6e338ad1d6dec287a109445e0bb8681ce86584f0
[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[8];
59     char *exprs;
60     int nb_samples;             ///< number of samples per requested frame
61     char *duration_str;         ///< total duration of the generated audio
62     double duration;
63     uint64_t n;
64     double var_values[VAR_VARS_NB];
65 } EvalContext;
66
67 #define OFFSET(x) offsetof(EvalContext, x)
68 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
69
70 static const AVOption aevalsrc_options[]= {
71     { "exprs",       "set the '|'-separated list of channels expressions", OFFSET(exprs), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, .flags = FLAGS },
72     { "nb_samples",  "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
73     { "n",           "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
74     { "sample_rate", "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
75     { "s",           "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
76     { "duration",    "set audio duration", OFFSET(duration_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
77     { "d",           "set audio duration", OFFSET(duration_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
78     { "channel_layout", "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
79     { "c",              "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
80 {NULL},
81 };
82
83 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aevalsrc);
84
85 static int init(AVFilterContext *ctx)
86 {
87     EvalContext *eval = ctx->priv;
88     char *args1 = av_strdup(eval->exprs);
89     char *expr, *buf;
90     int ret, i;
91
92     if (!args1) {
93         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Channels expressions list is empty\n");
94         ret = eval->exprs ? AVERROR(ENOMEM) : AVERROR(EINVAL);
95         goto end;
96     }
97
98     /* parse expressions */
99     buf = args1;
100     i = 0;
101     while (i < FF_ARRAY_ELEMS(eval->expr) && (expr = av_strtok(buf, "|", &buf))) {
102         ret = av_expr_parse(&eval->expr[i], expr, var_names,
103                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
104         if (ret < 0)
105             goto end;
106         i++;
107     }
108     eval->nb_channels = i;
109
110     if (eval->chlayout_str) {
111         int n;
112         ret = ff_parse_channel_layout(&eval->chlayout, 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) {
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
139     eval->duration = -1;
140     if (eval->duration_str) {
141         int64_t us = -1;
142         if ((ret = av_parse_time(&us, eval->duration_str, 1)) < 0) {
143             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", eval->duration_str);
144             goto end;
145         }
146         eval->duration = (double)us / 1000000;
147     }
148     eval->n = 0;
149
150 end:
151     av_free(args1);
152     return ret;
153 }
154
155 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
156 {
157     EvalContext *eval = ctx->priv;
158     int i;
159
160     for (i = 0; i < 8; i++) {
161         av_expr_free(eval->expr[i]);
162         eval->expr[i] = NULL;
163     }
164     av_freep(&eval->chlayout_str);
165     av_freep(&eval->duration_str);
166     av_freep(&eval->sample_rate_str);
167 }
168
169 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
170 {
171     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
172     char buf[128];
173
174     outlink->time_base = (AVRational){1, eval->sample_rate};
175     outlink->sample_rate = eval->sample_rate;
176
177     eval->var_values[VAR_S] = eval->sample_rate;
178
179     av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, eval->chlayout);
180
181     av_log(outlink->src, AV_LOG_VERBOSE,
182            "sample_rate:%d chlayout:%s duration:%f\n",
183            eval->sample_rate, buf, eval->duration);
184
185     return 0;
186 }
187
188 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
189 {
190     EvalContext *eval = ctx->priv;
191     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_DBLP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
192     int64_t chlayouts[] = { eval->chlayout, -1 };
193     int sample_rates[] = { eval->sample_rate, -1 };
194
195     ff_set_common_formats (ctx, ff_make_format_list(sample_fmts));
196     ff_set_common_channel_layouts(ctx, avfilter_make_format64_list(chlayouts));
197     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_make_format_list(sample_rates));
198
199     return 0;
200 }
201
202 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
203 {
204     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
205     AVFrame *samplesref;
206     int i, j;
207     double t = eval->n * (double)1/eval->sample_rate;
208
209     if (eval->duration >= 0 && t >= eval->duration)
210         return AVERROR_EOF;
211
212     samplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, eval->nb_samples);
213     if (!samplesref)
214         return AVERROR(ENOMEM);
215
216     /* evaluate expression for each single sample and for each channel */
217     for (i = 0; i < eval->nb_samples; i++, eval->n++) {
218         eval->var_values[VAR_N] = eval->n;
219         eval->var_values[VAR_T] = eval->var_values[VAR_N] * (double)1/eval->sample_rate;
220
221         for (j = 0; j < eval->nb_channels; j++) {
222             *((double *) samplesref->extended_data[j] + i) =
223                 av_expr_eval(eval->expr[j], eval->var_values, NULL);
224         }
225     }
226
227     samplesref->pts = eval->pts;
228     samplesref->sample_rate = eval->sample_rate;
229     eval->pts += eval->nb_samples;
230
231     return ff_filter_frame(outlink, samplesref);
232 }
233
234 static const AVFilterPad aevalsrc_outputs[] = {
235     {
236         .name          = "default",
237         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
238         .config_props  = config_props,
239         .request_frame = request_frame,
240     },
241     { NULL }
242 };
243
244 AVFilter avfilter_asrc_aevalsrc = {
245     .name        = "aevalsrc",
246     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate an audio signal generated by an expression."),
247
248     .query_formats = query_formats,
249     .init        = init,
250     .uninit      = uninit,
251     .priv_size   = sizeof(EvalContext),
252     .inputs      = NULL,
253     .outputs     = aevalsrc_outputs,
254     .priv_class  = &aevalsrc_class,
255 };