subprojects/gst-plugins-good/gst/effectv/gstop.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <2009> Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>
   3  *
   4  * EffecTV - Realtime Digital Video Effector
   5  * Copyright (C) 2001-2006 FUKUCHI Kentaro
   6  *
   7  * OpTV - Optical art meets real-time video effect.
   8  * Copyright (C) 2004-2005 FUKUCHI Kentaro
   9  *
  10  * EffecTV is free software. This library is free software;
  11  * you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Library General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  22  * License along with this library; if not, write to the
  23  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  24  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  25  */
  26
  27 /**
  28  * SECTION:element-optv
  29  * @title: optv
  30  *
  31  * Traditional black-white optical animation is now resurrected as a
  32  * real-time video effect. Input images are binarized and combined with
  33  * various optical pattern.
  34  *
  35  * ## Example launch line
  36  * |[
  37  * gst-launch-1.0 -v videotestsrc ! optv ! videoconvert ! autovideosink
  38  * ]| This pipeline shows the effect of optv on a test stream.
  39  *
  40  */
  41
  42 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  43 #include "config.h"
  44 #endif
  45
  46 #include <math.h>
  47 #include <string.h>
  48
  49 #include "gstop.h"
  50 #include "gsteffectv.h"
  51
  52 #include <gst/video/video.h>
  53
  54 enum
  55 {
  56   OP_SPIRAL1 = 0,
  57   OP_SPIRAL2,
  58   OP_PARABOLA,
  59   OP_HSTRIPE
  60 };
  61
  62 #define GST_TYPE_OPTV_MODE (gst_optv_mode_get_type())
  63 static GType
  64 gst_optv_mode_get_type (void)
  65 {
  66   static GType type = 0;
  67
  68   static const GEnumValue enumvalue[] = {
  69     {OP_SPIRAL1, "Maelstrom", "maelstrom"},
  70     {OP_SPIRAL2, "Radiation", "radiation"},
  71     {OP_PARABOLA, "Horizontal Stripes",
  72         "horizontal-stripes"},
  73     {OP_HSTRIPE, "Vertical Stripes", "vertical-stripes"},
  74     {0, NULL, NULL},
  75   };
  76
  77   if (!type) {
  78     type = g_enum_register_static ("GstOpTVMode", enumvalue);
  79   }
  80   return type;
  81 }
  82
  83 #define DEFAULT_MODE OP_SPIRAL1
  84 #define DEFAULT_SPEED 16
  85 #define DEFAULT_THRESHOLD 60
  86
  87 enum
  88 {
  89   PROP_0,
  90   PROP_MODE,
  91   PROP_SPEED,
  92   PROP_THRESHOLD
  93 };
  94
  95 static guint32 palette[256];
  96
  97 #define gst_optv_parent_class parent_class
  98 G_DEFINE_TYPE (GstOpTV, gst_optv, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
  99 GST_ELEMENT_REGISTER_DEFINE (optv, "optv", GST_RANK_NONE, gst_optv_get_type ());
 100
 101 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
 102 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("{ BGRx, RGBx }")
 103 #else
 104 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("{ xBGR, xRGB }")
 105 #endif
 106
 107 static GstStaticPadTemplate gst_optv_src_template =
 108 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 109     GST_PAD_SRC,
 110     GST_PAD_ALWAYS,
 111     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 112     );
 113
 114 static GstStaticPadTemplate gst_optv_sink_template =
 115 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 116     GST_PAD_SINK,
 117     GST_PAD_ALWAYS,
 118     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 119     );
 120
 121 static void
 122 initPalette (void)
 123 {
 124   gint i;
 125   guint8 v;
 126
 127   for (i = 0; i < 112; i++) {
 128     palette[i] = 0;
 129     palette[i + 128] = 0xffffff;
 130   }
 131   for (i = 0; i < 16; i++) {
 132     v = 16 * (i + 1) - 1;
 133     palette[i + 112] = (v << 16) | (v << 8) | v;
 134     v = 255 - v;
 135     palette[i + 240] = (v << 16) | (v << 8) | v;
 136   }
 137 }
 138
 139 static void
 140 setOpmap (gint8 * opmap[4], gint width, gint height)
 141 {
 142   gint i, j, x, y;
 143 #ifndef PS2
 144   gdouble xx, yy, r, at, rr;
 145 #else
 146   gfloat xx, yy, r, at, rr;
 147 #endif
 148   gint sci;
 149
 150   sci = 640 / width;
 151   i = 0;
 152   for (y = 0; y < height; y++) {
 153     yy = (gdouble) (y - height / 2) / width;
 154     for (x = 0; x < width; x++) {
 155       xx = (gdouble) x / width - 0.5;
 156 #ifndef PS2
 157       r = sqrt (xx * xx + yy * yy);
 158       at = atan2 (xx, yy);
 159 #else
 160       r = sqrtf (xx * xx + yy * yy);
 161       at = atan2f (xx, yy);
 162 #endif
 163
 164       opmap[OP_SPIRAL1][i] = ((guint)
 165           ((at / G_PI * 256) + (r * 4000))) & 255;
 166
 167       j = r * 300 / 32;
 168       rr = r * 300 - j * 32;
 169       j *= 64;
 170       j += (rr > 28) ? (rr - 28) * 16 : 0;
 171       opmap[OP_SPIRAL2][i] = ((guint)
 172           ((at / G_PI * 4096) + (r * 1600) - j)) & 255;
 173
 174       opmap[OP_PARABOLA][i] =
 175           ((guint) (yy / (xx * xx * 0.3 + 0.1) * 400)) & 255;
 176       opmap[OP_HSTRIPE][i] = x * 8 * sci;
 177       i++;
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182 /* Taken from effectv/image.c */
 183 /* Y value filters */
 184 static void
 185 image_y_over (guint32 * src, guint8 * diff, gint y_threshold, gint video_area)
 186 {
 187   gint i;
 188   gint R, G, B, v;
 189   guint8 *p = diff;
 190
 191   for (i = video_area; i > 0; i--) {
 192     R = ((*src) & 0xff0000) >> (16 - 1);
 193     G = ((*src) & 0xff00) >> (8 - 2);
 194     B = (*src) & 0xff;
 195     v = y_threshold * 7 - (R + G + B);
 196     *p = (guint8) (v >> 24);
 197     src++;
 198     p++;
 199   }
 200 }
 201
 202 static GstFlowReturn
 203 gst_optv_transform_frame (GstVideoFilter * vfilter, GstVideoFrame * in_frame,
 204     GstVideoFrame * out_frame)
 205 {
 206   GstOpTV *filter = GST_OPTV (vfilter);
 207   guint32 *src, *dest;
 208   gint8 *p;
 209   guint8 *diff;
 210   gint x, y, width, height;
 211   GstClockTime timestamp, stream_time;
 212   guint8 phase;
 213
 214   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in_frame->buffer);
 215   stream_time =
 216       gst_segment_to_stream_time (&GST_BASE_TRANSFORM (vfilter)->segment,
 217       GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 218
 219   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 220       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 221
 222   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 223     gst_object_sync_values (GST_OBJECT (filter), stream_time);
 224
 225   if (G_UNLIKELY (filter->opmap[0] == NULL))
 226     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 227
 228   src = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (in_frame, 0);
 229   dest = GST_VIDEO_FRAME_PLANE_DATA (out_frame, 0);
 230
 231   width = GST_VIDEO_FRAME_WIDTH (in_frame);
 232   height = GST_VIDEO_FRAME_HEIGHT (in_frame);
 233
 234   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 235   switch (filter->mode) {
 236     default:
 237     case 0:
 238       p = filter->opmap[OP_SPIRAL1];
 239       break;
 240     case 1:
 241       p = filter->opmap[OP_SPIRAL2];
 242       break;
 243     case 2:
 244       p = filter->opmap[OP_PARABOLA];
 245       break;
 246     case 3:
 247       p = filter->opmap[OP_HSTRIPE];
 248       break;
 249   }
 250
 251   filter->phase -= filter->speed;
 252
 253   diff = filter->diff;
 254   image_y_over (src, diff, filter->threshold, width * height);
 255   phase = filter->phase;
 256
 257   for (y = 0; y < height; y++) {
 258     for (x = 0; x < width; x++) {
 259       *dest++ = palette[(((guint8) (*p + phase)) ^ *diff++) & 255];
 260       p++;
 261     }
 262   }
 263   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 264
 265   return GST_FLOW_OK;
 266 }
 267
 268 static gboolean
 269 gst_optv_set_info (GstVideoFilter * vfilter, GstCaps * incaps,
 270     GstVideoInfo * in_info, GstCaps * outcaps, GstVideoInfo * out_info)
 271 {
 272   GstOpTV *filter = GST_OPTV (vfilter);
 273   gint i, width, height;
 274
 275   width = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (in_info);
 276   height = GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (in_info);
 277
 278   for (i = 0; i < 4; i++) {
 279     g_free (filter->opmap[i]);
 280     filter->opmap[i] = g_new (gint8, width * height);
 281   }
 282   setOpmap (filter->opmap, width, height);
 283
 284   g_free (filter->diff);
 285   filter->diff = g_new (guint8, width * height);
 286
 287   return TRUE;
 288 }
 289
 290 static gboolean
 291 gst_optv_start (GstBaseTransform * trans)
 292 {
 293   GstOpTV *filter = GST_OPTV (trans);
 294
 295   filter->phase = 0;
 296
 297   return TRUE;
 298 }
 299
 300 static void
 301 gst_optv_finalize (GObject * object)
 302 {
 303   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 304
 305   if (filter->opmap[0]) {
 306     gint i;
 307
 308     for (i = 0; i < 4; i++) {
 309       g_free (filter->opmap[i]);
 310       filter->opmap[i] = NULL;
 311     }
 312   }
 313
 314   g_free (filter->diff);
 315   filter->diff = NULL;
 316
 317   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 318 }
 319
 320 static void
 321 gst_optv_set_property (GObject * object, guint prop_id, const GValue * value,
 322     GParamSpec * pspec)
 323 {
 324   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 325
 326   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 327   switch (prop_id) {
 328     case PROP_MODE:
 329       filter->mode = g_value_get_enum (value);
 330       break;
 331     case PROP_SPEED:
 332       filter->speed = g_value_get_int (value);
 333       break;
 334     case PROP_THRESHOLD:
 335       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 336       break;
 337     default:
 338       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 339       break;
 340   }
 341   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 342 }
 343
 344 static void
 345 gst_optv_get_property (GObject * object, guint prop_id, GValue * value,
 346     GParamSpec * pspec)
 347 {
 348   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 349
 350   switch (prop_id) {
 351     case PROP_MODE:
 352       g_value_set_enum (value, filter->mode);
 353       break;
 354     case PROP_SPEED:
 355       g_value_set_int (value, filter->speed);
 356       break;
 357     case PROP_THRESHOLD:
 358       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 359       break;
 360     default:
 361       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 362       break;
 363   }
 364 }
 365
 366 static void
 367 gst_optv_class_init (GstOpTVClass * klass)
 368 {
 369   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 370   GstElementClass *gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
 371   GstBaseTransformClass *trans_class = (GstBaseTransformClass *) klass;
 372   GstVideoFilterClass *vfilter_class = (GstVideoFilterClass *) klass;
 373
 374   gobject_class->set_property = gst_optv_set_property;
 375   gobject_class->get_property = gst_optv_get_property;
 376
 377   gobject_class->finalize = gst_optv_finalize;
 378
 379   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_MODE,
 380       g_param_spec_enum ("mode", "Mode",
 381           "Mode", GST_TYPE_OPTV_MODE, DEFAULT_MODE,
 382           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 383
 384   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SPEED,
 385       g_param_spec_int ("speed", "Speed",
 386           "Effect speed", G_MININT, G_MAXINT, DEFAULT_SPEED,
 387           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 388
 389   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 390       g_param_spec_uint ("threshold", "Threshold",
 391           "Luma threshold", 0, G_MAXINT, DEFAULT_THRESHOLD,
 392           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 393
 394   gst_element_class_set_static_metadata (gstelement_class, "OpTV effect",
 395       "Filter/Effect/Video",
 396       "Optical art meets real-time video effect",
 397       "FUKUCHI, Kentarou <fukuchi@users.sourceforge.net>, "
 398       "Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>");
 399
 400   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class,
 401       &gst_optv_sink_template);
 402   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class,
 403       &gst_optv_src_template);
 404
 405   trans_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_start);
 406
 407   vfilter_class->set_info = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_set_info);
 408   vfilter_class->transform_frame = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_transform_frame);
 409
 410   initPalette ();
 411
 412   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_TYPE_OPTV_MODE, 0);
 413 }
 414
 415 static void
 416 gst_optv_init (GstOpTV * filter)
 417 {
 418   filter->speed = DEFAULT_SPEED;
 419   filter->mode = DEFAULT_MODE;
 420   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 421 }