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., 59 Temple Place - Suite 330,
  24  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  25  */
  26
  27 /**
  28  * SECTION:element-optv
  29  *
  30  * Traditional black-white optical animation is now resurrected as a
  31  * real-time video effect. Input images are binarized and combined with
  32  * various optical pattern.
  33  *
  34  * <refsect2>
  35  * <title>Example launch line</title>
  36  * |[
  37  * gst-launch -v videotestsrc ! optv ! ffmpegcolorspace ! autovideosink
  38  * ]| This pipeline shows the effect of optv on a test stream.
  39  * </refsect2>
  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 #include <gst/controller/gstcontroller.h>
  54
  55 enum
  56 {
  57   OP_SPIRAL1 = 0,
  58   OP_SPIRAL2,
  59   OP_PARABOLA,
  60   OP_HSTRIPE
  61 };
  62
  63 #define GST_TYPE_OPTV_MODE (gst_optv_mode_get_type())
  64 static GType
  65 gst_optv_mode_get_type (void)
  66 {
  67   static GType type = 0;
  68
  69   static const GEnumValue enumvalue[] = {
  70     {OP_SPIRAL1, "Maelstrom", "maelstrom"},
  71     {OP_SPIRAL2, "Radiation", "radiation"},
  72     {OP_PARABOLA, "Horizontal Stripes",
  73         "horizontal-stripes"},
  74     {OP_HSTRIPE, "Vertical Stripes", "vertical-stripes"},
  75     {0, NULL, NULL},
  76   };
  77
  78   if (!type) {
  79     type = g_enum_register_static ("GstOpTVMode", enumvalue);
  80   }
  81   return type;
  82 }
  83
  84 #define DEFAULT_MODE OP_SPIRAL1
  85 #define DEFAULT_SPEED 16
  86 #define DEFAULT_THRESHOLD 60
  87
  88 enum
  89 {
  90   PROP_0,
  91   PROP_MODE,
  92   PROP_SPEED,
  93   PROP_THRESHOLD
  94 };
  95
  96 static guint32 palette[256];
  97
  98 GST_BOILERPLATE (GstOpTV, gst_optv, GstVideoFilter, GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
  99
 100 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
 101 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_BGRx ";" GST_VIDEO_CAPS_RGBx
 102 #else
 103 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_xBGR ";" GST_VIDEO_CAPS_xRGB
 104 #endif
 105
 106 static GstStaticPadTemplate gst_optv_src_template =
 107 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 108     GST_PAD_SRC,
 109     GST_PAD_ALWAYS,
 110     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 111     );
 112
 113 static GstStaticPadTemplate gst_optv_sink_template =
 114 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 115     GST_PAD_SINK,
 116     GST_PAD_ALWAYS,
 117     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 118     );
 119
 120 static void
 121 initPalette (void)
 122 {
 123   gint i;
 124   guint8 v;
 125
 126   for (i = 0; i < 112; i++) {
 127     palette[i] = 0;
 128     palette[i + 128] = 0xffffff;
 129   }
 130   for (i = 0; i < 16; i++) {
 131     v = 16 * (i + 1) - 1;
 132     palette[i + 112] = (v << 16) | (v << 8) | v;
 133     v = 255 - v;
 134     palette[i + 240] = (v << 16) | (v << 8) | v;
 135   }
 136 }
 137
 138 static void
 139 setOpmap (gint8 * opmap[4], gint width, gint height)
 140 {
 141   gint i, j, x, y;
 142 #ifndef PS2
 143   gdouble xx, yy, r, at, rr;
 144 #else
 145   gfloat xx, yy, r, at, rr;
 146 #endif
 147   gint sci;
 148
 149   sci = 640 / width;
 150   i = 0;
 151   for (y = 0; y < height; y++) {
 152     yy = (gdouble) (y - height / 2) / width;
 153     for (x = 0; x < width; x++) {
 154       xx = (gdouble) x / width - 0.5;
 155 #ifndef PS2
 156       r = sqrt (xx * xx + yy * yy);
 157       at = atan2 (xx, yy);
 158 #else
 159       r = sqrtf (xx * xx + yy * yy);
 160       at = atan2f (xx, yy);
 161 #endif
 162
 163       opmap[OP_SPIRAL1][i] = ((guint)
 164           ((at / G_PI * 256) + (r * 4000))) & 255;
 165
 166       j = r * 300 / 32;
 167       rr = r * 300 - j * 32;
 168       j *= 64;
 169       j += (rr > 28) ? (rr - 28) * 16 : 0;
 170       opmap[OP_SPIRAL2][i] = ((guint)
 171           ((at / G_PI * 4096) + (r * 1600) - j)) & 255;
 172
 173       opmap[OP_PARABOLA][i] =
 174           ((guint) (yy / (xx * xx * 0.3 + 0.1) * 400)) & 255;
 175       opmap[OP_HSTRIPE][i] = x * 8 * sci;
 176       i++;
 177     }
 178   }
 179 }
 180
 181 /* Taken from effectv/image.c */
 182 /* Y value filters */
 183 static void
 184 image_y_over (guint32 * src, guint8 * diff, gint y_threshold, gint video_area)
 185 {
 186   gint i;
 187   gint R, G, B, v;
 188   guint8 *p = diff;
 189
 190   for (i = video_area; i > 0; i--) {
 191     R = ((*src) & 0xff0000) >> (16 - 1);
 192     G = ((*src) & 0xff00) >> (8 - 2);
 193     B = (*src) & 0xff;
 194     v = y_threshold * 7 - (R + G + B);
 195     *p = (guint8) (v >> 24);
 196     src++;
 197     p++;
 198   }
 199 }
 200
 201 static GstFlowReturn
 202 gst_optv_transform (GstBaseTransform * trans, GstBuffer * in, GstBuffer * out)
 203 {
 204   GstOpTV *filter = GST_OPTV (trans);
 205   guint32 *src, *dest;
 206   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 207   gint8 *p;
 208   guint8 *diff;
 209   gint x, y, width, height;
 210   GstClockTime timestamp, stream_time;
 211   guint8 phase;
 212
 213   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in);
 214   stream_time =
 215       gst_segment_to_stream_time (&trans->segment, GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 216
 217   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 218       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 219
 220   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 221     gst_object_sync_values (G_OBJECT (filter), stream_time);
 222
 223   src = (guint32 *) GST_BUFFER_DATA (in);
 224   dest = (guint32 *) GST_BUFFER_DATA (out);
 225
 226   if (G_UNLIKELY (filter->opmap[0] == NULL))
 227     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 228
 229   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 230   switch (filter->mode) {
 231     default:
 232     case 0:
 233       p = filter->opmap[OP_SPIRAL1];
 234       break;
 235     case 1:
 236       p = filter->opmap[OP_SPIRAL2];
 237       break;
 238     case 2:
 239       p = filter->opmap[OP_PARABOLA];
 240       break;
 241     case 3:
 242       p = filter->opmap[OP_HSTRIPE];
 243       break;
 244   }
 245
 246   filter->phase -= filter->speed;
 247
 248   diff = filter->diff;
 249   image_y_over (src, diff, filter->threshold, filter->width * filter->height);
 250   height = filter->height;
 251   width = filter->width;
 252   phase = filter->phase;
 253
 254   for (y = 0; y < height; y++) {
 255     for (x = 0; x < width; x++) {
 256       *dest++ = palette[(((guint8) (*p + phase)) ^ *diff++) & 255];
 257       p++;
 258     }
 259   }
 260   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 261
 262   return ret;
 263 }
 264
 265 static gboolean
 266 gst_optv_set_caps (GstBaseTransform * btrans, GstCaps * incaps,
 267     GstCaps * outcaps)
 268 {
 269   GstOpTV *filter = GST_OPTV (btrans);
 270   GstStructure *structure;
 271   gboolean ret = FALSE;
 272
 273   structure = gst_caps_get_structure (incaps, 0);
 274
 275   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 276   if (gst_structure_get_int (structure, "width", &filter->width) &&
 277       gst_structure_get_int (structure, "height", &filter->height)) {
 278     gint i;
 279
 280     for (i = 0; i < 4; i++) {
 281       if (filter->opmap[i])
 282         g_free (filter->opmap[i]);
 283       filter->opmap[i] = g_new (gint8, filter->width * filter->height);
 284     }
 285     setOpmap (filter->opmap, filter->width, filter->height);
 286
 287     if (filter->diff)
 288       g_free (filter->diff);
 289     filter->diff = g_new (guint8, filter->width * filter->height);
 290
 291     ret = TRUE;
 292   }
 293   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 294
 295   return ret;
 296 }
 297
 298 static gboolean
 299 gst_optv_start (GstBaseTransform * trans)
 300 {
 301   GstOpTV *filter = GST_OPTV (trans);
 302
 303   filter->phase = 0;
 304
 305   return TRUE;
 306 }
 307
 308 static void
 309 gst_optv_finalize (GObject * object)
 310 {
 311   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 312
 313   if (filter->opmap[0]) {
 314     gint i;
 315
 316     for (i = 0; i < 4; i++) {
 317       if (filter->opmap[i])
 318         g_free (filter->opmap[i]);
 319       filter->opmap[i] = NULL;
 320     }
 321   }
 322
 323   if (filter->diff)
 324     g_free (filter->diff);
 325   filter->diff = NULL;
 326
 327   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 328 }
 329
 330 static void
 331 gst_optv_set_property (GObject * object, guint prop_id, const GValue * value,
 332     GParamSpec * pspec)
 333 {
 334   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 335
 336   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 337   switch (prop_id) {
 338     case PROP_MODE:
 339       filter->mode = g_value_get_enum (value);
 340       break;
 341     case PROP_SPEED:
 342       filter->speed = g_value_get_int (value);
 343       break;
 344     case PROP_THRESHOLD:
 345       filter->threshold = g_value_get_uint (value);
 346       break;
 347     default:
 348       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 349       break;
 350   }
 351   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 352 }
 353
 354 static void
 355 gst_optv_get_property (GObject * object, guint prop_id, GValue * value,
 356     GParamSpec * pspec)
 357 {
 358   GstOpTV *filter = GST_OPTV (object);
 359
 360   switch (prop_id) {
 361     case PROP_MODE:
 362       g_value_set_enum (value, filter->mode);
 363       break;
 364     case PROP_SPEED:
 365       g_value_set_int (value, filter->speed);
 366       break;
 367     case PROP_THRESHOLD:
 368       g_value_set_uint (value, filter->threshold);
 369       break;
 370     default:
 371       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 372       break;
 373   }
 374 }
 375
 376 static void
 377 gst_optv_base_init (gpointer g_class)
 378 {
 379   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
 380
 381   gst_element_class_set_details_simple (element_class, "OpTV effect",
 382       "Filter/Effect/Video",
 383       "Optical art meets real-time video effect",
 384       "FUKUCHI, Kentarou <fukuchi@users.sourceforge.net>, "
 385       "Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>");
 386
 387   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
 388       &gst_optv_sink_template);
 389   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
 390       &gst_optv_src_template);
 391 }
 392
 393 static void
 394 gst_optv_class_init (GstOpTVClass * klass)
 395 {
 396   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 397   GstBaseTransformClass *trans_class = (GstBaseTransformClass *) klass;
 398
 399   gobject_class->set_property = gst_optv_set_property;
 400   gobject_class->get_property = gst_optv_get_property;
 401
 402   gobject_class->finalize = gst_optv_finalize;
 403
 404   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_MODE,
 405       g_param_spec_enum ("mode", "Mode",
 406           "Mode", GST_TYPE_OPTV_MODE, DEFAULT_MODE,
 407           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 408
 409   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_SPEED,
 410       g_param_spec_int ("speed", "Speed",
 411           "Effect speed", G_MININT, G_MAXINT, DEFAULT_SPEED,
 412           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 413
 414   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_THRESHOLD,
 415       g_param_spec_uint ("threshold", "Threshold",
 416           "Luma threshold", 0, G_MAXINT, DEFAULT_THRESHOLD,
 417           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 418
 419   trans_class->set_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_set_caps);
 420   trans_class->transform = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_transform);
 421   trans_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_optv_start);
 422
 423   initPalette ();
 424 }
 425
 426 static void
 427 gst_optv_init (GstOpTV * filter, GstOpTVClass * klass)
 428 {
 429   filter->speed = DEFAULT_SPEED;
 430   filter->mode = DEFAULT_MODE;
 431   filter->threshold = DEFAULT_THRESHOLD;
 432 }