avfilter/afade+acrossfade: allow skipping fade on inputs
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_afade.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013-2015 Paul B Mahol
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * fade audio filter
24  */
25
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "audio.h"
28 #include "avfilter.h"
29 #include "filters.h"
30 #include "internal.h"
31
32 typedef struct AudioFadeContext {
33     const AVClass *class;
34     int type;
35     int curve, curve2;
36     int64_t nb_samples;
37     int64_t start_sample;
38     int64_t duration;
39     int64_t start_time;
40     int overlap;
41     int cf0_eof;
42     int crossfade_is_over;
43     int64_t pts;
44
45     void (*fade_samples)(uint8_t **dst, uint8_t * const *src,
46                          int nb_samples, int channels, int direction,
47                          int64_t start, int64_t range, int curve);
48     void (*crossfade_samples)(uint8_t **dst, uint8_t * const *cf0,
49                               uint8_t * const *cf1,
50                               int nb_samples, int channels,
51                               int curve0, int curve1);
52 } AudioFadeContext;
53
54 enum CurveType { TRI, QSIN, ESIN, HSIN, LOG, IPAR, QUA, CUB, SQU, CBR, PAR, EXP, IQSIN, IHSIN, DESE, DESI, LOSI, NONE, NB_CURVES };
55
56 #define OFFSET(x) offsetof(AudioFadeContext, x)
57 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
58
59 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
60 {
61     AVFilterFormats *formats;
62     AVFilterChannelLayouts *layouts;
63     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
64         AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S16P,
65         AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S32P,
66         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
67         AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
68         AV_SAMPLE_FMT_NONE
69     };
70     int ret;
71
72     layouts = ff_all_channel_counts();
73     if (!layouts)
74         return AVERROR(ENOMEM);
75     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
76     if (ret < 0)
77         return ret;
78
79     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
80     if (!formats)
81         return AVERROR(ENOMEM);
82     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
83     if (ret < 0)
84         return ret;
85
86     formats = ff_all_samplerates();
87     if (!formats)
88         return AVERROR(ENOMEM);
89     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
90 }
91
92 static double fade_gain(int curve, int64_t index, int64_t range)
93 {
94 #define CUBE(a) ((a)*(a)*(a))
95     double gain;
96
97     gain = av_clipd(1.0 * index / range, 0, 1.0);
98
99     switch (curve) {
100     case QSIN:
101         gain = sin(gain * M_PI / 2.0);
102         break;
103     case IQSIN:
104         /* 0.6... = 2 / M_PI */
105         gain = 0.6366197723675814 * asin(gain);
106         break;
107     case ESIN:
108         gain = 1.0 - cos(M_PI / 4.0 * (CUBE(2.0*gain - 1) + 1));
109         break;
110     case HSIN:
111         gain = (1.0 - cos(gain * M_PI)) / 2.0;
112         break;
113     case IHSIN:
114         /* 0.3... = 1 / M_PI */
115         gain = 0.3183098861837907 * acos(1 - 2 * gain);
116         break;
117     case EXP:
118         /* -11.5... = 5*ln(0.1) */
119         gain = exp(-11.512925464970227 * (1 - gain));
120         break;
121     case LOG:
122         gain = av_clipd(1 + 0.2 * log10(gain), 0, 1.0);
123         break;
124     case PAR:
125         gain = 1 - sqrt(1 - gain);
126         break;
127     case IPAR:
128         gain = (1 - (1 - gain) * (1 - gain));
129         break;
130     case QUA:
131         gain *= gain;
132         break;
133     case CUB:
134         gain = CUBE(gain);
135         break;
136     case SQU:
137         gain = sqrt(gain);
138         break;
139     case CBR:
140         gain = cbrt(gain);
141         break;
142     case DESE:
143         gain = gain <= 0.5 ? cbrt(2 * gain) / 2: 1 - cbrt(2 * (1 - gain)) / 2;
144         break;
145     case DESI:
146         gain = gain <= 0.5 ? CUBE(2 * gain) / 2: 1 - CUBE(2 * (1 - gain)) / 2;
147         break;
148     case LOSI: {
149                    const double a = 1. / (1. - 0.787) - 1;
150                    double A = 1. / (1.0 + exp(0 -((gain-0.5) * a * 2.0)));
151                    double B = 1. / (1.0 + exp(a));
152                    double C = 1. / (1.0 + exp(0-a));
153                    gain = (A - B) / (C - B);
154                }
155         break;
156     case NONE:
157         gain = 1.0;
158         break;
159     }
160
161     return gain;
162 }
163
164 #define FADE_PLANAR(name, type)                                             \
165 static void fade_samples_## name ##p(uint8_t **dst, uint8_t * const *src,   \
166                                      int nb_samples, int channels, int dir, \
167                                      int64_t start, int64_t range, int curve) \
168 {                                                                           \
169     int i, c;                                                               \
170                                                                             \
171     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                      \
172         double gain = fade_gain(curve, start + i * dir, range);             \
173         for (c = 0; c < channels; c++) {                                    \
174             type *d = (type *)dst[c];                                       \
175             const type *s = (type *)src[c];                                 \
176                                                                             \
177             d[i] = s[i] * gain;                                             \
178         }                                                                   \
179     }                                                                       \
180 }
181
182 #define FADE(name, type)                                                    \
183 static void fade_samples_## name (uint8_t **dst, uint8_t * const *src,      \
184                                   int nb_samples, int channels, int dir,    \
185                                   int64_t start, int64_t range, int curve)  \
186 {                                                                           \
187     type *d = (type *)dst[0];                                               \
188     const type *s = (type *)src[0];                                         \
189     int i, c, k = 0;                                                        \
190                                                                             \
191     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                      \
192         double gain = fade_gain(curve, start + i * dir, range);             \
193         for (c = 0; c < channels; c++, k++)                                 \
194             d[k] = s[k] * gain;                                             \
195     }                                                                       \
196 }
197
198 FADE_PLANAR(dbl, double)
199 FADE_PLANAR(flt, float)
200 FADE_PLANAR(s16, int16_t)
201 FADE_PLANAR(s32, int32_t)
202
203 FADE(dbl, double)
204 FADE(flt, float)
205 FADE(s16, int16_t)
206 FADE(s32, int32_t)
207
208 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
209 {
210     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
211     AudioFadeContext *s  = ctx->priv;
212
213     switch (outlink->format) {
214     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:  s->fade_samples = fade_samples_dbl;  break;
215     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->fade_samples = fade_samples_dblp; break;
216     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:  s->fade_samples = fade_samples_flt;  break;
217     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->fade_samples = fade_samples_fltp; break;
218     case AV_SAMPLE_FMT_S16:  s->fade_samples = fade_samples_s16;  break;
219     case AV_SAMPLE_FMT_S16P: s->fade_samples = fade_samples_s16p; break;
220     case AV_SAMPLE_FMT_S32:  s->fade_samples = fade_samples_s32;  break;
221     case AV_SAMPLE_FMT_S32P: s->fade_samples = fade_samples_s32p; break;
222     }
223
224     if (s->duration)
225         s->nb_samples = av_rescale(s->duration, outlink->sample_rate, AV_TIME_BASE);
226     if (s->start_time)
227         s->start_sample = av_rescale(s->start_time, outlink->sample_rate, AV_TIME_BASE);
228
229     return 0;
230 }
231
232 #if CONFIG_AFADE_FILTER
233
234 static const AVOption afade_options[] = {
235     { "type",         "set the fade direction",                      OFFSET(type),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0    }, 0, 1, FLAGS, "type" },
236     { "t",            "set the fade direction",                      OFFSET(type),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0    }, 0, 1, FLAGS, "type" },
237     { "in",           "fade-in",                                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = 0    }, 0, 0, FLAGS, "type" },
238     { "out",          "fade-out",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = 1    }, 0, 0, FLAGS, "type" },
239     { "start_sample", "set number of first sample to start fading",  OFFSET(start_sample), AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64 = 0    }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
240     { "ss",           "set number of first sample to start fading",  OFFSET(start_sample), AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64 = 0    }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
241     { "nb_samples",   "set number of samples for fade duration",     OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64 = 44100}, 1, INT64_MAX, FLAGS },
242     { "ns",           "set number of samples for fade duration",     OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64 = 44100}, 1, INT64_MAX, FLAGS },
243     { "start_time",   "set time to start fading",                    OFFSET(start_time),   AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
244     { "st",           "set time to start fading",                    OFFSET(start_time),   AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
245     { "duration",     "set fade duration",                           OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
246     { "d",            "set fade duration",                           OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
247     { "curve",        "set fade curve type",                         OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
248     { "c",            "set fade curve type",                         OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
249     { "tri",          "linear slope",                                0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = TRI  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
250     { "qsin",         "quarter of sine wave",                        0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
251     { "esin",         "exponential sine wave",                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = ESIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
252     { "hsin",         "half of sine wave",                           0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = HSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
253     { "log",          "logarithmic",                                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOG  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
254     { "ipar",         "inverted parabola",                           0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IPAR }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
255     { "qua",          "quadratic",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QUA  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
256     { "cub",          "cubic",                                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CUB  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
257     { "squ",          "square root",                                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = SQU  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
258     { "cbr",          "cubic root",                                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CBR  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
259     { "par",          "parabola",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = PAR  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
260     { "exp",          "exponential",                                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = EXP  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
261     { "iqsin",        "inverted quarter of sine wave",               0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IQSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve" },
262     { "ihsin",        "inverted half of sine wave",                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IHSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve" },
263     { "dese",         "double-exponential seat",                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESE }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
264     { "desi",         "double-exponential sigmoid",                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESI }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
265     { "losi",         "logistic sigmoid",                            0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOSI }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
266     { "nofade",       "no fade; keep audio as-is",                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = NONE }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
267     { NULL }
268 };
269
270 AVFILTER_DEFINE_CLASS(afade);
271
272 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
273 {
274     AudioFadeContext *s = ctx->priv;
275
276     if (INT64_MAX - s->nb_samples < s->start_sample)
277         return AVERROR(EINVAL);
278
279     return 0;
280 }
281
282 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
283 {
284     AudioFadeContext *s     = inlink->dst->priv;
285     AVFilterLink *outlink   = inlink->dst->outputs[0];
286     int nb_samples          = buf->nb_samples;
287     AVFrame *out_buf;
288     int64_t cur_sample = av_rescale_q(buf->pts, inlink->time_base, (AVRational){1, inlink->sample_rate});
289
290     if ((!s->type && (s->start_sample + s->nb_samples < cur_sample)) ||
291         ( s->type && (cur_sample + nb_samples < s->start_sample)))
292         return ff_filter_frame(outlink, buf);
293
294     if (av_frame_is_writable(buf)) {
295         out_buf = buf;
296     } else {
297         out_buf = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
298         if (!out_buf)
299             return AVERROR(ENOMEM);
300         av_frame_copy_props(out_buf, buf);
301     }
302
303     if ((!s->type && (cur_sample + nb_samples < s->start_sample)) ||
304         ( s->type && (s->start_sample + s->nb_samples < cur_sample))) {
305         av_samples_set_silence(out_buf->extended_data, 0, nb_samples,
306                                out_buf->channels, out_buf->format);
307     } else {
308         int64_t start;
309
310         if (!s->type)
311             start = cur_sample - s->start_sample;
312         else
313             start = s->start_sample + s->nb_samples - cur_sample;
314
315         s->fade_samples(out_buf->extended_data, buf->extended_data,
316                         nb_samples, buf->channels,
317                         s->type ? -1 : 1, start,
318                         s->nb_samples, s->curve);
319     }
320
321     if (buf != out_buf)
322         av_frame_free(&buf);
323
324     return ff_filter_frame(outlink, out_buf);
325 }
326
327 static const AVFilterPad avfilter_af_afade_inputs[] = {
328     {
329         .name         = "default",
330         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
331         .filter_frame = filter_frame,
332     },
333     { NULL }
334 };
335
336 static const AVFilterPad avfilter_af_afade_outputs[] = {
337     {
338         .name         = "default",
339         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
340         .config_props = config_output,
341     },
342     { NULL }
343 };
344
345 AVFilter ff_af_afade = {
346     .name          = "afade",
347     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fade in/out input audio."),
348     .query_formats = query_formats,
349     .priv_size     = sizeof(AudioFadeContext),
350     .init          = init,
351     .inputs        = avfilter_af_afade_inputs,
352     .outputs       = avfilter_af_afade_outputs,
353     .priv_class    = &afade_class,
354     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
355 };
356
357 #endif /* CONFIG_AFADE_FILTER */
358
359 #if CONFIG_ACROSSFADE_FILTER
360
361 static const AVOption acrossfade_options[] = {
362     { "nb_samples",   "set number of samples for cross fade duration", OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 44100}, 1, INT32_MAX/10, FLAGS },
363     { "ns",           "set number of samples for cross fade duration", OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 44100}, 1, INT32_MAX/10, FLAGS },
364     { "duration",     "set cross fade duration",                       OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, 60000000, FLAGS },
365     { "d",            "set cross fade duration",                       OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, 60000000, FLAGS },
366     { "overlap",      "overlap 1st stream end with 2nd stream start",  OFFSET(overlap),      AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1    }, 0,  1, FLAGS },
367     { "o",            "overlap 1st stream end with 2nd stream start",  OFFSET(overlap),      AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1    }, 0,  1, FLAGS },
368     { "curve1",       "set fade curve type for 1st stream",            OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
369     { "c1",           "set fade curve type for 1st stream",            OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
370     {     "tri",      "linear slope",                                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = TRI  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
371     {     "qsin",     "quarter of sine wave",                          0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
372     {     "esin",     "exponential sine wave",                         0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = ESIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
373     {     "hsin",     "half of sine wave",                             0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = HSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
374     {     "log",      "logarithmic",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOG  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
375     {     "ipar",     "inverted parabola",                             0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IPAR }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
376     {     "qua",      "quadratic",                                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QUA  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
377     {     "cub",      "cubic",                                         0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CUB  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
378     {     "squ",      "square root",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = SQU  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
379     {     "cbr",      "cubic root",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CBR  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
380     {     "par",      "parabola",                                      0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = PAR  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
381     {     "exp",      "exponential",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = EXP  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
382     {     "iqsin",    "inverted quarter of sine wave",                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IQSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve" },
383     {     "ihsin",    "inverted half of sine wave",                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IHSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve" },
384     {     "dese",     "double-exponential seat",                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESE }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
385     {     "desi",     "double-exponential sigmoid",                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESI }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
386     {     "losi",     "logistic sigmoid",                              0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOSI }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
387     {     "nofade",   "no fade; keep audio as-is",                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = NONE }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
388     { "curve2",       "set fade curve type for 2nd stream",            OFFSET(curve2),       AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
389     { "c2",           "set fade curve type for 2nd stream",            OFFSET(curve2),       AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
390     { NULL }
391 };
392
393 AVFILTER_DEFINE_CLASS(acrossfade);
394
395 #define CROSSFADE_PLANAR(name, type)                                           \
396 static void crossfade_samples_## name ##p(uint8_t **dst, uint8_t * const *cf0, \
397                                           uint8_t * const *cf1,                \
398                                           int nb_samples, int channels,        \
399                                           int curve0, int curve1)              \
400 {                                                                              \
401     int i, c;                                                                  \
402                                                                                \
403     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                         \
404         double gain0 = fade_gain(curve0, nb_samples - 1 - i, nb_samples);      \
405         double gain1 = fade_gain(curve1, i, nb_samples);                       \
406         for (c = 0; c < channels; c++) {                                       \
407             type *d = (type *)dst[c];                                          \
408             const type *s0 = (type *)cf0[c];                                   \
409             const type *s1 = (type *)cf1[c];                                   \
410                                                                                \
411             d[i] = s0[i] * gain0 + s1[i] * gain1;                              \
412         }                                                                      \
413     }                                                                          \
414 }
415
416 #define CROSSFADE(name, type)                                               \
417 static void crossfade_samples_## name (uint8_t **dst, uint8_t * const *cf0, \
418                                        uint8_t * const *cf1,                \
419                                        int nb_samples, int channels,        \
420                                        int curve0, int curve1)              \
421 {                                                                           \
422     type *d = (type *)dst[0];                                               \
423     const type *s0 = (type *)cf0[0];                                        \
424     const type *s1 = (type *)cf1[0];                                        \
425     int i, c, k = 0;                                                        \
426                                                                             \
427     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                      \
428         double gain0 = fade_gain(curve0, nb_samples - 1 - i, nb_samples);   \
429         double gain1 = fade_gain(curve1, i, nb_samples);                    \
430         for (c = 0; c < channels; c++, k++)                                 \
431             d[k] = s0[k] * gain0 + s1[k] * gain1;                           \
432     }                                                                       \
433 }
434
435 CROSSFADE_PLANAR(dbl, double)
436 CROSSFADE_PLANAR(flt, float)
437 CROSSFADE_PLANAR(s16, int16_t)
438 CROSSFADE_PLANAR(s32, int32_t)
439
440 CROSSFADE(dbl, double)
441 CROSSFADE(flt, float)
442 CROSSFADE(s16, int16_t)
443 CROSSFADE(s32, int32_t)
444
445 static int activate(AVFilterContext *ctx)
446 {
447     AudioFadeContext *s   = ctx->priv;
448     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
449     AVFrame *in = NULL, *out, *cf[2] = { NULL };
450     int ret = 0, nb_samples, status;
451     int64_t pts;
452
453     FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK_ALL(outlink, ctx);
454
455     if (s->crossfade_is_over) {
456         ret = ff_inlink_consume_frame(ctx->inputs[1], &in);
457         if (ret < 0) {
458             return ret;
459         } else if (ff_inlink_acknowledge_status(ctx->inputs[1], &status, &pts)) {
460             ff_outlink_set_status(ctx->outputs[0], status, pts);
461             return 0;
462         } else {
463             if (ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[0]) && !in) {
464                 ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[1]);
465                 return 0;
466             }
467         }
468         in->pts = s->pts;
469         s->pts += av_rescale_q(in->nb_samples,
470             (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
471         return ff_filter_frame(outlink, in);
472     }
473
474     if (ff_inlink_queued_samples(ctx->inputs[0]) > s->nb_samples) {
475         nb_samples = ff_inlink_queued_samples(ctx->inputs[0]) - s->nb_samples;
476         if (nb_samples > 0) {
477             ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[0], nb_samples, nb_samples, &in);
478             if (ret < 0) {
479                 return ret;
480             }
481         }
482         in->pts = s->pts;
483         s->pts += av_rescale_q(in->nb_samples,
484             (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
485         return ff_filter_frame(outlink, in);
486     } else if (ff_inlink_queued_samples(ctx->inputs[1]) >= s->nb_samples) {
487         if (s->overlap) {
488             out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
489             if (!out)
490                 return AVERROR(ENOMEM);
491
492             ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[0], s->nb_samples, s->nb_samples, &cf[0]);
493             if (ret < 0) {
494                 av_frame_free(&out);
495                 return ret;
496             }
497
498             ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[1], s->nb_samples, s->nb_samples, &cf[1]);
499             if (ret < 0) {
500                 av_frame_free(&out);
501                 return ret;
502             }
503
504             s->crossfade_samples(out->extended_data, cf[0]->extended_data,
505                                  cf[1]->extended_data,
506                                  s->nb_samples, out->channels,
507                                  s->curve, s->curve2);
508             out->pts = s->pts;
509             s->pts += av_rescale_q(s->nb_samples,
510                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
511             s->crossfade_is_over = 1;
512             av_frame_free(&cf[0]);
513             av_frame_free(&cf[1]);
514             return ff_filter_frame(outlink, out);
515         } else {
516             out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
517             if (!out)
518                 return AVERROR(ENOMEM);
519
520             ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[0], s->nb_samples, s->nb_samples, &cf[0]);
521             if (ret < 0) {
522                 av_frame_free(&out);
523                 return ret;
524             }
525
526             s->fade_samples(out->extended_data, cf[0]->extended_data, s->nb_samples,
527                             outlink->channels, -1, s->nb_samples - 1, s->nb_samples, s->curve);
528             out->pts = s->pts;
529             s->pts += av_rescale_q(s->nb_samples,
530                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
531             av_frame_free(&cf[0]);
532             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
533             if (ret < 0)
534                 return ret;
535
536             out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
537             if (!out)
538                 return AVERROR(ENOMEM);
539
540             ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[1], s->nb_samples, s->nb_samples, &cf[1]);
541             if (ret < 0) {
542                 av_frame_free(&out);
543                 return ret;
544             }
545
546             s->fade_samples(out->extended_data, cf[1]->extended_data, s->nb_samples,
547                             outlink->channels, 1, 0, s->nb_samples, s->curve2);
548             out->pts = s->pts;
549             s->pts += av_rescale_q(s->nb_samples,
550                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
551             s->crossfade_is_over = 1;
552             av_frame_free(&cf[1]);
553             return ff_filter_frame(outlink, out);
554         }
555     } else if (ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[0])) {
556         if (!s->cf0_eof && ff_outlink_get_status(ctx->inputs[0])) {
557             s->cf0_eof = 1;
558         }
559         if (ff_outlink_get_status(ctx->inputs[1])) {
560             ff_outlink_set_status(ctx->outputs[0], AVERROR_EOF, AV_NOPTS_VALUE);
561             return 0;
562         }
563         if (!s->cf0_eof)
564             ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[0]);
565         else
566             ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[1]);
567         return 0;
568     }
569
570     return ret;
571 }
572
573 static int acrossfade_config_output(AVFilterLink *outlink)
574 {
575     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
576     AudioFadeContext *s  = ctx->priv;
577
578     if (ctx->inputs[0]->sample_rate != ctx->inputs[1]->sample_rate) {
579         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
580                "Inputs must have the same sample rate "
581                "%d for in0 vs %d for in1\n",
582                ctx->inputs[0]->sample_rate, ctx->inputs[1]->sample_rate);
583         return AVERROR(EINVAL);
584     }
585
586     outlink->sample_rate = ctx->inputs[0]->sample_rate;
587     outlink->time_base   = ctx->inputs[0]->time_base;
588     outlink->channel_layout = ctx->inputs[0]->channel_layout;
589     outlink->channels = ctx->inputs[0]->channels;
590
591     switch (outlink->format) {
592     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_dbl;  break;
593     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->crossfade_samples = crossfade_samples_dblp; break;
594     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_flt;  break;
595     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->crossfade_samples = crossfade_samples_fltp; break;
596     case AV_SAMPLE_FMT_S16:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_s16;  break;
597     case AV_SAMPLE_FMT_S16P: s->crossfade_samples = crossfade_samples_s16p; break;
598     case AV_SAMPLE_FMT_S32:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_s32;  break;
599     case AV_SAMPLE_FMT_S32P: s->crossfade_samples = crossfade_samples_s32p; break;
600     }
601
602     config_output(outlink);
603
604     return 0;
605 }
606
607 static const AVFilterPad avfilter_af_acrossfade_inputs[] = {
608     {
609         .name         = "crossfade0",
610         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
611     },
612     {
613         .name         = "crossfade1",
614         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
615     },
616     { NULL }
617 };
618
619 static const AVFilterPad avfilter_af_acrossfade_outputs[] = {
620     {
621         .name          = "default",
622         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
623         .config_props  = acrossfade_config_output,
624     },
625     { NULL }
626 };
627
628 AVFilter ff_af_acrossfade = {
629     .name          = "acrossfade",
630     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cross fade two input audio streams."),
631     .query_formats = query_formats,
632     .priv_size     = sizeof(AudioFadeContext),
633     .activate      = activate,
634     .priv_class    = &acrossfade_class,
635     .inputs        = avfilter_af_acrossfade_inputs,
636     .outputs       = avfilter_af_acrossfade_outputs,
637 };
638
639 #endif /* CONFIG_ACROSSFADE_FILTER */