git.hungrycats.org Git - xscreensaver/blob - hacks/xanalogtv.c

   1 /* xanalogtv, Copyright (c) 2003 Trevor Blackwell <tlb@tlb.org>
   2  *
   3  * Permission to use, copy, modify, distribute, and sell this software and its
   4  * documentation for any purpose is hereby granted without fee, provided that
   5  * the above copyright notice appear in all copies and that both that
   6  * copyright notice and this permission notice appear in supporting
   7  * documentation.  No representations are made about the suitability of this
   8  * software for any purpose.  It is provided "as is" without express or
   9  * implied warranty.
  10  *
  11  *
  12  * Simulate test patterns on an analog TV. Concept similar to xteevee
  13  * in this distribution, but a totally different implementation based
  14  * on the simulation of an analog TV set in utils/analogtv.c. Much
  15  * more realistic, but needs more video card bandwidth.
  16  *
  17  * It flips around through simulated channels 2 through 13. Some show
  18  * pictures from your images directory, some show color bars, and some
  19  * just have static. Some channels receive two stations simultaneously
  20  * so you see a ghostly, misaligned image.
  21  *
  22  * It's easy to add some test patterns by compiling in an XPM, but I
  23  * can't find any that are clearly freely redistributable.
  24  *
  25  */
  26
  27 #include <math.h>
  28 #include "screenhack.h"
  29 #include "xpm-pixmap.h"
  30 #include "analogtv.h"
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <time.h>
  33 #include <sys/time.h>
  34 #include <X11/Xlib.h>
  35 #include <X11/Xutil.h>
  36 #include <X11/Intrinsic.h>
  37
  38 #include "images/logo-50.xpm"
  39
  40 /* #define DEBUG 1 */
  41 /* #define USE_TEST_PATTERNS */
  42
  43 #define countof(x) (sizeof((x))/sizeof((*x)))
  44
  45 static analogtv *tv=NULL;
  46
  47 analogtv_font ugly_font;
  48
  49 static void
  50 update_smpte_colorbars(analogtv_input *input)
  51 {
  52   int col;
  53   int xpos, ypos;
  54   int black_ntsc[4];
  55
  56   /*
  57      SMPTE is the society of motion picture and television engineers, and
  58      these are the standard color bars in the US. Following the partial spec
  59      at http://broadcastengineering.com/ar/broadcasting_inside_color_bars/
  60      These are luma, chroma, and phase numbers for each of the 7 bars.
  61   */
  62   double top_cb_table[7][3]={
  63     {75, 0, 0.0},    /* gray */
  64     {69, 31, 167.0}, /* yellow */
  65     {56, 44, 283.5}, /* cyan */
  66     {48, 41, 240.5}, /* green */
  67     {36, 41, 60.5},  /* magenta */
  68     {28, 44, 103.5}, /* red */
  69     {15, 31, 347.0}  /* blue */
  70   };
  71   double mid_cb_table[7][3]={
  72     {15, 31, 347.0}, /* blue */
  73     {7, 0, 0},       /* black */
  74     {36, 41, 60.5},  /* magenta */
  75     {7, 0, 0},       /* black */
  76     {56, 44, 283.5}, /* cyan */
  77     {7, 0, 0},       /* black */
  78     {75, 0, 0.0}     /* gray */
  79   };
  80
  81   analogtv_lcp_to_ntsc(0.0, 0.0, 0.0, black_ntsc);
  82
  83   analogtv_setup_sync(input, 1, 0);
  84   analogtv_setup_teletext(input);
  85
  86   for (col=0; col<7; col++) {
  87     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, col*(1.0/7.0), (col+1)*(1.0/7.0), 0.00, 0.68,
  88                                 top_cb_table[col][0],
  89                                 top_cb_table[col][1], top_cb_table[col][2]);
  90
  91     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, col*(1.0/7.0), (col+1)*(1.0/7.0), 0.68, 0.75,
  92                                 mid_cb_table[col][0],
  93                                 mid_cb_table[col][1], mid_cb_table[col][2]);
  94   }
  95
  96   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 0.0, 1.0/6.0,
  97                               0.75, 1.00, 7, 40, 303);   /* -I */
  98   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 1.0/6.0, 2.0/6.0,
  99                               0.75, 1.00, 100, 0, 0);    /* white */
 100   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 2.0/6.0, 3.0/6.0,
 101                               0.75, 1.00, 7, 40, 33);    /* +Q */
 102   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 3.0/6.0, 4.0/6.0,
 103                               0.75, 1.00, 7, 0, 0);      /* black */
 104   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 12.0/18.0, 13.0/18.0,
 105                               0.75, 1.00, 3, 0, 0);      /* black -4 */
 106   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 13.0/18.0, 14.0/18.0,
 107                               0.75, 1.00, 7, 0, 0);      /* black */
 108   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 14.0/18.0, 15.0/18.0,
 109                               0.75, 1.00, 11, 0, 0);     /* black +4 */
 110   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 5.0/6.0, 6.0/6.0,
 111                               0.75, 1.00, 7, 0, 0);      /* black */
 112
 113
 114   ypos=ANALOGTV_V/5;
 115   xpos=ANALOGTV_VIS_START + ANALOGTV_VIS_LEN/2;
 116
 117   {
 118     char localname[256];
 119     if (gethostname (localname, sizeof (localname))==0) {
 120       localname[sizeof(localname)-1]=0; /* "The returned name is null-
 121                                            terminated unless insufficient
 122                                            space is provided" */
 123       localname[24]=0; /* limit length */
 124
 125       analogtv_draw_string_centered(input, &ugly_font, localname,
 126                                     xpos, ypos, black_ntsc);
 127     }
 128   }
 129   ypos += ugly_font.char_h*5/2;
 130
 131   analogtv_draw_xpm(tv, input,
 132                     logo_50_xpm, xpos - 100, ypos);
 133
 134   ypos += 58;
 135
 136 #if 0
 137   analogtv_draw_string_centered(input, &ugly_font, "Please Stand By", xpos, ypos);
 138   ypos += ugly_font.char_h*4;
 139 #endif
 140
 141   {
 142     char timestamp[256];
 143     time_t t = time ((time_t *) 0);
 144     struct tm *tm = localtime (&t);
 145
 146     /* Y2K: It is OK for this to use a 2-digit year because it's simulating a
 147        TV display and is purely decorative. */
 148     strftime(timestamp, sizeof(timestamp)-1, "%y.%m.%d %H:%M:%S ", tm);
 149     analogtv_draw_string_centered(input, &ugly_font, timestamp,
 150                                   xpos, ypos, black_ntsc);
 151   }
 152
 153
 154   input->next_update_time += 1.0;
 155 }
 156
 157 #if 0
 158 static void
 159 draw_color_square(analogtv_input *input)
 160 {
 161   double xs,ys;
 162
 163   analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0,
 164                               30.0, 0.0, 0.0);
 165
 166   for (xs=0.0; xs<0.9999; xs+=1.0/15.0) {
 167     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, xs, xs, 0.0, 1.0,
 168                                 100.0, 0.0, 0.0);
 169   }
 170
 171   for (ys=0.0; ys<0.9999; ys+=1.0/11.0) {
 172     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 0.0, 1.0, ys, ys,
 173                                 100.0, 0.0, 0.0);
 174   }
 175
 176   for (ys=0.0; ys<0.9999; ys+=0.01) {
 177
 178     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 0.0/15, 1.0/15, ys, ys+0.01,
 179                                 40.0, 45.0, 103.5*(1.0-ys) + 347.0*ys);
 180
 181     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 14.0/15, 15.0/15, ys, ys+0.01,
 182                                 40.0, 45.0, 103.5*(ys) + 347.0*(1.0-ys));
 183   }
 184
 185   for (ys=0.0; ys<0.9999; ys+=0.02) {
 186     analogtv_draw_solid_rel_lcp(input, 1.0/15, 2.0/15, ys*2.0/11.0+1.0/11.0,
 187                                 (ys+0.01)*2.0/11.0+1.0/11.0,
 188                                 100.0*(1.0-ys), 0.0, 0.0);
 189   }
 190
 191
 192 }
 193 #endif
 194
 195 char *progclass = "XAnalogTV";
 196
 197 char *defaults [] = {
 198   ".background:      black",
 199   ".foreground:      white",
 200   "*delay:           5",
 201   ANALOGTV_DEFAULTS
 202   0,
 203 };
 204
 205 XrmOptionDescRec options [] = {
 206   { "-delay",           ".delay",               XrmoptionSepArg, 0 },
 207   ANALOGTV_OPTIONS
 208   { 0, 0, 0, 0 }
 209 };
 210
 211
 212 #ifdef USE_TEST_PATTERNS
 213
 214 #include "images/earth.xpm"
 215
 216 char **test_patterns[] = {
 217   earth_xpm,
 218 };
 219
 220 #endif
 221
 222
 223 enum {
 224   N_CHANNELS=12, /* Channels 2 through 13 on VHF */
 225   MAX_MULTICHAN=2
 226 };
 227
 228 typedef struct chansetting_s {
 229
 230   analogtv_reception recs[MAX_MULTICHAN];
 231   double noise_level;
 232
 233   int dur;
 234 } chansetting;
 235
 236 static struct timeval basetime;
 237
 238 static int
 239 getticks(void)
 240 {
 241   struct timeval tv;
 242   gettimeofday(&tv,NULL);
 243   return ((tv.tv_sec - basetime.tv_sec)*1000 +
 244           (tv.tv_usec - basetime.tv_usec)/1000);
 245 }
 246
 247 int
 248 analogtv_load_random_image(analogtv *it, analogtv_input *input)
 249 {
 250   Pixmap pixmap;
 251   XImage *image=NULL;
 252   int width=ANALOGTV_PIC_LEN;
 253   int height=width*3/4;
 254   int rc;
 255
 256   pixmap=XCreatePixmap(it->dpy, it->window, width, height, it->visdepth);
 257   XSync(it->dpy, False);
 258   load_random_image(it->screen, it->window, pixmap, NULL);
 259   image = XGetImage(it->dpy, pixmap, 0, 0, width, height, ~0L, ZPixmap);
 260   XFreePixmap(it->dpy, pixmap);
 261
 262   /* Make sure the window's background is not set to None, and get the
 263      grabbed bits (if any) off it as soon as possible. */
 264   XSetWindowBackground (it->dpy, it->window,
 265                         get_pixel_resource ("background", "Background",
 266                                             it->dpy, it->xgwa.colormap));
 267   XClearWindow (it->dpy, it->window);
 268
 269   analogtv_setup_sync(input, 1, (random()%20)==0);
 270   rc=analogtv_load_ximage(it, input, image);
 271   if (image) XDestroyImage(image);
 272   XSync(it->dpy, False);
 273   return rc;
 274 }
 275
 276 int
 277 analogtv_load_xpm(analogtv *it, analogtv_input *input, char **xpm)
 278 {
 279   Pixmap pixmap;
 280   XImage *image;
 281   int width,height;
 282   int rc;
 283
 284   pixmap=xpm_data_to_pixmap (it->dpy, it->window, xpm,
 285                              &width, &height, NULL);
 286   image = XGetImage(it->dpy, pixmap, 0, 0, width, height, ~0L, ZPixmap);
 287   XFreePixmap(it->dpy, pixmap);
 288   rc=analogtv_load_ximage(it, input, image);
 289   if (image) XDestroyImage(image);
 290   XSync(it->dpy, False);
 291   return rc;
 292 }
 293
 294 enum { MAX_STATIONS = 6 };
 295 static int n_stations;
 296 static analogtv_input *stations[MAX_STATIONS];
 297
 298
 299 void add_stations(void)
 300 {
 301   while (n_stations < MAX_STATIONS) {
 302     analogtv_input *input=analogtv_input_allocate();
 303     stations[n_stations++]=input;
 304
 305     if (n_stations==1) {
 306       input->updater = update_smpte_colorbars;
 307       input->do_teletext=1;
 308     }
 309 #ifdef USE_TEST_PATTERNS
 310     else if (random()%5==0) {
 311       j=random()%countof(test_patterns);
 312       analogtv_setup_sync(input);
 313       analogtv_load_xpm(tv, input, test_patterns[j]);
 314       analogtv_setup_teletext(input);
 315     }
 316 #endif
 317     else {
 318       analogtv_load_random_image(tv, input);
 319       input->do_teletext=1;
 320     }
 321   }
 322 }
 323
 324 void
 325 screenhack (Display *dpy, Window window)
 326 {
 327   int i;
 328   int curinputi;
 329   int change_ticks;
 330   int using_mouse=0;
 331   int change_now;
 332   chansetting chansettings[N_CHANNELS];
 333   chansetting *cs;
 334   int last_station=42;
 335   int delay = get_integer_resource("delay", "Integer");
 336   if (delay < 1) delay = 1;
 337
 338   analogtv_make_font(dpy, window, &ugly_font, 7, 10, "6x10");
 339
 340   tv=analogtv_allocate(dpy, window);
 341   tv->event_handler = screenhack_handle_event;
 342
 343   add_stations();
 344
 345   analogtv_set_defaults(tv, "");
 346   tv->need_clear=1;
 347
 348   if (random()%4==0) {
 349     tv->tint_control += pow(frand(2.0)-1.0, 7) * 180.0;
 350   }
 351   if (1) {
 352     tv->color_control += frand(0.3);
 353   }
 354
 355   for (i=0; i<N_CHANNELS; i++) {
 356     memset(&chansettings[i], 0, sizeof(chansetting));
 357
 358     chansettings[i].noise_level = 0.06;
 359     chansettings[i].dur = 1000*delay;
 360
 361     if (random()%6==0) {
 362       chansettings[i].dur=600;
 363     }
 364     else {
 365       int stati;
 366       for (stati=0; stati<MAX_MULTICHAN; stati++) {
 367         analogtv_reception *rec=&chansettings[i].recs[stati];
 368         int station;
 369         while (1) {
 370           station=random()%n_stations;
 371           if (station!=last_station) break;
 372           if ((random()%10)==0) break;
 373         }
 374         last_station=station;
 375         rec->input = stations[station];
 376         rec->level = pow(frand(1.0), 3.0) * 2.0 + 0.05;
 377         rec->ofs=random()%ANALOGTV_SIGNAL_LEN;
 378         if (random()%3) {
 379           rec->multipath = frand(1.0);
 380         } else {
 381           rec->multipath=0.0;
 382         }
 383         if (stati) {
 384           /* We only set a frequency error for ghosting stations,
 385              because it doesn't matter otherwise */
 386           rec->freqerr = (frand(2.0)-1.0) * 3.0;
 387         }
 388
 389         if (rec->level > 0.3) break;
 390         if (random()%4) break;
 391       }
 392     }
 393   }
 394
 395   gettimeofday(&basetime,NULL);
 396
 397   curinputi=0;
 398   cs=&chansettings[curinputi];
 399   change_ticks = cs->dur + 1500;
 400
 401   tv->powerup=0.0;
 402   while (1) {
 403     int curticks=getticks();
 404     double curtime=curticks*0.001;
 405
 406     change_now=0;
 407     if (analogtv_handle_events(tv)) {
 408       using_mouse=1;
 409       change_now=1;
 410     }
 411     if (change_now || (!using_mouse && curticks>=change_ticks
 412                        && tv->powerup > 10.0)) {
 413       curinputi=(curinputi+1)%N_CHANNELS;
 414       cs=&chansettings[curinputi];
 415       change_ticks = curticks + cs->dur;
 416       /* Set channel change noise flag */
 417       tv->channel_change_cycles=200000;
 418     }
 419
 420     for (i=0; i<MAX_MULTICHAN; i++) {
 421       analogtv_reception *rec=&cs->recs[i];
 422       analogtv_input *inp=rec->input;
 423       if (!inp) continue;
 424
 425       if (inp->updater) {
 426         inp->next_update_time = curtime;
 427         (inp->updater)(inp);
 428       }
 429       rec->ofs += rec->freqerr;
 430     }
 431
 432     tv->powerup=curtime;
 433
 434     analogtv_init_signal(tv, cs->noise_level);
 435     for (i=0; i<MAX_MULTICHAN; i++) {
 436       analogtv_reception *rec=&cs->recs[i];
 437       analogtv_input *inp=rec->input;
 438       if (!inp) continue;
 439
 440       analogtv_reception_update(rec);
 441       analogtv_add_signal(tv, rec);
 442     }
 443     analogtv_draw(tv);
 444   }
 445
 446   XSync(dpy, False);
 447   XClearWindow(dpy, window);
 448
 449   if (tv) analogtv_release(tv);
 450 }
 451