Merge commit '449511740f06a4675b0066730fa45cdb764ffafc'
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_aresample.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
3  * Copyright (c) 2011 Mina Nagy Zaki
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 /**
23  * @file
24  * resampling audio filter
25  */
26
27 #include "libavutil/avstring.h"
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/opt.h"
30 #include "libavutil/samplefmt.h"
31 #include "libavutil/avassert.h"
32 #include "libswresample/swresample.h"
33 #include "avfilter.h"
34 #include "audio.h"
35 #include "internal.h"
36
37 typedef struct {
38     const AVClass *class;
39     int sample_rate_arg;
40     double ratio;
41     struct SwrContext *swr;
42     int64_t next_pts;
43     int req_fullfilled;
44 } AResampleContext;
45
46 static av_cold int init_dict(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **opts)
47 {
48     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
49     int ret = 0;
50
51     aresample->next_pts = AV_NOPTS_VALUE;
52     aresample->swr = swr_alloc();
53     if (!aresample->swr) {
54         ret = AVERROR(ENOMEM);
55         goto end;
56     }
57
58     if (opts) {
59         AVDictionaryEntry *e = NULL;
60
61         while ((e = av_dict_get(*opts, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
62             if ((ret = av_opt_set(aresample->swr, e->key, e->value, 0)) < 0)
63                 goto end;
64         }
65         av_dict_free(opts);
66     }
67     if (aresample->sample_rate_arg > 0)
68         av_opt_set_int(aresample->swr, "osr", aresample->sample_rate_arg, 0);
69 end:
70     return ret;
71 }
72
73 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
74 {
75     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
76     swr_free(&aresample->swr);
77 }
78
79 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
80 {
81     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
82     int out_rate                   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
83     uint64_t out_layout            = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
84     enum AVSampleFormat out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
85
86     AVFilterLink *inlink  = ctx->inputs[0];
87     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
88
89     AVFilterFormats        *in_formats      = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
90     AVFilterFormats        *out_formats;
91     AVFilterFormats        *in_samplerates  = ff_all_samplerates();
92     AVFilterFormats        *out_samplerates;
93     AVFilterChannelLayouts *in_layouts      = ff_all_channel_counts();
94     AVFilterChannelLayouts *out_layouts;
95
96     ff_formats_ref  (in_formats,      &inlink->out_formats);
97     ff_formats_ref  (in_samplerates,  &inlink->out_samplerates);
98     ff_channel_layouts_ref(in_layouts,      &inlink->out_channel_layouts);
99
100     if(out_rate > 0) {
101         int ratelist[] = { out_rate, -1 };
102         out_samplerates = ff_make_format_list(ratelist);
103     } else {
104         out_samplerates = ff_all_samplerates();
105     }
106     ff_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
107
108     if(out_format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
109         int formatlist[] = { out_format, -1 };
110         out_formats = ff_make_format_list(formatlist);
111     } else
112         out_formats = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
113     ff_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
114
115     if(out_layout) {
116         int64_t layout_list[] = { out_layout, -1 };
117         out_layouts = avfilter_make_format64_list(layout_list);
118     } else
119         out_layouts = ff_all_channel_counts();
120     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
121
122     return 0;
123 }
124
125
126 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
127 {
128     int ret;
129     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
130     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
131     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
132     int out_rate;
133     uint64_t out_layout;
134     enum AVSampleFormat out_format;
135     char inchl_buf[128], outchl_buf[128];
136
137     aresample->swr = swr_alloc_set_opts(aresample->swr,
138                                         outlink->channel_layout, outlink->format, outlink->sample_rate,
139                                         inlink->channel_layout, inlink->format, inlink->sample_rate,
140                                         0, ctx);
141     if (!aresample->swr)
142         return AVERROR(ENOMEM);
143     if (!inlink->channel_layout)
144         av_opt_set_int(aresample->swr, "ich", inlink->channels, 0);
145     if (!outlink->channel_layout)
146         av_opt_set_int(aresample->swr, "och", outlink->channels, 0);
147
148     ret = swr_init(aresample->swr);
149     if (ret < 0)
150         return ret;
151
152     out_rate   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
153     out_layout = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
154     out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
155     outlink->time_base = (AVRational) {1, out_rate};
156
157     av_assert0(outlink->sample_rate == out_rate);
158     av_assert0(outlink->channel_layout == out_layout || !outlink->channel_layout);
159     av_assert0(outlink->format == out_format);
160
161     aresample->ratio = (double)outlink->sample_rate / inlink->sample_rate;
162
163     av_get_channel_layout_string(inchl_buf,  sizeof(inchl_buf),  inlink ->channels, inlink ->channel_layout);
164     av_get_channel_layout_string(outchl_buf, sizeof(outchl_buf), outlink->channels, outlink->channel_layout);
165
166     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz -> ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz\n",
167            inlink ->channels, inchl_buf,  av_get_sample_fmt_name(inlink->format),  inlink->sample_rate,
168            outlink->channels, outchl_buf, av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate);
169     return 0;
170 }
171
172 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamplesref)
173 {
174     AResampleContext *aresample = inlink->dst->priv;
175     const int n_in  = insamplesref->nb_samples;
176     int64_t delay;
177     int n_out       = n_in * aresample->ratio + 32;
178     AVFilterLink *const outlink = inlink->dst->outputs[0];
179     AVFrame *outsamplesref;
180     int ret;
181
182     delay = swr_get_delay(aresample->swr, outlink->sample_rate);
183     if (delay > 0)
184         n_out += delay;
185
186     outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
187
188     if(!outsamplesref)
189         return AVERROR(ENOMEM);
190
191     av_frame_copy_props(outsamplesref, insamplesref);
192     outsamplesref->format                = outlink->format;
193     av_frame_set_channels(outsamplesref, outlink->channels);
194     outsamplesref->channel_layout        = outlink->channel_layout;
195     outsamplesref->sample_rate           = outlink->sample_rate;
196
197     if(insamplesref->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
198         int64_t inpts = av_rescale(insamplesref->pts, inlink->time_base.num * (int64_t)outlink->sample_rate * inlink->sample_rate, inlink->time_base.den);
199         int64_t outpts= swr_next_pts(aresample->swr, inpts);
200         aresample->next_pts =
201         outsamplesref->pts  = ROUNDED_DIV(outpts, inlink->sample_rate);
202     } else {
203         outsamplesref->pts  = AV_NOPTS_VALUE;
204     }
205     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out,
206                                  (void *)insamplesref->extended_data, n_in);
207     if (n_out <= 0) {
208         av_frame_free(&outsamplesref);
209         av_frame_free(&insamplesref);
210         return 0;
211     }
212
213     outsamplesref->nb_samples  = n_out;
214
215     ret = ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
216     aresample->req_fullfilled= 1;
217     av_frame_free(&insamplesref);
218     return ret;
219 }
220
221 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
222 {
223     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
224     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
225     AVFilterLink *const inlink = outlink->src->inputs[0];
226     int ret;
227
228     aresample->req_fullfilled = 0;
229     do{
230         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
231     }while(!aresample->req_fullfilled && ret>=0);
232
233     if (ret == AVERROR_EOF) {
234         AVFrame *outsamplesref;
235         int n_out = 4096;
236         int64_t pts;
237
238         outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
239         if (!outsamplesref)
240             return AVERROR(ENOMEM);
241
242         pts = swr_next_pts(aresample->swr, INT64_MIN);
243         pts = ROUNDED_DIV(pts, inlink->sample_rate);
244
245         n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out, 0, 0);
246         if (n_out <= 0) {
247             av_frame_free(&outsamplesref);
248             return (n_out == 0) ? AVERROR_EOF : n_out;
249         }
250
251         outsamplesref->sample_rate = outlink->sample_rate;
252         outsamplesref->nb_samples  = n_out;
253
254         outsamplesref->pts = pts;
255
256         return ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
257     }
258     return ret;
259 }
260
261 static const AVClass *resample_child_class_next(const AVClass *prev)
262 {
263     return prev ? NULL : swr_get_class();
264 }
265
266 static void *resample_child_next(void *obj, void *prev)
267 {
268     AResampleContext *s = obj;
269     return prev ? NULL : s->swr;
270 }
271
272 #define OFFSET(x) offsetof(AResampleContext, x)
273 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
274
275 static const AVOption options[] = {
276     {"sample_rate", NULL, OFFSET(sample_rate_arg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0,        INT_MAX, FLAGS },
277     {NULL}
278 };
279
280 static const AVClass aresample_class = {
281     .class_name       = "aresample",
282     .item_name        = av_default_item_name,
283     .option           = options,
284     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
285     .child_class_next = resample_child_class_next,
286     .child_next       = resample_child_next,
287 };
288
289 static const AVFilterPad aresample_inputs[] = {
290     {
291         .name         = "default",
292         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
293         .filter_frame = filter_frame,
294     },
295     { NULL }
296 };
297
298 static const AVFilterPad aresample_outputs[] = {
299     {
300         .name          = "default",
301         .config_props  = config_output,
302         .request_frame = request_frame,
303         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
304     },
305     { NULL }
306 };
307
308 AVFilter ff_af_aresample = {
309     .name          = "aresample",
310     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Resample audio data."),
311     .init_dict     = init_dict,
312     .uninit        = uninit,
313     .query_formats = query_formats,
314     .priv_size     = sizeof(AResampleContext),
315     .priv_class    = &aresample_class,
316     .inputs        = aresample_inputs,
317     .outputs       = aresample_outputs,
318 };