gst/gaudieffects/gstsolarize.c

   1 /*
   2  * GStreamer
   3  * Copyright (C) <2010-2015> 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., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  44  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  45  */
  46
  47 /**
  48  * SECTION:element-solarize
  49  * @title: solarize
  50  *
  51  * Solarize does a smart inverse in a video stream in realtime.
  52  *
  53  * ## Example launch line
  54  * |[
  55  * gst-launch-1.0 -v videotestsrc ! solarize ! videoconvert ! autovideosink
  56  * ]| This pipeline shows the effect of solarize on a test stream
  57  *
  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 };
  92
  93 /* Initializations */
  94
  95 #define DEFAULT_THRESHOLD 127
  96 #define DEFAULT_START 50
  97 #define DEFAULT_END 185
  98
  99 static void transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 100     gint threshold, gint start, gint end);
 101
 102 /* The capabilities of the inputs and outputs. */
 103
 104 static GstStaticPadTemplate gst_solarize_sink_template =
 105 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 106     GST_PAD_SINK,
 107     GST_PAD_ALWAYS,
 108     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 109     );
 110
 111 static GstStaticPadTemplate gst_solarize_src_template =
 112 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 113     GST_PAD_SRC,
 114     GST_PAD_ALWAYS,
 115     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 116     );
 117
 118 #define gst_solarize_parent_class parent_class
 119 G_DEFINE_TYPE (GstSolarize, gst_solarize, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
 120
 121 static void gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 122     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 123 static void gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 124     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 125 static void gst_solarize_finalize (GObject * object);
 126
 127 static GstFlowReturn gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 128     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame);
 129
 130 /* GObject vmethod implementations */
 131
 132 /* Initialize the solarize's class. */
 133 static void
 134 gst_solarize_class_init (GstSolarizeClass * klass)
 135 {
 136   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 137   GstElementClass *gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
 138   GstVideoFilterClass *vfilter_class = (GstVideoFilterClass *) klass;
 139
 140   gst_element_class_set_static_metadata (gstelement_class,
 141       "Solarize",
 142       "Filter/Effect/Video",
 143       "Solarize tunable inverse in the video signal.",
 144       "Luis de Bethencourt <luis@debethencourt.com>");
 145
 146   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class,
 147       &gst_solarize_sink_template);
 148   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class,
 149       &gst_solarize_src_template);
 150
 151   gobject_class->set_property = gst_solarize_set_property;
 152   gobject_class->get_property = gst_solarize_get_property;
 153   gobject_class->finalize = gst_solarize_finalize;
 154
 155   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 156       g_param_spec_uint ("threshold", "Threshold",
 157           "Threshold parameter", 0, 256, DEFAULT_THRESHOLD,
 158           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 159
 160   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_START,
 161       g_param_spec_uint ("start", "Start",
 162           "Start parameter", 0, 256, DEFAULT_START,
 163           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 164
 165   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_END,
 166       g_param_spec_uint ("end", "End",
 167           "End parameter", 0, 256, DEFAULT_END,
 168           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 169
 170   vfilter_class->transform_frame =
 171       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_solarize_transform_frame);
 172 }
 173
 174 /* Initialize the element,
 175  * instantiate pads and add them to element,
 176  * set pad callback functions, and
 177  * initialize instance structure.
 178  */
 179 static void
 180 gst_solarize_init (GstSolarize * filter)
 181 {
 182   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 183   filter->start = DEFAULT_START;
 184   filter->end = DEFAULT_END;
 185 }
 186
 187 static void
 188 gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 189     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 190 {
 191   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 192
 193   switch (prop_id) {
 194     case PROP_THRESHOLD:
 195       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 196       break;
 197     case PROP_START:
 198       filter->start = g_value_get_uint (value);
 199       break;
 200     case PROP_END:
 201       filter->end = g_value_get_uint (value);
 202       break;
 203     default:
 204       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 205       break;
 206   }
 207 }
 208
 209 static void
 210 gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 211     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 212 {
 213   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 214
 215   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 216   switch (prop_id) {
 217     case PROP_THRESHOLD:
 218       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 219       break;
 220     case PROP_START:
 221       g_value_set_uint (value, filter->start);
 222       break;
 223     case PROP_END:
 224       g_value_set_uint (value, filter->end);
 225       break;
 226     default:
 227       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 228       break;
 229   }
 230   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 231 }
 232
 233 static void
 234 gst_solarize_finalize (GObject * object)
 235 {
 236   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 237 }
 238
 239 /* GstElement vmethod implementations */
 240
 241 /* Actual processing. */
 242 static GstFlowReturn
 243 gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 244     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame)
 245 {
 246   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (vfilter);
 247   gint video_size, threshold, start, end;
 248   guint32 *src, *dest;
 249   GstClockTime timestamp;
 250   gint64 stream_time;
 251
 252   src = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (in_frame, 0);
 253   dest = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (out_frame, 0);
 254
 255   /* GstController: update the properties */
 256   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in_frame->buffer);
 257   stream_time =
 258       gst_segment_to_stream_time (&GST_BASE_TRANSFORM (filter)->segment,
 259       GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 260
 261   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 262       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 263
 264   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 265     gst_object_sync_values (GST_OBJECT (filter), stream_time);
 266
 267   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 268   threshold = filter->threshold;
 269   start = filter->start;
 270   end = filter->end;
 271   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 272
 273   video_size = GST_VIDEO_FRAME_WIDTH (in_frame) *
 274       GST_VIDEO_FRAME_HEIGHT (in_frame);
 275
 276   transform (src, dest, video_size, threshold, start, end);
 277
 278   return GST_FLOW_OK;
 279 }
 280
 281 /* Entry point to initialize the plug-in.
 282  * Register the element factories and other features. */
 283 gboolean
 284 gst_solarize_plugin_init (GstPlugin * solarize)
 285 {
 286   /* debug category for fltering log messages */
 287   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_solarize_debug, "solarize",
 288       0, "Template solarize");
 289
 290   return gst_element_register (solarize, "solarize", GST_RANK_NONE,
 291       GST_TYPE_SOLARIZE);
 292 }
 293
 294 /*** Now the image processing work.... ***/
 295
 296 /* Transform processes each frame. */
 297 static void
 298 transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 299     gint threshold, gint start, gint end)
 300 {
 301   guint32 in;
 302   guint32 color[3];
 303   gint period = 1, up_length = 1, down_length = 1;
 304   gint x, c;
 305   gint param;
 306   static const guint ceiling = 255;
 307
 308   if (end != start)
 309     period = end - start;
 310
 311   if (threshold != start)
 312     up_length = threshold - start;
 313
 314   if (threshold != end)
 315     down_length = end - threshold;
 316
 317   /* Loop through pixels. */
 318   for (x = 0; x < video_area; x++) {
 319     in = *src++;
 320
 321     color[0] = (in >> 16) & 0xff;
 322     color[1] = (in >> 8) & 0xff;
 323     color[2] = (in) & 0xff;
 324
 325     /* Loop through colors. */
 326     for (c = 0; c < 3; c++) {
 327       param = color[c];
 328       param += 256;
 329       param -= start;
 330       param %= period;
 331
 332       if (param < up_length) {
 333         color[c] = param * ceiling;
 334         color[c] /= up_length;
 335       } else {
 336         color[c] = down_length - (param - up_length);
 337         color[c] *= ceiling;
 338         color[c] /= down_length;
 339       }
 340     }
 341
 342     /* Clamp colors */
 343     for (c = 0; c < 3; c++) {
 344       if (G_UNLIKELY (color[c] > 255))
 345         color[c] = 255;
 346     }
 347
 348     *dest++ = (color[0] << 16) | (color[1] << 8) | color[2];
 349   }
 350 }