showwaves: fix first sample of frame test.
[ffmpeg.git] / libavfilter / avf_showwaves.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012 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  * audio to video transmedia filter
24  */
25
26 #include "libavutil/audioconvert.h"
27 #include "libavutil/opt.h"
28 #include "libavutil/parseutils.h"
29 #include "avfilter.h"
30 #include "formats.h"
31 #include "audio.h"
32 #include "video.h"
33 #include "internal.h"
34
35 typedef struct {
36     const AVClass *class;
37     int w, h;
38     char *rate_str;
39     AVRational rate;
40     int buf_idx;
41     AVFilterBufferRef *outpicref;
42     int req_fullfilled;
43     int n;
44     int sample_count_mod;
45 } ShowWavesContext;
46
47 #define OFFSET(x) offsetof(ShowWavesContext, x)
48
49 static const AVOption showwaves_options[] = {
50     { "rate", "set video rate", OFFSET(rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0 },
51     { "r",    "set video rate", OFFSET(rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0 },
52     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0 },
53     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0 },
54     { "n",    "set how many samples to show in the same point", OFFSET(n), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, INT_MAX},
55     { NULL },
56 };
57
58 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showwaves);
59
60 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args, void *opaque)
61 {
62     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
63     int err;
64
65     showwaves->class = &showwaves_class;
66     av_opt_set_defaults(showwaves);
67     showwaves->buf_idx = 0;
68
69     if ((err = av_set_options_string(showwaves, args, "=", ":")) < 0) {
70         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string: '%s'\n", args);
71         return err;
72     }
73
74     return 0;
75 }
76
77 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
78 {
79     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
80
81     av_freep(&showwaves->rate_str);
82     avfilter_unref_bufferp(&showwaves->outpicref);
83 }
84
85 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
86 {
87     AVFilterFormats *formats = NULL;
88     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
89     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
90     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
91     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, -1 };
92     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = { PIX_FMT_GRAY8, -1 };
93
94     /* set input audio formats */
95     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
96     if (!formats)
97         return AVERROR(ENOMEM);
98     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
99
100     layouts = ff_all_channel_layouts();
101     if (!layouts)
102         return AVERROR(ENOMEM);
103     ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts);
104
105     formats = ff_all_samplerates();
106     if (!formats)
107         return AVERROR(ENOMEM);
108     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
109
110     /* set output video format */
111     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
112     if (!formats)
113         return AVERROR(ENOMEM);
114     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
115
116     return 0;
117 }
118
119 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
120 {
121     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
122     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
123     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
124     int err;
125
126     if (showwaves->n && showwaves->rate_str) {
127         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Options 'n' and 'rate' cannot be set at the same time\n");
128         return AVERROR(EINVAL);
129     }
130
131     if (!showwaves->n) {
132         if (!showwaves->rate_str)
133             showwaves->rate = (AVRational){25,1}; /* set default value */
134         else if ((err = av_parse_video_rate(&showwaves->rate, showwaves->rate_str)) < 0) {
135             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", showwaves->rate_str);
136             return err;
137         }
138         showwaves->n = FFMAX(1, ((double)inlink->sample_rate / (showwaves->w * av_q2d(showwaves->rate))) + 0.5);
139     }
140
141     outlink->w = showwaves->w;
142     outlink->h = showwaves->h;
143     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
144
145     outlink->frame_rate = av_div_q((AVRational){inlink->sample_rate,showwaves->n},
146                                    (AVRational){showwaves->w,1});
147
148     av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "s:%dx%d r:%f n:%d\n",
149            showwaves->w, showwaves->h, av_q2d(outlink->frame_rate), showwaves->n);
150     return 0;
151 }
152
153 inline static void push_frame(AVFilterLink *outlink)
154 {
155     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
156
157     ff_start_frame(outlink, showwaves->outpicref);
158     ff_draw_slice(outlink, 0, outlink->h, 1);
159     ff_end_frame(outlink);
160     showwaves->req_fullfilled = 1;
161     showwaves->outpicref = NULL;
162     showwaves->buf_idx = 0;
163 }
164
165 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
166 {
167     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
168     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
169     int ret;
170
171     showwaves->req_fullfilled = 0;
172     do {
173         ret = avfilter_request_frame(inlink);
174     } while (!showwaves->req_fullfilled && ret >= 0);
175
176     if (ret == AVERROR_EOF && showwaves->outpicref)
177         push_frame(outlink);
178     return ret;
179 }
180
181 #define MAX_INT16 ((1<<15) -1)
182
183 static void filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *insamples)
184 {
185     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
186     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
187     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
188     const int nb_samples = insamples->audio->nb_samples;
189     AVFilterBufferRef *outpicref = showwaves->outpicref;
190     int linesize = outpicref ? outpicref->linesize[0] : 0;
191     int16_t *p = (int16_t *)insamples->data[0];
192     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(insamples->audio->channel_layout);
193     int i, j, h;
194     const int n = showwaves->n;
195     const int x = 255 / (nb_channels * n); /* multiplication factor, pre-computed to avoid in-loop divisions */
196
197     /* draw data in the buffer */
198     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {
199         if (showwaves->buf_idx == 0 && showwaves->sample_count_mod == 0) {
200             showwaves->outpicref = outpicref =
201                 ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE|AV_PERM_ALIGN,
202                                     outlink->w, outlink->h);
203             outpicref->video->w = outlink->w;
204             outpicref->video->h = outlink->h;
205             outpicref->pts = insamples->pts;
206             outlink->out_buf = outpicref;
207             linesize = outpicref->linesize[0];
208             memset(outpicref->data[0], 0, showwaves->h*linesize);
209         }
210         for (j = 0; j < nb_channels; j++) {
211             h = showwaves->h/2 - av_rescale(*p++, showwaves->h/2, MAX_INT16);
212             if (h >= 0 && h < outlink->h)
213                 *(outpicref->data[0] + showwaves->buf_idx + h * linesize) += x;
214         }
215         showwaves->sample_count_mod++;
216         if (showwaves->sample_count_mod == n) {
217             showwaves->sample_count_mod = 0;
218             showwaves->buf_idx++;
219         }
220         if (showwaves->buf_idx == showwaves->w)
221             push_frame(outlink);
222     }
223
224     avfilter_unref_buffer(insamples);
225 }
226
227 AVFilter avfilter_avf_showwaves = {
228     .name           = "showwaves",
229     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a video output."),
230     .init           = init,
231     .uninit         = uninit,
232     .query_formats  = query_formats,
233     .priv_size      = sizeof(ShowWavesContext),
234
235     .inputs  = (const AVFilterPad[]) {
236         {
237             .name           = "default",
238             .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
239             .filter_samples = filter_samples,
240             .min_perms      = AV_PERM_READ,
241         },
242         { .name = NULL }
243     },
244
245     .outputs = (const AVFilterPad[]) {
246         {
247             .name           = "default",
248             .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
249             .config_props   = config_output,
250             .request_frame  = request_frame,
251         },
252         { .name = NULL }
253     },
254 };