Merge commit 'e6153f173a49e5bfa70b0c04d2f82930533597b9'
[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/audioconvert.h"
27 #include "libavutil/avassert.h"
28 #include "libavutil/avstring.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 *expr_str[8];
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     { "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_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
76     { "d",           "set audio duration", OFFSET(duration_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, 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 int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
85 {
86     EvalContext *eval = ctx->priv;
87     char *args1 = av_strdup(args);
88     char *expr, *buf, *bufptr;
89     int ret, i;
90
91     eval->class = &aevalsrc_class;
92     av_opt_set_defaults(eval);
93
94     /* parse expressions */
95     buf = args1;
96     i = 0;
97     while (expr = av_strtok(buf, ":", &bufptr)) {
98         ret = av_expr_parse(&eval->expr[i], expr, var_names,
99                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
100         if (ret < 0)
101             goto end;
102         i++;
103         if (bufptr && *bufptr == ':') { /* found last expression */
104             bufptr++;
105             break;
106         }
107         buf = NULL;
108     }
109     eval->nb_channels = i;
110
111     if (bufptr && (ret = av_set_options_string(eval, bufptr, "=", ":")) < 0)
112         goto end;
113
114     if (eval->chlayout_str) {
115         int n;
116         ret = ff_parse_channel_layout(&eval->chlayout, eval->chlayout_str, ctx);
117         if (ret < 0)
118             goto end;
119
120         n = av_get_channel_layout_nb_channels(eval->chlayout);
121         if (n != eval->nb_channels) {
122             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
123                    "Mismatch between the specified number of channels '%d' "
124                    "and the number of channels '%d' in the specified channel layout '%s'\n",
125                    eval->nb_channels, n, eval->chlayout_str);
126             ret = AVERROR(EINVAL);
127             goto end;
128         }
129     } else {
130         /* guess channel layout from nb expressions/channels */
131         eval->chlayout = av_get_default_channel_layout(eval->nb_channels);
132         if (!eval->chlayout) {
133             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels '%d' provided\n",
134                    eval->nb_channels);
135             ret = AVERROR(EINVAL);
136             goto end;
137         }
138     }
139
140     if ((ret = ff_parse_sample_rate(&eval->sample_rate, eval->sample_rate_str, ctx)))
141         goto end;
142
143     eval->duration = -1;
144     if (eval->duration_str) {
145         int64_t us = -1;
146         if ((ret = av_parse_time(&us, eval->duration_str, 1)) < 0) {
147             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid duration: '%s'\n", eval->duration_str);
148             goto end;
149         }
150         eval->duration = (double)us / 1000000;
151     }
152     eval->n = 0;
153
154 end:
155     av_free(args1);
156     return ret;
157 }
158
159 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
160 {
161     EvalContext *eval = ctx->priv;
162     int i;
163
164     for (i = 0; i < 8; i++) {
165         av_expr_free(eval->expr[i]);
166         eval->expr[i] = NULL;
167     }
168     av_freep(&eval->chlayout_str);
169     av_freep(&eval->duration_str);
170     av_freep(&eval->sample_rate_str);
171 }
172
173 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
174 {
175     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
176     char buf[128];
177
178     outlink->time_base = (AVRational){1, eval->sample_rate};
179     outlink->sample_rate = eval->sample_rate;
180
181     eval->var_values[VAR_S] = eval->sample_rate;
182
183     av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, eval->chlayout);
184
185     av_log(outlink->src, AV_LOG_VERBOSE,
186            "sample_rate:%d chlayout:%s duration:%f\n",
187            eval->sample_rate, buf, eval->duration);
188
189     return 0;
190 }
191
192 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
193 {
194     EvalContext *eval = ctx->priv;
195     enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_DBLP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
196     int64_t chlayouts[] = { eval->chlayout, -1 };
197     int sample_rates[] = { eval->sample_rate, -1 };
198
199     ff_set_common_formats (ctx, ff_make_format_list(sample_fmts));
200     ff_set_common_channel_layouts(ctx, avfilter_make_format64_list(chlayouts));
201     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_make_format_list(sample_rates));
202
203     return 0;
204 }
205
206 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
207 {
208     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
209     AVFilterBufferRef *samplesref;
210     int i, j;
211     double t = eval->var_values[VAR_N] * (double)1/eval->sample_rate;
212
213     if (eval->duration >= 0 && t > eval->duration)
214         return AVERROR_EOF;
215
216     samplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE, eval->nb_samples);
217
218     /* evaluate expression for each single sample and for each channel */
219     for (i = 0; i < eval->nb_samples; i++, eval->n++) {
220         eval->var_values[VAR_N] = eval->n;
221         eval->var_values[VAR_T] = eval->var_values[VAR_N] * (double)1/eval->sample_rate;
222
223         for (j = 0; j < eval->nb_channels; j++) {
224             *((double *) samplesref->extended_data[j] + i) =
225                 av_expr_eval(eval->expr[j], eval->var_values, NULL);
226         }
227     }
228
229     samplesref->pts = eval->pts;
230     samplesref->pos = -1;
231     samplesref->audio->sample_rate = eval->sample_rate;
232     eval->pts += eval->nb_samples;
233
234     ff_filter_samples(outlink, samplesref);
235
236     return 0;
237 }
238
239 AVFilter avfilter_asrc_aevalsrc = {
240     .name        = "aevalsrc",
241     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate an audio signal generated by an expression."),
242
243     .query_formats = query_formats,
244     .init        = init,
245     .uninit      = uninit,
246     .priv_size   = sizeof(EvalContext),
247
248     .inputs      = (const AVFilterPad[]) {{ .name = NULL}},
249
250     .outputs     = (const AVFilterPad[]) {{ .name = "default",
251                                       .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
252                                       .config_props = config_props,
253                                       .request_frame = request_frame, },
254                                     { .name = NULL}},
255     .priv_class = &aevalsrc_class,
256 };