avfilter: handle error in query_formats() in bunch of filters
[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     return ff_set_common_formats(ctx, formats);
48 }
49
50 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *samples)
51 {
52     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
53     VolDetectContext *vd = ctx->priv;
54     int64_t layout  = samples->channel_layout;
55     int nb_samples  = samples->nb_samples;
56     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(layout);
57     int nb_planes   = nb_channels;
58     int plane, i;
59     int16_t *pcm;
60
61     if (!av_sample_fmt_is_planar(samples->format)) {
62         nb_samples *= nb_channels;
63         nb_planes = 1;
64     }
65     for (plane = 0; plane < nb_planes; plane++) {
66         pcm = (int16_t *)samples->extended_data[plane];
67         for (i = 0; i < nb_samples; i++)
68             vd->histogram[pcm[i] + 0x8000]++;
69     }
70
71     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], samples);
72 }
73
74 #define MAX_DB 91
75
76 static inline double logdb(uint64_t v)
77 {
78     double d = v / (double)(0x8000 * 0x8000);
79     if (!v)
80         return MAX_DB;
81     return log(d) * -4.3429448190325182765112891891660508229; /* -10/log(10) */
82 }
83
84 static void print_stats(AVFilterContext *ctx)
85 {
86     VolDetectContext *vd = ctx->priv;
87     int i, max_volume, shift;
88     uint64_t nb_samples = 0, power = 0, nb_samples_shift = 0, sum = 0;
89     uint64_t histdb[MAX_DB + 1] = { 0 };
90
91     for (i = 0; i < 0x10000; i++)
92         nb_samples += vd->histogram[i];
93     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "n_samples: %"PRId64"\n", nb_samples);
94     if (!nb_samples)
95         return;
96
97     /* If nb_samples > 1<<34, there is a risk of overflow in the
98        multiplication or the sum: shift all histogram values to avoid that.
99        The total number of samples must be recomputed to avoid rounding
100        errors. */
101     shift = av_log2(nb_samples >> 33);
102     for (i = 0; i < 0x10000; i++) {
103         nb_samples_shift += vd->histogram[i] >> shift;
104         power += (i - 0x8000) * (i - 0x8000) * (vd->histogram[i] >> shift);
105     }
106     if (!nb_samples_shift)
107         return;
108     power = (power + nb_samples_shift / 2) / nb_samples_shift;
109     av_assert0(power <= 0x8000 * 0x8000);
110     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "mean_volume: %.1f dB\n", -logdb(power));
111
112     max_volume = 0x8000;
113     while (max_volume > 0 && !vd->histogram[0x8000 + max_volume] &&
114                              !vd->histogram[0x8000 - max_volume])
115         max_volume--;
116     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "max_volume: %.1f dB\n", -logdb(max_volume * max_volume));
117
118     for (i = 0; i < 0x10000; i++)
119         histdb[(int)logdb((i - 0x8000) * (i - 0x8000))] += vd->histogram[i];
120     for (i = 0; i <= MAX_DB && !histdb[i]; i++);
121     for (; i <= MAX_DB && sum < nb_samples / 1000; i++) {
122         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "histogram_%ddb: %"PRId64"\n", i, histdb[i]);
123         sum += histdb[i];
124     }
125 }
126
127 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
128 {
129     print_stats(ctx);
130 }
131
132 static const AVFilterPad volumedetect_inputs[] = {
133     {
134         .name         = "default",
135         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
136         .filter_frame = filter_frame,
137     },
138     { NULL }
139 };
140
141 static const AVFilterPad volumedetect_outputs[] = {
142     {
143         .name = "default",
144         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
145     },
146     { NULL }
147 };
148
149 AVFilter ff_af_volumedetect = {
150     .name          = "volumedetect",
151     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Detect audio volume."),
152     .priv_size     = sizeof(VolDetectContext),
153     .query_formats = query_formats,
154     .uninit        = uninit,
155     .inputs        = volumedetect_inputs,
156     .outputs       = volumedetect_outputs,
157 };