gst/ffmpegcolorspace/gstffmpegcolorspace.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <1999> Erik Walthinsen <omega@cse.ogi.edu>
   3  * This file:
   4  * Copyright (C) 2003 Ronald Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library 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 GNU
  14  * Library General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the
  18  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  19  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  20  */
  21
  22 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  23 #include "config.h"
  24 #endif
  25
  26 #include <gst/gst.h>
  27 #include <avcodec.h>
  28
  29 #include "gstffmpegcodecmap.h"
  30
  31 GST_DEBUG_CATEGORY (ffmpegcolorspace_debug);
  32 #define GST_CAT_DEFAULT ffmpegcolorspace_debug
  33
  34 #define GST_TYPE_FFMPEGCSP \
  35   (gst_ffmpegcsp_get_type())
  36 #define GST_FFMPEGCSP(obj) \
  37   (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST((obj),GST_TYPE_FFMPEGCSP,GstFFMpegCsp))
  38 #define GST_FFMPEGCSP_CLASS(klass) \
  39   (G_TYPE_CHECK_CLASS_CAST((klass),GST_TYPE_FFMPEGCSP,GstFFMpegCsp))
  40 #define GST_IS_FFMPEGCSP(obj) \
  41   (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_TYPE((obj),GST_TYPE_FFMPEGCSP))
  42 #define GST_IS_FFMPEGCSP_CLASS(obj) \
  43   (G_TYPE_CHECK_CLASS_TYPE((klass),GST_TYPE_FFMPEGCSP))
  44
  45 typedef struct _GstFFMpegCsp GstFFMpegCsp;
  46 typedef struct _GstFFMpegCspClass GstFFMpegCspClass;
  47
  48 struct _GstFFMpegCsp
  49 {
  50   GstElement element;
  51
  52   GstPad *sinkpad, *srcpad;
  53
  54   gint width, height;
  55   gfloat fps;
  56   enum PixelFormat from_pixfmt, to_pixfmt;
  57   AVPicture from_frame, to_frame;
  58   AVPaletteControl *palette;
  59
  60   GstCaps *src_prefered;
  61   GstCaps *sink_prefered;
  62 };
  63
  64 struct _GstFFMpegCspClass
  65 {
  66   GstElementClass parent_class;
  67 };
  68
  69 /* elementfactory information */
  70 static GstElementDetails ffmpegcsp_details = {
  71   "FFMPEG Colorspace converter",
  72   "Filter/Converter/Video",
  73   "Converts video from one colorspace to another",
  74   "Ronald Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>",
  75 };
  76
  77
  78 /* Stereo signals and args */
  79 enum
  80 {
  81   /* FILL ME */
  82   LAST_SIGNAL
  83 };
  84
  85 enum
  86 {
  87   ARG_0,
  88 };
  89
  90 static GType gst_ffmpegcsp_get_type (void);
  91
  92 static void gst_ffmpegcsp_base_init (GstFFMpegCspClass * klass);
  93 static void gst_ffmpegcsp_class_init (GstFFMpegCspClass * klass);
  94 static void gst_ffmpegcsp_init (GstFFMpegCsp * space);
  95
  96 static void gst_ffmpegcsp_set_property (GObject * object,
  97     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec);
  98 static void gst_ffmpegcsp_get_property (GObject * object,
  99     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec);
 100
 101 static GstFlowReturn gst_ffmpegcsp_bufferalloc (GstPad * pad, guint64 offset,
 102     guint size, GstCaps * caps, GstBuffer ** buf);
 103 static GstFlowReturn gst_ffmpegcsp_chain (GstPad * pad, GstBuffer * buffer);
 104 static GstElementStateReturn gst_ffmpegcsp_change_state (GstElement * element);
 105
 106 static GstPadTemplate *srctempl, *sinktempl;
 107 static GstElementClass *parent_class = NULL;
 108
 109 /*static guint gst_ffmpegcsp_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 }; */
 110
 111
 112 static GstCaps *
 113 gst_ffmpegcsp_caps_remove_format_info (GstCaps * caps)
 114 {
 115   int i;
 116   GstStructure *structure;
 117   GstCaps *rgbcaps;
 118
 119   caps = gst_caps_make_writable (caps);
 120
 121   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (caps); i++) {
 122     structure = gst_caps_get_structure (caps, i);
 123
 124     gst_structure_set_name (structure, "video/x-raw-yuv");
 125     gst_structure_remove_field (structure, "format");
 126     gst_structure_remove_field (structure, "endianness");
 127     gst_structure_remove_field (structure, "depth");
 128     gst_structure_remove_field (structure, "bpp");
 129     gst_structure_remove_field (structure, "red_mask");
 130     gst_structure_remove_field (structure, "green_mask");
 131     gst_structure_remove_field (structure, "blue_mask");
 132     gst_structure_remove_field (structure, "alpha_mask");
 133   }
 134
 135   gst_caps_do_simplify (caps);
 136   rgbcaps = gst_caps_copy (caps);
 137
 138   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (rgbcaps); i++) {
 139     structure = gst_caps_get_structure (rgbcaps, i);
 140
 141     gst_structure_set_name (structure, "video/x-raw-rgb");
 142   }
 143
 144   gst_caps_append (caps, rgbcaps);
 145
 146   return caps;
 147 }
 148
 149 static GstCaps *
 150 gst_ffmpegcsp_getcaps (GstPad * pad)
 151 {
 152   GstFFMpegCsp *space;
 153   GstCaps *othercaps;
 154   GstCaps *caps;
 155   GstPad *otherpad;
 156
 157   space = GST_FFMPEGCSP (GST_PAD_PARENT (pad));
 158
 159   otherpad = (pad == space->srcpad) ? space->sinkpad : space->srcpad;
 160   /* we can do whatever the peer can */
 161   othercaps = gst_pad_peer_get_caps (otherpad);
 162   if (othercaps != NULL) {
 163     /* without the format info */
 164     othercaps = gst_ffmpegcsp_caps_remove_format_info (othercaps);
 165     /* and filtered against our padtemplate */
 166     caps = gst_caps_intersect (othercaps, gst_pad_get_pad_template_caps (pad));
 167     gst_caps_unref (othercaps);
 168   } else {
 169     caps = gst_caps_copy (gst_pad_get_pad_template_caps (pad));
 170   }
 171
 172   return caps;
 173 }
 174
 175 static gboolean
 176 gst_ffmpegcsp_configure_context (GstPad * pad, const GstCaps * caps, gint width,
 177     gint height)
 178 {
 179   AVCodecContext *ctx;
 180   GstFFMpegCsp *space;
 181
 182   space = GST_FFMPEGCSP (GST_PAD_PARENT (pad));
 183
 184   /* loop over all possibilities and select the first one we can convert and
 185    * is accepted by the peer */
 186   ctx = avcodec_alloc_context ();
 187
 188   ctx->width = width;
 189   ctx->height = height;
 190   ctx->pix_fmt = PIX_FMT_NB;
 191   gst_ffmpegcsp_caps_with_codectype (CODEC_TYPE_VIDEO, caps, ctx);
 192   if (ctx->pix_fmt == PIX_FMT_NB) {
 193     av_free (ctx);
 194
 195     /* we disable ourself here */
 196     if (pad == space->srcpad) {
 197       space->to_pixfmt = PIX_FMT_NB;
 198     } else {
 199       space->from_pixfmt = PIX_FMT_NB;
 200     }
 201
 202     return FALSE;
 203   } else {
 204     if (pad == space->srcpad) {
 205       space->to_pixfmt = ctx->pix_fmt;
 206     } else {
 207       space->from_pixfmt = ctx->pix_fmt;
 208
 209       /* palette */
 210       if (space->palette)
 211         av_free (space->palette);
 212       space->palette = ctx->palctrl;
 213     }
 214     av_free (ctx);
 215   }
 216   return TRUE;
 217 }
 218
 219 /* configureing the caps on a pad means that we should check if we
 220  * can get a fic format for that caps. Then we need to figure out
 221  * how we can convert that to the peer format */
 222 static gboolean
 223 gst_ffmpegcsp_setcaps (GstPad * pad, GstCaps * caps)
 224 {
 225   GstStructure *structure;
 226   GstFFMpegCsp *space;
 227   GstPad *otherpeer;
 228   GstPad *otherpad;
 229   int height, width;
 230   double framerate;
 231   const GValue *par = NULL;
 232   GstCaps **other_prefered, **prefered;
 233
 234   space = GST_FFMPEGCSP (GST_PAD_PARENT (pad));
 235
 236   GST_DEBUG_OBJECT (space, "setcaps on %s:%s with caps %" GST_PTR_FORMAT,
 237       GST_DEBUG_PAD_NAME (pad), caps);
 238
 239   otherpad = (pad == space->srcpad) ? space->sinkpad : space->srcpad;
 240   prefered =
 241       (pad == space->srcpad) ? &space->src_prefered : &space->sink_prefered;
 242   other_prefered =
 243       (pad == space->srcpad) ? &space->sink_prefered : &space->src_prefered;
 244
 245   structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 246   gst_structure_get_int (structure, "width", &width);
 247   gst_structure_get_int (structure, "height", &height);
 248   gst_structure_get_double (structure, "framerate", &framerate);
 249   par = gst_structure_get_value (structure, "pixel-aspect-ratio");
 250
 251   if (!gst_ffmpegcsp_configure_context (pad, caps, width, height))
 252     goto configure_error_source;
 253
 254   gst_caps_replace (prefered, caps);
 255
 256   otherpeer = gst_pad_get_peer (otherpad);
 257   if (otherpeer) {
 258     /* check passthrough */
 259     if (gst_pad_accept_caps (otherpeer, caps)) {
 260       if (!gst_ffmpegcsp_configure_context (otherpad, caps, width, height))
 261         goto configure_error_target;
 262       gst_caps_replace (other_prefered, caps);
 263     } else {
 264       GstCaps *othercaps;
 265
 266       /* set the size on the otherpad */
 267       othercaps = gst_pad_get_caps (otherpeer);
 268       if (othercaps) {
 269         GstCaps *targetcaps = gst_caps_copy_nth (othercaps, 0);
 270
 271         gst_caps_unref (othercaps);
 272
 273         gst_caps_set_simple (targetcaps,
 274             "width", G_TYPE_INT, width,
 275             "height", G_TYPE_INT, height,
 276             "framerate", G_TYPE_DOUBLE, framerate, NULL);
 277
 278         if (par) {
 279           gst_caps_set_simple (targetcaps,
 280               "pixel-aspect-ratio", GST_TYPE_FRACTION,
 281               gst_value_get_fraction_numerator (par),
 282               gst_value_get_fraction_denominator (par), NULL);
 283         }
 284         if (!gst_ffmpegcsp_configure_context (otherpad, targetcaps, width,
 285                 height)) {
 286           gst_caps_unref (targetcaps);
 287           goto configure_error_target;
 288         }
 289         gst_caps_replace (other_prefered, targetcaps);
 290         gst_caps_unref (targetcaps);
 291       }
 292     }
 293     gst_object_unref (GST_OBJECT (otherpeer));
 294   }
 295
 296   space->width = width;
 297   space->height = height;
 298
 299   return TRUE;
 300
 301 configure_error_source:
 302   {
 303     GST_DEBUG ("could not configure context for source");
 304     return FALSE;
 305   }
 306 configure_error_target:
 307   {
 308     gst_object_unref (GST_OBJECT (otherpeer));
 309     GST_DEBUG ("could not configure context for target");
 310     return FALSE;
 311   }
 312 }
 313
 314 static GType
 315 gst_ffmpegcsp_get_type (void)
 316 {
 317   static GType ffmpegcsp_type = 0;
 318
 319   if (!ffmpegcsp_type) {
 320     static const GTypeInfo ffmpegcsp_info = {
 321       sizeof (GstFFMpegCspClass),
 322       (GBaseInitFunc) gst_ffmpegcsp_base_init,
 323       NULL,
 324       (GClassInitFunc) gst_ffmpegcsp_class_init,
 325       NULL,
 326       NULL,
 327       sizeof (GstFFMpegCsp),
 328       0,
 329       (GInstanceInitFunc) gst_ffmpegcsp_init,
 330     };
 331
 332     ffmpegcsp_type = g_type_register_static (GST_TYPE_ELEMENT,
 333         "GstFFMpegColorspace", &ffmpegcsp_info, 0);
 334   }
 335
 336   return ffmpegcsp_type;
 337 }
 338
 339 static void
 340 gst_ffmpegcsp_base_init (GstFFMpegCspClass * klass)
 341 {
 342   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 343
 344   gst_element_class_add_pad_template (element_class, srctempl);
 345   gst_element_class_add_pad_template (element_class, sinktempl);
 346   gst_element_class_set_details (element_class, &ffmpegcsp_details);
 347 }
 348
 349 static void
 350 gst_ffmpegcsp_class_init (GstFFMpegCspClass * klass)
 351 {
 352   GObjectClass *gobject_class;
 353   GstElementClass *gstelement_class;
 354
 355   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 356   gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
 357
 358   parent_class = g_type_class_ref (GST_TYPE_ELEMENT);
 359
 360   gobject_class->set_property = gst_ffmpegcsp_set_property;
 361   gobject_class->get_property = gst_ffmpegcsp_get_property;
 362
 363   gstelement_class->change_state = gst_ffmpegcsp_change_state;
 364
 365   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (ffmpegcolorspace_debug, "ffmpegcolorspace", 0,
 366       "FFMPEG-based colorspace converter");
 367 }
 368
 369 static void
 370 gst_ffmpegcsp_init (GstFFMpegCsp * space)
 371 {
 372   space->sinkpad = gst_pad_new_from_template (sinktempl, "sink");
 373   gst_pad_set_getcaps_function (space->sinkpad, gst_ffmpegcsp_getcaps);
 374   gst_pad_set_setcaps_function (space->sinkpad, gst_ffmpegcsp_setcaps);
 375   gst_pad_set_chain_function (space->sinkpad, gst_ffmpegcsp_chain);
 376   gst_pad_set_bufferalloc_function (space->sinkpad, gst_ffmpegcsp_bufferalloc);
 377   gst_element_add_pad (GST_ELEMENT (space), space->sinkpad);
 378
 379   space->srcpad = gst_pad_new_from_template (srctempl, "src");
 380   gst_element_add_pad (GST_ELEMENT (space), space->srcpad);
 381   gst_pad_set_getcaps_function (space->srcpad, gst_ffmpegcsp_getcaps);
 382   gst_pad_set_setcaps_function (space->srcpad, gst_ffmpegcsp_setcaps);
 383
 384   space->from_pixfmt = space->to_pixfmt = PIX_FMT_NB;
 385   space->palette = NULL;
 386 }
 387
 388 static GstFlowReturn
 389 gst_ffmpegcsp_bufferalloc (GstPad * pad, guint64 offset, guint size,
 390     GstCaps * caps, GstBuffer ** buf)
 391 {
 392   GstFlowReturn ret;
 393   GstFFMpegCsp *space;
 394
 395   space = GST_FFMPEGCSP (GST_PAD_PARENT (pad));
 396
 397   if ((space->from_pixfmt == space->to_pixfmt) &&
 398       space->from_pixfmt != PIX_FMT_NB) {
 399     ret = gst_pad_alloc_buffer (space->srcpad, offset, size, caps, buf);
 400   } else {
 401     *buf = NULL;
 402     ret = GST_FLOW_OK;
 403   }
 404   return ret;
 405 }
 406
 407 static GstFlowReturn
 408 gst_ffmpegcsp_chain (GstPad * pad, GstBuffer * buffer)
 409 {
 410   GstFFMpegCsp *space;
 411   GstFlowReturn res;
 412   GstBuffer *outbuf = NULL;
 413
 414   space = GST_FFMPEGCSP (GST_PAD_PARENT (pad));
 415
 416   GST_DEBUG ("from %d -> to %d", space->from_pixfmt, space->to_pixfmt);
 417   if (space->from_pixfmt == PIX_FMT_NB || space->to_pixfmt == PIX_FMT_NB)
 418     goto unkown_format;
 419
 420   if (space->from_pixfmt == space->to_pixfmt) {
 421     GST_DEBUG ("passthrough conversion");
 422     /* use input as output buffer */
 423     outbuf = buffer;
 424   } else {
 425     /* get size of our suggested output format */
 426     guint size =
 427         avpicture_get_size (space->to_pixfmt, space->width, space->height);
 428
 429     /* get buffer in prefered format, setcaps will be called when it is different */
 430     res = gst_pad_alloc_buffer (space->srcpad, GST_BUFFER_OFFSET_NONE, size,
 431         space->src_prefered, &outbuf);
 432     if (res != GST_FLOW_OK)
 433       goto no_buffer;
 434
 435     /* fill from from with source data */
 436     gst_ffmpegcsp_avpicture_fill (&space->from_frame,
 437         GST_BUFFER_DATA (buffer),
 438         space->from_pixfmt, space->width, space->height);
 439
 440     /* fill optional palette */
 441     if (space->palette)
 442       space->from_frame.data[1] = (uint8_t *) space->palette;
 443
 444     /* fill target frame */
 445     gst_ffmpegcsp_avpicture_fill (&space->to_frame,
 446         GST_BUFFER_DATA (outbuf),
 447         space->to_pixfmt, space->width, space->height);
 448
 449     /* and convert */
 450     img_convert (&space->to_frame, space->to_pixfmt,
 451         &space->from_frame, space->from_pixfmt, space->width, space->height);
 452
 453     /* copy timestamps */
 454     GST_BUFFER_TIMESTAMP (outbuf) = GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer);
 455     GST_BUFFER_DURATION (outbuf) = GST_BUFFER_DURATION (buffer);
 456     GST_BUFFER_OFFSET (outbuf) = GST_BUFFER_OFFSET (buffer);
 457     GST_BUFFER_OFFSET_END (outbuf) = GST_BUFFER_OFFSET_END (buffer);
 458
 459     /* we don't need source anymore */
 460     gst_buffer_unref (buffer);
 461   }
 462
 463   res = gst_pad_push (space->srcpad, outbuf);
 464
 465   return res;
 466
 467   /* ERRORS */
 468 unkown_format:
 469   {
 470     GST_ELEMENT_ERROR (space, CORE, NOT_IMPLEMENTED, (NULL),
 471         ("attempting to convert colorspaces between unknown formats"));
 472     gst_buffer_unref (buffer);
 473     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 474   }
 475 no_buffer:
 476   {
 477     gst_buffer_unref (buffer);
 478     return res;
 479   }
 480 }
 481
 482 static GstElementStateReturn
 483 gst_ffmpegcsp_change_state (GstElement * element)
 484 {
 485   GstFFMpegCsp *space;
 486   GstElementStateReturn ret;
 487   gint transition;
 488
 489   space = GST_FFMPEGCSP (element);
 490   transition = GST_STATE_TRANSITION (element);
 491
 492   switch (transition) {
 493     default:
 494       break;
 495   }
 496
 497   ret = parent_class->change_state (element);
 498
 499   switch (transition) {
 500     case GST_STATE_PAUSED_TO_READY:
 501       if (space->palette)
 502         av_free (space->palette);
 503       space->palette = NULL;
 504       break;
 505     default:
 506       break;
 507   }
 508
 509   return ret;
 510 }
 511
 512 static void
 513 gst_ffmpegcsp_set_property (GObject * object,
 514     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 515 {
 516   GstFFMpegCsp *space;
 517
 518   space = GST_FFMPEGCSP (object);
 519
 520   switch (prop_id) {
 521     default:
 522       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 523       break;
 524   }
 525 }
 526
 527 static void
 528 gst_ffmpegcsp_get_property (GObject * object,
 529     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec)
 530 {
 531   GstFFMpegCsp *space;
 532
 533   space = GST_FFMPEGCSP (object);
 534
 535   switch (prop_id) {
 536     default:
 537       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 538       break;
 539   }
 540 }
 541
 542 gboolean
 543 gst_ffmpegcolorspace_register (GstPlugin * plugin)
 544 {
 545   GstCaps *caps;
 546
 547   /* template caps */
 548   caps = gst_ffmpegcsp_codectype_to_caps (CODEC_TYPE_VIDEO, NULL);
 549
 550   /* build templates */
 551   srctempl = gst_pad_template_new ("src",
 552       GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS, gst_caps_copy (caps));
 553
 554   /* the sink template will do palette handling as well... */
 555   sinktempl = gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS, caps);
 556
 557   return gst_element_register (plugin, "ffmpegcolorspace",
 558       GST_RANK_NONE, GST_TYPE_FFMPEGCSP);
 559 }