avfilter/showspectrum: add blackman window.
[ffmpeg.git] / libavfilter / asrc_aevalsrc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
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
8  * License 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 GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * eval audio source
24  */
25
26 #include "libavutil/avassert.h"
27 #include "libavutil/avstring.h"
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/eval.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/parseutils.h"
32 #include "avfilter.h"
33 #include "audio.h"
34 #include "internal.h"
35
36 static const char * const var_names[] = {
37     "n",            ///< number of frame
38     "t",            ///< timestamp expressed in seconds
39     "s",            ///< sample rate
40     NULL
41 };
42
43 enum var_name {
44     VAR_N,
45     VAR_T,
46     VAR_S,
47     VAR_VARS_NB
48 };
49
50 typedef struct {
51     const AVClass *class;
52     char *sample_rate_str;
53     int sample_rate;
54     int64_t chlayout;
55     char *chlayout_str;
56     int nb_channels;
57     int64_t pts;
58     AVExpr **expr;
59     char *exprs;
60     int nb_samples;             ///< number of samples per requested frame
61     int64_t duration;
62     uint64_t n;
63     double var_values[VAR_VARS_NB];
64 } EvalContext;
65
66 #define OFFSET(x) offsetof(EvalContext, x)
67 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
68
69 static const AVOption aevalsrc_options[]= {
70     { "exprs",       "set the '|'-separated list of channels expressions", OFFSET(exprs), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, .flags = FLAGS },
71     { "nb_samples",  "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
72     { "n",           "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
73     { "sample_rate", "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
74     { "s",           "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
75     { "duration",    "set audio duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
76     { "d",           "set audio duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
77     { "channel_layout", "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
78     { "c",              "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
79     { NULL }
80 };
81
82 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aevalsrc);
83
84 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
85 {
86     EvalContext *eval = ctx->priv;
87     char *args1 = av_strdup(eval->exprs);
88     char *expr, *buf;
89     int ret;
90
91     if (!args1) {
92         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Channels expressions list is empty\n");
93         ret = eval->exprs ? AVERROR(ENOMEM) : AVERROR(EINVAL);
94         goto end;
95     }
96
97     /* parse expressions */
98     buf = args1;
99     while (expr = av_strtok(buf, "|", &buf)) {
100         if (!av_dynarray2_add((void **)&eval->expr, &eval->nb_channels, sizeof(*eval->expr), NULL)) {
101             ret = AVERROR(ENOMEM);
102             goto end;
103         }
104         ret = av_expr_parse(&eval->expr[eval->nb_channels - 1], expr, var_names,
105                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
106         if (ret < 0)
107             goto end;
108     }
109
110     if (eval->chlayout_str) {
111         int n;
112         ret = ff_parse_channel_layout(&eval->chlayout, NULL, eval->chlayout_str, ctx);
113         if (ret < 0)
114             goto end;
115
116         n = av_get_channel_layout_nb_channels(eval->chlayout);
117         if (n != eval->nb_channels) {
118             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
119                    "Mismatch between the specified number of channels '%d' "
120                    "and the number of channels '%d' in the specified channel layout '%s'\n",
121                    eval->nb_channels, n, eval->chlayout_str);
122             ret = AVERROR(EINVAL);
123             goto end;
124         }
125     } else {
126         /* guess channel layout from nb expressions/channels */
127         eval->chlayout = av_get_default_channel_layout(eval->nb_channels);
128         if (!eval->chlayout && eval->nb_channels <= 0) {
129             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels '%d' provided\n",
130                    eval->nb_channels);
131             ret = AVERROR(EINVAL);
132             goto end;
133         }
134     }
135
136     if ((ret = ff_parse_sample_rate(&eval->sample_rate, eval->sample_rate_str, ctx)))
137         goto end;
138     eval->n = 0;
139
140 end:
141     av_free(args1);
142     return ret;
143 }
144
145 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
146 {
147     EvalContext *eval = ctx->priv;
148     int i;
149
150     for (i = 0; i < eval->nb_channels; i++) {
151         av_expr_free(eval->expr[i]);
152         eval->expr[i] = NULL;
153     }
154     av_freep(&eval->expr);
155 }
156
157 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
158 {
159     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
160     char buf[128];
161
162     outlink->time_base = (AVRational){1, eval->sample_rate};
163     outlink->sample_rate = eval->sample_rate;
164
165     eval->var_values[VAR_S] = eval->sample_rate;
166
167     av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, eval->chlayout);
168
169     av_log(outlink->src, AV_LOG_VERBOSE,
170            "sample_rate:%d chlayout:%s duration:%"PRId64"\n",
171            eval->sample_rate, buf, eval->duration);
172
173     return 0;
174 }
175
176 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
177 {
178     EvalContext *eval = ctx->priv;
179     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_DBLP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
180     int64_t chlayouts[] = { eval->chlayout ? eval->chlayout : FF_COUNT2LAYOUT(eval->nb_channels) , -1 };
181     int sample_rates[] = { eval->sample_rate, -1 };
182
183     ff_set_common_formats (ctx, ff_make_format_list(sample_fmts));
184     ff_set_common_channel_layouts(ctx, avfilter_make_format64_list(chlayouts));
185     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_make_format_list(sample_rates));
186
187     return 0;
188 }
189
190 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
191 {
192     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
193     AVFrame *samplesref;
194     int i, j;
195     int64_t t = av_rescale(eval->n, AV_TIME_BASE, eval->sample_rate);
196
197     if (eval->duration >= 0 && t >= eval->duration)
198         return AVERROR_EOF;
199
200     samplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, eval->nb_samples);
201     if (!samplesref)
202         return AVERROR(ENOMEM);
203
204     /* evaluate expression for each single sample and for each channel */
205     for (i = 0; i < eval->nb_samples; i++, eval->n++) {
206         eval->var_values[VAR_N] = eval->n;
207         eval->var_values[VAR_T] = eval->var_values[VAR_N] * (double)1/eval->sample_rate;
208
209         for (j = 0; j < eval->nb_channels; j++) {
210             *((double *) samplesref->extended_data[j] + i) =
211                 av_expr_eval(eval->expr[j], eval->var_values, NULL);
212         }
213     }
214
215     samplesref->pts = eval->pts;
216     samplesref->sample_rate = eval->sample_rate;
217     eval->pts += eval->nb_samples;
218
219     return ff_filter_frame(outlink, samplesref);
220 }
221
222 static const AVFilterPad aevalsrc_outputs[] = {
223     {
224         .name          = "default",
225         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
226         .config_props  = config_props,
227         .request_frame = request_frame,
228     },
229     { NULL }
230 };
231
232 AVFilter ff_asrc_aevalsrc = {
233     .name          = "aevalsrc",
234     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate an audio signal generated by an expression."),
235     .query_formats = query_formats,
236     .init          = init,
237     .uninit        = uninit,
238     .priv_size     = sizeof(EvalContext),
239     .inputs        = NULL,
240     .outputs       = aevalsrc_outputs,
241     .priv_class    = &aevalsrc_class,
242 };