avfilter/vf_thumbnail_cuda: Avoid mixing declaration and statements
[ffmpeg.git] / libavfilter / avf_showvolume.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 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
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 #include "libavutil/avstring.h"
22 #include "libavutil/channel_layout.h"
23 #include "libavutil/eval.h"
24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "libavutil/parseutils.h"
27 #include "libavutil/xga_font_data.h"
28 #include "avfilter.h"
29 #include "formats.h"
30 #include "audio.h"
31 #include "video.h"
32 #include "internal.h"
33
34 static const char *const var_names[] = {   "VOLUME",   "CHANNEL",   "PEAK",        NULL };
35 enum                                   { VAR_VOLUME, VAR_CHANNEL, VAR_PEAK, VAR_VARS_NB };
36
37 typedef struct ShowVolumeContext {
38     const AVClass *class;
39     int w, h;
40     int b;
41     double f;
42     AVRational frame_rate;
43     char *color;
44     int orientation;
45     int step;
46
47     AVFrame *out;
48     AVExpr *c_expr;
49     int draw_text;
50     int draw_volume;
51     double *values;
52     uint32_t *color_lut;
53 } ShowVolumeContext;
54
55 #define OFFSET(x) offsetof(ShowVolumeContext, x)
56 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
57
58 static const AVOption showvolume_options[] = {
59     { "rate", "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
60     { "r",    "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
61     { "b", "set border width",   OFFSET(b), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 5, FLAGS },
62     { "w", "set channel width",  OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=400}, 80, 8192, FLAGS },
63     { "h", "set channel height", OFFSET(h), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=20}, 1, 900, FLAGS },
64     { "f", "set fade",           OFFSET(f), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0.95}, 0.001, 1, FLAGS },
65     { "c", "set volume color expression", OFFSET(color), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="PEAK*255+floor((1-PEAK)*255)*256+0xff000000"}, 0, 0, FLAGS },
66     { "t", "display channel names", OFFSET(draw_text), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
67     { "v", "display volume value", OFFSET(draw_volume), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
68     { "o", "set orientation", OFFSET(orientation), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1, FLAGS, "orientation" },
69     {   "h", "horizontal", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
70     {   "v", "vertical",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
71     { "s", "set step size", OFFSET(step), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 5, FLAGS },
72     { NULL }
73 };
74
75 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showvolume);
76
77 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
78 {
79     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
80     int ret;
81
82     if (s->color) {
83         ret = av_expr_parse(&s->c_expr, s->color, var_names,
84                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
85         if (ret < 0)
86             return ret;
87     }
88
89     return 0;
90 }
91
92 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
93 {
94     AVFilterFormats *formats = NULL;
95     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
96     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
97     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
98     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
99     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
100     int ret;
101
102     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
103     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
104         return ret;
105
106     layouts = ff_all_channel_counts();
107     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
108         return ret;
109
110     formats = ff_all_samplerates();
111     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
112         return ret;
113
114     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
115     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
116         return ret;
117
118     return 0;
119 }
120
121 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
122 {
123     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
124     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
125     int nb_samples;
126
127     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
128     inlink->partial_buf_size =
129     inlink->min_samples =
130     inlink->max_samples = nb_samples;
131     s->values = av_calloc(inlink->channels * VAR_VARS_NB, sizeof(double));
132     if (!s->values)
133         return AVERROR(ENOMEM);
134
135     s->color_lut = av_calloc(s->w, sizeof(*s->color_lut) * inlink->channels);
136     if (!s->color_lut)
137         return AVERROR(ENOMEM);
138
139     return 0;
140 }
141
142 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
143 {
144     ShowVolumeContext *s = outlink->src->priv;
145     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
146     int ch;
147
148     if (s->orientation) {
149         outlink->h = s->w;
150         outlink->w = s->h * inlink->channels + (inlink->channels - 1) * s->b;
151     } else {
152         outlink->w = s->w;
153         outlink->h = s->h * inlink->channels + (inlink->channels - 1) * s->b;
154     }
155
156     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
157     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
158
159     for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) {
160         int i;
161
162         for (i = 0; i < s->w; i++) {
163             float max = i / (float)(s->w - 1);
164
165             s->values[ch * VAR_VARS_NB + VAR_PEAK] = max;
166             s->values[ch * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME] = 20.0 * log10(max);
167             s->values[ch * VAR_VARS_NB + VAR_CHANNEL] = ch;
168             s->color_lut[ch * s->w + i] = av_expr_eval(s->c_expr, &s->values[ch * VAR_VARS_NB], NULL);
169         }
170     }
171
172     return 0;
173 }
174
175 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt, int o)
176 {
177     const uint8_t *font;
178     int font_height;
179     int i;
180
181     font = avpriv_cga_font,   font_height =  8;
182
183     for (i = 0; txt[i]; i++) {
184         int char_y, mask;
185
186         if (o) {
187             for (char_y = font_height - 1; char_y >= 0; char_y--) {
188                 uint8_t *p = pic->data[0] + (y + i * 10) * pic->linesize[0] + x * 4;
189                 for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
190                     if (font[txt[i] * font_height + font_height - 1 - char_y] & mask)
191                         AV_WN32(&p[char_y * 4], ~AV_RN32(&p[char_y * 4]));
192                     p += pic->linesize[0];
193                 }
194             }
195         } else {
196             uint8_t *p = pic->data[0] + y * pic->linesize[0] + (x + i * 8) * 4;
197             for (char_y = 0; char_y < font_height; char_y++) {
198                 for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
199                     if (font[txt[i] * font_height + char_y] & mask)
200                         AV_WN32(p, ~AV_RN32(p));
201                     p += 4;
202                 }
203                 p += pic->linesize[0] - 8 * 4;
204             }
205         }
206     }
207 }
208
209 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
210 {
211     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
212     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
213     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
214     const int step = s->step;
215     int c, i, j, k;
216     AVFrame *out;
217
218     if (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
219                    s->out->height != outlink->h) {
220         av_frame_free(&s->out);
221         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
222         if (!s->out) {
223             av_frame_free(&insamples);
224             return AVERROR(ENOMEM);
225         }
226
227         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
228             memset(s->out->data[0] + i * s->out->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
229     }
230     s->out->pts = insamples->pts;
231
232     for (j = 0; j < outlink->h; j++) {
233         uint8_t *dst = s->out->data[0] + j * s->out->linesize[0];
234         for (k = 0; k < outlink->w; k++) {
235             dst[k * 4 + 0] = FFMAX(dst[k * 4 + 0] * s->f, 0);
236             dst[k * 4 + 1] = FFMAX(dst[k * 4 + 1] * s->f, 0);
237             dst[k * 4 + 2] = FFMAX(dst[k * 4 + 2] * s->f, 0);
238             dst[k * 4 + 3] = FFMAX(dst[k * 4 + 3] * s->f, 0);
239         }
240     }
241
242     if (s->orientation) {
243         for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
244             float *src = (float *)insamples->extended_data[c];
245             uint32_t *lut = s->color_lut + s->w * c;
246             float max = 0;
247
248             for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
249                 max = FFMAX(max, src[i]);
250
251             s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME] = 20.0 * log10(max);
252             max = av_clipf(max, 0, 1);
253
254             for (j = outlink->h - outlink->h * max; j < s->w; j++) {
255                 uint8_t *dst = s->out->data[0] + j * s->out->linesize[0] + c * (s->b + s->h) * 4;
256                 for (k = 0; k < s->h; k++) {
257                     AV_WN32A(&dst[k * 4], lut[s->w - j - 1]);
258                     if (j & step)
259                         j += step;
260                 }
261             }
262
263             if (s->h >= 8 && s->draw_text) {
264                 const char *channel_name = av_get_channel_name(av_channel_layout_extract_channel(insamples->channel_layout, c));
265                 if (!channel_name)
266                     continue;
267                 drawtext(s->out, c * (s->h + s->b) + (s->h - 10) / 2, outlink->h - 35, channel_name, 1);
268             }
269         }
270     } else {
271         for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
272             float *src = (float *)insamples->extended_data[c];
273             uint32_t *lut = s->color_lut + s->w * c;
274             float max = 0;
275
276             for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
277                 max = FFMAX(max, src[i]);
278
279             s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME] = 20.0 * log10(max);
280             max = av_clipf(max, 0, 1);
281
282             for (j = 0; j < s->h; j++) {
283                 uint8_t *dst = s->out->data[0] + (c * s->h + c * s->b + j) * s->out->linesize[0];
284
285                 for (k = 0; k < s->w * max; k++) {
286                     AV_WN32A(dst + k * 4, lut[k]);
287                     if (k & step)
288                         k += step;
289                 }
290             }
291
292             if (s->h >= 8 && s->draw_text) {
293                 const char *channel_name = av_get_channel_name(av_channel_layout_extract_channel(insamples->channel_layout, c));
294                 if (!channel_name)
295                     continue;
296                 drawtext(s->out, 2, c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, channel_name, 0);
297             }
298         }
299     }
300
301     av_frame_free(&insamples);
302     out = av_frame_clone(s->out);
303     if (!out)
304         return AVERROR(ENOMEM);
305     av_frame_make_writable(out);
306
307     for (c = 0; c < inlink->channels && s->draw_volume; c++) {
308         char buf[16];
309         if (s->orientation) {
310             if (s->h >= 8) {
311                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%.2f", s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME]);
312                 drawtext(out, c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, 2, buf, 1);
313             }
314         } else {
315             if (s->h >= 8) {
316                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%.2f", s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME]);
317                 drawtext(out, FFMAX(0, s->w - 8 * (int)strlen(buf)), c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, buf, 0);
318             }
319         }
320     }
321
322     return ff_filter_frame(outlink, out);
323 }
324
325 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
326 {
327     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
328
329     av_frame_free(&s->out);
330     av_expr_free(s->c_expr);
331     av_freep(&s->values);
332     av_freep(&s->color_lut);
333 }
334
335 static const AVFilterPad showvolume_inputs[] = {
336     {
337         .name         = "default",
338         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
339         .config_props = config_input,
340         .filter_frame = filter_frame,
341     },
342     { NULL }
343 };
344
345 static const AVFilterPad showvolume_outputs[] = {
346     {
347         .name         = "default",
348         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
349         .config_props = config_output,
350     },
351     { NULL }
352 };
353
354 AVFilter ff_avf_showvolume = {
355     .name          = "showvolume",
356     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio volume to video output."),
357     .init          = init,
358     .uninit        = uninit,
359     .query_formats = query_formats,
360     .priv_size     = sizeof(ShowVolumeContext),
361     .inputs        = showvolume_inputs,
362     .outputs       = showvolume_outputs,
363     .priv_class    = &showvolume_class,
364 };