libavfilter/ebur128: add target value to statistics line
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_earwax.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Mina Nagy Zaki
3  * Copyright (c) 2000 Edward Beingessner And Sundry Contributors.
4  * This source code is freely redistributable and may be used for any purpose.
5  * This copyright notice must be maintained.  Edward Beingessner And Sundry
6  * Contributors are not responsible for the consequences of using this
7  * software.
8  *
9  * This file is part of FFmpeg.
10  *
11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
13  * License as published by the Free Software Foundation; either
14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
15  *
16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19  * Lesser General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
24  */
25
26 /**
27  * @file
28  * Stereo Widening Effect. Adds audio cues to move stereo image in
29  * front of the listener. Adapted from the libsox earwax effect.
30  */
31
32 #include "libavutil/channel_layout.h"
33 #include "avfilter.h"
34 #include "audio.h"
35 #include "formats.h"
36
37 #define NUMTAPS 64
38
39 static const int8_t filt[NUMTAPS] = {
40 /* 30°  330° */
41     4,   -6,     /* 32 tap stereo FIR filter. */
42     4,  -11,     /* One side filters as if the */
43    -1,   -5,     /* signal was from 30 degrees */
44     3,    3,     /* from the ear, the other as */
45    -2,    5,     /* if 330 degrees. */
46    -5,    0,
47     9,    1,
48     6,    3,     /*                         Input                         */
49    -4,   -1,     /*                   Left         Right                  */
50    -5,   -3,     /*                __________   __________                */
51    -2,   -5,     /*               |          | |          |               */
52    -7,    1,     /*           .---|  Hh,0(f) | |  Hh,0(f) |---.           */
53     6,   -7,     /*          /    |__________| |__________|    \          */
54    30,  -29,     /*         /                \ /                \         */
55    12,   -3,     /*        /                  X                  \        */
56   -11,    4,     /*       /                  / \                  \       */
57    -3,    7,     /*  ____V_____   __________V   V__________   _____V____  */
58   -20,   23,     /* |          | |          |   |          | |          | */
59     2,    0,     /* | Hh,30(f) | | Hh,330(f)|   | Hh,330(f)| | Hh,30(f) | */
60     1,   -6,     /* |__________| |__________|   |__________| |__________| */
61   -14,   -5,     /*      \     ___      /           \      ___     /      */
62    15,  -18,     /*       \   /   \    /    _____    \    /   \   /       */
63     6,    7,     /*        `->| + |<--'    /     \    `-->| + |<-'        */
64    15,  -10,     /*           \___/      _/       \_      \___/           */
65   -14,   22,     /*               \     / \       / \     /               */
66    -7,   -2,     /*                `--->| |       | |<---'                */
67    -4,    9,     /*                     \_/       \_/                     */
68     6,  -12,     /*                                                       */
69     6,   -6,     /*                       Headphones                      */
70     0,  -11,
71     0,   -5,
72     4,    0};
73
74 typedef struct EarwaxContext {
75     int16_t taps[NUMTAPS * 2];
76 } EarwaxContext;
77
78 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
79 {
80     static const int sample_rates[] = { 44100, -1 };
81     int ret;
82
83     AVFilterFormats *formats = NULL;
84     AVFilterChannelLayouts *layout = NULL;
85
86     if ((ret = ff_add_format                 (&formats, AV_SAMPLE_FMT_S16                 )) < 0 ||
87         (ret = ff_set_common_formats         (ctx     , formats                           )) < 0 ||
88         (ret = ff_add_channel_layout         (&layout , AV_CH_LAYOUT_STEREO               )) < 0 ||
89         (ret = ff_set_common_channel_layouts (ctx     , layout                            )) < 0 ||
90         (ret = ff_set_common_samplerates     (ctx     , ff_make_format_list(sample_rates) )) < 0)
91         return ret;
92
93     return 0;
94 }
95
96 //FIXME: replace with DSPContext.scalarproduct_int16
97 static inline int16_t *scalarproduct(const int16_t *in, const int16_t *endin, int16_t *out)
98 {
99     int32_t sample;
100     int16_t j;
101
102     while (in < endin) {
103         sample = 0;
104         for (j = 0; j < NUMTAPS; j++)
105             sample += in[j] * filt[j];
106         *out = av_clip_int16(sample >> 6);
107         out++;
108         in++;
109     }
110
111     return out;
112 }
113
114 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
115 {
116     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
117     int16_t *taps, *endin, *in, *out;
118     AVFrame *outsamples = ff_get_audio_buffer(outlink, insamples->nb_samples);
119     int len;
120
121     if (!outsamples) {
122         av_frame_free(&insamples);
123         return AVERROR(ENOMEM);
124     }
125     av_frame_copy_props(outsamples, insamples);
126
127     taps  = ((EarwaxContext *)inlink->dst->priv)->taps;
128     out   = (int16_t *)outsamples->data[0];
129     in    = (int16_t *)insamples ->data[0];
130
131     len = FFMIN(NUMTAPS, 2*insamples->nb_samples);
132     // copy part of new input and process with saved input
133     memcpy(taps+NUMTAPS, in, len * sizeof(*taps));
134     out   = scalarproduct(taps, taps + len, out);
135
136     // process current input
137     if (2*insamples->nb_samples >= NUMTAPS ){
138         endin = in + insamples->nb_samples * 2 - NUMTAPS;
139         scalarproduct(in, endin, out);
140
141         // save part of input for next round
142         memcpy(taps, endin, NUMTAPS * sizeof(*taps));
143     } else
144         memmove(taps, taps + 2*insamples->nb_samples, NUMTAPS * sizeof(*taps));
145
146     av_frame_free(&insamples);
147     return ff_filter_frame(outlink, outsamples);
148 }
149
150 static const AVFilterPad earwax_inputs[] = {
151     {
152         .name         = "default",
153         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
154         .filter_frame = filter_frame,
155     },
156     { NULL }
157 };
158
159 static const AVFilterPad earwax_outputs[] = {
160     {
161         .name = "default",
162         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
163     },
164     { NULL }
165 };
166
167 AVFilter ff_af_earwax = {
168     .name           = "earwax",
169     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Widen the stereo image."),
170     .query_formats  = query_formats,
171     .priv_size      = sizeof(EarwaxContext),
172     .inputs         = earwax_inputs,
173     .outputs        = earwax_outputs,
174 };