avfilter/vf_vidstabdetect: use the name 's' for the pointer to the private context
[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/audio_fifo.h"
27 #include "libavutil/opt.h"
28 #include "audio.h"
29 #include "avfilter.h"
30 #include "internal.h"
31
32 typedef struct {
33     const AVClass *class;
34     int type;
35     int curve, curve2;
36     int 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     AVAudioFifo *fifo[2];
44     int64_t pts;
45
46     void (*fade_samples)(uint8_t **dst, uint8_t * const *src,
47                          int nb_samples, int channels, int direction,
48                          int64_t start, int range, int curve);
49     void (*crossfade_samples)(uint8_t **dst, uint8_t * const *cf0,
50                               uint8_t * const *cf1,
51                               int nb_samples, int channels,
52                               int curve0, int curve1);
53 } AudioFadeContext;
54
55 enum CurveType { TRI, QSIN, ESIN, HSIN, LOG, IPAR, QUA, CUB, SQU, CBR, PAR, EXP, IQSIN, IHSIN, DESE, DESI, NB_CURVES };
56
57 #define OFFSET(x) offsetof(AudioFadeContext, x)
58 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
59
60 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
61 {
62     AVFilterFormats *formats;
63     AVFilterChannelLayouts *layouts;
64     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
65         AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S16P,
66         AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S32P,
67         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
68         AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
69         AV_SAMPLE_FMT_NONE
70     };
71     int ret;
72
73     layouts = ff_all_channel_counts();
74     if (!layouts)
75         return AVERROR(ENOMEM);
76     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
77     if (ret < 0)
78         return ret;
79
80     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
81     if (!formats)
82         return AVERROR(ENOMEM);
83     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
84     if (ret < 0)
85         return ret;
86
87     formats = ff_all_samplerates();
88     if (!formats)
89         return AVERROR(ENOMEM);
90     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
91 }
92
93 static double fade_gain(int curve, int64_t index, int range)
94 {
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         gain = 0.636943 * asin(gain);
105         break;
106     case ESIN:
107         gain = 1.0 - cos(M_PI / 4.0 * (pow(2.0*gain - 1, 3) + 1));
108         break;
109     case HSIN:
110         gain = (1.0 - cos(gain * M_PI)) / 2.0;
111         break;
112     case IHSIN:
113         gain = 0.318471 * acos(1 - 2 * gain);
114         break;
115     case EXP:
116         gain = pow(0.1, (1 - gain) * 5.0);
117         break;
118     case LOG:
119         gain = av_clipd(0.0868589 * log(100000 * gain), 0, 1.0);
120         break;
121     case PAR:
122         gain = 1 - sqrt(1 - gain);
123         break;
124     case IPAR:
125         gain = (1 - (1 - gain) * (1 - gain));
126         break;
127     case QUA:
128         gain *= gain;
129         break;
130     case CUB:
131         gain = gain * gain * gain;
132         break;
133     case SQU:
134         gain = sqrt(gain);
135         break;
136     case CBR:
137         gain = cbrt(gain);
138         break;
139     case DESE:
140         gain = gain <= 0.5 ? pow(2 * gain, 1/3.) / 2: 1 - pow(2 * (1 - gain), 1/3.) / 2;
141         break;
142     case DESI:
143         gain = gain <= 0.5 ? pow(2 * gain, 3) / 2: 1 - pow(2 * (1 - gain), 3) / 2;
144         break;
145     }
146
147     return gain;
148 }
149
150 #define FADE_PLANAR(name, type)                                             \
151 static void fade_samples_## name ##p(uint8_t **dst, uint8_t * const *src,   \
152                                      int nb_samples, int channels, int dir, \
153                                      int64_t start, int range, int curve)   \
154 {                                                                           \
155     int i, c;                                                               \
156                                                                             \
157     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                      \
158         double gain = fade_gain(curve, start + i * dir, range);             \
159         for (c = 0; c < channels; c++) {                                    \
160             type *d = (type *)dst[c];                                       \
161             const type *s = (type *)src[c];                                 \
162                                                                             \
163             d[i] = s[i] * gain;                                             \
164         }                                                                   \
165     }                                                                       \
166 }
167
168 #define FADE(name, type)                                                    \
169 static void fade_samples_## name (uint8_t **dst, uint8_t * const *src,      \
170                                   int nb_samples, int channels, int dir,    \
171                                   int64_t start, int range, int curve)      \
172 {                                                                           \
173     type *d = (type *)dst[0];                                               \
174     const type *s = (type *)src[0];                                         \
175     int i, c, k = 0;                                                        \
176                                                                             \
177     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                      \
178         double gain = fade_gain(curve, start + i * dir, range);             \
179         for (c = 0; c < channels; c++, k++)                                 \
180             d[k] = s[k] * gain;                                             \
181     }                                                                       \
182 }
183
184 FADE_PLANAR(dbl, double)
185 FADE_PLANAR(flt, float)
186 FADE_PLANAR(s16, int16_t)
187 FADE_PLANAR(s32, int32_t)
188
189 FADE(dbl, double)
190 FADE(flt, float)
191 FADE(s16, int16_t)
192 FADE(s32, int32_t)
193
194 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
195 {
196     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
197     AudioFadeContext *s  = ctx->priv;
198
199     switch (outlink->format) {
200     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:  s->fade_samples = fade_samples_dbl;  break;
201     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->fade_samples = fade_samples_dblp; break;
202     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:  s->fade_samples = fade_samples_flt;  break;
203     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->fade_samples = fade_samples_fltp; break;
204     case AV_SAMPLE_FMT_S16:  s->fade_samples = fade_samples_s16;  break;
205     case AV_SAMPLE_FMT_S16P: s->fade_samples = fade_samples_s16p; break;
206     case AV_SAMPLE_FMT_S32:  s->fade_samples = fade_samples_s32;  break;
207     case AV_SAMPLE_FMT_S32P: s->fade_samples = fade_samples_s32p; break;
208     }
209
210     if (s->duration)
211         s->nb_samples = av_rescale(s->duration, outlink->sample_rate, AV_TIME_BASE);
212     if (s->start_time)
213         s->start_sample = av_rescale(s->start_time, outlink->sample_rate, AV_TIME_BASE);
214
215     return 0;
216 }
217
218 #if CONFIG_AFADE_FILTER
219
220 static const AVOption afade_options[] = {
221     { "type",         "set the fade direction",                      OFFSET(type),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0    }, 0, 1, FLAGS, "type" },
222     { "t",            "set the fade direction",                      OFFSET(type),         AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 0    }, 0, 1, FLAGS, "type" },
223     { "in",           "fade-in",                                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = 0    }, 0, 0, FLAGS, "type" },
224     { "out",          "fade-out",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = 1    }, 0, 0, FLAGS, "type" },
225     { "start_sample", "set number of first sample to start fading",  OFFSET(start_sample), AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64 = 0    }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
226     { "ss",           "set number of first sample to start fading",  OFFSET(start_sample), AV_OPT_TYPE_INT64,  {.i64 = 0    }, 0, INT64_MAX, FLAGS },
227     { "nb_samples",   "set number of samples for fade duration",     OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 44100}, 1, INT32_MAX, FLAGS },
228     { "ns",           "set number of samples for fade duration",     OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 44100}, 1, INT32_MAX, FLAGS },
229     { "start_time",   "set time to start fading",                    OFFSET(start_time),   AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
230     { "st",           "set time to start fading",                    OFFSET(start_time),   AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
231     { "duration",     "set fade duration",                           OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
232     { "d",            "set fade duration",                           OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, INT32_MAX, FLAGS },
233     { "curve",        "set fade curve type",                         OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
234     { "c",            "set fade curve type",                         OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve" },
235     { "tri",          "linear slope",                                0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = TRI  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
236     { "qsin",         "quarter of sine wave",                        0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
237     { "esin",         "exponential sine wave",                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = ESIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
238     { "hsin",         "half of sine wave",                           0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = HSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
239     { "log",          "logarithmic",                                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOG  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
240     { "ipar",         "inverted parabola",                           0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IPAR }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
241     { "qua",          "quadratic",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QUA  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
242     { "cub",          "cubic",                                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CUB  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
243     { "squ",          "square root",                                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = SQU  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
244     { "cbr",          "cubic root",                                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CBR  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
245     { "par",          "parabola",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = PAR  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
246     { "exp",          "exponential",                                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = EXP  }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
247     { "iqsin",        "inverted quarter of sine wave",               0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IQSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve" },
248     { "ihsin",        "inverted half of sine wave",                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IHSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve" },
249     { "dese",         "double-exponential seat",                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESE }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
250     { "desi",         "double-exponential sigmoid",                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESI }, 0, 0, FLAGS, "curve" },
251     { NULL }
252 };
253
254 AVFILTER_DEFINE_CLASS(afade);
255
256 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
257 {
258     AudioFadeContext *s = ctx->priv;
259
260     if (INT64_MAX - s->nb_samples < s->start_sample)
261         return AVERROR(EINVAL);
262
263     return 0;
264 }
265
266 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
267 {
268     AudioFadeContext *s     = inlink->dst->priv;
269     AVFilterLink *outlink   = inlink->dst->outputs[0];
270     int nb_samples          = buf->nb_samples;
271     AVFrame *out_buf;
272     int64_t cur_sample = av_rescale_q(buf->pts, inlink->time_base, (AVRational){1, inlink->sample_rate});
273
274     if ((!s->type && (s->start_sample + s->nb_samples < cur_sample)) ||
275         ( s->type && (cur_sample + s->nb_samples < s->start_sample)))
276         return ff_filter_frame(outlink, buf);
277
278     if (av_frame_is_writable(buf)) {
279         out_buf = buf;
280     } else {
281         out_buf = ff_get_audio_buffer(inlink, nb_samples);
282         if (!out_buf)
283             return AVERROR(ENOMEM);
284         av_frame_copy_props(out_buf, buf);
285     }
286
287     if ((!s->type && (cur_sample + nb_samples < s->start_sample)) ||
288         ( s->type && (s->start_sample + s->nb_samples < cur_sample))) {
289         av_samples_set_silence(out_buf->extended_data, 0, nb_samples,
290                                av_frame_get_channels(out_buf), out_buf->format);
291     } else {
292         int64_t start;
293
294         if (!s->type)
295             start = cur_sample - s->start_sample;
296         else
297             start = s->start_sample + s->nb_samples - cur_sample;
298
299         s->fade_samples(out_buf->extended_data, buf->extended_data,
300                         nb_samples, av_frame_get_channels(buf),
301                         s->type ? -1 : 1, start,
302                         s->nb_samples, s->curve);
303     }
304
305     if (buf != out_buf)
306         av_frame_free(&buf);
307
308     return ff_filter_frame(outlink, out_buf);
309 }
310
311 static const AVFilterPad avfilter_af_afade_inputs[] = {
312     {
313         .name         = "default",
314         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
315         .filter_frame = filter_frame,
316     },
317     { NULL }
318 };
319
320 static const AVFilterPad avfilter_af_afade_outputs[] = {
321     {
322         .name         = "default",
323         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
324         .config_props = config_output,
325     },
326     { NULL }
327 };
328
329 AVFilter ff_af_afade = {
330     .name          = "afade",
331     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fade in/out input audio."),
332     .query_formats = query_formats,
333     .priv_size     = sizeof(AudioFadeContext),
334     .init          = init,
335     .inputs        = avfilter_af_afade_inputs,
336     .outputs       = avfilter_af_afade_outputs,
337     .priv_class    = &afade_class,
338     .flags         = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC,
339 };
340
341 #endif /* CONFIG_AFADE_FILTER */
342
343 #if CONFIG_ACROSSFADE_FILTER
344
345 static const AVOption acrossfade_options[] = {
346     { "nb_samples",   "set number of samples for cross fade duration", OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 44100}, 1, INT32_MAX/10, FLAGS },
347     { "ns",           "set number of samples for cross fade duration", OFFSET(nb_samples),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 44100}, 1, INT32_MAX/10, FLAGS },
348     { "duration",     "set cross fade duration",                       OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, 60, FLAGS },
349     { "d",            "set cross fade duration",                       OFFSET(duration),     AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = 0. }, 0, 60, FLAGS },
350     { "overlap",      "overlap 1st stream end with 2nd stream start",  OFFSET(overlap),      AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1    }, 0,  1, FLAGS },
351     { "o",            "overlap 1st stream end with 2nd stream start",  OFFSET(overlap),      AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1    }, 0,  1, FLAGS },
352     { "curve1",       "set fade curve type for 1st stream",            OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve1" },
353     { "c1",           "set fade curve type for 1st stream",            OFFSET(curve),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve1" },
354     {     "tri",      "linear slope",                                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = TRI  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
355     {     "qsin",     "quarter of sine wave",                          0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
356     {     "esin",     "exponential sine wave",                         0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = ESIN }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
357     {     "hsin",     "half of sine wave",                             0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = HSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
358     {     "log",      "logarithmic",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOG  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
359     {     "ipar",     "inverted parabola",                             0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IPAR }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
360     {     "qua",      "quadratic",                                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QUA  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
361     {     "cub",      "cubic",                                         0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CUB  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
362     {     "squ",      "square root",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = SQU  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
363     {     "cbr",      "cubic root",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CBR  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
364     {     "par",      "parabola",                                      0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = PAR  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
365     {     "exp",      "exponential",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = EXP  }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
366     {     "iqsin",    "inverted quarter of sine wave",                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IQSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
367     {     "ihsin",    "inverted half of sine wave",                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IHSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
368     {     "dese",     "double-exponential seat",                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESE }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
369     {     "desi",     "double-exponential sigmoid",                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESI }, 0, 0, FLAGS, "curve1" },
370     { "curve2",       "set fade curve type for 2nd stream",            OFFSET(curve2),       AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve2" },
371     { "c2",           "set fade curve type for 2nd stream",            OFFSET(curve2),       AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = TRI  }, 0, NB_CURVES - 1, FLAGS, "curve2" },
372     {     "tri",      "linear slope",                                  0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = TRI  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
373     {     "qsin",     "quarter of sine wave",                          0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
374     {     "esin",     "exponential sine wave",                         0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = ESIN }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
375     {     "hsin",     "half of sine wave",                             0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = HSIN }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
376     {     "log",      "logarithmic",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = LOG  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
377     {     "ipar",     "inverted parabola",                             0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IPAR }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
378     {     "qua",      "quadratic",                                     0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = QUA  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
379     {     "cub",      "cubic",                                         0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CUB  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
380     {     "squ",      "square root",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = SQU  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
381     {     "cbr",      "cubic root",                                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = CBR  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
382     {     "par",      "parabola",                                      0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = PAR  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
383     {     "exp",      "exponential",                                   0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = EXP  }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
384     {     "iqsin",    "inverted quarter of sine wave",                 0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IQSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
385     {     "ihsin",    "inverted half of sine wave",                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = IHSIN}, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
386     {     "dese",     "double-exponential seat",                       0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESE }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
387     {     "desi",     "double-exponential sigmoid",                    0,                    AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64 = DESI }, 0, 0, FLAGS, "curve2" },
388     { NULL }
389 };
390
391 AVFILTER_DEFINE_CLASS(acrossfade);
392
393 #define CROSSFADE_PLANAR(name, type)                                           \
394 static void crossfade_samples_## name ##p(uint8_t **dst, uint8_t * const *cf0, \
395                                           uint8_t * const *cf1,                \
396                                           int nb_samples, int channels,        \
397                                           int curve0, int curve1)              \
398 {                                                                              \
399     int i, c;                                                                  \
400                                                                                \
401     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                         \
402         double gain0 = fade_gain(curve0, nb_samples - 1 - i, nb_samples);      \
403         double gain1 = fade_gain(curve1, i, nb_samples);                       \
404         for (c = 0; c < channels; c++) {                                       \
405             type *d = (type *)dst[c];                                          \
406             const type *s0 = (type *)cf0[c];                                   \
407             const type *s1 = (type *)cf1[c];                                   \
408                                                                                \
409             d[i] = s0[i] * gain0 + s1[i] * gain1;                              \
410         }                                                                      \
411     }                                                                          \
412 }
413
414 #define CROSSFADE(name, type)                                               \
415 static void crossfade_samples_## name (uint8_t **dst, uint8_t * const *cf0, \
416                                        uint8_t * const *cf1,                \
417                                        int nb_samples, int channels,        \
418                                        int curve0, int curve1)              \
419 {                                                                           \
420     type *d = (type *)dst[0];                                               \
421     const type *s0 = (type *)cf0[0];                                        \
422     const type *s1 = (type *)cf1[0];                                        \
423     int i, c, k = 0;                                                        \
424                                                                             \
425     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                      \
426         double gain0 = fade_gain(curve0, nb_samples - 1 - i, nb_samples);   \
427         double gain1 = fade_gain(curve1, i, nb_samples);                    \
428         for (c = 0; c < channels; c++, k++)                                 \
429             d[k] = s0[k] * gain0 + s1[k] * gain1;                           \
430     }                                                                       \
431 }
432
433 CROSSFADE_PLANAR(dbl, double)
434 CROSSFADE_PLANAR(flt, float)
435 CROSSFADE_PLANAR(s16, int16_t)
436 CROSSFADE_PLANAR(s32, int32_t)
437
438 CROSSFADE(dbl, double)
439 CROSSFADE(flt, float)
440 CROSSFADE(s16, int16_t)
441 CROSSFADE(s32, int32_t)
442
443 static int acrossfade_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
444 {
445     AVFilterContext *ctx  = inlink->dst;
446     AudioFadeContext *s   = ctx->priv;
447     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
448     AVFrame *out, *cf[2] = { NULL };
449     int ret = 0, nb_samples;
450
451     if (s->crossfade_is_over) {
452         in->pts = s->pts;
453         s->pts += av_rescale_q(in->nb_samples,
454             (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
455         return ff_filter_frame(outlink, in);
456     } else if (inlink == ctx->inputs[0]) {
457         av_audio_fifo_write(s->fifo[0], (void **)in->extended_data, in->nb_samples);
458
459         nb_samples = av_audio_fifo_size(s->fifo[0]) - s->nb_samples;
460         if (nb_samples > 0) {
461             out = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
462             if (!out) {
463                 ret = AVERROR(ENOMEM);
464                 goto fail;
465             }
466             av_audio_fifo_read(s->fifo[0], (void **)out->extended_data, nb_samples);
467             out->pts = s->pts;
468             s->pts += av_rescale_q(nb_samples,
469                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
470             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
471         }
472     } else if (av_audio_fifo_size(s->fifo[1]) < s->nb_samples) {
473         if (!s->overlap && av_audio_fifo_size(s->fifo[0]) > 0) {
474             nb_samples = av_audio_fifo_size(s->fifo[0]);
475
476             cf[0] = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
477             out = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
478             if (!out || !cf[0]) {
479                 ret = AVERROR(ENOMEM);
480                 goto fail;
481             }
482             av_audio_fifo_read(s->fifo[0], (void **)cf[0]->extended_data, nb_samples);
483
484             s->fade_samples(out->extended_data, cf[0]->extended_data, nb_samples,
485                             outlink->channels, -1, nb_samples - 1, nb_samples, s->curve);
486             out->pts = s->pts;
487             s->pts += av_rescale_q(nb_samples,
488                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
489             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
490             if (ret < 0)
491                 goto fail;
492         }
493
494         av_audio_fifo_write(s->fifo[1], (void **)in->extended_data, in->nb_samples);
495     } else if (av_audio_fifo_size(s->fifo[1]) >= s->nb_samples) {
496         if (s->overlap) {
497             cf[0] = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
498             cf[1] = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
499             out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
500             if (!out || !cf[0] || !cf[1]) {
501                 av_frame_free(&out);
502                 ret = AVERROR(ENOMEM);
503                 goto fail;
504             }
505
506             av_audio_fifo_read(s->fifo[0], (void **)cf[0]->extended_data, s->nb_samples);
507             av_audio_fifo_read(s->fifo[1], (void **)cf[1]->extended_data, s->nb_samples);
508
509             s->crossfade_samples(out->extended_data, cf[0]->extended_data,
510                                  cf[1]->extended_data,
511                                  s->nb_samples, av_frame_get_channels(in),
512                                  s->curve, s->curve2);
513             out->pts = s->pts;
514             s->pts += av_rescale_q(s->nb_samples,
515                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
516             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
517             if (ret < 0)
518                 goto fail;
519         } else {
520             out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
521             cf[1] = ff_get_audio_buffer(outlink, s->nb_samples);
522             if (!out || !cf[1]) {
523                 ret = AVERROR(ENOMEM);
524                 av_frame_free(&out);
525                 goto fail;
526             }
527
528             av_audio_fifo_read(s->fifo[1], (void **)cf[1]->extended_data, s->nb_samples);
529
530             s->fade_samples(out->extended_data, cf[1]->extended_data, s->nb_samples,
531                             outlink->channels, 1, 0, s->nb_samples, s->curve2);
532             out->pts = s->pts;
533             s->pts += av_rescale_q(s->nb_samples,
534                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
535             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
536             if (ret < 0)
537                 goto fail;
538         }
539
540         nb_samples = av_audio_fifo_size(s->fifo[1]);
541         if (nb_samples > 0) {
542             out = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
543             if (!out) {
544                 ret = AVERROR(ENOMEM);
545                 goto fail;
546             }
547
548             av_audio_fifo_read(s->fifo[1], (void **)out->extended_data, nb_samples);
549             out->pts = s->pts;
550             s->pts += av_rescale_q(nb_samples,
551                 (AVRational){ 1, outlink->sample_rate }, outlink->time_base);
552             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
553         }
554         s->crossfade_is_over = 1;
555     }
556
557 fail:
558     av_frame_free(&in);
559     av_frame_free(&cf[0]);
560     av_frame_free(&cf[1]);
561     return ret;
562 }
563
564 static int acrossfade_request_frame(AVFilterLink *outlink)
565 {
566     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
567     AudioFadeContext *s = ctx->priv;
568     int ret = 0;
569
570     if (!s->cf0_eof) {
571         AVFilterLink *cf0 = ctx->inputs[0];
572         ret = ff_request_frame(cf0);
573         if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF)
574             return ret;
575         if (ret == AVERROR_EOF) {
576             s->cf0_eof = 1;
577             ret = 0;
578         }
579     } else {
580         AVFilterLink *cf1 = ctx->inputs[1];
581         int nb_samples = av_audio_fifo_size(s->fifo[1]);
582
583         ret = ff_request_frame(cf1);
584         if (ret == AVERROR_EOF && nb_samples > 0) {
585             AVFrame *out = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
586             if (!out)
587                 return AVERROR(ENOMEM);
588
589             av_audio_fifo_read(s->fifo[1], (void **)out->extended_data, nb_samples);
590             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
591         }
592     }
593
594     return ret;
595 }
596
597 static int acrossfade_config_output(AVFilterLink *outlink)
598 {
599     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
600     AudioFadeContext *s  = ctx->priv;
601
602     if (ctx->inputs[0]->sample_rate != ctx->inputs[1]->sample_rate) {
603         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
604                "Inputs must have the same sample rate "
605                "%d for in0 vs %d for in1\n",
606                ctx->inputs[0]->sample_rate, ctx->inputs[1]->sample_rate);
607         return AVERROR(EINVAL);
608     }
609
610     outlink->sample_rate = ctx->inputs[0]->sample_rate;
611     outlink->time_base   = ctx->inputs[0]->time_base;
612     outlink->channel_layout = ctx->inputs[0]->channel_layout;
613     outlink->channels = ctx->inputs[0]->channels;
614     outlink->flags |= FF_LINK_FLAG_REQUEST_LOOP;
615
616     switch (outlink->format) {
617     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_dbl;  break;
618     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->crossfade_samples = crossfade_samples_dblp; break;
619     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_flt;  break;
620     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->crossfade_samples = crossfade_samples_fltp; break;
621     case AV_SAMPLE_FMT_S16:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_s16;  break;
622     case AV_SAMPLE_FMT_S16P: s->crossfade_samples = crossfade_samples_s16p; break;
623     case AV_SAMPLE_FMT_S32:  s->crossfade_samples = crossfade_samples_s32;  break;
624     case AV_SAMPLE_FMT_S32P: s->crossfade_samples = crossfade_samples_s32p; break;
625     }
626
627     config_output(outlink);
628
629     s->fifo[0] = av_audio_fifo_alloc(outlink->format, outlink->channels, s->nb_samples);
630     s->fifo[1] = av_audio_fifo_alloc(outlink->format, outlink->channels, s->nb_samples);
631     if (!s->fifo[0] || !s->fifo[1])
632         return AVERROR(ENOMEM);
633
634     return 0;
635 }
636
637 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
638 {
639     AudioFadeContext *s = ctx->priv;
640
641     av_audio_fifo_free(s->fifo[0]);
642     av_audio_fifo_free(s->fifo[1]);
643 }
644
645 static const AVFilterPad avfilter_af_acrossfade_inputs[] = {
646     {
647         .name         = "crossfade0",
648         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
649         .filter_frame = acrossfade_filter_frame,
650     },
651     {
652         .name         = "crossfade1",
653         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
654         .filter_frame = acrossfade_filter_frame,
655     },
656     { NULL }
657 };
658
659 static const AVFilterPad avfilter_af_acrossfade_outputs[] = {
660     {
661         .name          = "default",
662         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
663         .request_frame = acrossfade_request_frame,
664         .config_props  = acrossfade_config_output,
665     },
666     { NULL }
667 };
668
669 AVFilter ff_af_acrossfade = {
670     .name          = "acrossfade",
671     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cross fade two input audio streams."),
672     .query_formats = query_formats,
673     .priv_size     = sizeof(AudioFadeContext),
674     .uninit        = uninit,
675     .priv_class    = &acrossfade_class,
676     .inputs        = avfilter_af_acrossfade_inputs,
677     .outputs       = avfilter_af_acrossfade_outputs,
678 };
679
680 #endif /* CONFIG_ACROSSFADE_FILTER */