lavfi: use designated initializers for AVClass
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_asyncts.c
1 /*
2  * This file is part of Libav.
3  *
4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 #include "libavresample/avresample.h"
20 #include "libavutil/audio_fifo.h"
21 #include "libavutil/mathematics.h"
22 #include "libavutil/opt.h"
23 #include "libavutil/samplefmt.h"
24
25 #include "audio.h"
26 #include "avfilter.h"
27 #include "internal.h"
28
29 typedef struct ASyncContext {
30     const AVClass *class;
31
32     AVAudioResampleContext *avr;
33     int64_t pts;            ///< timestamp in samples of the first sample in fifo
34     int min_delta;          ///< pad/trim min threshold in samples
35
36     /* options */
37     int resample;
38     float min_delta_sec;
39     int max_comp;
40 } ASyncContext;
41
42 #define OFFSET(x) offsetof(ASyncContext, x)
43 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
44 static const AVOption options[] = {
45     { "compensate", "Stretch/squeeze the data to make it match the timestamps", OFFSET(resample),      AV_OPT_TYPE_INT,   { 0 },   0, 1,       A },
46     { "min_delta",  "Minimum difference between timestamps and audio data "
47                     "(in seconds) to trigger padding/trimmin the data.",        OFFSET(min_delta_sec), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { 0.1 }, 0, INT_MAX, A },
48     { "max_comp",   "Maximum compensation in samples per second.",              OFFSET(max_comp),      AV_OPT_TYPE_INT,   { 500 }, 0, INT_MAX, A },
49     { NULL },
50 };
51
52 static const AVClass async_class = {
53     .class_name = "asyncts",
54     .item_name  = av_default_item_name,
55     .option     = options,
56     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
57     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
58 };
59
60 static int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
61 {
62     ASyncContext *s = ctx->priv;
63     int ret;
64
65     s->class = &async_class;
66     av_opt_set_defaults(s);
67
68     if ((ret = av_set_options_string(s, args, "=", ":")) < 0) {
69         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string '%s'.\n", args);
70         return ret;
71     }
72     av_opt_free(s);
73
74     s->pts = AV_NOPTS_VALUE;
75
76     return 0;
77 }
78
79 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
80 {
81     ASyncContext *s = ctx->priv;
82
83     if (s->avr) {
84         avresample_close(s->avr);
85         avresample_free(&s->avr);
86     }
87 }
88
89 static int config_props(AVFilterLink *link)
90 {
91     ASyncContext *s = link->src->priv;
92     int ret;
93
94     s->min_delta = s->min_delta_sec * link->sample_rate;
95     link->time_base = (AVRational){1, link->sample_rate};
96
97     s->avr = avresample_alloc_context();
98     if (!s->avr)
99         return AVERROR(ENOMEM);
100
101     av_opt_set_int(s->avr,  "in_channel_layout", link->channel_layout, 0);
102     av_opt_set_int(s->avr, "out_channel_layout", link->channel_layout, 0);
103     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_fmt",     link->format,         0);
104     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_fmt",     link->format,         0);
105     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_rate",    link->sample_rate,    0);
106     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_rate",    link->sample_rate,    0);
107
108     if (s->resample)
109         av_opt_set_int(s->avr, "force_resampling", 1, 0);
110
111     if ((ret = avresample_open(s->avr)) < 0)
112         return ret;
113
114     return 0;
115 }
116
117 static int request_frame(AVFilterLink *link)
118 {
119     AVFilterContext *ctx = link->src;
120     ASyncContext      *s = ctx->priv;
121     int ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
122     int nb_samples;
123
124     /* flush the fifo */
125     if (ret == AVERROR_EOF && (nb_samples = avresample_get_delay(s->avr))) {
126         AVFilterBufferRef *buf = ff_get_audio_buffer(link, AV_PERM_WRITE,
127                                                      nb_samples);
128         if (!buf)
129             return AVERROR(ENOMEM);
130         avresample_convert(s->avr, (void**)buf->extended_data, buf->linesize[0],
131                            nb_samples, NULL, 0, 0);
132         buf->pts = s->pts;
133         ff_filter_samples(link, buf);
134         return 0;
135     }
136
137     return ret;
138 }
139
140 static void write_to_fifo(ASyncContext *s, AVFilterBufferRef *buf)
141 {
142     avresample_convert(s->avr, NULL, 0, 0, (void**)buf->extended_data,
143                        buf->linesize[0], buf->audio->nb_samples);
144     avfilter_unref_buffer(buf);
145 }
146
147 /* get amount of data currently buffered, in samples */
148 static int64_t get_delay(ASyncContext *s)
149 {
150     return avresample_available(s->avr) + avresample_get_delay(s->avr);
151 }
152
153 static void filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *buf)
154 {
155     AVFilterContext  *ctx = inlink->dst;
156     ASyncContext       *s = ctx->priv;
157     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
158     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(buf->audio->channel_layout);
159     int64_t pts = (buf->pts == AV_NOPTS_VALUE) ? buf->pts :
160                   av_rescale_q(buf->pts, inlink->time_base, outlink->time_base);
161     int out_size;
162     int64_t delta;
163
164     /* buffer data until we get the first timestamp */
165     if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE) {
166         if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
167             s->pts = pts - get_delay(s);
168         }
169         write_to_fifo(s, buf);
170         return;
171     }
172
173     /* now wait for the next timestamp */
174     if (pts == AV_NOPTS_VALUE) {
175         write_to_fifo(s, buf);
176         return;
177     }
178
179     /* when we have two timestamps, compute how many samples would we have
180      * to add/remove to get proper sync between data and timestamps */
181     delta    = pts - s->pts - get_delay(s);
182     out_size = avresample_available(s->avr);
183
184     if (labs(delta) > s->min_delta) {
185         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "Discontinuity - %"PRId64" samples.\n", delta);
186         out_size += delta;
187     } else {
188         if (s->resample) {
189             int comp = av_clip(delta, -s->max_comp, s->max_comp);
190             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "Compensating %d samples per second.\n", comp);
191             avresample_set_compensation(s->avr, delta, inlink->sample_rate);
192         }
193         delta = 0;
194     }
195
196     if (out_size > 0) {
197         AVFilterBufferRef *buf_out = ff_get_audio_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE,
198                                                          out_size);
199         if (!buf_out)
200             return;
201
202         avresample_read(s->avr, (void**)buf_out->extended_data, out_size);
203         buf_out->pts = s->pts;
204
205         if (delta > 0) {
206             av_samples_set_silence(buf_out->extended_data, out_size - delta,
207                                    delta, nb_channels, buf->format);
208         }
209         ff_filter_samples(outlink, buf_out);
210     } else {
211         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Non-monotonous timestamps, dropping "
212                "whole buffer.\n");
213     }
214
215     /* drain any remaining buffered data */
216     avresample_read(s->avr, NULL, avresample_available(s->avr));
217
218     s->pts = pts - avresample_get_delay(s->avr);
219     avresample_convert(s->avr, NULL, 0, 0, (void**)buf->extended_data,
220                        buf->linesize[0], buf->audio->nb_samples);
221     avfilter_unref_buffer(buf);
222 }
223
224 AVFilter avfilter_af_asyncts = {
225     .name        = "asyncts",
226     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sync audio data to timestamps"),
227
228     .init        = init,
229     .uninit      = uninit,
230
231     .priv_size   = sizeof(ASyncContext),
232
233     .inputs      = (const AVFilterPad[]) {{ .name           = "default",
234                                             .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
235                                             .filter_samples = filter_samples },
236                                           { NULL }},
237     .outputs     = (const AVFilterPad[]) {{ .name           = "default",
238                                             .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
239                                             .config_props   = config_props,
240                                             .request_frame  = request_frame },
241                                           { NULL }},
242 };