gst/scopes/gstspectrascope.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <2011> Stefan Kost <ensonic@users.sf.net>
   3  *
   4  * gstspectrascope.c: simple oscilloscope
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  19  */
  20 /**
  21  * SECTION:element-spectrascope
  22  * @see_also: goom
  23  *
  24  * Wavescope is a simple audio visualisation element. It renders the waveforms
  25  * like on an oscilloscope.
  26  *
  27  * <refsect2>
  28  * <title>Example launch line</title>
  29  * |[
  30  * gst-launch audiotestsrc ! audioconvert ! spectrascope ! ximagesink
  31  * ]|
  32  * </refsect2>
  33  */
  34 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  35 #include "config.h"
  36 #endif
  37 #include <stdlib.h>
  38
  39 #include "gstspectrascope.h"
  40
  41 static GstStaticPadTemplate gst_spectra_scope_src_template =
  42 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  43     GST_PAD_SRC,
  44     GST_PAD_ALWAYS,
  45     GST_STATIC_CAPS (GST_VIDEO_CAPS_xRGB_HOST_ENDIAN)
  46     );
  47
  48 static GstStaticPadTemplate gst_spectra_scope_sink_template =
  49 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  50     GST_PAD_SINK,
  51     GST_PAD_ALWAYS,
  52     GST_STATIC_CAPS (GST_AUDIO_INT_STANDARD_PAD_TEMPLATE_CAPS)
  53     );
  54
  55
  56 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (spectra_scope_debug);
  57 #define GST_CAT_DEFAULT spectra_scope_debug
  58
  59 static void gst_spectra_scope_finalize (GObject * object);
  60
  61 static gboolean gst_spectra_scope_setup (GstBaseScope * scope);
  62 static gboolean gst_spectra_scope_render (GstBaseScope * scope,
  63     GstBuffer * audio, GstBuffer * video);
  64
  65
  66 GST_BOILERPLATE (GstSpectraScope, gst_spectra_scope, GstBaseScope,
  67     GST_TYPE_BASE_SCOPE);
  68
  69 static void
  70 gst_spectra_scope_base_init (gpointer g_class)
  71 {
  72   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
  73
  74   gst_element_class_set_details_simple (element_class, "Waveform oscilloscope",
  75       "Visualization",
  76       "Simple waveform oscilloscope", "Stefan Kost <ensonic@users.sf.net>");
  77
  78   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
  79       gst_static_pad_template_get (&gst_spectra_scope_src_template));
  80   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
  81       gst_static_pad_template_get (&gst_spectra_scope_sink_template));
  82 }
  83
  84 static void
  85 gst_spectra_scope_class_init (GstSpectraScopeClass * g_class)
  86 {
  87   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) g_class;
  88   GstBaseScopeClass *scope_class = (GstBaseScopeClass *) g_class;
  89
  90   gobject_class->finalize = gst_spectra_scope_finalize;
  91
  92   scope_class->setup = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_spectra_scope_setup);
  93   scope_class->render = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_spectra_scope_render);
  94 }
  95
  96 static void
  97 gst_spectra_scope_init (GstSpectraScope * scope, GstSpectraScopeClass * g_class)
  98 {
  99   /* do nothing */
 100 }
 101
 102 static void
 103 gst_spectra_scope_finalize (GObject * object)
 104 {
 105   GstSpectraScope *scope = GST_SPECTRA_SCOPE (object);
 106
 107   if (scope->fft_ctx) {
 108     gst_fft_s16_free (scope->fft_ctx);
 109     scope->fft_ctx = NULL;
 110   }
 111   if (scope->freq_data) {
 112     g_free (scope->freq_data);
 113     scope->freq_data = NULL;
 114   }
 115
 116   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 117 }
 118
 119 static gboolean
 120 gst_spectra_scope_setup (GstBaseScope * bscope)
 121 {
 122   GstSpectraScope *scope = GST_SPECTRA_SCOPE (bscope);
 123
 124   if (scope->fft_ctx)
 125     gst_fft_s16_free (scope->fft_ctx);
 126   if (scope->freq_data)
 127     g_free (scope->freq_data);
 128   scope->fft_ctx = gst_fft_s16_new (bscope->width * 2 - 2, FALSE);
 129   scope->freq_data = g_new (GstFFTS16Complex, bscope->width);
 130   return TRUE;
 131 }
 132
 133 static gboolean
 134 gst_spectra_scope_render (GstBaseScope * bscope, GstBuffer * audio,
 135     GstBuffer * video)
 136 {
 137   GstSpectraScope *scope = GST_SPECTRA_SCOPE (bscope);
 138   guint8 *vdata = GST_BUFFER_DATA (video);
 139   gint16 *adata = (gint16 *) GST_BUFFER_DATA (audio);
 140   GstFFTS16Complex *fdata = scope->freq_data;
 141   guint x, y, off;
 142   guint l, h = bscope->height - 1;
 143   gfloat fr, fi;
 144   guint bpp = gst_video_format_get_pixel_stride (bscope->video_format, 0);
 145   guint bpl = bpp * bscope->width;
 146
 147   if (bscope->channels > 1) {
 148     gint ch = bscope->channels;
 149     gint num_samples = GST_BUFFER_SIZE (audio) / (ch * sizeof (gint16));
 150     gint i, c, v, s = 0;
 151
 152     /* deinterleave and mixdown adata */
 153     for (i = 0; i < num_samples; i++) {
 154       v = 0;
 155       for (c = 0; c < ch; c++) {
 156         v += adata[s++];
 157       }
 158       adata[i] = v / ch;
 159     }
 160   }
 161
 162   /* run fft */
 163   gst_fft_s16_window (scope->fft_ctx, adata, GST_FFT_WINDOW_HAMMING);
 164   gst_fft_s16_fft (scope->fft_ctx, adata, fdata);
 165
 166   /* draw lines */
 167   for (x = 0; x < bscope->width; x++) {
 168     /* figure out the range so that we don't need to clip,
 169      * or even better do a log mapping? */
 170     fr = (gfloat) fdata[x].r / 2048.0;
 171     fi = (gfloat) fdata[x].i / 2048.0;
 172     y = (guint) (h * fabs (fr * fr + fi * fi));
 173     if (y > h)
 174       y = h;
 175     y = h - y;
 176     off = (y * bpl) + (x * bpp);
 177     vdata[off + 0] = 0xFF;
 178     vdata[off + 1] = 0xFF;
 179     vdata[off + 2] = 0xFF;
 180     for (l = y + 1; l <= h; l++) {
 181       off += bpl;
 182       vdata[off + 0] = 0x7F;
 183       vdata[off + 1] = 0x7F;
 184       vdata[off + 2] = 0x7F;
 185     }
 186   }
 187   return TRUE;
 188 }
 189
 190 gboolean
 191 gst_spectra_scope_plugin_init (GstPlugin * plugin)
 192 {
 193   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (spectra_scope_debug, "spectrascope", 0,
 194       "spectrascope");
 195
 196   return gst_element_register (plugin, "spectrascope", GST_RANK_NONE,
 197       GST_TYPE_SPECTRA_SCOPE);
 198 }