avfilter/af_ladspa: use av_sscanf()
[ffmpeg.git] / libavfilter / asrc_hilbert.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2018 Paul B Mahol
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/opt.h"
22 #include "audio.h"
23 #include "avfilter.h"
24 #include "internal.h"
25 #include "window_func.h"
26
27 typedef struct HilbertContext {
28     const AVClass *class;
29
30     int sample_rate;
31     int nb_taps;
32     int nb_samples;
33     int win_func;
34
35     float *taps;
36     int64_t pts;
37 } HilbertContext;
38
39 #define OFFSET(x) offsetof(HilbertContext, x)
40 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
41
42 static const AVOption hilbert_options[] = {
43     { "sample_rate", "set sample rate",    OFFSET(sample_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=44100},  1, INT_MAX,    FLAGS },
44     { "r",           "set sample rate",    OFFSET(sample_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=44100},  1, INT_MAX,    FLAGS },
45     { "taps",        "set number of taps", OFFSET(nb_taps),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=22051}, 11, UINT16_MAX, FLAGS },
46     { "t",           "set number of taps", OFFSET(nb_taps),     AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=22051}, 11, UINT16_MAX, FLAGS },
47     { "nb_samples",  "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1024}, 1, INT_MAX, FLAGS },
48     { "n",           "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1024}, 1, INT_MAX, FLAGS },
49     { "win_func", "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
50     { "w",        "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
51         { "rect",     "Rectangular",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_RECT},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
52         { "bartlett", "Bartlett",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BARTLETT}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
53         { "hanning",  "Hanning",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
54         { "hamming",  "Hamming",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HAMMING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
55         { "blackman", "Blackman",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
56         { "welch",    "Welch",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_WELCH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
57         { "flattop",  "Flat-top",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_FLATTOP},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
58         { "bharris",  "Blackman-Harris",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHARRIS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
59         { "bnuttall", "Blackman-Nuttall", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BNUTTALL}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
60         { "bhann",    "Bartlett-Hann",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHANN},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
61         { "sine",     "Sine",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_SINE},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
62         { "nuttall",  "Nuttall",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_NUTTALL},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
63         { "lanczos",  "Lanczos",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
64         { "gauss",    "Gauss",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_GAUSS},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
65         { "tukey",    "Tukey",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_TUKEY},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
66         { "dolph",    "Dolph-Chebyshev",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_DOLPH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
67         { "cauchy",   "Cauchy",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_CAUCHY},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
68         { "parzen",   "Parzen",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_PARZEN},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
69         { "poisson",  "Poisson",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_POISSON},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
70         { "bohman" ,  "Bohman",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BOHMAN},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
71     {NULL}
72 };
73
74 AVFILTER_DEFINE_CLASS(hilbert);
75
76 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
77 {
78     HilbertContext *s = ctx->priv;
79
80     if (!(s->nb_taps & 1)) {
81         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Number of taps %d must be odd length.\n", s->nb_taps);
82         return AVERROR(EINVAL);
83     }
84
85     return 0;
86 }
87
88 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
89 {
90     HilbertContext *s = ctx->priv;
91
92     av_freep(&s->taps);
93 }
94
95 static av_cold int query_formats(AVFilterContext *ctx)
96 {
97     HilbertContext *s = ctx->priv;
98     static const int64_t chlayouts[] = { AV_CH_LAYOUT_MONO, -1 };
99     int sample_rates[] = { s->sample_rate, -1 };
100     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
101         AV_SAMPLE_FMT_FLT,
102         AV_SAMPLE_FMT_NONE
103     };
104
105     AVFilterFormats *formats;
106     AVFilterChannelLayouts *layouts;
107     int ret;
108
109     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
110     if (!formats)
111         return AVERROR(ENOMEM);
112     ret = ff_set_common_formats (ctx, formats);
113     if (ret < 0)
114         return ret;
115
116     layouts = avfilter_make_format64_list(chlayouts);
117     if (!layouts)
118         return AVERROR(ENOMEM);
119     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
120     if (ret < 0)
121         return ret;
122
123     formats = ff_make_format_list(sample_rates);
124     if (!formats)
125         return AVERROR(ENOMEM);
126     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
127 }
128
129 static av_cold int config_props(AVFilterLink *outlink)
130 {
131     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
132     HilbertContext *s = ctx->priv;
133     float overlap;
134     int i;
135
136     s->taps = av_malloc_array(s->nb_taps, sizeof(*s->taps));
137     if (!s->taps)
138         return AVERROR(ENOMEM);
139
140     generate_window_func(s->taps, s->nb_taps, s->win_func, &overlap);
141
142     for (i = 0; i < s->nb_taps; i++) {
143         int k = -(s->nb_taps / 2) + i;
144
145         if (k & 1) {
146             float pk = M_PI * k;
147
148             s->taps[i] *= (1.f - cosf(pk)) / pk;
149         } else {
150             s->taps[i] = 0.f;
151         }
152     }
153
154     s->pts = 0;
155
156     return 0;
157 }
158
159 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
160 {
161     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
162     HilbertContext *s = ctx->priv;
163     AVFrame *frame;
164     int nb_samples;
165
166     nb_samples = FFMIN(s->nb_samples, s->nb_taps - s->pts);
167     if (!nb_samples)
168         return AVERROR_EOF;
169
170     if (!(frame = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples)))
171         return AVERROR(ENOMEM);
172
173     memcpy(frame->data[0], s->taps + s->pts, nb_samples * sizeof(float));
174
175     frame->pts = s->pts;
176     s->pts    += nb_samples;
177     return ff_filter_frame(outlink, frame);
178 }
179
180 static const AVFilterPad hilbert_outputs[] = {
181     {
182         .name          = "default",
183         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
184         .request_frame = request_frame,
185         .config_props  = config_props,
186     },
187     { NULL }
188 };
189
190 AVFilter ff_asrc_hilbert = {
191     .name          = "hilbert",
192     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate a Hilbert transform FIR coefficients."),
193     .query_formats = query_formats,
194     .init          = init,
195     .uninit        = uninit,
196     .priv_size     = sizeof(HilbertContext),
197     .inputs        = NULL,
198     .outputs       = hilbert_outputs,
199     .priv_class    = &hilbert_class,
200 };