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 G_DEFINE_TYPE (GstSolarize, gst_solarize, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
 119
 120 static void gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 121     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 122 static void gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 123     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 124
 125 static gboolean gst_solarize_set_caps (GstBaseTransform * btrans,
 126     GstCaps * incaps, GstCaps * outcaps);
 127 static GstFlowReturn gst_solarize_transform (GstBaseTransform * btrans,
 128     GstBuffer * in_buf, GstBuffer * out_buf);
 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   GstBaseTransformClass *trans_class = (GstBaseTransformClass *) 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
 154   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 155       g_param_spec_uint ("threshold", "Threshold",
 156           "Threshold parameter", 0, 256, DEFAULT_THRESHOLD,
 157           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 158
 159   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_START,
 160       g_param_spec_uint ("start", "Start",
 161           "Start parameter", 0, 256, DEFAULT_START,
 162           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 163
 164   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_END,
 165       g_param_spec_uint ("end", "End",
 166           "End parameter", 0, 256, DEFAULT_END,
 167           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS | GST_PARAM_CONTROLLABLE));
 168
 169   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SILENT,
 170       g_param_spec_boolean ("silent", "Silent", "Produce verbose output ?",
 171           FALSE, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 172
 173   trans_class->set_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_solarize_set_caps);
 174   trans_class->transform = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_solarize_transform);
 175 }
 176
 177 /* Initialize the element,
 178  * instantiate pads and add them to element,
 179  * set pad calback functions, and
 180  * initialize instance structure.
 181  */
 182 static void
 183 gst_solarize_init (GstSolarize * filter)
 184 {
 185   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 186   filter->start = DEFAULT_START;
 187   filter->end = DEFAULT_END;
 188   filter->silent = FALSE;
 189 }
 190
 191 static void
 192 gst_solarize_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 193     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 194 {
 195   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 196
 197   switch (prop_id) {
 198     case PROP_SILENT:
 199       filter->silent = g_value_get_boolean (value);
 200       break;
 201     case PROP_THRESHOLD:
 202       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 203       break;
 204     case PROP_START:
 205       filter->start = g_value_get_uint (value);
 206       break;
 207     case PROP_END:
 208       filter->end = g_value_get_uint (value);
 209       break;
 210     default:
 211       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 212       break;
 213   }
 214 }
 215
 216 static void
 217 gst_solarize_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 218     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 219 {
 220   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (object);
 221
 222   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 223   switch (prop_id) {
 224     case PROP_SILENT:
 225       g_value_set_boolean (value, filter->silent);
 226       break;
 227     case PROP_THRESHOLD:
 228       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 229       break;
 230     case PROP_START:
 231       g_value_set_uint (value, filter->start);
 232       break;
 233     case PROP_END:
 234       g_value_set_uint (value, filter->end);
 235       break;
 236     default:
 237       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 238       break;
 239   }
 240   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 241 }
 242
 243 /* GstElement vmethod implementations */
 244
 245 /* Handle the link with other elements. */
 246 static gboolean
 247 gst_solarize_set_caps (GstBaseTransform * btrans, GstCaps * incaps,
 248     GstCaps * outcaps)
 249 {
 250   GstSolarize *solarize = GST_SOLARIZE (btrans);
 251   GstVideoInfo info;
 252
 253   if (!gst_video_info_from_caps (&info, incaps))
 254     goto invalid_caps;
 255
 256   solarize->info = info;
 257
 258   solarize->width = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (&info);
 259   solarize->height = GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (&info);
 260
 261   return TRUE;
 262
 263   /* ERRORS */
 264 invalid_caps:
 265   {
 266     GST_DEBUG_OBJECT (btrans, "could not parse caps");
 267     return FALSE;
 268   }
 269 }
 270
 271 /* Actual processing. */
 272 static GstFlowReturn
 273 gst_solarize_transform (GstBaseTransform * btrans,
 274     GstBuffer * in_buf, GstBuffer * out_buf)
 275 {
 276   GstSolarize *filter = GST_SOLARIZE (btrans);
 277   gint video_size, threshold, start, end;
 278   guint32 *src, *dest;
 279   GstClockTime timestamp;
 280   gint64 stream_time;
 281   GstVideoFrame in_frame, out_frame;
 282
 283   gst_video_frame_map (&in_frame, &filter->info, in_buf, GST_MAP_READ);
 284   gst_video_frame_map (&out_frame, &filter->info, out_buf, GST_MAP_WRITE);
 285
 286   src = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (&in_frame, 0);
 287   dest = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (&out_frame, 0);
 288
 289   /* GstController: update the properties */
 290   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in_buf);
 291   stream_time =
 292       gst_segment_to_stream_time (&btrans->segment, GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 293
 294   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 295       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 296
 297   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 298     gst_object_sync_values (GST_OBJECT (filter), stream_time);
 299
 300   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 301   threshold = filter->threshold;
 302   start = filter->start;
 303   end = filter->end;
 304   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 305
 306   video_size = filter->width * filter->height;
 307   transform (src, dest, video_size, threshold, start, end);
 308
 309   return GST_FLOW_OK;
 310 }
 311
 312 /* Entry point to initialize the plug-in.
 313  * Register the element factories and other features. */
 314 gboolean
 315 gst_solarize_plugin_init (GstPlugin * solarize)
 316 {
 317   /* debug category for fltering log messages */
 318   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_solarize_debug, "solarize",
 319       0, "Template solarize");
 320
 321   return gst_element_register (solarize, "solarize", GST_RANK_NONE,
 322       GST_TYPE_SOLARIZE);
 323 }
 324
 325 /*** Now the image processing work.... ***/
 326 /* Keep the values inbounds. */
 327 static gint
 328 gate_int (gint value, gint min, gint max)
 329 {
 330   if (value < min) {
 331     return min;
 332   } else if (value > max) {
 333     return max;
 334   } else {
 335     return value;
 336   }
 337 }
 338
 339 /* Transform processes each frame. */
 340 static void
 341 transform (guint32 * src, guint32 * dest, gint video_area,
 342     gint threshold, gint start, gint end)
 343 {
 344   guint32 in;
 345   guint32 color[3];
 346   gint x, c;
 347   gint floor = 0;
 348   gint ceiling = 255;
 349
 350   gint period, up_length, down_length, height_scale, param;
 351
 352   period = end - start;
 353   if (period == 0) {
 354     period = 1;
 355   }
 356
 357   up_length = threshold - start;
 358   if (up_length == 0) {
 359     up_length = 1;
 360   }
 361
 362   down_length = end - threshold;
 363   if (down_length == 0) {
 364     down_length = 1;
 365   }
 366
 367   height_scale = ceiling - floor;
 368
 369   /* Loop through pixels. */
 370   for (x = 0; x < video_area; x++) {
 371     in = *src++;
 372
 373     color[0] = (in >> 16) & 0xff;
 374     color[1] = (in >> 8) & 0xff;
 375     color[2] = (in) & 0xff;
 376
 377
 378     /* Loop through colors. */
 379     for (c = 0; c < 3; c++) {
 380       param = color[c];
 381       param += 256;
 382       param -= start;
 383       param %= period;
 384
 385       if (param < up_length) {
 386         color[c] = param * height_scale;
 387         color[c] /= up_length;
 388         color[c] += floor;
 389       } else {
 390         color[c] = down_length - (param - up_length);
 391         color[c] *= height_scale;
 392         color[c] /= down_length;
 393         color[c] += floor;
 394       }
 395     }
 396
 397     color[0] = gate_int (color[0], 0, 255);
 398     color[1] = gate_int (color[1], 0, 255);
 399     color[2] = gate_int (color[2], 0, 255);
 400
 401     *dest++ = (color[0] << 16) | (color[1] << 8) | color[2];
 402   }
 403 }