lavfi/avf_showspectrum: reindent after last commit.
[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 more_data;
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     enum AVSampleFormat out_format;
83     int64_t out_rate, out_layout;
84
85     AVFilterLink *inlink  = ctx->inputs[0];
86     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
87
88     AVFilterFormats        *in_formats, *out_formats;
89     AVFilterFormats        *in_samplerates, *out_samplerates;
90     AVFilterChannelLayouts *in_layouts, *out_layouts;
91
92     av_opt_get_sample_fmt(aresample->swr, "osf", 0, &out_format);
93     av_opt_get_int(aresample->swr, "osr", 0, &out_rate);
94     av_opt_get_int(aresample->swr, "ocl", 0, &out_layout);
95
96     in_formats      = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
97     if (!in_formats)
98         return AVERROR(ENOMEM);
99     ff_formats_ref  (in_formats,      &inlink->out_formats);
100
101     in_samplerates  = ff_all_samplerates();
102     if (!in_samplerates)
103         return AVERROR(ENOMEM);
104     ff_formats_ref  (in_samplerates,  &inlink->out_samplerates);
105
106     in_layouts      = ff_all_channel_counts();
107     if (!in_layouts)
108          return AVERROR(ENOMEM);
109     ff_channel_layouts_ref(in_layouts,      &inlink->out_channel_layouts);
110
111     if(out_rate > 0) {
112         int ratelist[] = { out_rate, -1 };
113         out_samplerates = ff_make_format_list(ratelist);
114     } else {
115         out_samplerates = ff_all_samplerates();
116     }
117     if (!out_samplerates) {
118         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate output samplerates.\n");
119         return AVERROR(ENOMEM);
120     }
121
122     ff_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
123
124     if(out_format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
125         int formatlist[] = { out_format, -1 };
126         out_formats = ff_make_format_list(formatlist);
127     } else
128         out_formats = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
129     ff_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
130
131     if(out_layout) {
132         int64_t layout_list[] = { out_layout, -1 };
133         out_layouts = avfilter_make_format64_list(layout_list);
134     } else
135         out_layouts = ff_all_channel_counts();
136     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
137
138     return 0;
139 }
140
141
142 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
143 {
144     int ret;
145     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
146     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
147     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
148     int64_t out_rate, out_layout;
149     enum AVSampleFormat out_format;
150     char inchl_buf[128], outchl_buf[128];
151
152     aresample->swr = swr_alloc_set_opts(aresample->swr,
153                                         outlink->channel_layout, outlink->format, outlink->sample_rate,
154                                         inlink->channel_layout, inlink->format, inlink->sample_rate,
155                                         0, ctx);
156     if (!aresample->swr)
157         return AVERROR(ENOMEM);
158     if (!inlink->channel_layout)
159         av_opt_set_int(aresample->swr, "ich", inlink->channels, 0);
160     if (!outlink->channel_layout)
161         av_opt_set_int(aresample->swr, "och", outlink->channels, 0);
162
163     ret = swr_init(aresample->swr);
164     if (ret < 0)
165         return ret;
166
167     av_opt_get_int(aresample->swr, "osr", 0, &out_rate);
168     av_opt_get_int(aresample->swr, "ocl", 0, &out_layout);
169     av_opt_get_sample_fmt(aresample->swr, "osf", 0, &out_format);
170     outlink->time_base = (AVRational) {1, out_rate};
171
172     av_assert0(outlink->sample_rate == out_rate);
173     av_assert0(outlink->channel_layout == out_layout || !outlink->channel_layout);
174     av_assert0(outlink->format == out_format);
175
176     aresample->ratio = (double)outlink->sample_rate / inlink->sample_rate;
177
178     av_get_channel_layout_string(inchl_buf,  sizeof(inchl_buf),  inlink ->channels, inlink ->channel_layout);
179     av_get_channel_layout_string(outchl_buf, sizeof(outchl_buf), outlink->channels, outlink->channel_layout);
180
181     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz -> ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz\n",
182            inlink ->channels, inchl_buf,  av_get_sample_fmt_name(inlink->format),  inlink->sample_rate,
183            outlink->channels, outchl_buf, av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate);
184     return 0;
185 }
186
187 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamplesref)
188 {
189     AResampleContext *aresample = inlink->dst->priv;
190     const int n_in  = insamplesref->nb_samples;
191     int64_t delay;
192     int n_out       = n_in * aresample->ratio + 32;
193     AVFilterLink *const outlink = inlink->dst->outputs[0];
194     AVFrame *outsamplesref;
195     int ret;
196
197     delay = swr_get_delay(aresample->swr, outlink->sample_rate);
198     if (delay > 0)
199         n_out += FFMIN(delay, FFMAX(4096, n_out));
200
201     outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
202
203     if(!outsamplesref)
204         return AVERROR(ENOMEM);
205
206     av_frame_copy_props(outsamplesref, insamplesref);
207     outsamplesref->format                = outlink->format;
208     av_frame_set_channels(outsamplesref, outlink->channels);
209     outsamplesref->channel_layout        = outlink->channel_layout;
210     outsamplesref->sample_rate           = outlink->sample_rate;
211
212     if(insamplesref->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
213         int64_t inpts = av_rescale(insamplesref->pts, inlink->time_base.num * (int64_t)outlink->sample_rate * inlink->sample_rate, inlink->time_base.den);
214         int64_t outpts= swr_next_pts(aresample->swr, inpts);
215         aresample->next_pts =
216         outsamplesref->pts  = ROUNDED_DIV(outpts, inlink->sample_rate);
217     } else {
218         outsamplesref->pts  = AV_NOPTS_VALUE;
219     }
220     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out,
221                                  (void *)insamplesref->extended_data, n_in);
222     if (n_out <= 0) {
223         av_frame_free(&outsamplesref);
224         av_frame_free(&insamplesref);
225         return 0;
226     }
227
228     aresample->more_data = outsamplesref->nb_samples == n_out; // Indicate that there is probably more data in our buffers
229
230     outsamplesref->nb_samples  = n_out;
231
232     ret = ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
233     av_frame_free(&insamplesref);
234     return ret;
235 }
236
237 static int flush_frame(AVFilterLink *outlink, int final, AVFrame **outsamplesref_ret)
238 {
239     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
240     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
241     AVFilterLink *const inlink = outlink->src->inputs[0];
242     AVFrame *outsamplesref;
243     int n_out = 4096;
244     int64_t pts;
245
246     outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
247     *outsamplesref_ret = outsamplesref;
248     if (!outsamplesref)
249         return AVERROR(ENOMEM);
250
251     pts = swr_next_pts(aresample->swr, INT64_MIN);
252     pts = ROUNDED_DIV(pts, inlink->sample_rate);
253
254     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out, final ? NULL : (void*)outsamplesref->extended_data, 0);
255     if (n_out <= 0) {
256         av_frame_free(&outsamplesref);
257         return (n_out == 0) ? AVERROR_EOF : n_out;
258     }
259
260     outsamplesref->sample_rate = outlink->sample_rate;
261     outsamplesref->nb_samples  = n_out;
262
263     outsamplesref->pts = pts;
264
265     return 0;
266 }
267
268 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
269 {
270     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
271     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
272     int ret;
273
274     // First try to get data from the internal buffers
275     if (aresample->more_data) {
276         AVFrame *outsamplesref;
277
278         if (flush_frame(outlink, 0, &outsamplesref) >= 0) {
279             return ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
280         }
281     }
282     aresample->more_data = 0;
283
284     // Second request more data from the input
285     ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
286
287     // Third if we hit the end flush
288     if (ret == AVERROR_EOF) {
289         AVFrame *outsamplesref;
290
291         if ((ret = flush_frame(outlink, 1, &outsamplesref)) < 0)
292             return ret;
293
294         return ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
295     }
296     return ret;
297 }
298
299 static const AVClass *resample_child_class_next(const AVClass *prev)
300 {
301     return prev ? NULL : swr_get_class();
302 }
303
304 static void *resample_child_next(void *obj, void *prev)
305 {
306     AResampleContext *s = obj;
307     return prev ? NULL : s->swr;
308 }
309
310 #define OFFSET(x) offsetof(AResampleContext, x)
311 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
312
313 static const AVOption options[] = {
314     {"sample_rate", NULL, OFFSET(sample_rate_arg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0,        INT_MAX, FLAGS },
315     {NULL}
316 };
317
318 static const AVClass aresample_class = {
319     .class_name       = "aresample",
320     .item_name        = av_default_item_name,
321     .option           = options,
322     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
323     .child_class_next = resample_child_class_next,
324     .child_next       = resample_child_next,
325 };
326
327 static const AVFilterPad aresample_inputs[] = {
328     {
329         .name         = "default",
330         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
331         .filter_frame = filter_frame,
332     },
333     { NULL }
334 };
335
336 static const AVFilterPad aresample_outputs[] = {
337     {
338         .name          = "default",
339         .config_props  = config_output,
340         .request_frame = request_frame,
341         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
342     },
343     { NULL }
344 };
345
346 AVFilter ff_af_aresample = {
347     .name          = "aresample",
348     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Resample audio data."),
349     .init_dict     = init_dict,
350     .uninit        = uninit,
351     .query_formats = query_formats,
352     .priv_size     = sizeof(AResampleContext),
353     .priv_class    = &aresample_class,
354     .inputs        = aresample_inputs,
355     .outputs       = aresample_outputs,
356 };