avcodec/cavsdsp: use av_clip_uint8() for idct
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_anequalizer.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2001-2010 Krzysztof Foltman, Markus Schmidt, Thor Harald Johansen and others
3  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "libavutil/avstring.h"
24 #include "libavutil/ffmath.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "libavutil/parseutils.h"
27 #include "avfilter.h"
28 #include "internal.h"
29 #include "audio.h"
30
31 #define FILTER_ORDER 4
32
33 enum FilterType {
34     BUTTERWORTH,
35     CHEBYSHEV1,
36     CHEBYSHEV2,
37     NB_TYPES
38 };
39
40 typedef struct FoSection {
41     double a0, a1, a2, a3, a4;
42     double b0, b1, b2, b3, b4;
43
44     double num[4];
45     double denum[4];
46 } FoSection;
47
48 typedef struct EqualizatorFilter {
49     int ignore;
50     int channel;
51     int type;
52
53     double freq;
54     double gain;
55     double width;
56
57     FoSection section[2];
58 } EqualizatorFilter;
59
60 typedef struct AudioNEqualizerContext {
61     const AVClass *class;
62     char *args;
63     char *colors;
64     int draw_curves;
65     int w, h;
66
67     double mag;
68     int fscale;
69     int nb_filters;
70     int nb_allocated;
71     EqualizatorFilter *filters;
72     AVFrame *video;
73 } AudioNEqualizerContext;
74
75 #define OFFSET(x) offsetof(AudioNEqualizerContext, x)
76 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
77 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
78 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
79
80 static const AVOption anequalizer_options[] = {
81     { "params", NULL,                             OFFSET(args),        AV_OPT_TYPE_STRING,     {.str=""}, 0, 0, A|F },
82     { "curves", "draw frequency response curves", OFFSET(draw_curves), AV_OPT_TYPE_BOOL,       {.i64=0}, 0, 1, V|F },
83     { "size",   "set video size",                 OFFSET(w),           AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "hd720"}, 0, 0, V|F },
84     { "mgain",  "set max gain",                   OFFSET(mag),         AV_OPT_TYPE_DOUBLE,     {.dbl=60}, -900, 900, V|F },
85     { "fscale", "set frequency scale",            OFFSET(fscale),      AV_OPT_TYPE_INT,        {.i64=1}, 0, 1, V|F, "fscale" },
86         { "lin",  "linear",                       0,                   AV_OPT_TYPE_CONST,      {.i64=0}, 0, 0, V|F, "fscale" },
87         { "log",  "logarithmic",                  0,                   AV_OPT_TYPE_CONST,      {.i64=1}, 0, 0, V|F, "fscale" },
88     { "colors", "set channels curves colors",     OFFSET(colors),      AV_OPT_TYPE_STRING,     {.str = "red|green|blue|yellow|orange|lime|pink|magenta|brown" }, 0, 0, V|F },
89     { NULL }
90 };
91
92 AVFILTER_DEFINE_CLASS(anequalizer);
93
94 static void draw_curves(AVFilterContext *ctx, AVFilterLink *inlink, AVFrame *out)
95 {
96     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
97     char *colors, *color, *saveptr = NULL;
98     int ch, i, n;
99
100     colors = av_strdup(s->colors);
101     if (!colors)
102         return;
103
104     memset(out->data[0], 0, s->h * out->linesize[0]);
105
106     for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) {
107         uint8_t fg[4] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
108         int prev_v = -1;
109         double f;
110
111         color = av_strtok(ch == 0 ? colors : NULL, " |", &saveptr);
112         if (color)
113             av_parse_color(fg, color, -1, ctx);
114
115         for (f = 0; f < s->w; f++) {
116             double zr, zi, zr2, zi2;
117             double Hr, Hi;
118             double Hmag = 1;
119             double w;
120             int v, y, x;
121
122             w = M_PI * (s->fscale ? pow(s->w - 1, f / s->w) : f) / (s->w - 1);
123             zr = cos(w);
124             zr2 = zr * zr;
125             zi = -sin(w);
126             zi2 = zi * zi;
127
128             for (n = 0; n < s->nb_filters; n++) {
129                 if (s->filters[n].channel != ch ||
130                     s->filters[n].ignore)
131                     continue;
132
133                 for (i = 0; i < FILTER_ORDER / 2; i++) {
134                     FoSection *S = &s->filters[n].section[i];
135
136                     /* H *= (((((S->b4 * z + S->b3) * z + S->b2) * z + S->b1) * z + S->b0) /
137                           ((((S->a4 * z + S->a3) * z + S->a2) * z + S->a1) * z + S->a0)); */
138
139                     Hr = S->b4*(1-8*zr2*zi2) + S->b2*(zr2-zi2) + zr*(S->b1+S->b3*(zr2-3*zi2))+ S->b0;
140                     Hi = zi*(S->b3*(3*zr2-zi2) + S->b1 + 2*zr*(2*S->b4*(zr2-zi2) + S->b2));
141                     Hmag *= hypot(Hr, Hi);
142                     Hr = S->a4*(1-8*zr2*zi2) + S->a2*(zr2-zi2) + zr*(S->a1+S->a3*(zr2-3*zi2))+ S->a0;
143                     Hi = zi*(S->a3*(3*zr2-zi2) + S->a1 + 2*zr*(2*S->a4*(zr2-zi2) + S->a2));
144                     Hmag /= hypot(Hr, Hi);
145                 }
146             }
147
148             v = av_clip((1. + -20 * log10(Hmag) / s->mag) * s->h / 2, 0, s->h - 1);
149             x = lrint(f);
150             if (prev_v == -1)
151                 prev_v = v;
152             if (v <= prev_v) {
153                 for (y = v; y <= prev_v; y++)
154                     AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
155             } else {
156                 for (y = prev_v; y <= v; y++)
157                     AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
158             }
159
160             prev_v = v;
161         }
162     }
163
164     av_free(colors);
165 }
166
167 static int config_video(AVFilterLink *outlink)
168 {
169     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
170     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
171     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
172     AVFrame *out;
173
174     outlink->w = s->w;
175     outlink->h = s->h;
176
177     av_frame_free(&s->video);
178     s->video = out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
179     if (!out)
180         return AVERROR(ENOMEM);
181     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
182
183     draw_curves(ctx, inlink, out);
184
185     return 0;
186 }
187
188 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
189 {
190     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
191     AVFilterPad pad, vpad;
192
193     pad = (AVFilterPad){
194         .name         = av_strdup("out0"),
195         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
196     };
197
198     if (!pad.name)
199         return AVERROR(ENOMEM);
200
201     if (s->draw_curves) {
202         vpad = (AVFilterPad){
203             .name         = av_strdup("out1"),
204             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
205             .config_props = config_video,
206         };
207         if (!vpad.name)
208             return AVERROR(ENOMEM);
209     }
210
211     ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
212
213     if (s->draw_curves)
214         ff_insert_outpad(ctx, 1, &vpad);
215
216     return 0;
217 }
218
219 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
220 {
221     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
222     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
223     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
224     AVFilterFormats *formats;
225     AVFilterChannelLayouts *layouts;
226     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
227     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
228         AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
229         AV_SAMPLE_FMT_NONE
230     };
231     int ret;
232
233     if (s->draw_curves) {
234         AVFilterLink *videolink = ctx->outputs[1];
235         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
236         if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->in_formats)) < 0)
237             return ret;
238     }
239
240     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
241     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0 ||
242         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
243         return ret;
244
245     layouts = ff_all_channel_counts();
246     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0 ||
247         (ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &outlink->in_channel_layouts)) < 0)
248         return ret;
249
250     formats = ff_all_samplerates();
251     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0 ||
252         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_samplerates)) < 0)
253         return ret;
254
255     return 0;
256 }
257
258 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
259 {
260     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
261
262     av_freep(&ctx->output_pads[0].name);
263     if (s->draw_curves)
264         av_freep(&ctx->output_pads[1].name);
265     av_frame_free(&s->video);
266     av_freep(&s->filters);
267     s->nb_filters = 0;
268     s->nb_allocated = 0;
269 }
270
271 static void butterworth_fo_section(FoSection *S, double beta,
272                                    double si, double g, double g0,
273                                    double D, double c0)
274 {
275     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
276         S->b0 = (g*g*beta*beta + 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
277         S->b1 = 2*c0*(g*g*beta*beta - g0*g0)/D;
278         S->b2 = (g*g*beta*beta - 2*g0*g*beta*si + g0*g0)/D;
279         S->b3 = 0;
280         S->b4 = 0;
281
282         S->a0 = 1;
283         S->a1 = 2*c0*(beta*beta - 1)/D;
284         S->a2 = (beta*beta - 2*beta*si + 1)/D;
285         S->a3 = 0;
286         S->a4 = 0;
287     } else {
288         S->b0 = (g*g*beta*beta + 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
289         S->b1 = -4*c0*(g0*g0 + g*g0*si*beta)/D;
290         S->b2 = 2*(g0*g0*(1 + 2*c0*c0) - g*g*beta*beta)/D;
291         S->b3 = -4*c0*(g0*g0 - g*g0*si*beta)/D;
292         S->b4 = (g*g*beta*beta - 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
293
294         S->a0 = 1;
295         S->a1 = -4*c0*(1 + si*beta)/D;
296         S->a2 = 2*(1 + 2*c0*c0 - beta*beta)/D;
297         S->a3 = -4*c0*(1 - si*beta)/D;
298         S->a4 = (beta*beta - 2*si*beta + 1)/D;
299     }
300 }
301
302 static void butterworth_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
303                                   int N, double w0, double wb,
304                                   double G, double Gb, double G0)
305 {
306     double g, c0, g0, beta;
307     double epsilon;
308     int r =  N % 2;
309     int L = (N - r) / 2;
310     int i;
311
312     if (G == 0 && G0 == 0) {
313         f->section[0].a0 = 1;
314         f->section[0].b0 = 1;
315         f->section[1].a0 = 1;
316         f->section[1].b0 = 1;
317         return;
318     }
319
320     G  = ff_exp10(G/20);
321     Gb = ff_exp10(Gb/20);
322     G0 = ff_exp10(G0/20);
323
324     epsilon = sqrt((G * G - Gb * Gb) / (Gb * Gb - G0 * G0));
325     g  = pow(G,  1.0 / N);
326     g0 = pow(G0, 1.0 / N);
327     beta = pow(epsilon, -1.0 / N) * tan(wb/2);
328     c0 = cos(w0);
329
330     for (i = 1; i <= L; i++) {
331         double ui = (2.0 * i - 1) / N;
332         double si = sin(M_PI * ui / 2.0);
333         double Di = beta * beta + 2 * si * beta + 1;
334
335         butterworth_fo_section(&f->section[i - 1], beta, si, g, g0, Di, c0);
336     }
337 }
338
339 static void chebyshev1_fo_section(FoSection *S, double a,
340                                   double c, double tetta_b,
341                                   double g0, double si, double b,
342                                   double D, double c0)
343 {
344     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
345         S->b0 = (tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) + 2*g0*b*si*tetta_b*tetta_b + g0*g0)/D;
346         S->b1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) - g0*g0)/D;
347         S->b2 = (tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) - 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
348         S->b3 = 0;
349         S->b4 = 0;
350
351         S->a0 = 1;
352         S->a1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b*(a*a+c*c) - 1)/D;
353         S->a2 = (tetta_b*tetta_b*(a*a+c*c) - 2*a*si*tetta_b + 1)/D;
354         S->a3 = 0;
355         S->a4 = 0;
356     } else {
357         S->b0 = ((b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b + 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
358         S->b1 = -4*c0*(g0*g0 + g0*b*si*tetta_b)/D;
359         S->b2 = 2*(g0*g0*(1 + 2*c0*c0) - (b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b)/D;
360         S->b3 = -4*c0*(g0*g0 - g0*b*si*tetta_b)/D;
361         S->b4 = ((b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b - 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
362
363         S->a0 = 1;
364         S->a1 = -4*c0*(1 + a*si*tetta_b)/D;
365         S->a2 = 2*(1 + 2*c0*c0 - (a*a + c*c)*tetta_b*tetta_b)/D;
366         S->a3 = -4*c0*(1 - a*si*tetta_b)/D;
367         S->a4 = ((a*a + c*c)*tetta_b*tetta_b - 2*a*si*tetta_b + 1)/D;
368     }
369 }
370
371 static void chebyshev1_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
372                                  int N, double w0, double wb,
373                                  double G, double Gb, double G0)
374 {
375     double a, b, c0, g0, alfa, beta, tetta_b;
376     double epsilon;
377     int r =  N % 2;
378     int L = (N - r) / 2;
379     int i;
380
381     if (G == 0 && G0 == 0) {
382         f->section[0].a0 = 1;
383         f->section[0].b0 = 1;
384         f->section[1].a0 = 1;
385         f->section[1].b0 = 1;
386         return;
387     }
388
389     G  = ff_exp10(G/20);
390     Gb = ff_exp10(Gb/20);
391     G0 = ff_exp10(G0/20);
392
393     epsilon = sqrt((G*G - Gb*Gb) / (Gb*Gb - G0*G0));
394     g0 = pow(G0,1.0/N);
395     alfa = pow(1.0/epsilon    + sqrt(1 + 1/(epsilon*epsilon)), 1.0/N);
396     beta = pow(G/epsilon + Gb * sqrt(1 + 1/(epsilon*epsilon)), 1.0/N);
397     a = 0.5 * (alfa - 1.0/alfa);
398     b = 0.5 * (beta - g0*g0*(1/beta));
399     tetta_b = tan(wb/2);
400     c0 = cos(w0);
401
402     for (i = 1; i <= L; i++) {
403         double ui = (2.0*i-1.0)/N;
404         double ci = cos(M_PI*ui/2.0);
405         double si = sin(M_PI*ui/2.0);
406         double Di = (a*a + ci*ci)*tetta_b*tetta_b + 2.0*a*si*tetta_b + 1;
407
408         chebyshev1_fo_section(&f->section[i - 1], a, ci, tetta_b, g0, si, b, Di, c0);
409     }
410 }
411
412 static void chebyshev2_fo_section(FoSection *S, double a,
413                                   double c, double tetta_b,
414                                   double g, double si, double b,
415                                   double D, double c0)
416 {
417     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
418         S->b0 = (g*g*tetta_b*tetta_b + 2*tetta_b*g*b*si + b*b + g*g*c*c)/D;
419         S->b1 = 2*c0*(g*g*tetta_b*tetta_b - b*b - g*g*c*c)/D;
420         S->b2 = (g*g*tetta_b*tetta_b - 2*tetta_b*g*b*si + b*b + g*g*c*c)/D;
421         S->b3 = 0;
422         S->b4 = 0;
423
424         S->a0 = 1;
425         S->a1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b - a*a - c*c)/D;
426         S->a2 = (tetta_b*tetta_b - 2*tetta_b*a*si + a*a + c*c)/D;
427         S->a3 = 0;
428         S->a4 = 0;
429     } else {
430         S->b0 = (g*g*tetta_b*tetta_b + 2*g*b*si*tetta_b + b*b + g*g*c*c)/D;
431         S->b1 = -4*c0*(b*b + g*g*c*c + g*b*si*tetta_b)/D;
432         S->b2 = 2*((b*b + g*g*c*c)*(1 + 2*c0*c0) - g*g*tetta_b*tetta_b)/D;
433         S->b3 = -4*c0*(b*b + g*g*c*c - g*b*si*tetta_b)/D;
434         S->b4 = (g*g*tetta_b*tetta_b - 2*g*b*si*tetta_b + b*b + g*g*c*c)/D;
435
436         S->a0 = 1;
437         S->a1 = -4*c0*(a*a + c*c + a*si*tetta_b)/D;
438         S->a2 = 2*((a*a + c*c)*(1 + 2*c0*c0) - tetta_b*tetta_b)/D;
439         S->a3 = -4*c0*(a*a + c*c - a*si*tetta_b)/D;
440         S->a4 = (tetta_b*tetta_b - 2*a*si*tetta_b + a*a + c*c)/D;
441     }
442 }
443
444 static void chebyshev2_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
445                                  int N, double w0, double wb,
446                                  double G, double Gb, double G0)
447 {
448     double a, b, c0, tetta_b;
449     double epsilon, g, eu, ew;
450     int r =  N % 2;
451     int L = (N - r) / 2;
452     int i;
453
454     if (G == 0 && G0 == 0) {
455         f->section[0].a0 = 1;
456         f->section[0].b0 = 1;
457         f->section[1].a0 = 1;
458         f->section[1].b0 = 1;
459         return;
460     }
461
462     G  = ff_exp10(G/20);
463     Gb = ff_exp10(Gb/20);
464     G0 = ff_exp10(G0/20);
465
466     epsilon = sqrt((G*G - Gb*Gb) / (Gb*Gb - G0*G0));
467     g  = pow(G, 1.0 / N);
468     eu = pow(epsilon + sqrt(1 + epsilon*epsilon), 1.0/N);
469     ew = pow(G0*epsilon + Gb*sqrt(1 + epsilon*epsilon), 1.0/N);
470     a = (eu - 1.0/eu)/2.0;
471     b = (ew - g*g/ew)/2.0;
472     tetta_b = tan(wb/2);
473     c0 = cos(w0);
474
475     for (i = 1; i <= L; i++) {
476         double ui = (2.0 * i - 1.0)/N;
477         double ci = cos(M_PI * ui / 2.0);
478         double si = sin(M_PI * ui / 2.0);
479         double Di = tetta_b*tetta_b + 2*a*si*tetta_b + a*a + ci*ci;
480
481         chebyshev2_fo_section(&f->section[i - 1], a, ci, tetta_b, g, si, b, Di, c0);
482     }
483 }
484
485 static double butterworth_compute_bw_gain_db(double gain)
486 {
487     double bw_gain = 0;
488
489     if (gain <= -6)
490         bw_gain = gain + 3;
491     else if(gain > -6 && gain < 6)
492         bw_gain = gain * 0.5;
493     else if(gain >= 6)
494         bw_gain = gain - 3;
495
496     return bw_gain;
497 }
498
499 static double chebyshev1_compute_bw_gain_db(double gain)
500 {
501     double bw_gain = 0;
502
503     if (gain <= -6)
504         bw_gain = gain + 1;
505     else if(gain > -6 && gain < 6)
506         bw_gain = gain * 0.9;
507     else if(gain >= 6)
508         bw_gain = gain - 1;
509
510     return bw_gain;
511 }
512
513 static double chebyshev2_compute_bw_gain_db(double gain)
514 {
515     double bw_gain = 0;
516
517     if (gain <= -6)
518         bw_gain = -3;
519     else if(gain > -6 && gain < 6)
520         bw_gain = gain * 0.3;
521     else if(gain >= 6)
522         bw_gain = 3;
523
524     return bw_gain;
525 }
526
527 static inline double hz_2_rad(double x, double fs)
528 {
529     return 2 * M_PI * x / fs;
530 }
531
532 static void equalizer(EqualizatorFilter *f, double sample_rate)
533 {
534     double w0 = hz_2_rad(f->freq,  sample_rate);
535     double wb = hz_2_rad(f->width, sample_rate);
536     double bw_gain;
537
538     switch (f->type) {
539     case BUTTERWORTH:
540         bw_gain = butterworth_compute_bw_gain_db(f->gain);
541         butterworth_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
542         break;
543     case CHEBYSHEV1:
544         bw_gain = chebyshev1_compute_bw_gain_db(f->gain);
545         chebyshev1_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
546         break;
547     case CHEBYSHEV2:
548         bw_gain = chebyshev2_compute_bw_gain_db(f->gain);
549         chebyshev2_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
550         break;
551     }
552
553 }
554
555 static int add_filter(AudioNEqualizerContext *s, AVFilterLink *inlink)
556 {
557     equalizer(&s->filters[s->nb_filters], inlink->sample_rate);
558     if (s->nb_filters >= s->nb_allocated) {
559         EqualizatorFilter *filters;
560
561         filters = av_calloc(s->nb_allocated, 2 * sizeof(*s->filters));
562         if (!filters)
563             return AVERROR(ENOMEM);
564         memcpy(filters, s->filters, sizeof(*s->filters) * s->nb_allocated);
565         av_free(s->filters);
566         s->filters = filters;
567         s->nb_allocated *= 2;
568     }
569     s->nb_filters++;
570
571     return 0;
572 }
573
574 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
575 {
576     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
577     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
578     char *args = av_strdup(s->args);
579     char *saveptr = NULL;
580     int ret = 0;
581
582     if (!args)
583         return AVERROR(ENOMEM);
584
585     s->nb_allocated = 32 * inlink->channels;
586     s->filters = av_calloc(inlink->channels, 32 * sizeof(*s->filters));
587     if (!s->filters) {
588         s->nb_allocated = 0;
589         av_free(args);
590         return AVERROR(ENOMEM);
591     }
592
593     while (1) {
594         char *arg = av_strtok(s->nb_filters == 0 ? args : NULL, "|", &saveptr);
595
596         if (!arg)
597             break;
598
599         s->filters[s->nb_filters].type = 0;
600         if (sscanf(arg, "c%d f=%lf w=%lf g=%lf t=%d", &s->filters[s->nb_filters].channel,
601                                                      &s->filters[s->nb_filters].freq,
602                                                      &s->filters[s->nb_filters].width,
603                                                      &s->filters[s->nb_filters].gain,
604                                                      &s->filters[s->nb_filters].type) != 5 &&
605             sscanf(arg, "c%d f=%lf w=%lf g=%lf", &s->filters[s->nb_filters].channel,
606                                                 &s->filters[s->nb_filters].freq,
607                                                 &s->filters[s->nb_filters].width,
608                                                 &s->filters[s->nb_filters].gain) != 4 ) {
609             av_free(args);
610             return AVERROR(EINVAL);
611         }
612
613         if (s->filters[s->nb_filters].freq < 0 ||
614             s->filters[s->nb_filters].freq > inlink->sample_rate / 2.0)
615             s->filters[s->nb_filters].ignore = 1;
616
617         if (s->filters[s->nb_filters].channel < 0 ||
618             s->filters[s->nb_filters].channel >= inlink->channels)
619             s->filters[s->nb_filters].ignore = 1;
620
621         s->filters[s->nb_filters].type = av_clip(s->filters[s->nb_filters].type, 0, NB_TYPES - 1);
622         ret = add_filter(s, inlink);
623         if (ret < 0)
624             break;
625     }
626
627     av_free(args);
628
629     return ret;
630 }
631
632 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
633                            char *res, int res_len, int flags)
634 {
635     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
636     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
637     int ret = AVERROR(ENOSYS);
638
639     if (!strcmp(cmd, "change")) {
640         double freq, width, gain;
641         int filter;
642
643         if (sscanf(args, "%d|f=%lf|w=%lf|g=%lf", &filter, &freq, &width, &gain) != 4)
644             return AVERROR(EINVAL);
645
646         if (filter < 0 || filter >= s->nb_filters)
647             return AVERROR(EINVAL);
648
649         if (freq < 0 || freq > inlink->sample_rate / 2.0)
650             return AVERROR(EINVAL);
651
652         s->filters[filter].freq  = freq;
653         s->filters[filter].width = width;
654         s->filters[filter].gain  = gain;
655         equalizer(&s->filters[filter], inlink->sample_rate);
656         if (s->draw_curves)
657             draw_curves(ctx, inlink, s->video);
658
659         ret = 0;
660     }
661
662     return ret;
663 }
664
665 static inline double section_process(FoSection *S, double in)
666 {
667     double out;
668
669     out = S->b0 * in;
670     out+= S->b1 * S->num[0] - S->denum[0] * S->a1;
671     out+= S->b2 * S->num[1] - S->denum[1] * S->a2;
672     out+= S->b3 * S->num[2] - S->denum[2] * S->a3;
673     out+= S->b4 * S->num[3] - S->denum[3] * S->a4;
674
675     S->num[3] = S->num[2];
676     S->num[2] = S->num[1];
677     S->num[1] = S->num[0];
678     S->num[0] = in;
679
680     S->denum[3] = S->denum[2];
681     S->denum[2] = S->denum[1];
682     S->denum[1] = S->denum[0];
683     S->denum[0] = out;
684
685     return out;
686 }
687
688 static double process_sample(FoSection *s1, double in)
689 {
690     double p0 = in, p1;
691     int i;
692
693     for (i = 0; i < FILTER_ORDER / 2; i++) {
694         p1 = section_process(&s1[i], p0);
695         p0 = p1;
696     }
697
698     return p1;
699 }
700
701 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
702 {
703     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
704     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
705     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
706     double *bptr;
707     int i, n;
708
709     for (i = 0; i < s->nb_filters; i++) {
710         EqualizatorFilter *f = &s->filters[i];
711
712         if (f->gain == 0. || f->ignore)
713             continue;
714
715         bptr = (double *)buf->extended_data[f->channel];
716         for (n = 0; n < buf->nb_samples; n++) {
717             double sample = bptr[n];
718
719             sample  = process_sample(f->section, sample);
720             bptr[n] = sample;
721         }
722     }
723
724     if (s->draw_curves) {
725         const int64_t pts = buf->pts +
726             av_rescale_q(buf->nb_samples, (AVRational){ 1, inlink->sample_rate },
727                          outlink->time_base);
728         int ret;
729
730         s->video->pts = pts;
731         ret = ff_filter_frame(ctx->outputs[1], av_frame_clone(s->video));
732         if (ret < 0)
733             return ret;
734     }
735
736     return ff_filter_frame(outlink, buf);
737 }
738
739 static const AVFilterPad inputs[] = {
740     {
741         .name           = "default",
742         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
743         .config_props   = config_input,
744         .filter_frame   = filter_frame,
745         .needs_writable = 1,
746     },
747     { NULL }
748 };
749
750 AVFilter ff_af_anequalizer = {
751     .name          = "anequalizer",
752     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply high-order audio parametric multi band equalizer."),
753     .priv_size     = sizeof(AudioNEqualizerContext),
754     .priv_class    = &anequalizer_class,
755     .init          = init,
756     .uninit        = uninit,
757     .query_formats = query_formats,
758     .inputs        = inputs,
759     .outputs       = NULL,
760     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
761     .process_command = process_command,
762 };