avfilter/avf_showvolume: make it possible to use current channel number in color...
[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/channel_layout.h"
22 #include "libavutil/eval.h"
23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25 #include "libavutil/parseutils.h"
26 #include "libavutil/xga_font_data.h"
27 #include "avfilter.h"
28 #include "formats.h"
29 #include "audio.h"
30 #include "video.h"
31 #include "internal.h"
32
33 typedef struct ShowVolumeContext {
34     const AVClass *class;
35     int w, h;
36     int f, b;
37     AVRational frame_rate;
38     char *color;
39
40     AVFrame *out;
41     AVExpr *c_expr;
42     int draw_text;
43 } ShowVolumeContext;
44
45 #define OFFSET(x) offsetof(ShowVolumeContext, x)
46 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
47
48 static const AVOption showvolume_options[] = {
49     { "rate", "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
50     { "r",    "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
51     { "b", "set border width",   OFFSET(b), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 5, FLAGS },
52     { "w", "set channel width",  OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=400}, 40, 1080, FLAGS },
53     { "h", "set channel height", OFFSET(h), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=20}, 1, 100, FLAGS },
54     { "f", "set fade",           OFFSET(f), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=20}, 1, 255, FLAGS },
55     { "c", "set volume color expression", OFFSET(color), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="if(gte(VOLUME,-2), if(gte(VOLUME,-1),0xff, 0xffff),0xff00)"}, 0, 0, FLAGS },
56     { "t", "display channel names", OFFSET(draw_text), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
57     { NULL }
58 };
59
60 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showvolume);
61
62 static const char *const var_names[] = {   "VOLUME",   "CHANNEL",        NULL };
63 enum                                   { VAR_VOLUME, VAR_CHANNEL, VAR_VARS_NB };
64
65 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
66 {
67     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
68     int ret;
69
70     if (s->color) {
71         ret = av_expr_parse(&s->c_expr, s->color, var_names,
72                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
73         if (ret < 0)
74             return ret;
75     }
76
77     return 0;
78 }
79
80 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
81 {
82     AVFilterFormats *formats = NULL;
83     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
84     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
85     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
86     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
87     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
88
89     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
90     if (!formats)
91         return AVERROR(ENOMEM);
92     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
93
94     layouts = ff_all_channel_layouts();
95     if (!layouts)
96         return AVERROR(ENOMEM);
97     ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts);
98
99     formats = ff_all_samplerates();
100     if (!formats)
101         return AVERROR(ENOMEM);
102     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
103
104     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
105     if (!formats)
106         return AVERROR(ENOMEM);
107     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
108
109     return 0;
110 }
111
112 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
113 {
114     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
115     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
116     int nb_samples;
117
118     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
119     inlink->partial_buf_size =
120     inlink->min_samples =
121     inlink->max_samples = nb_samples;
122
123     return 0;
124 }
125
126 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
127 {
128     ShowVolumeContext *s = outlink->src->priv;
129     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
130
131     outlink->w = s->w;
132     outlink->h = s->h * inlink->channels + (inlink->channels - 1) * s->b;
133     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
134     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
135
136     return 0;
137 }
138
139 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt)
140 {
141     const uint8_t *font;
142     int font_height;
143     int i;
144
145     font = avpriv_cga_font,   font_height =  8;
146
147     for (i = 0; txt[i]; i++) {
148         int char_y, mask;
149         uint8_t *p = pic->data[0] + y*pic->linesize[0] + (x + i*8)*4;
150
151         for (char_y = 0; char_y < font_height; char_y++) {
152             for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
153                 if (font[txt[i] * font_height + char_y] & mask)
154                     AV_WN32(p, ~AV_RN32(p));
155                 p += 4;
156             }
157             p += pic->linesize[0] - 8*4;
158         }
159     }
160 }
161
162 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
163 {
164     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
165     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
166     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
167     int c, i, j, k;
168     double values[VAR_VARS_NB];
169
170     if (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
171                    s->out->height != outlink->h) {
172         av_frame_free(&s->out);
173         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
174         if (!s->out) {
175             av_frame_free(&insamples);
176             return AVERROR(ENOMEM);
177         }
178
179         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
180             memset(s->out->data[0] + i * s->out->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
181     }
182     s->out->pts = insamples->pts;
183
184     for (j = 0; j < outlink->h; j++) {
185         uint8_t *dst = s->out->data[0] + j * s->out->linesize[0];
186         for (k = 0; k < s->w; k++) {
187             dst[k * 4 + 0] = FFMAX(dst[k * 4 + 0] - s->f, 0);
188             dst[k * 4 + 1] = FFMAX(dst[k * 4 + 1] - s->f, 0);
189             dst[k * 4 + 2] = FFMAX(dst[k * 4 + 2] - s->f, 0);
190             dst[k * 4 + 3] = FFMAX(dst[k * 4 + 3] - s->f, 0);
191         }
192     }
193
194     for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
195         float *src = (float *)insamples->extended_data[c];
196         float max = 0;
197         int color;
198
199         for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
200             max = FFMAX(max, src[i]);
201
202         max = av_clipf(max, 0, 1);
203         values[VAR_VOLUME] = 20.0 * log(max) / M_LN10;
204         values[VAR_CHANNEL] = c;
205         color = av_expr_eval(s->c_expr, values, NULL);
206
207         for (j = 0; j < s->h; j++) {
208             uint8_t *dst = s->out->data[0] + (c * s->h + c * s->b + j) * s->out->linesize[0];
209
210             for (k = 0; k < s->w * max; k++)
211                 AV_WN32A(dst + k * 4, color);
212         }
213
214         if (s->h >= 8 && s->draw_text)
215             drawtext(s->out, 2, c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2,
216                      av_get_channel_name(av_channel_layout_extract_channel(insamples->channel_layout, c)));
217     }
218
219     av_frame_free(&insamples);
220
221     return ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->out));
222 }
223
224 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
225 {
226     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
227
228     av_frame_free(&s->out);
229     av_expr_free(s->c_expr);
230 }
231
232 static const AVFilterPad showvolume_inputs[] = {
233     {
234         .name         = "default",
235         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
236         .config_props = config_input,
237         .filter_frame = filter_frame,
238     },
239     { NULL }
240 };
241
242 static const AVFilterPad showvolume_outputs[] = {
243     {
244         .name         = "default",
245         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
246         .config_props = config_output,
247     },
248     { NULL }
249 };
250
251 AVFilter ff_avf_showvolume = {
252     .name          = "showvolume",
253     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio volume to video output."),
254     .init          = init,
255     .uninit        = uninit,
256     .query_formats = query_formats,
257     .priv_size     = sizeof(ShowVolumeContext),
258     .inputs        = showvolume_inputs,
259     .outputs       = showvolume_outputs,
260     .priv_class    = &showvolume_class,
261 };