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 ! ffmpegcolorspace ! 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 gint gate_int (gint value, gint min, gint max);
 101 static void transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 102     gint threshold, gint start, gint end);
 103
 104 /* The capabilities of the inputs and outputs. */
 105
 106 static GstStaticPadTemplate sink_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 107     GST_PAD_SINK,
 108     GST_PAD_ALWAYS,
 109     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 110     );
 111
 112 static GstStaticPadTemplate src_factory = 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_details_simple (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_pad_template (gstelement_class,
 147       gst_static_pad_template_get (&src_factory));
 148   gst_element_class_add_pad_template (gstelement_class,
 149       gst_static_pad_template_get (&sink_factory));
 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   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SILENT,
 171       g_param_spec_boolean ("silent", "Silent", "Produce verbose output ?",
 172           FALSE, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 173
 174   vfilter_class->transform_frame =
 175       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_solarize_transform_frame);
 176 }
 177
 178 /* Initialize the element,
 179  * instantiate pads and add them to element,
 180  * set pad calback functions, and
 181  * initialize instance structure.
 182  */
 183 static void
 184 gst_solarize_init (GstSolarize * filter)
 185 {
 186   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 187   filter->start = DEFAULT_START;
 188   filter->end = DEFAULT_END;
 189   filter->silent = FALSE;
 190 }
 191
 192 static void
 193 gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 194     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 195 {
 196   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 197
 198   switch (prop_id) {
 199     case PROP_SILENT:
 200       filter->silent = g_value_get_boolean (value);
 201       break;
 202     case PROP_THRESHOLD:
 203       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 204       break;
 205     case PROP_START:
 206       filter->start = g_value_get_uint (value);
 207       break;
 208     case PROP_END:
 209       filter->end = g_value_get_uint (value);
 210       break;
 211     default:
 212       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 213       break;
 214   }
 215 }
 216
 217 static void
 218 gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 219     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 220 {
 221   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 222
 223   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 224   switch (prop_id) {
 225     case PROP_SILENT:
 226       g_value_set_boolean (value, filter->silent);
 227       break;
 228     case PROP_THRESHOLD:
 229       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 230       break;
 231     case PROP_START:
 232       g_value_set_uint (value, filter->start);
 233       break;
 234     case PROP_END:
 235       g_value_set_uint (value, filter->end);
 236       break;
 237     default:
 238       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 239       break;
 240   }
 241   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 242 }
 243
 244 static void
 245 gst_solarize_finalize (GObject * object)
 246 {
 247   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 248 }
 249
 250 /* GstElement vmethod implementations */
 251
 252 /* Actual processing. */
 253 static GstFlowReturn
 254 gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 255     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame)
 256 {
 257   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (vfilter);
 258   gint video_size, threshold, start, end, width, height;
 259   guint32 *src, *dest;
 260   GstClockTime timestamp;
 261   gint64 stream_time;
 262
 263   src = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (in_frame, 0);
 264   dest = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (out_frame, 0);
 265
 266   width = GST_VIDEO_FRAME_WIDTH (in_frame);
 267   height = GST_VIDEO_FRAME_HEIGHT (in_frame);
 268
 269   /* GstController: update the properties */
 270   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in_frame->buffer);
 271   stream_time =
 272       gst_segment_to_stream_time (&GST_BASE_TRANSFORM (filter)->segment,
 273       GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 274
 275   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 276       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 277
 278   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 279     gst_object_sync_values (GST_OBJECT (filter), stream_time);
 280
 281   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 282   threshold = filter->threshold;
 283   start = filter->start;
 284   end = filter->end;
 285   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 286
 287   video_size = width * height;
 288   transform (src, dest, video_size, threshold, start, end);
 289
 290   return GST_FLOW_OK;
 291 }
 292
 293 /* Entry point to initialize the plug-in.
 294  * Register the element factories and other features. */
 295 gboolean
 296 gst_solarize_plugin_init (GstPlugin * solarize)
 297 {
 298   /* debug category for fltering log messages */
 299   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_solarize_debug, "solarize",
 300       0, "Template solarize");
 301
 302   return gst_element_register (solarize, "solarize", GST_RANK_NONE,
 303       GST_TYPE_SOLARIZE);
 304 }
 305
 306 /*** Now the image processing work.... ***/
 307 /* Keep the values inbounds. */
 308 static gint
 309 gate_int (gint value, gint min, gint max)
 310 {
 311   if (value < min) {
 312     return min;
 313   } else if (value > max) {
 314     return max;
 315   } else {
 316     return value;
 317   }
 318 }
 319
 320 /* Transform processes each frame. */
 321 static void
 322 transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 323     gint threshold, gint start, gint end)
 324 {
 325   guint32 in;
 326   guint32 color[3];
 327   gint x, c;
 328   gint floor = 0;
 329   gint ceiling = 255;
 330
 331   gint period, up_length, down_length, height_scale, param;
 332
 333   period = end - start;
 334   if (period == 0) {
 335     period = 1;
 336   }
 337
 338   up_length = threshold - start;
 339   if (up_length == 0) {
 340     up_length = 1;
 341   }
 342
 343   down_length = end - threshold;
 344   if (down_length == 0) {
 345     down_length = 1;
 346   }
 347
 348   height_scale = ceiling - floor;
 349
 350   /* Loop through pixels. */
 351   for (x = 0; x < video_area; x++) {
 352     in = *src++;
 353
 354     color[0] = (in >> 16) & 0xff;
 355     color[1] = (in >> 8) & 0xff;
 356     color[2] = (in) & 0xff;
 357
 358
 359     /* Loop through colors. */
 360     for (c = 0; c < 3; c++) {
 361       param = color[c];
 362       param += 256;
 363       param -= start;
 364       param %= period;
 365
 366       if (param < up_length) {
 367         color[c] = param * height_scale;
 368         color[c] /= up_length;
 369         color[c] += floor;
 370       } else {
 371         color[c] = down_length - (param - up_length);
 372         color[c] *= height_scale;
 373         color[c] /= down_length;
 374         color[c] += floor;
 375       }
 376     }
 377
 378     color[0] = gate_int (color[0], 0, 255);
 379     color[1] = gate_int (color[1], 0, 255);
 380     color[2] = gate_int (color[2], 0, 255);
 381
 382     *dest++ = (color[0] << 16) | (color[1] << 8) | color[2];
 383   }
 384 }