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 gst_solarize_sink_template =
 107 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 108     GST_PAD_SINK,
 109     GST_PAD_ALWAYS,
 110     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 111     );
 112
 113 static GstStaticPadTemplate gst_solarize_src_template =
 114 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 115     GST_PAD_SRC,
 116     GST_PAD_ALWAYS,
 117     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 118     );
 119
 120 #define gst_solarize_parent_class parent_class
 121 G_DEFINE_TYPE (GstSolarize, gst_solarize, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
 122
 123 static void gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 124     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 125 static void gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 126     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 127 static void gst_solarize_finalize (GObject * object);
 128
 129 static GstFlowReturn gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 130     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame);
 131
 132 /* GObject vmethod implementations */
 133
 134 /* Initialize the solarize's class. */
 135 static void
 136 gst_solarize_class_init (GstSolarizeClass * klass)
 137 {
 138   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 139   GstElementClass *gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
 140   GstVideoFilterClass *vfilter_class = (GstVideoFilterClass *) klass;
 141
 142   gst_element_class_set_details_simple (gstelement_class,
 143       "Solarize",
 144       "Filter/Effect/Video",
 145       "Solarize tunable inverse in the video signal.",
 146       "Luis de Bethencourt <luis@debethencourt.com>");
 147
 148   gst_element_class_add_pad_template (gstelement_class,
 149       gst_static_pad_template_get (&gst_solarize_sink_template));
 150   gst_element_class_add_pad_template (gstelement_class,
 151       gst_static_pad_template_get (&gst_solarize_src_template));
 152
 153   gobject_class->set_property = gst_solarize_set_property;
 154   gobject_class->get_property = gst_solarize_get_property;
 155   gobject_class->finalize = gst_solarize_finalize;
 156
 157   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 158       g_param_spec_uint ("threshold", "Threshold",
 159           "Threshold parameter", 0, 256, DEFAULT_THRESHOLD,
 160           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 161
 162   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_START,
 163       g_param_spec_uint ("start", "Start",
 164           "Start parameter", 0, 256, DEFAULT_START,
 165           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 166
 167   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_END,
 168       g_param_spec_uint ("end", "End",
 169           "End parameter", 0, 256, DEFAULT_END,
 170           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 171
 172   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SILENT,
 173       g_param_spec_boolean ("silent", "Silent", "Produce verbose output ?",
 174           FALSE, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 175
 176   vfilter_class->transform_frame =
 177       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_solarize_transform_frame);
 178 }
 179
 180 /* Initialize the element,
 181  * instantiate pads and add them to element,
 182  * set pad calback functions, and
 183  * initialize instance structure.
 184  */
 185 static void
 186 gst_solarize_init (GstSolarize * filter)
 187 {
 188   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 189   filter->start = DEFAULT_START;
 190   filter->end = DEFAULT_END;
 191   filter->silent = FALSE;
 192 }
 193
 194 static void
 195 gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 196     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 197 {
 198   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 199
 200   switch (prop_id) {
 201     case PROP_SILENT:
 202       filter->silent = g_value_get_boolean (value);
 203       break;
 204     case PROP_THRESHOLD:
 205       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 206       break;
 207     case PROP_START:
 208       filter->start = g_value_get_uint (value);
 209       break;
 210     case PROP_END:
 211       filter->end = g_value_get_uint (value);
 212       break;
 213     default:
 214       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 215       break;
 216   }
 217 }
 218
 219 static void
 220 gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 221     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 222 {
 223   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 224
 225   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 226   switch (prop_id) {
 227     case PROP_SILENT:
 228       g_value_set_boolean (value, filter->silent);
 229       break;
 230     case PROP_THRESHOLD:
 231       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 232       break;
 233     case PROP_START:
 234       g_value_set_uint (value, filter->start);
 235       break;
 236     case PROP_END:
 237       g_value_set_uint (value, filter->end);
 238       break;
 239     default:
 240       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 241       break;
 242   }
 243   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 244 }
 245
 246 static void
 247 gst_solarize_finalize (GObject * object)
 248 {
 249   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 250 }
 251
 252 /* GstElement vmethod implementations */
 253
 254 /* Actual processing. */
 255 static GstFlowReturn
 256 gst_solarize_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter,
 257     GstVideoFrame * in_frame, GstVideoFrame * out_frame)
 258 {
 259   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (vfilter);
 260   gint video_size, threshold, start, end, width, height;
 261   guint32 *src, *dest;
 262   GstClockTime timestamp;
 263   gint64 stream_time;
 264
 265   src = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (in_frame, 0);
 266   dest = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (out_frame, 0);
 267
 268   width = GST_VIDEO_FRAME_WIDTH (in_frame);
 269   height = GST_VIDEO_FRAME_HEIGHT (in_frame);
 270
 271   /* GstController: update the properties */
 272   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in_frame->buffer);
 273   stream_time =
 274       gst_segment_to_stream_time (&GST_BASE_TRANSFORM (filter)->segment,
 275       GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 276
 277   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 278       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 279
 280   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 281     gst_object_sync_values (GST_OBJECT (filter), stream_time);
 282
 283   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 284   threshold = filter->threshold;
 285   start = filter->start;
 286   end = filter->end;
 287   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 288
 289   video_size = width * height;
 290   transform (src, dest, video_size, threshold, start, end);
 291
 292   return GST_FLOW_OK;
 293 }
 294
 295 /* Entry point to initialize the plug-in.
 296  * Register the element factories and other features. */
 297 gboolean
 298 gst_solarize_plugin_init (GstPlugin * solarize)
 299 {
 300   /* debug category for fltering log messages */
 301   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_solarize_debug, "solarize",
 302       0, "Template solarize");
 303
 304   return gst_element_register (solarize, "solarize", GST_RANK_NONE,
 305       GST_TYPE_SOLARIZE);
 306 }
 307
 308 /*** Now the image processing work.... ***/
 309 /* Keep the values inbounds. */
 310 static gint
 311 gate_int (gint value, gint min, gint max)
 312 {
 313   if (value < min) {
 314     return min;
 315   } else if (value > max) {
 316     return max;
 317   } else {
 318     return value;
 319   }
 320 }
 321
 322 /* Transform processes each frame. */
 323 static void
 324 transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 325     gint threshold, gint start, gint end)
 326 {
 327   guint32 in;
 328   guint32 color[3];
 329   gint x, c;
 330   gint floor = 0;
 331   gint ceiling = 255;
 332
 333   gint period, up_length, down_length, height_scale, param;
 334
 335   period = end - start;
 336   if (period == 0) {
 337     period = 1;
 338   }
 339
 340   up_length = threshold - start;
 341   if (up_length == 0) {
 342     up_length = 1;
 343   }
 344
 345   down_length = end - threshold;
 346   if (down_length == 0) {
 347     down_length = 1;
 348   }
 349
 350   height_scale = ceiling - floor;
 351
 352   /* Loop through pixels. */
 353   for (x = 0; x < video_area; x++) {
 354     in = *src++;
 355
 356     color[0] = (in >> 16) & 0xff;
 357     color[1] = (in >> 8) & 0xff;
 358     color[2] = (in) & 0xff;
 359
 360
 361     /* Loop through colors. */
 362     for (c = 0; c < 3; c++) {
 363       param = color[c];
 364       param += 256;
 365       param -= start;
 366       param %= period;
 367
 368       if (param < up_length) {
 369         color[c] = param * height_scale;
 370         color[c] /= up_length;
 371         color[c] += floor;
 372       } else {
 373         color[c] = down_length - (param - up_length);
 374         color[c] *= height_scale;
 375         color[c] /= down_length;
 376         color[c] += floor;
 377       }
 378     }
 379
 380     color[0] = gate_int (color[0], 0, 255);
 381     color[1] = gate_int (color[1], 0, 255);
 382     color[2] = gate_int (color[2], 0, 255);
 383
 384     *dest++ = (color[0] << 16) | (color[1] << 8) | color[2];
 385   }
 386 }