lavfi: add asetnsamples audio filter
[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/opt.h"
29 #include "libavutil/samplefmt.h"
30 #include "libavutil/avassert.h"
31 #include "libswresample/swresample.h"
32 #include "avfilter.h"
33 #include "audio.h"
34 #include "internal.h"
35
36 typedef struct {
37     double ratio;
38     struct SwrContext *swr;
39     int64_t next_pts;
40     int req_fullfilled;
41 } AResampleContext;
42
43 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
44 {
45     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
46     int ret = 0;
47     char *argd = av_strdup(args);
48
49     aresample->next_pts = AV_NOPTS_VALUE;
50     aresample->swr = swr_alloc();
51     if (!aresample->swr)
52         return AVERROR(ENOMEM);
53
54     if (args) {
55         char *ptr=argd, *token;
56
57         while(token = av_strtok(ptr, ":", &ptr)) {
58             char *value;
59             av_strtok(token, "=", &value);
60
61             if(value) {
62                 if((ret=av_opt_set(aresample->swr, token, value, 0)) < 0)
63                     goto end;
64             } else {
65                 int out_rate;
66                 if ((ret = ff_parse_sample_rate(&out_rate, token, ctx)) < 0)
67                     goto end;
68                 if((ret = av_opt_set_int(aresample->swr, "osr", out_rate, 0)) < 0)
69                     goto end;
70             }
71         }
72     }
73 end:
74     av_free(argd);
75     return ret;
76 }
77
78 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
79 {
80     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
81     swr_free(&aresample->swr);
82 }
83
84 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
85 {
86     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
87     int out_rate                   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
88     uint64_t out_layout            = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
89     enum AVSampleFormat out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
90
91     AVFilterLink *inlink  = ctx->inputs[0];
92     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
93
94     AVFilterFormats        *in_formats      = avfilter_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
95     AVFilterFormats        *out_formats;
96     AVFilterFormats        *in_samplerates  = ff_all_samplerates();
97     AVFilterFormats        *out_samplerates;
98     AVFilterChannelLayouts *in_layouts      = ff_all_channel_layouts();
99     AVFilterChannelLayouts *out_layouts;
100
101     avfilter_formats_ref  (in_formats,      &inlink->out_formats);
102     avfilter_formats_ref  (in_samplerates,  &inlink->out_samplerates);
103     ff_channel_layouts_ref(in_layouts,      &inlink->out_channel_layouts);
104
105     if(out_rate > 0) {
106         out_samplerates = avfilter_make_format_list((int[]){ out_rate, -1 });
107     } else {
108         out_samplerates = ff_all_samplerates();
109     }
110     avfilter_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
111
112     if(out_format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
113         out_formats = avfilter_make_format_list((int[]){ out_format, -1 });
114     } else
115         out_formats = avfilter_make_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
116     avfilter_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
117
118     if(out_layout) {
119         out_layouts = avfilter_make_format64_list((int64_t[]){ out_layout, -1 });
120     } else
121         out_layouts = ff_all_channel_layouts();
122     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
123
124     return 0;
125 }
126
127
128 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
129 {
130     int ret;
131     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
132     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
133     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
134     int out_rate;
135     uint64_t out_layout;
136     enum AVSampleFormat out_format;
137     char inchl_buf[128], outchl_buf[128];
138
139     aresample->swr = swr_alloc_set_opts(aresample->swr,
140                                         outlink->channel_layout, outlink->format, outlink->sample_rate,
141                                         inlink->channel_layout, inlink->format, inlink->sample_rate,
142                                         0, ctx);
143     if (!aresample->swr)
144         return AVERROR(ENOMEM);
145
146     ret = swr_init(aresample->swr);
147     if (ret < 0)
148         return ret;
149
150     out_rate   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
151     out_layout = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
152     out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
153     outlink->time_base = (AVRational) {1, out_rate};
154
155     av_assert0(outlink->sample_rate == out_rate);
156     av_assert0(outlink->channel_layout == out_layout);
157     av_assert0(outlink->format == out_format);
158
159     aresample->ratio = (double)outlink->sample_rate / inlink->sample_rate;
160
161     av_get_channel_layout_string(inchl_buf,  sizeof(inchl_buf),  -1, inlink ->channel_layout);
162     av_get_channel_layout_string(outchl_buf, sizeof(outchl_buf), -1, outlink->channel_layout);
163     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "chl:%s fmt:%s r:%"PRId64"Hz -> chl:%s fmt:%s r:%"PRId64"Hz\n",
164            inchl_buf,  av_get_sample_fmt_name(inlink->format),  inlink->sample_rate,
165            outchl_buf, av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate);
166     return 0;
167 }
168
169 static void filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *insamplesref)
170 {
171     AResampleContext *aresample = inlink->dst->priv;
172     const int n_in  = insamplesref->audio->nb_samples;
173     int n_out       = n_in * aresample->ratio * 2 ;
174     AVFilterLink *const outlink = inlink->dst->outputs[0];
175     AVFilterBufferRef *outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, n_out);
176
177
178     avfilter_copy_buffer_ref_props(outsamplesref, insamplesref);
179
180     if(insamplesref->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
181         int64_t inpts = av_rescale(insamplesref->pts, inlink->time_base.num * (int64_t)outlink->sample_rate * inlink->sample_rate, inlink->time_base.den);
182         int64_t outpts= swr_next_pts(aresample->swr, inpts);
183         aresample->next_pts =
184         outsamplesref->pts  = (outpts + inlink->sample_rate/2) / inlink->sample_rate;
185     } else {
186         outsamplesref->pts  = AV_NOPTS_VALUE;
187     }
188
189     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out,
190                                  (void *)insamplesref->extended_data, n_in);
191     if (n_out <= 0) {
192         avfilter_unref_buffer(outsamplesref);
193         avfilter_unref_buffer(insamplesref);
194         return;
195     }
196
197     outsamplesref->audio->sample_rate = outlink->sample_rate;
198     outsamplesref->audio->nb_samples  = n_out;
199
200     ff_filter_samples(outlink, outsamplesref);
201     aresample->req_fullfilled= 1;
202     avfilter_unref_buffer(insamplesref);
203 }
204
205 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
206 {
207     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
208     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
209     AVFilterLink *const inlink = outlink->src->inputs[0];
210     int ret;
211
212     aresample->req_fullfilled = 0;
213     do{
214         ret = avfilter_request_frame(ctx->inputs[0]);
215     }while(!aresample->req_fullfilled && ret>=0);
216
217     if (ret == AVERROR_EOF) {
218         AVFilterBufferRef *outsamplesref;
219         int n_out = 4096;
220
221         outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, n_out);
222         if (!outsamplesref)
223             return AVERROR(ENOMEM);
224         n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out, 0, 0);
225         if (n_out <= 0) {
226             avfilter_unref_buffer(outsamplesref);
227             return (n_out == 0) ? AVERROR_EOF : n_out;
228         }
229
230         outsamplesref->audio->sample_rate = outlink->sample_rate;
231         outsamplesref->audio->nb_samples  = n_out;
232 #if 0
233         outsamplesref->pts = aresample->next_pts;
234         if(aresample->next_pts != AV_NOPTS_VALUE)
235             aresample->next_pts += av_rescale_q(n_out, (AVRational){1 ,outlink->sample_rate}, outlink->time_base);
236 #else
237         outsamplesref->pts = (swr_next_pts(aresample->swr, INT64_MIN) + inlink->sample_rate/2) / inlink->sample_rate;
238 #endif
239
240         ff_filter_samples(outlink, outsamplesref);
241         return 0;
242     }
243     return ret;
244 }
245
246 AVFilter avfilter_af_aresample = {
247     .name          = "aresample",
248     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Resample audio data."),
249     .init          = init,
250     .uninit        = uninit,
251     .query_formats = query_formats,
252     .priv_size     = sizeof(AResampleContext),
253
254     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {{ .name      = "default",
255                                     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
256                                     .filter_samples  = filter_samples,
257                                     .min_perms       = AV_PERM_READ, },
258                                   { .name = NULL}},
259     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {{ .name      = "default",
260                                     .config_props    = config_output,
261                                     .request_frame   = request_frame,
262                                     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO, },
263                                   { .name = NULL}},
264 };