 222   switch (filter->mode) {
 223     default:
 224     case 0:
 225       p = filter->opmap[OP_SPIRAL1];
 226       break;
 227     case 1:
 228       p = filter->opmap[OP_SPIRAL2];
 229       break;
 230     case 2:
 231       p = filter->opmap[OP_PARABOLA];
 232       break;
 233     case 3:
 234       p = filter->opmap[OP_HSTRIPE];
 235       break;
 236   }
 237
 238   filter->phase -= filter->speed;
 239
 240   diff = filter->diff;
 241   image_y_over (src, diff, filter->threshold, filter->width * filter->height);
 242
 243   for (y = 0; y < filter->height; y++) {
 244     for (x = 0; x < filter->width; x++) {
 245       *dest++ = palette[(((guint8) (*p + filter->phase)) ^ *diff++) & 255];
 246       p++;
 247     }
 248   }
 249
 250   return ret;
 251 }
 252
 253 static gboolean
 254 gst_optv_set_caps (GstBaseTransform * btrans, GstCaps * incaps,
 255     GstCaps * outcaps)
 256 {
 257   GstOpTV *filter = GST_OPTV (btrans);
 258   GstStructure *structure;
 259   gboolean ret = FALSE;
 260
 261   structure = gst_caps_get_structure (incaps, 0);
 262
 263   if (gst_structure_get_int (structure, "width", &filter->width) &&
 264       gst_structure_get_int (structure, "height", &filter->height)) {
 265     gint i;
 266
 267     for (i = 0; i < 4; i++) {
 268       if (filter->opmap[i])
 269         g_free (filter->opmap[i]);
 270       filter->opmap[i] = g_new (gint8, filter->width * filter->height);
 271     }
 272     setOpmap (filter->opmap, filter->width, filter->height);
 273
 274     if (filter->diff)
 275       g_free (filter->diff);
 276     filter->diff = g_new (guint8, filter->width * filter->height);
 277
 278     ret = TRUE;
 279   }
 280
 281   return ret;
 282 }
 283
 284 static gboolean
 285 gst_optv_start (GstBaseTransform * trans)
 286 {
 287   GstOpTV *filter = GST_OPTV (trans);
 288
 289   filter->phase = 0;
 290
 291   return TRUE;
 292 }
 293
 294 static void
 295 gst_optv_finalize (GObject * object)
 296 {
 297   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 298
 299   if (filter->opmap[0]) {
 300     gint i;
 301
 302     for (i = 0; i < 4; i++) {
 303       if (filter->opmap[i])
 304         g_free (filter->opmap[i]);
 305       filter->opmap[i] = NULL;
 306     }
 307   }
 308
 309   if (filter->diff)
 310     g_free (filter->diff);
 311   filter->diff = NULL;
 312
 313   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 314 }
 315
 316 static void
 317 gst_optv_set_property (GObject * object, guint prop_id, const GValue * value,
 318     GParamSpec * pspec)
 319 {
 320   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 321
 322   switch (prop_id) {
 323     case PROP_MODE:
 324       filter->mode = g_value_get_enum (value);
 325       break;
 326     case PROP_SPEED:
 327       filter->speed = g_value_get_int (value);
 328       break;
 329     case PROP_THRESHOLD:
 330       filter->threshold = g_value_get_int (value);
 331       break;
 332     default:
 333       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 334       break;
 335   }
 336 }
 337
 338 static void
 339 gst_optv_get_property (GObject * object, guint prop_id, GValue * value,
 340     GParamSpec * pspec)
 341 {
 342   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 343
 344   switch (prop_id) {
 345     case PROP_MODE:
 346       g_value_set_enum (value, filter->mode);
 347       break;
 348     case PROP_SPEED:
 349       g_value_set_int (value, filter->speed);
 350       break;
 351     case PROP_THRESHOLD:
 352       g_value_set_int (value, filter->threshold);
 353       break;
 354     default:
 355       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 356       break;
 357   }
 358 }
 359
 360 static void
 361 gst_optv_base_init (gpointer g_class)
 362 {
 363   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
 364
 365   gst_element_class_set_details_simple (element_class, "OpTV effect",
 366       "Filter/Effect/Video",
 367       "Optical art meets real-time video effect",
 368       "FUKUCHI, Kentarou <fukuchi@users.sourceforge.net>, "
 369       "Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>");
 370
 371   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 372       gst_static_pad_template_get (&gst_optv_sink_template));
 373   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 374       gst_static_pad_template_get (&gst_optv_src_template));
 375 }
 376
 377 static void
 378 gst_optv_class_init (GstOpTVClass * klass)
 379 {
 380   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 381   GstBaseTransformClass *trans_class = (GstBaseTransformClass *) klass;
 382
 383   gobject_class->set_property = gst_optv_set_property;
 384   gobject_class->get_property = gst_optv_get_property;
 385
 386   gobject_class->finalize = gst_optv_finalize;
 387
 388   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_MODE,
 389       g_param_spec_enum ("mode", "Mode",
 390           "Mode", GST_TYPE_OPTV_MODE, DEFAULT_MODE,
 391           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 392
 393   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SPEED,
 394       g_param_spec_int ("speed", "Speed",
 395           "Effect speed", G_MININT, G_MAXINT, DEFAULT_SPEED,
 396           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 397
 398   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 399       g_param_spec_int ("threshold", "Threshold",
 400           "Luma threshold", G_MININT, G_MAXINT, DEFAULT_THRESHOLD,
 401           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 402
 403   trans_class->set_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_set_caps);
 404   trans_class->transform = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_transform);
 405   trans_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_start);
 406
 407   initPalette ();
 408 }
 409
 410 static void
 411 gst_optv_init (GstOpTV * filter, GstOpTVClass * klass)
 412 {
 413   filter->speed = DEFAULT_SPEED;
 414   filter->mode = DEFAULT_MODE;
 415   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 416 }