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