avfilter/vf_drawtext: Avoid using non public AV_PIX_FMT_NB
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_volumedetect.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012 Nicolas George
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
17  * along with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
18  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "libavutil/channel_layout.h"
22 #include "libavutil/avassert.h"
23 #include "audio.h"
24 #include "avfilter.h"
25 #include "internal.h"
26
27 typedef struct {
28     /**
29      * Number of samples at each PCM value.
30      * histogram[0x8000 + i] is the number of samples at value i.
31      * The extra element is there for symmetry.
32      */
33     uint64_t histogram[0x10001];
34 } VolDetectContext;
35
36 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
37 {
38     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
39         AV_SAMPLE_FMT_S16,
40         AV_SAMPLE_FMT_S16P,
41         AV_SAMPLE_FMT_NONE
42     };
43     AVFilterFormats *formats;
44
45     if (!(formats = ff_make_format_list(sample_fmts)))
46         return AVERROR(ENOMEM);
47     ff_set_common_formats(ctx, formats);
48
49     return 0;
50 }
51
52 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *samples)
53 {
54     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
55     VolDetectContext *vd = ctx->priv;
56     int64_t layout  = samples->channel_layout;
57     int nb_samples  = samples->nb_samples;
58     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(layout);
59     int nb_planes   = nb_channels;
60     int plane, i;
61     int16_t *pcm;
62
63     if (!av_sample_fmt_is_planar(samples->format)) {
64         nb_samples *= nb_channels;
65         nb_planes = 1;
66     }
67     for (plane = 0; plane < nb_planes; plane++) {
68         pcm = (int16_t *)samples->extended_data[plane];
69         for (i = 0; i < nb_samples; i++)
70             vd->histogram[pcm[i] + 0x8000]++;
71     }
72
73     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], samples);
74 }
75
76 #define MAX_DB 91
77
78 static inline double logdb(uint64_t v)
79 {
80     double d = v / (double)(0x8000 * 0x8000);
81     if (!v)
82         return MAX_DB;
83     return log(d) * -4.3429448190325182765112891891660508229; /* -10/log(10) */
84 }
85
86 static void print_stats(AVFilterContext *ctx)
87 {
88     VolDetectContext *vd = ctx->priv;
89     int i, max_volume, shift;
90     uint64_t nb_samples = 0, power = 0, nb_samples_shift = 0, sum = 0;
91     uint64_t histdb[MAX_DB + 1] = { 0 };
92
93     for (i = 0; i < 0x10000; i++)
94         nb_samples += vd->histogram[i];
95     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "n_samples: %"PRId64"\n", nb_samples);
96     if (!nb_samples)
97         return;
98
99     /* If nb_samples > 1<<34, there is a risk of overflow in the
100        multiplication or the sum: shift all histogram values to avoid that.
101        The total number of samples must be recomputed to avoid rounding
102        errors. */
103     shift = av_log2(nb_samples >> 33);
104     for (i = 0; i < 0x10000; i++) {
105         nb_samples_shift += vd->histogram[i] >> shift;
106         power += (i - 0x8000) * (i - 0x8000) * (vd->histogram[i] >> shift);
107     }
108     if (!nb_samples_shift)
109         return;
110     power = (power + nb_samples_shift / 2) / nb_samples_shift;
111     av_assert0(power <= 0x8000 * 0x8000);
112     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "mean_volume: %.1f dB\n", -logdb(power));
113
114     max_volume = 0x8000;
115     while (max_volume > 0 && !vd->histogram[0x8000 + max_volume] &&
116                              !vd->histogram[0x8000 - max_volume])
117         max_volume--;
118     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "max_volume: %.1f dB\n", -logdb(max_volume * max_volume));
119
120     for (i = 0; i < 0x10000; i++)
121         histdb[(int)logdb((i - 0x8000) * (i - 0x8000))] += vd->histogram[i];
122     for (i = 0; i <= MAX_DB && !histdb[i]; i++);
123     for (; i <= MAX_DB && sum < nb_samples / 1000; i++) {
124         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "histogram_%ddb: %"PRId64"\n", i, histdb[i]);
125         sum += histdb[i];
126     }
127 }
128
129 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
130 {
131     print_stats(ctx);
132 }
133
134 static const AVFilterPad volumedetect_inputs[] = {
135     {
136         .name         = "default",
137         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
138         .filter_frame = filter_frame,
139     },
140     { NULL }
141 };
142
143 static const AVFilterPad volumedetect_outputs[] = {
144     {
145         .name = "default",
146         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
147     },
148     { NULL }
149 };
150
151 AVFilter ff_af_volumedetect = {
152     .name          = "volumedetect",
153     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Detect audio volume."),
154     .priv_size     = sizeof(VolDetectContext),
155     .query_formats = query_formats,
156     .uninit        = uninit,
157     .inputs        = volumedetect_inputs,
158     .outputs       = volumedetect_outputs,
159 };