gst/gaudieffects/gstsolarize.c

   1 /*
   2  * GStreamer
   3  * Copyright (C) <2010-2012> Luis de Bethencourt <luis@debethencourt.com>
   4  *
   5  * Solarize - curve adjustment video effect.
   6  * Based on Pete Warden's FreeFrame plugin with the same name.
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   9  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  10  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  11  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  12  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  13  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  14  *
  15  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  16  * all copies or substantial portions of the Software.
  17  *
  18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  21  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  22  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  23  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  24  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  25  *
  26  * Alternatively, the contents of this file may be used under the
  27  * GNU Lesser General Public License Version 2.1 (the "LGPL"), in
  28  * which case the following provisions apply instead of the ones
  29  * mentioned above:
  30  *
  31  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  32  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  33  * License as published by the Free Software Foundation; either
  34  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  35  *
  36  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  37  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  38  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  39  * Library General Public License for more details.
  40  *
  41  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  42  * License along with this library; if not, write to the
  43  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  44  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  45  */
  46
  47 /**
  48  * SECTION:element-solarize
  49  *
  50  * Solarize does a smart inverse in a video stream in realtime.
  51  *
  52  * <refsect2>
  53  * <title>Example launch line</title>
  54  * |[
  55  * gst-launch -v videotestsrc ! solarize ! videoconvert ! autovideosink
  56  * ]| This pipeline shows the effect of solarize on a test stream
  57  * </refsect2>
  58  */
  59
  60 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  61 #  include <config.h>
  62 #endif
  63
  64 #include <gst/gst.h>
  65 #include <math.h>
  66
  67 #include "gstplugin.h"
  68 #include "gstsolarize.h"
  69
  70 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (gst_solarize_debug);
  71 #define GST_CAT_DEFAULT gst_solarize_debug
  72
  73 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
  74 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("{  BGRx, RGBx }")
  75 #else
  76 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("{  xBGR, xRGB }")
  77 #endif
  78
  79 /* Filter signals and args. */
  80 enum
  81 {
  82   LAST_SIGNAL
  83 };
  84
  85 enum
  86 {
  87   PROP_0 = 0,
  88   PROP_THRESHOLD,
  89   PROP_START,
  90   PROP_END,
  91   PROP_SILENT
  92 };
  93
  94 /* Initializations */
  95
  96 #define DEFAULT_THRESHOLD 127
  97 #define DEFAULT_START 50
  98 #define DEFAULT_END 185
  99
 100 static void transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 101     gint threshold, gint start, gint end);
 102
 103 /* The capabilities of the inputs and outputs. */
 104
 105 static GstStaticPadTemplate gst_solarize_sink_template =
 106 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 107     GST_PAD_SINK,
 108     GST_PAD_ALWAYS,
 109     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 110     );
 111
 112 static GstStaticPadTemplate gst_solarize_src_template =
 113 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 114     GST_PAD_SRC,
 115     GST_PAD_ALWAYS,
 116     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 117     );
 118
 119 #define gst_solarize_parent_class parent_class
 120 G_DEFINE_TYPE (GstSolarize, gst_solarize, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
 121
 122 static void gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 123     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 124 static void gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 125     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 126 static void gst_solarize_finalize (GObject * object);
 127
 128 static GstFlowReturn gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 129     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame);
 130
 131 /* GObject vmethod implementations */
 132
 133 /* Initialize the solarize's class. */
 134 static void
 135 gst_solarize_class_init (GstSolarizeClass * klass)
 136 {
 137   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 138   GstElementClass *gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
 139   GstVideoFilterClass *vfilter_class = (GstVideoFilterClass *) klass;
 140
 141   gst_element_class_set_metadata (gstelement_class,
 142       "Solarize",
 143       "Filter/Effect/Video",
 144       "Solarize tunable inverse in the video signal.",
 145       "Luis de Bethencourt <luis@debethencourt.com>");
 146
 147   gst_element_class_add_pad_template (gstelement_class,
 148       gst_static_pad_template_get (&gst_solarize_sink_template));
 149   gst_element_class_add_pad_template (gstelement_class,
 150       gst_static_pad_template_get (&gst_solarize_src_template));
 151
 152   gobject_class->set_property = gst_solarize_set_property;
 153   gobject_class->get_property = gst_solarize_get_property;
 154   gobject_class->finalize = gst_solarize_finalize;
 155
 156   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 157       g_param_spec_uint ("threshold", "Threshold",
 158           "Threshold parameter", 0, 256, DEFAULT_THRESHOLD,
 159           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 160
 161   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_START,
 162       g_param_spec_uint ("start", "Start",
 163           "Start parameter", 0, 256, DEFAULT_START,
 164           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 165
 166   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_END,
 167       g_param_spec_uint ("end", "End",
 168           "End parameter", 0, 256, DEFAULT_END,
 169           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 170
 171   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SILENT,
 172       g_param_spec_boolean ("silent", "Silent", "Produce verbose output ?",
 173           FALSE, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 174
 175   vfilter_class->transform_frame =
 176       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_solarize_transform_frame);
 177 }
 178
 179 /* Initialize the element,
 180  * instantiate pads and add them to element,
 181  * set pad calback functions, and
 182  * initialize instance structure.
 183  */
 184 static void
 185 gst_solarize_init (GstSolarize * filter)
 186 {
 187   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 188   filter->start = DEFAULT_START;
 189   filter->end = DEFAULT_END;
 190   filter->silent = FALSE;
 191 }
 192
 193 static void
 194 gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 195     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 196 {
 197   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 198
 199   switch (prop_id) {
 200     case PROP_SILENT:
 201       filter->silent = g_value_get_boolean (value);
 202       break;
 203     case PROP_THRESHOLD:
 204       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 205       break;
 206     case PROP_START:
 207       filter->start = g_value_get_uint (value);
 208       break;
 209     case PROP_END:
 210       filter->end = g_value_get_uint (value);
 211       break;
 212     default:
 213       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 214       break;
 215   }
 216 }
 217
 218 static void
 219 gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 220     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 221 {
 222   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 223
 224   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 225   switch (prop_id) {
 226     case PROP_SILENT:
 227       g_value_set_boolean (value, filter->silent);
 228       break;
 229     case PROP_THRESHOLD:
 230       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 231       break;
 232     case PROP_START:
 233       g_value_set_uint (value, filter->start);
 234       break;
 235     case PROP_END:
 236       g_value_set_uint (value, filter->end);
 237       break;
 238     default:
 239       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 240       break;
 241   }
 242   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 243 }
 244
 245 static void
 246 gst_solarize_finalize (GObject * object)
 247 {
 248   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 249 }
 250
 251 /* GstElement vmethod implementations */
 252
 253 /* Actual processing. */
 254 static GstFlowReturn
 255 gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 256     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame)
 257 {
 258   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (vfilter);
 259   gint video_size, threshold, start, end, width, height;
 260   guint32 *src, *dest;
 261   GstClockTime timestamp;
 262   gint64 stream_time;
 263
 264   src = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (in_frame, 0);
 265   dest = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (out_frame, 0);
 266
 267   width = GST_VIDEO_FRAME_WIDTH (in_frame);
 268   height = GST_VIDEO_FRAME_HEIGHT (in_frame);
 269
 270   /* GstController: update the properties */
 271   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in_frame->buffer);
 272   stream_time =
 273       gst_segment_to_stream_time (&GST_BASE_TRANSFORM (filter)->segment,
 274       GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 275
 276   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 277       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 278
 279   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 280     gst_object_sync_values (GST_OBJECT (filter), stream_time);
 281
 282   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 283   threshold = filter->threshold;
 284   start = filter->start;
 285   end = filter->end;
 286   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 287
 288   video_size = width * height;
 289   transform (src, dest, video_size, threshold, start, end);
 290
 291   return GST_FLOW_OK;
 292 }
 293
 294 /* Entry point to initialize the plug-in.
 295  * Register the element factories and other features. */
 296 gboolean
 297 gst_solarize_plugin_init (GstPlugin * solarize)
 298 {
 299   /* debug category for fltering log messages */
 300   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_solarize_debug, "solarize",
 301       0, "Template solarize");
 302
 303   return gst_element_register (solarize, "solarize", GST_RANK_NONE,
 304       GST_TYPE_SOLARIZE);
 305 }
 306
 307 /*** Now the image processing work.... ***/
 308
 309 /* Transform processes each frame. */
 310 static void
 311 transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 312     gint threshold, gint start, gint end)
 313 {
 314   guint32 in;
 315   guint32 color[3];
 316   gint x, c;
 317   gint floor = 0;
 318   gint ceiling = 255;
 319
 320   gint period, up_length, down_length, height_scale, param;
 321
 322   period = end - start;
 323   if (period == 0) {
 324     period = 1;
 325   }
 326
 327   up_length = threshold - start;
 328   if (up_length == 0) {
 329     up_length = 1;
 330   }
 331
 332   down_length = end - threshold;
 333   if (down_length == 0) {
 334     down_length = 1;
 335   }
 336
 337   height_scale = ceiling - floor;
 338
 339   /* Loop through pixels. */
 340   for (x = 0; x < video_area; x++) {
 341     in = *src++;
 342
 343     color[0] = (in >> 16) & 0xff;
 344     color[1] = (in >> 8) & 0xff;
 345     color[2] = (in) & 0xff;
 346
 347
 348     /* Loop through colors. */
 349     for (c = 0; c < 3; c++) {
 350       param = color[c];
 351       param += 256;
 352       param -= start;
 353       param %= period;
 354
 355       if (param < up_length) {
 356         color[c] = param * height_scale;
 357         color[c] /= up_length;
 358         color[c] += floor;
 359       } else {
 360         color[c] = down_length - (param - up_length);
 361         color[c] *= height_scale;
 362         color[c] /= down_length;
 363         color[c] += floor;
 364       }
 365     }
 366
 367     color[0] = CLAMP (color[0], 0, 255);
 368     color[1] = CLAMP (color[1], 0, 255);
 369     color[2] = CLAMP (color[2], 0, 255);
 370
 371     *dest++ = (color[0] << 16) | (color[1] << 8) | color[2];
 372   }
 373 }