gst/median/gstmedian.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <1999> Erik Walthinsen <omega@cse.ogi.edu>
   3  *
   4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Library General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15  * License along with this library; if not, write to the
  16  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  17  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  18  */
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #include "config.h"
  22 #endif
  23 #include <string.h>
  24 #include "gstmedian.h"
  25 #include <gst/video/video.h>
  26
  27 /* elementfactory information */
  28 static GstElementDetails median_details = {
  29   "Median effect",
  30   "Filter/Effect/Video",
  31   "Apply a median filter to an image",
  32   "Wim Taymans <wim.taymans@chello.be>"
  33 };
  34
  35 static GstStaticPadTemplate median_src_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  36     GST_PAD_SRC,
  37     GST_PAD_ALWAYS,
  38     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_YUV ("I420"))
  39     );
  40
  41 static GstStaticPadTemplate median_sink_factory =
  42 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  43     GST_PAD_SINK,
  44     GST_PAD_ALWAYS,
  45     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_YUV ("I420"))
  46     );
  47
  48
  49 /* Median signals and args */
  50 enum
  51 {
  52   /* FILL ME */
  53   LAST_SIGNAL
  54 };
  55
  56 enum
  57 {
  58   ARG_0,
  59   ARG_ACTIVE,
  60   ARG_FILTERSIZE,
  61   ARG_LUM_ONLY
  62 };
  63
  64 static GType gst_median_get_type (void);
  65 static void gst_median_class_init (GstMedianClass * klass);
  66 static void gst_median_base_init (GstMedianClass * klass);
  67 static void gst_median_init (GstMedian * median);
  68
  69 static void median_5 (unsigned char *src, unsigned char *dest, int height,
  70     int width);
  71 static void median_9 (unsigned char *src, unsigned char *dest, int height,
  72     int width);
  73 static void gst_median_chain (GstPad * pad, GstData * _data);
  74
  75 static void gst_median_set_property (GObject * object, guint prop_id,
  76     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
  77 static void gst_median_get_property (GObject * object, guint prop_id,
  78     GValue * value, GParamSpec * pspec);
  79
  80 static GstElementClass *parent_class = NULL;
  81
  82 /*static guint gst_median_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 }; */
  83
  84 GType
  85 gst_median_get_type (void)
  86 {
  87   static GType median_type = 0;
  88
  89   if (!median_type) {
  90     static const GTypeInfo median_info = {
  91       sizeof (GstMedianClass),
  92       (GBaseInitFunc) gst_median_base_init,
  93       NULL,
  94       (GClassInitFunc) gst_median_class_init,
  95       NULL,
  96       NULL,
  97       sizeof (GstMedian),
  98       0,
  99       (GInstanceInitFunc) gst_median_init,
 100     };
 101
 102     median_type =
 103         g_type_register_static (GST_TYPE_ELEMENT, "GstMedian", &median_info, 0);
 104   }
 105   return median_type;
 106 }
 107
 108 static void
 109 gst_median_base_init (GstMedianClass * klass)
 110 {
 111   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 112
 113   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 114       gst_static_pad_template_get (&median_sink_factory));
 115   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 116       gst_static_pad_template_get (&median_src_factory));
 117   gst_element_class_set_details (element_class, &median_details);
 118 }
 119
 120 static void
 121 gst_median_class_init (GstMedianClass * klass)
 122 {
 123   GObjectClass *gobject_class;
 124   GstElementClass *gstelement_class;
 125
 126   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 127   gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
 128
 129   parent_class = g_type_class_ref (GST_TYPE_ELEMENT);
 130
 131   g_object_class_install_property (G_OBJECT_CLASS (klass), ARG_ACTIVE, g_param_spec_boolean ("active", "active", "active", TRUE, G_PARAM_READWRITE));   /* CHECKME */
 132   g_object_class_install_property (G_OBJECT_CLASS (klass), ARG_FILTERSIZE, g_param_spec_int ("filtersize", "filtersize", "filtersize", G_MININT, G_MAXINT, 0, G_PARAM_READWRITE));      /* CHECKME */
 133   g_object_class_install_property (G_OBJECT_CLASS (klass), ARG_LUM_ONLY, g_param_spec_boolean ("lum_only", "lum_only", "lum_only", TRUE, G_PARAM_READWRITE));   /* CHECKME */
 134
 135   gobject_class->set_property = gst_median_set_property;
 136   gobject_class->get_property = gst_median_get_property;
 137 }
 138
 139 static gboolean
 140 gst_median_link (GstPad * pad, const GstCaps * caps)
 141 {
 142   GstMedian *filter = GST_MEDIAN (gst_pad_get_parent (pad));
 143   GstPad *otherpad = (pad == filter->srcpad) ? filter->sinkpad : filter->srcpad;
 144   GstStructure *structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 145   gint w, h;
 146   GstPadLinkReturn ret;
 147
 148   gst_structure_get_int (structure, "width", &w);
 149   gst_structure_get_int (structure, "height", &h);
 150
 151   ret = gst_pad_try_set_caps (otherpad, caps);
 152   if (GST_PAD_LINK_SUCCESSFUL (ret)) {
 153     filter->width = w;
 154     filter->height = h;
 155   }
 156
 157   gst_object_unref (filter);
 158
 159   return ret;
 160 }
 161
 162 void
 163 gst_median_init (GstMedian * median)
 164 {
 165   median->sinkpad =
 166       gst_pad_new_from_template (gst_static_pad_template_get
 167       (&median_sink_factory), "sink");
 168   gst_pad_set_getcaps_function (median->sinkpad, gst_pad_proxy_getcaps);
 169   gst_pad_set_link_function (median->sinkpad, gst_median_link);
 170   gst_pad_set_chain_function (median->sinkpad, gst_median_chain);
 171   gst_element_add_pad (GST_ELEMENT (median), median->sinkpad);
 172
 173   median->srcpad =
 174       gst_pad_new_from_template (gst_static_pad_template_get
 175       (&median_src_factory), "src");
 176   gst_pad_set_getcaps_function (median->srcpad, gst_pad_proxy_getcaps);
 177   gst_pad_set_link_function (median->sinkpad, gst_median_link);
 178   gst_element_add_pad (GST_ELEMENT (median), median->srcpad);
 179
 180   median->filtersize = 5;
 181   median->lum_only = TRUE;
 182   median->active = TRUE;
 183 }
 184
 185 #define PIX_SORT(a,b) { if ((a)>(b)) PIX_SWAP((a),(b)); }
 186 #define PIX_SWAP(a,b) { unsigned char temp=(a);(a)=(b);(b)=temp; }
 187
 188 static void
 189 median_5 (unsigned char *src, unsigned char *dest, int width, int height)
 190 {
 191   int nLastRow;
 192   int nLastCol;
 193   unsigned char p[9];
 194   int i, j, k;
 195
 196   nLastCol = width - 1;
 197   nLastRow = height - 1;
 198
 199   /*copy the top and bottom rows into the result array */
 200   for (i = 0; i < width; i++) {
 201     dest[i] = src[i];
 202     dest[nLastRow * width + i] = src[nLastRow * width + i];
 203   }
 204   dest[i] = src[i];
 205
 206   nLastCol--;
 207   nLastRow--;
 208
 209   /* process the interior pixels */
 210   i = width + 1;
 211   for (k = 0; k < nLastRow; k++) {
 212     for (j = 0; j < nLastCol; j++, i++) {
 213       p[0] = src[i - width];
 214       p[1] = src[i - 1];
 215       p[2] = src[i];
 216       p[3] = src[i + 1];
 217       p[4] = src[i + width];
 218       PIX_SORT (p[0], p[1]);
 219       PIX_SORT (p[3], p[4]);
 220       PIX_SORT (p[0], p[3]);
 221       PIX_SORT (p[1], p[4]);
 222       PIX_SORT (p[1], p[2]);
 223       PIX_SORT (p[2], p[3]);
 224       PIX_SORT (p[1], p[2]);
 225       dest[i] = p[2];
 226     }
 227     dest[i] = src[i];
 228     i++;
 229     dest[i] = src[i];
 230     i++;
 231   }
 232   dest[i] = src[i];
 233   i++;
 234 }
 235
 236 static void
 237 median_9 (unsigned char *src, unsigned char *dest, int width, int height)
 238 {
 239   int nLastRow;
 240   int nLastCol;
 241   unsigned char p[9];
 242   int i, j, k;
 243
 244   nLastCol = width - 1;
 245   nLastRow = height - 1;
 246
 247   /*copy the top and bottom rows into the result array */
 248   for (i = 0; i < width; i++) {
 249     dest[i] = src[i];
 250     dest[nLastRow * width + i] = src[nLastRow * width + i];
 251   }
 252   dest[i] = src[i];
 253
 254   nLastCol--;
 255   nLastRow--;
 256
 257   /* process the interior pixels */
 258   i = width + 1;
 259   for (k = 0; k < nLastRow; k++) {
 260     for (j = 0; j < nLastCol; j++, i++) {
 261       p[0] = src[i - width - 1];
 262       p[1] = src[i - width];
 263       p[2] = src[i - width + 1];
 264       p[3] = src[i - 1];
 265       p[4] = src[i];
 266       p[5] = src[i + 1];
 267       p[6] = src[i + width - 1];
 268       p[7] = src[i + width];
 269       p[8] = src[i + width + 1];
 270       PIX_SORT (p[1], p[2]);
 271       PIX_SORT (p[4], p[5]);
 272       PIX_SORT (p[7], p[8]);
 273       PIX_SORT (p[0], p[1]);
 274       PIX_SORT (p[3], p[4]);
 275       PIX_SORT (p[6], p[7]);
 276       PIX_SORT (p[1], p[2]);
 277       PIX_SORT (p[4], p[5]);
 278       PIX_SORT (p[7], p[8]);
 279       PIX_SORT (p[0], p[3]);
 280       PIX_SORT (p[5], p[8]);
 281       PIX_SORT (p[4], p[7]);
 282       PIX_SORT (p[3], p[6]);
 283       PIX_SORT (p[1], p[4]);
 284       PIX_SORT (p[2], p[5]);
 285       PIX_SORT (p[4], p[7]);
 286       PIX_SORT (p[4], p[2]);
 287       PIX_SORT (p[6], p[4]);
 288       PIX_SORT (p[4], p[2]);
 289       dest[i] = p[4];
 290     }
 291     dest[i] = src[i];
 292     i++;
 293     dest[i] = src[i];
 294     i++;
 295   }
 296   dest[i] = src[i];
 297   i++;
 298 }
 299
 300 static void
 301 gst_median_chain (GstPad * pad, GstData * _data)
 302 {
 303   GstBuffer *buf = GST_BUFFER (_data);
 304   GstMedian *median;
 305   guchar *data;
 306   gulong size;
 307   GstBuffer *outbuf;
 308
 309 /*  GstMeta *meta; */
 310   int lumsize, chromsize;
 311
 312   g_return_if_fail (pad != NULL);
 313   g_return_if_fail (GST_IS_PAD (pad));
 314   g_return_if_fail (buf != NULL);
 315
 316   median = GST_MEDIAN (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 317
 318   if (!median->active) {
 319     gst_pad_push (median->srcpad, GST_DATA (buf));
 320     return;
 321   }
 322
 323   data = GST_BUFFER_DATA (buf);
 324   size = GST_BUFFER_SIZE (buf);
 325
 326   GST_DEBUG ("median: have buffer of %d", GST_BUFFER_SIZE (buf));
 327
 328   outbuf = gst_buffer_new ();
 329   GST_BUFFER_DATA (outbuf) = g_malloc (GST_BUFFER_SIZE (buf));
 330   GST_BUFFER_SIZE (outbuf) = GST_BUFFER_SIZE (buf);
 331
 332   lumsize = median->width * median->height;
 333   chromsize = lumsize / 4;
 334
 335   if (median->filtersize == 5) {
 336     median_5 (data, GST_BUFFER_DATA (outbuf), median->width, median->height);
 337     if (!median->lum_only) {
 338       median_5 (data + lumsize, GST_BUFFER_DATA (outbuf) + lumsize,
 339           median->width / 2, median->height / 2);
 340       median_5 (data + lumsize + chromsize,
 341           GST_BUFFER_DATA (outbuf) + lumsize + chromsize, median->width / 2,
 342           median->height / 2);
 343     } else {
 344       memcpy (GST_BUFFER_DATA (outbuf) + lumsize, data + lumsize,
 345           chromsize * 2);
 346     }
 347   } else {
 348     median_9 (data, GST_BUFFER_DATA (outbuf), median->width, median->height);
 349     if (!median->lum_only) {
 350       median_9 (data + lumsize, GST_BUFFER_DATA (outbuf) + lumsize,
 351           median->width / 2, median->height / 2);
 352       median_9 (data + lumsize + chromsize,
 353           GST_BUFFER_DATA (outbuf) + lumsize + chromsize, median->width / 2,
 354           median->height / 2);
 355     } else {
 356       memcpy (GST_BUFFER_DATA (outbuf) + lumsize, data + lumsize,
 357           chromsize * 2);
 358     }
 359   }
 360   GST_BUFFER_TIMESTAMP (outbuf) = GST_BUFFER_TIMESTAMP (buf);
 361
 362   gst_buffer_unref (buf);
 363
 364   gst_pad_push (median->srcpad, GST_DATA (outbuf));
 365 }
 366
 367 static void
 368 gst_median_set_property (GObject * object, guint prop_id, const GValue * value,
 369     GParamSpec * pspec)
 370 {
 371   GstMedian *median;
 372   gint argvalue;
 373
 374   g_return_if_fail (GST_IS_MEDIAN (object));
 375   median = GST_MEDIAN (object);
 376
 377   switch (prop_id) {
 378     case ARG_FILTERSIZE:
 379       argvalue = g_value_get_int (value);
 380       if (argvalue != 5 && argvalue != 9) {
 381         g_warning ("median: invalid filtersize (%d), must be 5 or 9\n",
 382             argvalue);
 383       } else {
 384         median->filtersize = argvalue;
 385       }
 386       break;
 387     case ARG_ACTIVE:
 388       median->active = g_value_get_boolean (value);
 389       break;
 390     case ARG_LUM_ONLY:
 391       median->lum_only = g_value_get_boolean (value);
 392       break;
 393     default:
 394       break;
 395   }
 396 }
 397
 398 static void
 399 gst_median_get_property (GObject * object, guint prop_id, GValue * value,
 400     GParamSpec * pspec)
 401 {
 402   GstMedian *median;
 403
 404   g_return_if_fail (GST_IS_MEDIAN (object));
 405   median = GST_MEDIAN (object);
 406
 407   switch (prop_id) {
 408     case ARG_FILTERSIZE:
 409       g_value_set_int (value, median->filtersize);
 410       break;
 411     case ARG_ACTIVE:
 412       g_value_set_boolean (value, median->active);
 413       break;
 414     case ARG_LUM_ONLY:
 415       g_value_set_boolean (value, median->lum_only);
 416       break;
 417     default:
 418       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 419       break;
 420   }
 421 }
 422
 423
 424 static gboolean
 425 plugin_init (GstPlugin * plugin)
 426 {
 427   return gst_element_register (plugin, "median",
 428       GST_RANK_NONE, GST_TYPE_MEDIAN);
 429 }
 430
 431 GST_PLUGIN_DEFINE (GST_VERSION_MAJOR,
 432     GST_VERSION_MINOR,
 433     "median",
 434     "Video median filter",
 435     plugin_init, VERSION, GST_LICENSE, GST_PACKAGE_NAME, GST_PACKAGE_ORIGIN)