lavfi/avcodec.c: fix copyright
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_amerge.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Nicolas George <nicolas.george@normalesup.org>
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
14  * GNU 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  * Audio merging filter
24  */
25
26 #include "libswresample/swresample.h" // only for SWR_CH_MAX
27 #include "avfilter.h"
28 #include "audio.h"
29 #include "internal.h"
30
31 #define QUEUE_SIZE 16
32
33 typedef struct {
34     int nb_in_ch[2];       /**< number of channels for each input */
35     int route[SWR_CH_MAX]; /**< channels routing, see copy_samples */
36     int bps;
37     struct amerge_queue {
38         AVFilterBufferRef *buf[QUEUE_SIZE];
39         int nb_buf, nb_samples, pos;
40     } queue[2];
41 } AMergeContext;
42
43 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
44 {
45     AMergeContext *am = ctx->priv;
46     int i, j;
47
48     for (i = 0; i < 2; i++)
49         for (j = 0; j < am->queue[i].nb_buf; j++)
50             avfilter_unref_buffer(am->queue[i].buf[j]);
51 }
52
53 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
54 {
55     AMergeContext *am = ctx->priv;
56     int64_t inlayout[2], outlayout;
57     AVFilterFormats *formats;
58     AVFilterChannelLayouts *layouts;
59     int i;
60
61     for (i = 0; i < 2; i++) {
62         if (!ctx->inputs[i]->in_channel_layouts ||
63             !ctx->inputs[i]->in_channel_layouts->nb_channel_layouts) {
64             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
65                    "No channel layout for input %d\n", i + 1);
66             return AVERROR(EINVAL);
67         }
68         inlayout[i] = ctx->inputs[i]->in_channel_layouts->channel_layouts[0];
69         if (ctx->inputs[i]->in_channel_layouts->nb_channel_layouts > 1) {
70             char buf[256];
71             av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, inlayout[i]);
72             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Using \"%s\" for input %d\n", buf, i + 1);
73         }
74         am->nb_in_ch[i] = av_get_channel_layout_nb_channels(inlayout[i]);
75     }
76     if (am->nb_in_ch[0] + am->nb_in_ch[1] > SWR_CH_MAX) {
77         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too many channels (max %d)\n", SWR_CH_MAX);
78         return AVERROR(EINVAL);
79     }
80     if (inlayout[0] & inlayout[1]) {
81         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
82                "Inputs overlap: output layout will be meaningless\n");
83         for (i = 0; i < am->nb_in_ch[0] + am->nb_in_ch[1]; i++)
84             am->route[i] = i;
85         outlayout = av_get_default_channel_layout(am->nb_in_ch[0] +
86                                                   am->nb_in_ch[1]);
87         if (!outlayout)
88             outlayout = ((int64_t)1 << (am->nb_in_ch[0] + am->nb_in_ch[1])) - 1;
89     } else {
90         int *route[2] = { am->route, am->route + am->nb_in_ch[0] };
91         int c, out_ch_number = 0;
92
93         outlayout = inlayout[0] | inlayout[1];
94         for (c = 0; c < 64; c++)
95             for (i = 0; i < 2; i++)
96                 if ((inlayout[i] >> c) & 1)
97                     *(route[i]++) = out_ch_number++;
98     }
99     formats = avfilter_make_format_list(ff_packed_sample_fmts);
100     avfilter_set_common_sample_formats(ctx, formats);
101     for (i = 0; i < 2; i++) {
102         layouts = NULL;
103         ff_add_channel_layout(&layouts, inlayout[i]);
104         ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->inputs[i]->out_channel_layouts);
105     }
106     layouts = NULL;
107     ff_add_channel_layout(&layouts, outlayout);
108     ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->outputs[0]->in_channel_layouts);
109     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_all_samplerates());
110     return 0;
111 }
112
113 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
114 {
115     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
116     AMergeContext *am = ctx->priv;
117     int64_t layout;
118     char name[3][256];
119     int i;
120
121     if (ctx->inputs[0]->sample_rate != ctx->inputs[1]->sample_rate) {
122         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
123                "Inputs must have the same sample rate "
124                "(%"PRIi64" vs %"PRIi64")\n",
125                ctx->inputs[0]->sample_rate, ctx->inputs[1]->sample_rate);
126         return AVERROR(EINVAL);
127     }
128     am->bps = av_get_bytes_per_sample(ctx->outputs[0]->format);
129     outlink->sample_rate = ctx->inputs[0]->sample_rate;
130     outlink->time_base   = ctx->inputs[0]->time_base;
131     for (i = 0; i < 3; i++) {
132         layout = (i < 2 ? ctx->inputs[i] : ctx->outputs[0])->channel_layout;
133         av_get_channel_layout_string(name[i], sizeof(name[i]), -1, layout);
134     }
135     av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
136            "in1:%s + in2:%s -> out:%s\n", name[0], name[1], name[2]);
137     return 0;
138 }
139
140 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
141 {
142     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
143     AMergeContext *am = ctx->priv;
144     int i, ret;
145
146     for (i = 0; i < 2; i++)
147         if (!am->queue[i].nb_samples)
148             if ((ret = avfilter_request_frame(ctx->inputs[i])) < 0)
149                 return ret;
150     return 0;
151 }
152
153 /**
154  * Copy samples from two input streams to one output stream.
155  * @param nb_in_ch  number of channels in each input stream
156  * @param route     routing values;
157  *                  input channel i goes to output channel route[i];
158  *                  i <  nb_in_ch[0] are the channels from the first output;
159  *                  i >= nb_in_ch[0] are the channels from the second output
160  * @param ins       pointer to the samples of each inputs, in packed format;
161  *                  will be left at the end of the copied samples
162  * @param outs      pointer to the samples of the output, in packet format;
163  *                  must point to a buffer big enough;
164  *                  will be left at the end of the copied samples
165  * @param ns        number of samples to copy
166  * @param bps       bytes per sample
167  */
168 static inline void copy_samples(int nb_in_ch[2], int *route, uint8_t *ins[2],
169                                 uint8_t **outs, int ns, int bps)
170 {
171     int *route_cur;
172     int i, c;
173
174     while (ns--) {
175         route_cur = route;
176         for (i = 0; i < 2; i++) {
177             for (c = 0; c < nb_in_ch[i]; c++) {
178                 memcpy((*outs) + bps * *(route_cur++), ins[i], bps);
179                 ins[i] += bps;
180             }
181         }
182         *outs += (nb_in_ch[0] + nb_in_ch[1]) * bps;
183     }
184 }
185
186 static void filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *insamples)
187 {
188     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
189     AMergeContext *am = ctx->priv;
190     AVFilterLink *const outlink = ctx->outputs[0];
191     int input_number = inlink == ctx->inputs[1];
192     struct amerge_queue *inq = &am->queue[input_number];
193     int nb_samples, ns, i;
194     AVFilterBufferRef *outbuf, **inbuf[2];
195     uint8_t *ins[2], *outs;
196
197     if (inq->nb_buf == QUEUE_SIZE) {
198         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Packet queue overflow; dropped\n");
199         avfilter_unref_buffer(insamples);
200         return;
201     }
202     inq->buf[inq->nb_buf++] = avfilter_ref_buffer(insamples, AV_PERM_READ |
203                                                              AV_PERM_PRESERVE);
204     inq->nb_samples += insamples->audio->nb_samples;
205     avfilter_unref_buffer(insamples);
206     if (!am->queue[!input_number].nb_samples)
207         return;
208
209     nb_samples = FFMIN(am->queue[0].nb_samples,
210                        am->queue[1].nb_samples);
211     outbuf = ff_get_audio_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE,
212                                        nb_samples);
213     outs = outbuf->data[0];
214     for (i = 0; i < 2; i++) {
215         inbuf[i] = am->queue[i].buf;
216         ins[i] = (*inbuf[i])->data[0] +
217                  am->queue[i].pos * am->nb_in_ch[i] * am->bps;
218     }
219     outbuf->pts = (*inbuf[0])->pts == AV_NOPTS_VALUE ? AV_NOPTS_VALUE :
220                   (*inbuf[0])->pts +
221                   av_rescale_q(am->queue[0].pos,
222                                (AVRational){ 1, ctx->inputs[0]->sample_rate },
223                                ctx->outputs[0]->time_base);
224
225     avfilter_copy_buffer_ref_props(outbuf, *inbuf[0]);
226     outbuf->audio->nb_samples     = nb_samples;
227     outbuf->audio->channel_layout = outlink->channel_layout;
228
229     while (nb_samples) {
230         ns = nb_samples;
231         for (i = 0; i < 2; i++)
232             ns = FFMIN(ns, (*inbuf[i])->audio->nb_samples - am->queue[i].pos);
233         /* Unroll the most common sample formats: speed +~350% for the loop,
234            +~13% overall (including two common decoders) */
235         switch (am->bps) {
236             case 1:
237                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, 1);
238                 break;
239             case 2:
240                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, 2);
241                 break;
242             case 4:
243                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, 4);
244                 break;
245             default:
246                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, am->bps);
247                 break;
248         }
249
250         nb_samples -= ns;
251         for (i = 0; i < 2; i++) {
252             am->queue[i].nb_samples -= ns;
253             am->queue[i].pos += ns;
254             if (am->queue[i].pos == (*inbuf[i])->audio->nb_samples) {
255                 am->queue[i].pos = 0;
256                 avfilter_unref_buffer(*inbuf[i]);
257                 *inbuf[i] = NULL;
258                 inbuf[i]++;
259                 ins[i] = *inbuf[i] ? (*inbuf[i])->data[0] : NULL;
260             }
261         }
262     }
263     for (i = 0; i < 2; i++) {
264         int nbufused = inbuf[i] - am->queue[i].buf;
265         if (nbufused) {
266             am->queue[i].nb_buf -= nbufused;
267             memmove(am->queue[i].buf, inbuf[i],
268                     am->queue[i].nb_buf * sizeof(**inbuf));
269         }
270     }
271     ff_filter_samples(ctx->outputs[0], outbuf);
272 }
273
274 AVFilter avfilter_af_amerge = {
275     .name          = "amerge",
276     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Merge two audio streams into "
277                                           "a single multi-channel stream."),
278     .priv_size     = sizeof(AMergeContext),
279     .uninit        = uninit,
280     .query_formats = query_formats,
281
282     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {
283         { .name             = "in1",
284           .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
285           .filter_samples   = filter_samples,
286           .min_perms        = AV_PERM_READ, },
287         { .name             = "in2",
288           .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
289           .filter_samples   = filter_samples,
290           .min_perms        = AV_PERM_READ, },
291         { .name = NULL }
292     },
293     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {
294         { .name             = "default",
295           .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
296           .config_props     = config_output,
297           .request_frame    = request_frame, },
298         { .name = NULL }
299     },
300 };