Merge commit 'e6153f173a49e5bfa70b0c04d2f82930533597b9'
[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 multimedia 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 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
49
50 static const AVOption showwaves_options[] = {
51     { "rate", "set video rate", OFFSET(rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
52     { "r",    "set video rate", OFFSET(rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
53     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0, FLAGS },
54     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0, FLAGS },
55     { "n",    "set how many samples to show in the same point", OFFSET(n), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, FLAGS },
56     { NULL },
57 };
58
59 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showwaves);
60
61 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
62 {
63     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
64     int err;
65
66     showwaves->class = &showwaves_class;
67     av_opt_set_defaults(showwaves);
68     showwaves->buf_idx = 0;
69
70     if ((err = av_set_options_string(showwaves, args, "=", ":")) < 0)
71         return err;
72
73     return 0;
74 }
75
76 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
77 {
78     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
79
80     av_freep(&showwaves->rate_str);
81     avfilter_unref_bufferp(&showwaves->outpicref);
82 }
83
84 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
85 {
86     AVFilterFormats *formats = NULL;
87     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
88     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
89     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
90     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, -1 };
91     static const enum PixelFormat pix_fmts[] = { PIX_FMT_GRAY8, -1 };
92
93     /* set input audio formats */
94     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
95     if (!formats)
96         return AVERROR(ENOMEM);
97     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
98
99     layouts = ff_all_channel_layouts();
100     if (!layouts)
101         return AVERROR(ENOMEM);
102     ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts);
103
104     formats = ff_all_samplerates();
105     if (!formats)
106         return AVERROR(ENOMEM);
107     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
108
109     /* set output video format */
110     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
111     if (!formats)
112         return AVERROR(ENOMEM);
113     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
114
115     return 0;
116 }
117
118 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
119 {
120     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
121     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
122     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
123     int err;
124
125     if (showwaves->n && showwaves->rate_str) {
126         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Options 'n' and 'rate' cannot be set at the same time\n");
127         return AVERROR(EINVAL);
128     }
129
130     if (!showwaves->n) {
131         if (!showwaves->rate_str)
132             showwaves->rate = (AVRational){25,1}; /* set default value */
133         else if ((err = av_parse_video_rate(&showwaves->rate, showwaves->rate_str)) < 0) {
134             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", showwaves->rate_str);
135             return err;
136         }
137         showwaves->n = FFMAX(1, ((double)inlink->sample_rate / (showwaves->w * av_q2d(showwaves->rate))) + 0.5);
138     }
139
140     outlink->w = showwaves->w;
141     outlink->h = showwaves->h;
142     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
143
144     outlink->frame_rate = av_div_q((AVRational){inlink->sample_rate,showwaves->n},
145                                    (AVRational){showwaves->w,1});
146
147     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "s:%dx%d r:%f n:%d\n",
148            showwaves->w, showwaves->h, av_q2d(outlink->frame_rate), showwaves->n);
149     return 0;
150 }
151
152 inline static void push_frame(AVFilterLink *outlink)
153 {
154     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
155
156     ff_start_frame(outlink, showwaves->outpicref);
157     ff_draw_slice(outlink, 0, outlink->h, 1);
158     ff_end_frame(outlink);
159     showwaves->req_fullfilled = 1;
160     showwaves->outpicref = NULL;
161     showwaves->buf_idx = 0;
162 }
163
164 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
165 {
166     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
167     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
168     int ret;
169
170     showwaves->req_fullfilled = 0;
171     do {
172         ret = ff_request_frame(inlink);
173     } while (!showwaves->req_fullfilled && ret >= 0);
174
175     if (ret == AVERROR_EOF && showwaves->outpicref)
176         push_frame(outlink);
177     return ret;
178 }
179
180 #define MAX_INT16 ((1<<15) -1)
181
182 static int filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *insamples)
183 {
184     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
185     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
186     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
187     const int nb_samples = insamples->audio->nb_samples;
188     AVFilterBufferRef *outpicref = showwaves->outpicref;
189     int linesize = outpicref ? outpicref->linesize[0] : 0;
190     int16_t *p = (int16_t *)insamples->data[0];
191     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(insamples->audio->channel_layout);
192     int i, j, h;
193     const int n = showwaves->n;
194     const int x = 255 / (nb_channels * n); /* multiplication factor, pre-computed to avoid in-loop divisions */
195
196     /* draw data in the buffer */
197     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {
198         if (showwaves->buf_idx == 0 && showwaves->sample_count_mod == 0) {
199             showwaves->outpicref = outpicref =
200                 ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE|AV_PERM_ALIGN,
201                                     outlink->w, outlink->h);
202             outpicref->video->w = outlink->w;
203             outpicref->video->h = outlink->h;
204             outpicref->pts = insamples->pts +
205                              av_rescale_q((p - (int16_t *)insamples->data[0]) / nb_channels,
206                                           (AVRational){ 1, inlink->sample_rate },
207                                           outlink->time_base);
208             linesize = outpicref->linesize[0];
209             memset(outpicref->data[0], 0, showwaves->h*linesize);
210         }
211         for (j = 0; j < nb_channels; j++) {
212             h = showwaves->h/2 - av_rescale(*p++, showwaves->h/2, MAX_INT16);
213             if (h >= 0 && h < outlink->h)
214                 *(outpicref->data[0] + showwaves->buf_idx + h * linesize) += x;
215         }
216         showwaves->sample_count_mod++;
217         if (showwaves->sample_count_mod == n) {
218             showwaves->sample_count_mod = 0;
219             showwaves->buf_idx++;
220         }
221         if (showwaves->buf_idx == showwaves->w)
222             push_frame(outlink);
223     }
224
225     avfilter_unref_buffer(insamples);
226     return 0;
227 }
228
229 AVFilter avfilter_avf_showwaves = {
230     .name           = "showwaves",
231     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a video output."),
232     .init           = init,
233     .uninit         = uninit,
234     .query_formats  = query_formats,
235     .priv_size      = sizeof(ShowWavesContext),
236
237     .inputs  = (const AVFilterPad[]) {
238         {
239             .name           = "default",
240             .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
241             .filter_samples = filter_samples,
242             .min_perms      = AV_PERM_READ,
243         },
244         { .name = NULL }
245     },
246
247     .outputs = (const AVFilterPad[]) {
248         {
249             .name           = "default",
250             .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
251             .config_props   = config_output,
252             .request_frame  = request_frame,
253         },
254         { .name = NULL }
255     },
256
257     .priv_class = &showwaves_class,
258 };