gst/effectv/gstradioac.c

   1 /* GStreamer
   2  * Cradioacyright (C) <2009> Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>
   3  *
   4  * EffecTV - Realtime Digital Video Effector
   5  * Cradioacyright (C) 2001-2006 FUKUCHI Kentaro
   6  *
   7  * RadioacTV - motion-enlightment effect.
   8  * Cradioacyright (C) 2001-2002 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 radioaction) any later version.
  15  *
  16  * This library is distributed in the hradioace 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 cradioacy 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-radioactv
  29  *
  30  * RadioacTV does *NOT* detect a radioactivity. It detects a difference
  31  * from previous frame and blurs it.
  32  *
  33  * RadioacTV has 4 mode, normal, strobe1, strobe2 and trigger.
  34  * In trigger mode, effect appears only when the trigger property is %TRUE.
  35  *
  36  * strobe1 and strobe2 mode drops some frames. strobe1 mode uses the difference between
  37  * current frame and previous frame dropped, while strobe2 mode uses the difference from
  38  * previous frame displayed. The effect of strobe2 is stronger than strobe1.
  39  *
  40  * <refsect2>
  41  * <title>Example launch line</title>
  42  * |[
  43  * gst-launch -v videotestsrc ! radioactv ! ffmpegcolorspace ! autovideosink
  44  * ]| This pipeline shows the effect of radioactv on a test stream.
  45  * </refsect2>
  46  */
  47
  48 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  49 #include "config.h"
  50 #endif
  51
  52 #include <math.h>
  53 #include <string.h>
  54
  55 #include "gstradioac.h"
  56 #include "gsteffectv.h"
  57
  58 #include <gst/video/video.h>
  59 #include <gst/controller/gstcontroller.h>
  60
  61 enum
  62 {
  63   RADIOAC_NORMAL = 0,
  64   RADIOAC_STROBE,
  65   RADIOAC_STROBE2,
  66   RADIOAC_TRIGGER
  67 };
  68
  69 enum
  70 {
  71   COLOR_RED = 0,
  72   COLOR_GREEN,
  73   COLOR_BLUE,
  74   COLOR_WHITE
  75 };
  76
  77 #define GST_TYPE_RADIOACTV_MODE (gst_radioactv_mode_get_type())
  78 static GType
  79 gst_radioactv_mode_get_type (void)
  80 {
  81   static GType type = 0;
  82
  83   static const GEnumValue enumvalue[] = {
  84     {RADIOAC_NORMAL, "Normal", "normal"},
  85     {RADIOAC_STROBE, "Strobe 1", "strobe1"},
  86     {RADIOAC_STROBE2, "Strobe 2", "strobe2"},
  87     {RADIOAC_TRIGGER, "Trigger", "trigger"},
  88     {0, NULL, NULL},
  89   };
  90
  91   if (!type) {
  92     type = g_enum_register_static ("GstRadioacTVMode", enumvalue);
  93   }
  94   return type;
  95 }
  96
  97 #define GST_TYPE_RADIOACTV_COLOR (gst_radioactv_color_get_type())
  98 static GType
  99 gst_radioactv_color_get_type (void)
 100 {
 101   static GType type = 0;
 102
 103   static const GEnumValue enumvalue[] = {
 104     {COLOR_RED, "Red", "red"},
 105     {COLOR_GREEN, "Green", "green"},
 106     {COLOR_BLUE, "Blue", "blue"},
 107     {COLOR_WHITE, "White", "white"},
 108     {0, NULL, NULL},
 109   };
 110
 111   if (!type) {
 112     type = g_enum_register_static ("GstRadioacTVColor", enumvalue);
 113   }
 114   return type;
 115 }
 116
 117 #define DEFAULT_MODE RADIOAC_NORMAL
 118 #define DEFAULT_COLOR COLOR_WHITE
 119 #define DEFAULT_INTERVAL 3
 120 #define DEFAULT_TRIGGER FALSE
 121
 122 enum
 123 {
 124   PROP_0,
 125   PROP_MODE,
 126   PROP_COLOR,
 127   PROP_INTERVAL,
 128   PROP_TRIGGER
 129 };
 130
 131 #define COLORS 32
 132 #define PATTERN 4
 133 #define MAGIC_THRESHOLD 40
 134 #define RATIO 0.95
 135
 136 static guint32 palettes[COLORS * PATTERN];
 137 static gint swap_tab[] = { 2, 1, 0, 3 };
 138
 139 GST_BOILERPLATE (GstRadioacTV, gst_radioactv, GstVideoFilter,
 140     GST_TYPE_VIDEO_FILTER);
 141
 142 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
 143 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_RGBx "; " GST_VIDEO_CAPS_BGRx
 144 #else
 145 #define CAPS_STR GST_VIDEO_CAPS_xBGR "; " GST_VIDEO_CAPS_xRGB
 146 #endif
 147
 148 static GstStaticPadTemplate gst_radioactv_src_template =
 149 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 150     GST_PAD_SRC,
 151     GST_PAD_ALWAYS,
 152     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 153     );
 154
 155 static GstStaticPadTemplate gst_radioactv_sink_template =
 156 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
 157     GST_PAD_SINK,
 158     GST_PAD_ALWAYS,
 159     GST_STATIC_CAPS (CAPS_STR)
 160     );
 161
 162 static void
 163 makePalette (void)
 164 {
 165   gint i;
 166
 167 #define DELTA (255/(COLORS/2-1))
 168
 169   /* red, gree, blue */
 170   for (i = 0; i < COLORS / 2; i++) {
 171     palettes[i] = i * DELTA;
 172     palettes[COLORS + i] = (i * DELTA) << 8;
 173     palettes[COLORS * 2 + i] = (i * DELTA) << 16;
 174   }
 175   for (i = 0; i < COLORS / 2; i++) {
 176     palettes[i + COLORS / 2] = 255 | (i * DELTA) << 16 | (i * DELTA) << 8;
 177     palettes[COLORS + i + COLORS / 2] =
 178         (255 << 8) | (i * DELTA) << 16 | i * DELTA;
 179     palettes[COLORS * 2 + i + COLORS / 2] =
 180         (255 << 16) | (i * DELTA) << 8 | i * DELTA;
 181   }
 182   /* white */
 183   for (i = 0; i < COLORS; i++) {
 184     palettes[COLORS * 3 + i] = (255 * i / COLORS) * 0x10101;
 185   }
 186   for (i = 0; i < COLORS * PATTERN; i++) {
 187     palettes[i] = palettes[i] & 0xfefeff;
 188   }
 189 #undef DELTA
 190 }
 191
 192 #define VIDEO_HWIDTH (filter->buf_width/2)
 193 #define VIDEO_HHEIGHT (filter->buf_height/2)
 194
 195 /* this table assumes that video_width is times of 32 */
 196 static void
 197 setTable (GstRadioacTV * filter)
 198 {
 199   guint bits;
 200   gint x, y, tx, ty, xx;
 201   gint ptr, prevptr;
 202
 203   prevptr = (gint) (0.5 + RATIO * (-VIDEO_HWIDTH) + VIDEO_HWIDTH);
 204   for (xx = 0; xx < (filter->buf_width_blocks); xx++) {
 205     bits = 0;
 206     for (x = 0; x < 32; x++) {
 207       ptr = (gint) (0.5 + RATIO * (xx * 32 + x - VIDEO_HWIDTH) + VIDEO_HWIDTH);
 208       bits = bits >> 1;
 209       if (ptr != prevptr)
 210         bits |= 0x80000000;
 211       prevptr = ptr;
 212     }
 213     filter->blurzoomx[xx] = bits;
 214   }
 215
 216   ty = (gint) (0.5 + RATIO * (-VIDEO_HHEIGHT) + VIDEO_HHEIGHT);
 217   tx = (gint) (0.5 + RATIO * (-VIDEO_HWIDTH) + VIDEO_HWIDTH);
 218   xx = (gint) (0.5 + RATIO * (filter->buf_width - 1 - VIDEO_HWIDTH) +
 219       VIDEO_HWIDTH);
 220   filter->blurzoomy[0] = ty * filter->buf_width + tx;
 221   prevptr = ty * filter->buf_width + xx;
 222   for (y = 1; y < filter->buf_height; y++) {
 223     ty = (gint) (0.5 + RATIO * (y - VIDEO_HHEIGHT) + VIDEO_HHEIGHT);
 224     filter->blurzoomy[y] = ty * filter->buf_width + tx - prevptr;
 225     prevptr = ty * filter->buf_width + xx;
 226   }
 227 }
 228
 229 #undef VIDEO_HWIDTH
 230 #undef VIDEO_HHEIGHT
 231
 232 static void
 233 blur (GstRadioacTV * filter)
 234 {
 235   gint x, y;
 236   gint width;
 237   guint8 *p, *q;
 238   guint8 v;
 239
 240   width = filter->buf_width;
 241   p = filter->blurzoombuf + filter->width + 1;
 242   q = p + filter->buf_area;
 243
 244   for (y = filter->buf_height - 2; y > 0; y--) {
 245     for (x = width - 2; x > 0; x--) {
 246       v = (*(p - width) + *(p - 1) + *(p + 1) + *(p + width)) / 4 - 1;
 247       if (v == 255)
 248         v = 0;
 249       *q = v;
 250       p++;
 251       q++;
 252     }
 253     p += 2;
 254     q += 2;
 255   }
 256 }
 257
 258 static void
 259 zoom (GstRadioacTV * filter)
 260 {
 261   gint b, x, y;
 262   guint8 *p, *q;
 263   gint blocks, height;
 264   gint dx;
 265
 266   p = filter->blurzoombuf + filter->buf_area;
 267   q = filter->blurzoombuf;
 268   height = filter->buf_height;
 269   blocks = filter->buf_width_blocks;
 270
 271   for (y = 0; y < height; y++) {
 272     p += filter->blurzoomy[y];
 273     for (b = 0; b < blocks; b++) {
 274       dx = filter->blurzoomx[b];
 275       for (x = 0; x < 32; x++) {
 276         p += (dx & 1);
 277         *q++ = *p;
 278         dx = dx >> 1;
 279       }
 280     }
 281   }
 282 }
 283
 284 static void
 285 blurzoomcore (GstRadioacTV * filter)
 286 {
 287   blur (filter);
 288   zoom (filter);
 289 }
 290
 291 /* Background image is refreshed every frame */
 292 static void
 293 image_bgsubtract_update_y (guint32 * src, gint16 * background, guint8 * diff,
 294     gint video_area, gint y_threshold)
 295 {
 296   gint i;
 297   gint R, G, B;
 298   guint32 *p;
 299   gint16 *q;
 300   guint8 *r;
 301   gint v;
 302
 303   p = src;
 304   q = background;
 305   r = diff;
 306   for (i = 0; i < video_area; i++) {
 307     R = ((*p) & 0xff0000) >> (16 - 1);
 308     G = ((*p) & 0xff00) >> (8 - 2);
 309     B = (*p) & 0xff;
 310     v = (R + G + B) - (gint) (*q);
 311     *q = (gint16) (R + G + B);
 312     *r = ((v + y_threshold) >> 24) | ((y_threshold - v) >> 24);
 313
 314     p++;
 315     q++;
 316     r++;
 317   }
 318 }
 319
 320 static GstFlowReturn
 321 gst_radioactv_transform (GstBaseTransform * trans, GstBuffer * in,
 322     GstBuffer * out)
 323 {
 324   GstRadioacTV *filter = GST_RADIOACTV (trans);
 325   guint32 *src, *dest;
 326   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 327   GstClockTime timestamp, stream_time;
 328   gint x, y;
 329   guint32 a, b;
 330   guint8 *diff, *p;
 331   guint32 *palette;
 332
 333   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (in);
 334   stream_time =
 335       gst_segment_to_stream_time (&trans->segment, GST_FORMAT_TIME, timestamp);
 336
 337   GST_DEBUG_OBJECT (filter, "sync to %" GST_TIME_FORMAT,
 338       GST_TIME_ARGS (timestamp));
 339
 340   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (stream_time))
 341     gst_object_sync_values (G_OBJECT (filter), stream_time);
 342
 343   src = (guint32 *) GST_BUFFER_DATA (in);
 344   dest = (guint32 *) GST_BUFFER_DATA (out);
 345
 346   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 347 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
 348   if (filter->format == GST_VIDEO_FORMAT_RGBx) {
 349     palette = &palettes[COLORS * filter->color];
 350   } else {
 351     palette = &palettes[COLORS * swap_tab[filter->color]];
 352   }
 353 #else
 354   if (filter->format == GST_VIDEO_FORMAT_xBGR) {
 355     palette = &palettes[COLORS * filter->color];
 356   } else {
 357     palette = &palettes[COLORS * swap_tab[filter->color]];
 358   }
 359 #endif
 360   diff = filter->diff;
 361
 362   if (filter->mode == 3 && filter->trigger)
 363     filter->snaptime = 0;
 364   else if (filter->mode == 3 && !filter->trigger)
 365     filter->snaptime = 1;
 366
 367   if (filter->mode != 2 || filter->snaptime <= 0) {
 368     image_bgsubtract_update_y (src, filter->background, diff,
 369         filter->width * filter->height, MAGIC_THRESHOLD * 7);
 370     if (filter->mode == 0 || filter->snaptime <= 0) {
 371       diff += filter->buf_margin_left;
 372       p = filter->blurzoombuf;
 373       for (y = 0; y < filter->buf_height; y++) {
 374         for (x = 0; x < filter->buf_width; x++) {
 375           p[x] |= diff[x] >> 3;
 376         }
 377         diff += filter->width;
 378         p += filter->buf_width;
 379       }
 380       if (filter->mode == 1 || filter->mode == 2) {
 381         memcpy (filter->snapframe, src, filter->width * filter->height * 4);
 382       }
 383     }
 384   }
 385   blurzoomcore (filter);
 386
 387   if (filter->mode == 1 || filter->mode == 2) {
 388     src = filter->snapframe;
 389   }
 390   p = filter->blurzoombuf;
 391   for (y = 0; y < filter->height; y++) {
 392     for (x = 0; x < filter->buf_margin_left; x++) {
 393       *dest++ = *src++;
 394     }
 395     for (x = 0; x < filter->buf_width; x++) {
 396       a = *src++ & 0xfefeff;
 397       b = palette[*p++];
 398       a += b;
 399       b = a & 0x1010100;
 400       *dest++ = a | (b - (b >> 8));
 401     }
 402     for (x = 0; x < filter->buf_margin_right; x++) {
 403       *dest++ = *src++;
 404     }
 405   }
 406
 407   if (filter->mode == 1 || filter->mode == 2) {
 408     filter->snaptime--;
 409     if (filter->snaptime < 0) {
 410       filter->snaptime = filter->interval;
 411     }
 412   }
 413   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 414
 415   return ret;
 416 }
 417
 418 static gboolean
 419 gst_radioactv_set_caps (GstBaseTransform * btrans, GstCaps * incaps,
 420     GstCaps * outcaps)
 421 {
 422   GstRadioacTV *filter = GST_RADIOACTV (btrans);
 423   gboolean ret = FALSE;
 424
 425   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 426
 427   if (gst_video_format_parse_caps (incaps, &filter->format, &filter->width,
 428           &filter->height)) {
 429     filter->buf_width_blocks = filter->width / 32;
 430     if (filter->buf_width_blocks > 255)
 431       goto out;
 432
 433     filter->buf_width = filter->buf_width_blocks * 32;
 434     filter->buf_height = filter->height;
 435     filter->buf_area = filter->buf_height * filter->buf_width;
 436     filter->buf_margin_left = (filter->width - filter->buf_width) / 2;
 437     filter->buf_margin_right =
 438         filter->height - filter->buf_width - filter->buf_margin_left;
 439
 440     if (filter->blurzoombuf)
 441       g_free (filter->blurzoombuf);
 442     filter->blurzoombuf = g_new0 (guint8, filter->buf_area * 2);
 443
 444     if (filter->blurzoomx)
 445       g_free (filter->blurzoomx);
 446     filter->blurzoomx = g_new0 (gint, filter->buf_width);
 447
 448     if (filter->blurzoomy)
 449       g_free (filter->blurzoomy);
 450     filter->blurzoomy = g_new0 (gint, filter->buf_height);
 451
 452     if (filter->snapframe)
 453       g_free (filter->snapframe);
 454     filter->snapframe = g_new (guint32, filter->width * filter->height);
 455
 456     if (filter->diff)
 457       g_free (filter->diff);
 458     filter->diff = g_new (guint8, filter->width * filter->height);
 459
 460     if (filter->background)
 461       g_free (filter->background);
 462     filter->background = g_new0 (gint16, filter->width * filter->height);
 463
 464     setTable (filter);
 465
 466     ret = TRUE;
 467   }
 468 out:
 469   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 470
 471   return ret;
 472 }
 473
 474 static gboolean
 475 gst_radioactv_start (GstBaseTransform * trans)
 476 {
 477   GstRadioacTV *filter = GST_RADIOACTV (trans);
 478
 479   filter->snaptime = 0;
 480
 481   return TRUE;
 482 }
 483
 484 static void
 485 gst_radioactv_finalize (GObject * object)
 486 {
 487   GstRadioacTV *filter = GST_RADIOACTV (object);
 488
 489   if (filter->snapframe)
 490     g_free (filter->snapframe);
 491   filter->snapframe = NULL;
 492
 493   if (filter->blurzoombuf)
 494     g_free (filter->blurzoombuf);
 495   filter->blurzoombuf = NULL;
 496
 497   if (filter->diff)
 498     g_free (filter->diff);
 499   filter->diff = NULL;
 500
 501   if (filter->background)
 502     g_free (filter->background);
 503   filter->background = NULL;
 504
 505   if (filter->blurzoomx)
 506     g_free (filter->blurzoomx);
 507   filter->blurzoomx = NULL;
 508
 509   if (filter->blurzoomy)
 510     g_free (filter->blurzoomy);
 511   filter->blurzoomy = NULL;
 512
 513   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 514 }
 515
 516 static void
 517 gst_radioactv_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 518     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 519 {
 520   GstRadioacTV *filter = GST_RADIOACTV (object);
 521
 522   GST_OBJECT_LOCK (filter);
 523   switch (prop_id) {
 524     case PROP_MODE:
 525       filter->mode = g_value_get_enum (value);
 526       if (filter->mode == 3)
 527         filter->snaptime = 1;
 528       break;
 529     case PROP_COLOR:
 530       filter->color = g_value_get_enum (value);
 531       break;
 532     case PROP_INTERVAL:
 533       filter->interval = g_value_get_uint (value);
 534       break;
 535     case PROP_TRIGGER:
 536       filter->trigger = g_value_get_boolean (value);
 537       break;
 538     default:
 539       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 540       break;
 541   }
 542   GST_OBJECT_UNLOCK (filter);
 543 }
 544
 545 static void
 546 gst_radioactv_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 547     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 548 {
 549   GstRadioacTV *filter = GST_RADIOACTV (object);
 550
 551   switch (prop_id) {
 552     case PROP_MODE:
 553       g_value_set_enum (value, filter->mode);
 554       break;
 555     case PROP_COLOR:
 556       g_value_set_enum (value, filter->color);
 557       break;
 558     case PROP_INTERVAL:
 559       g_value_set_uint (value, filter->interval);
 560       break;
 561     case PROP_TRIGGER:
 562       g_value_set_boolean (value, filter->trigger);
 563       break;
 564     default:
 565       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 566       break;
 567   }
 568 }
 569
 570 static void
 571 gst_radioactv_base_init (gpointer g_class)
 572 {
 573   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
 574
 575   gst_element_class_set_details_simple (element_class, "RadioacTV effect",
 576       "Filter/Effect/Video",
 577       "motion-enlightment effect",
 578       "FUKUCHI, Kentarou <fukuchi@users.sourceforge.net>, "
 579       "Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>");
 580
 581   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
 582       &gst_radioactv_sink_template);
 583   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
 584       &gst_radioactv_src_template);
 585 }
 586
 587 static void
 588 gst_radioactv_class_init (GstRadioacTVClass * klass)
 589 {
 590   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 591   GstBaseTransformClass *trans_class = (GstBaseTransformClass *) klass;
 592
 593   gobject_class->set_property = gst_radioactv_set_property;
 594   gobject_class->get_property = gst_radioactv_get_property;
 595
 596   gobject_class->finalize = gst_radioactv_finalize;
 597
 598   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_MODE,
 599       g_param_spec_enum ("mode", "Mode",
 600           "Mode", GST_TYPE_RADIOACTV_MODE, DEFAULT_MODE,
 601           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 602
 603   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_COLOR,
 604       g_param_spec_enum ("color", "Color",
 605           "Color", GST_TYPE_RADIOACTV_COLOR, DEFAULT_COLOR,
 606           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 607
 608   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_INTERVAL,
 609       g_param_spec_uint ("interval", "Interval",
 610           "Snapshot interval (in strobe mode)", 0, G_MAXINT, DEFAULT_INTERVAL,
 611           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 612
 613   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_TRIGGER,
 614       g_param_spec_boolean ("trigger", "Trigger",
 615           "Trigger (in trigger mode)", DEFAULT_TRIGGER,
 616           GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 617
 618   trans_class->set_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_radioactv_set_caps);
 619   trans_class->transform = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_radioactv_transform);
 620   trans_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_radioactv_start);
 621
 622   makePalette ();
 623 }
 624
 625 static void
 626 gst_radioactv_init (GstRadioacTV * filter, GstRadioacTVClass * klass)
 627 {
 628   filter->mode = DEFAULT_MODE;
 629   filter->color = DEFAULT_COLOR;
 630   filter->interval = DEFAULT_INTERVAL;
 631   filter->trigger = DEFAULT_TRIGGER;
 632 }