af_aformat: cosmetics, fix indentation
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_volume.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
3  * Copyright (c) 2012 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * audio volume filter
25  */
26
27 #include "libavutil/channel_layout.h"
28 #include "libavutil/common.h"
29 #include "libavutil/eval.h"
30 #include "libavutil/float_dsp.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "audio.h"
33 #include "avfilter.h"
34 #include "formats.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "af_volume.h"
37
38 static const char *precision_str[] = {
39     "fixed", "float", "double"
40 };
41
42 #define OFFSET(x) offsetof(VolumeContext, x)
43 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
44
45 static const AVOption options[] = {
46     { "volume", "Volume adjustment.",
47             OFFSET(volume), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, { .dbl = 1.0 }, 0, 0x7fffff, A },
48     { "precision", "Mathematical precision.",
49             OFFSET(precision), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = PRECISION_FLOAT }, PRECISION_FIXED, PRECISION_DOUBLE, A, "precision" },
50         { "fixed",  "8-bit fixed-point.",     0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = PRECISION_FIXED  }, INT_MIN, INT_MAX, A, "precision" },
51         { "float",  "32-bit floating-point.", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = PRECISION_FLOAT  }, INT_MIN, INT_MAX, A, "precision" },
52         { "double", "64-bit floating-point.", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = PRECISION_DOUBLE }, INT_MIN, INT_MAX, A, "precision" },
53     { NULL },
54 };
55
56 static const AVClass volume_class = {
57     .class_name = "volume filter",
58     .item_name  = av_default_item_name,
59     .option     = options,
60     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
61 };
62
63 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
64 {
65     VolumeContext *vol = ctx->priv;
66
67     if (vol->precision == PRECISION_FIXED) {
68         vol->volume_i = (int)(vol->volume * 256 + 0.5);
69         vol->volume   = vol->volume_i / 256.0;
70         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "volume:(%d/256)(%f)(%1.2fdB) precision:fixed\n",
71                vol->volume_i, vol->volume, 20.0*log(vol->volume)/M_LN10);
72     } else {
73         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "volume:(%f)(%1.2fdB) precision:%s\n",
74                vol->volume, 20.0*log(vol->volume)/M_LN10,
75                precision_str[vol->precision]);
76     }
77
78     return 0;
79 }
80
81 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
82 {
83     VolumeContext *vol = ctx->priv;
84     AVFilterFormats *formats = NULL;
85     AVFilterChannelLayouts *layouts;
86     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[][7] = {
87         /* PRECISION_FIXED */
88         {
89             AV_SAMPLE_FMT_U8,
90             AV_SAMPLE_FMT_U8P,
91             AV_SAMPLE_FMT_S16,
92             AV_SAMPLE_FMT_S16P,
93             AV_SAMPLE_FMT_S32,
94             AV_SAMPLE_FMT_S32P,
95             AV_SAMPLE_FMT_NONE
96         },
97         /* PRECISION_FLOAT */
98         {
99             AV_SAMPLE_FMT_FLT,
100             AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
101             AV_SAMPLE_FMT_NONE
102         },
103         /* PRECISION_DOUBLE */
104         {
105             AV_SAMPLE_FMT_DBL,
106             AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
107             AV_SAMPLE_FMT_NONE
108         }
109     };
110
111     layouts = ff_all_channel_layouts();
112     if (!layouts)
113         return AVERROR(ENOMEM);
114     ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
115
116     formats = ff_make_format_list(sample_fmts[vol->precision]);
117     if (!formats)
118         return AVERROR(ENOMEM);
119     ff_set_common_formats(ctx, formats);
120
121     formats = ff_all_samplerates();
122     if (!formats)
123         return AVERROR(ENOMEM);
124     ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
125
126     return 0;
127 }
128
129 static inline void scale_samples_u8(uint8_t *dst, const uint8_t *src,
130                                     int nb_samples, int volume)
131 {
132     int i;
133     for (i = 0; i < nb_samples; i++)
134         dst[i] = av_clip_uint8(((((int64_t)src[i] - 128) * volume + 128) >> 8) + 128);
135 }
136
137 static inline void scale_samples_u8_small(uint8_t *dst, const uint8_t *src,
138                                           int nb_samples, int volume)
139 {
140     int i;
141     for (i = 0; i < nb_samples; i++)
142         dst[i] = av_clip_uint8((((src[i] - 128) * volume + 128) >> 8) + 128);
143 }
144
145 static inline void scale_samples_s16(uint8_t *dst, const uint8_t *src,
146                                      int nb_samples, int volume)
147 {
148     int i;
149     int16_t *smp_dst       = (int16_t *)dst;
150     const int16_t *smp_src = (const int16_t *)src;
151     for (i = 0; i < nb_samples; i++)
152         smp_dst[i] = av_clip_int16(((int64_t)smp_src[i] * volume + 128) >> 8);
153 }
154
155 static inline void scale_samples_s16_small(uint8_t *dst, const uint8_t *src,
156                                            int nb_samples, int volume)
157 {
158     int i;
159     int16_t *smp_dst       = (int16_t *)dst;
160     const int16_t *smp_src = (const int16_t *)src;
161     for (i = 0; i < nb_samples; i++)
162         smp_dst[i] = av_clip_int16((smp_src[i] * volume + 128) >> 8);
163 }
164
165 static inline void scale_samples_s32(uint8_t *dst, const uint8_t *src,
166                                      int nb_samples, int volume)
167 {
168     int i;
169     int32_t *smp_dst       = (int32_t *)dst;
170     const int32_t *smp_src = (const int32_t *)src;
171     for (i = 0; i < nb_samples; i++)
172         smp_dst[i] = av_clipl_int32((((int64_t)smp_src[i] * volume + 128) >> 8));
173 }
174
175
176
177 static av_cold void volume_init(VolumeContext *vol)
178 {
179     vol->samples_align = 1;
180
181     switch (av_get_packed_sample_fmt(vol->sample_fmt)) {
182     case AV_SAMPLE_FMT_U8:
183         if (vol->volume_i < 0x1000000)
184             vol->scale_samples = scale_samples_u8_small;
185         else
186             vol->scale_samples = scale_samples_u8;
187         break;
188     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
189         if (vol->volume_i < 0x10000)
190             vol->scale_samples = scale_samples_s16_small;
191         else
192             vol->scale_samples = scale_samples_s16;
193         break;
194     case AV_SAMPLE_FMT_S32:
195         vol->scale_samples = scale_samples_s32;
196         break;
197     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:
198         avpriv_float_dsp_init(&vol->fdsp, 0);
199         vol->samples_align = 4;
200         break;
201     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:
202         avpriv_float_dsp_init(&vol->fdsp, 0);
203         vol->samples_align = 8;
204         break;
205     }
206
207     if (ARCH_X86)
208         ff_volume_init_x86(vol);
209 }
210
211 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
212 {
213     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
214     VolumeContext *vol   = ctx->priv;
215     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
216
217     vol->sample_fmt = inlink->format;
218     vol->channels   = av_get_channel_layout_nb_channels(inlink->channel_layout);
219     vol->planes     = av_sample_fmt_is_planar(inlink->format) ? vol->channels : 1;
220
221     volume_init(vol);
222
223     return 0;
224 }
225
226 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
227 {
228     VolumeContext *vol    = inlink->dst->priv;
229     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
230     int nb_samples        = buf->nb_samples;
231     AVFrame *out_buf;
232
233     if (vol->volume == 1.0 || vol->volume_i == 256)
234         return ff_filter_frame(outlink, buf);
235
236     /* do volume scaling in-place if input buffer is writable */
237     if (av_frame_is_writable(buf)) {
238         out_buf = buf;
239     } else {
240         out_buf = ff_get_audio_buffer(inlink, nb_samples);
241         if (!out_buf)
242             return AVERROR(ENOMEM);
243         out_buf->pts = buf->pts;
244     }
245
246     if (vol->precision != PRECISION_FIXED || vol->volume_i > 0) {
247         int p, plane_samples;
248
249         if (av_sample_fmt_is_planar(buf->format))
250             plane_samples = FFALIGN(nb_samples, vol->samples_align);
251         else
252             plane_samples = FFALIGN(nb_samples * vol->channels, vol->samples_align);
253
254         if (vol->precision == PRECISION_FIXED) {
255             for (p = 0; p < vol->planes; p++) {
256                 vol->scale_samples(out_buf->extended_data[p],
257                                    buf->extended_data[p], plane_samples,
258                                    vol->volume_i);
259             }
260         } else if (av_get_packed_sample_fmt(vol->sample_fmt) == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
261             for (p = 0; p < vol->planes; p++) {
262                 vol->fdsp.vector_fmul_scalar((float *)out_buf->extended_data[p],
263                                              (const float *)buf->extended_data[p],
264                                              vol->volume, plane_samples);
265             }
266         } else {
267             for (p = 0; p < vol->planes; p++) {
268                 vol->fdsp.vector_dmul_scalar((double *)out_buf->extended_data[p],
269                                              (const double *)buf->extended_data[p],
270                                              vol->volume, plane_samples);
271             }
272         }
273     }
274
275     if (buf != out_buf)
276         av_frame_free(&buf);
277
278     return ff_filter_frame(outlink, out_buf);
279 }
280
281 static const AVFilterPad avfilter_af_volume_inputs[] = {
282     {
283         .name           = "default",
284         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
285         .filter_frame   = filter_frame,
286     },
287     { NULL }
288 };
289
290 static const AVFilterPad avfilter_af_volume_outputs[] = {
291     {
292         .name         = "default",
293         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
294         .config_props = config_output,
295     },
296     { NULL }
297 };
298
299 AVFilter avfilter_af_volume = {
300     .name           = "volume",
301     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Change input volume."),
302     .query_formats  = query_formats,
303     .priv_size      = sizeof(VolumeContext),
304     .priv_class     = &volume_class,
305     .init           = init,
306     .inputs         = avfilter_af_volume_inputs,
307     .outputs        = avfilter_af_volume_outputs,
308 };