lavfi/dynaudnorm: rename pow2 to pow_2
[ffmpeg.git] / libavfilter / f_loop.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 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/audio_fifo.h"
22 #include "libavutil/avassert.h"
23 #include "libavutil/fifo.h"
24 #include "libavutil/internal.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "avfilter.h"
27 #include "audio.h"
28 #include "formats.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "video.h"
31
32 typedef struct LoopContext {
33     const AVClass *class;
34
35     AVAudioFifo *fifo;
36     AVAudioFifo *left;
37     AVFrame **frames;
38     int nb_frames;
39     int current_frame;
40     int64_t start_pts;
41     int64_t duration;
42     int64_t current_sample;
43     int64_t nb_samples;
44     int64_t ignored_samples;
45
46     int loop;
47     int64_t size;
48     int64_t start;
49     int64_t pts;
50 } LoopContext;
51
52 #define AFLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
53 #define VFLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
54 #define OFFSET(x) offsetof(LoopContext, x)
55
56 #if CONFIG_ALOOP_FILTER
57
58 static int aconfig_input(AVFilterLink *inlink)
59 {
60     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
61     LoopContext *s  = ctx->priv;
62
63     s->fifo = av_audio_fifo_alloc(inlink->format, inlink->channels, 8192);
64     s->left = av_audio_fifo_alloc(inlink->format, inlink->channels, 8192);
65     if (!s->fifo || !s->left)
66         return AVERROR(ENOMEM);
67
68     return 0;
69 }
70
71 static av_cold void auninit(AVFilterContext *ctx)
72 {
73     LoopContext *s = ctx->priv;
74
75     av_audio_fifo_free(s->fifo);
76     av_audio_fifo_free(s->left);
77 }
78
79 static int push_samples(AVFilterContext *ctx, int nb_samples)
80 {
81     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
82     LoopContext *s = ctx->priv;
83     AVFrame *out;
84     int ret, i = 0;
85
86     while (s->loop != 0 && i < nb_samples) {
87         out = ff_get_audio_buffer(outlink, FFMIN(nb_samples, s->nb_samples - s->current_sample));
88         if (!out)
89             return AVERROR(ENOMEM);
90         ret = av_audio_fifo_peek_at(s->fifo, (void **)out->extended_data, out->nb_samples, s->current_sample);
91         if (ret < 0) {
92             av_frame_free(&out);
93             return ret;
94         }
95         out->pts = s->pts;
96         out->nb_samples = ret;
97         s->pts += out->nb_samples;
98         i += out->nb_samples;
99         s->current_sample += out->nb_samples;
100
101         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
102         if (ret < 0)
103             return ret;
104
105         if (s->current_sample >= s->nb_samples) {
106             s->current_sample = 0;
107
108             if (s->loop > 0)
109                 s->loop--;
110         }
111     }
112
113     return ret;
114 }
115
116 static int afilter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
117 {
118     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
119     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
120     LoopContext *s = ctx->priv;
121     int ret = 0;
122
123     if (s->ignored_samples + frame->nb_samples > s->start && s->size > 0 && s->loop != 0) {
124         if (s->nb_samples < s->size) {
125             int written = FFMIN(frame->nb_samples, s->size - s->nb_samples);
126             int drain = 0;
127
128             ret = av_audio_fifo_write(s->fifo, (void **)frame->extended_data, written);
129             if (ret < 0)
130                 return ret;
131             if (!s->nb_samples) {
132                 drain = FFMAX(0, s->start - s->ignored_samples);
133                 s->pts = frame->pts;
134                 av_audio_fifo_drain(s->fifo, drain);
135                 s->pts += s->start - s->ignored_samples;
136             }
137             s->nb_samples += ret - drain;
138             drain = frame->nb_samples - written;
139             if (s->nb_samples == s->size && drain > 0) {
140                 int ret2;
141
142                 ret2 = av_audio_fifo_write(s->left, (void **)frame->extended_data, frame->nb_samples);
143                 if (ret2 < 0)
144                    return ret2;
145                 av_audio_fifo_drain(s->left, drain);
146             }
147             frame->nb_samples = ret;
148             s->pts += ret;
149             ret = ff_filter_frame(outlink, frame);
150         } else {
151             int nb_samples = frame->nb_samples;
152
153             av_frame_free(&frame);
154             ret = push_samples(ctx, nb_samples);
155         }
156     } else {
157         s->ignored_samples += frame->nb_samples;
158         frame->pts = s->pts;
159         s->pts += frame->nb_samples;
160         ret = ff_filter_frame(outlink, frame);
161     }
162
163     return ret;
164 }
165
166 static int arequest_frame(AVFilterLink *outlink)
167 {
168     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
169     LoopContext *s = ctx->priv;
170     int ret = 0;
171
172     if ((!s->size) ||
173         (s->nb_samples < s->size) ||
174         (s->nb_samples >= s->size && s->loop == 0)) {
175         int nb_samples = av_audio_fifo_size(s->left);
176
177         if (s->loop == 0 && nb_samples > 0) {
178             AVFrame *out;
179
180             out = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
181             if (!out)
182                 return AVERROR(ENOMEM);
183             av_audio_fifo_read(s->left, (void **)out->extended_data, nb_samples);
184             out->pts = s->pts;
185             s->pts += nb_samples;
186             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
187             if (ret < 0)
188                 return ret;
189         }
190         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
191     } else {
192         ret = push_samples(ctx, 1024);
193     }
194
195     if (ret == AVERROR_EOF && s->nb_samples > 0 && s->loop != 0) {
196         ret = push_samples(ctx, outlink->sample_rate);
197     }
198
199     return ret;
200 }
201
202 static const AVOption aloop_options[] = {
203     { "loop",  "number of loops",               OFFSET(loop),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 0 }, -1, INT_MAX,   AFLAGS },
204     { "size",  "max number of samples to loop", OFFSET(size),  AV_OPT_TYPE_INT64, {.i64 = 0 },  0, INT32_MAX, AFLAGS },
205     { "start", "set the loop start sample",     OFFSET(start), AV_OPT_TYPE_INT64, {.i64 = 0 },  0, INT64_MAX, AFLAGS },
206     { NULL }
207 };
208
209 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aloop);
210
211 static const AVFilterPad ainputs[] = {
212     {
213         .name         = "default",
214         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
215         .filter_frame = afilter_frame,
216         .config_props = aconfig_input,
217     },
218     { NULL }
219 };
220
221 static const AVFilterPad aoutputs[] = {
222     {
223         .name          = "default",
224         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
225         .request_frame = arequest_frame,
226     },
227     { NULL }
228 };
229
230 AVFilter ff_af_aloop = {
231     .name          = "aloop",
232     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Loop audio samples."),
233     .priv_size     = sizeof(LoopContext),
234     .priv_class    = &aloop_class,
235     .uninit        = auninit,
236     .inputs        = ainputs,
237     .outputs       = aoutputs,
238 };
239 #endif /* CONFIG_ALOOP_FILTER */
240
241 #if CONFIG_LOOP_FILTER
242
243 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
244 {
245     LoopContext *s = ctx->priv;
246
247     s->frames = av_calloc(s->size, sizeof(*s->frames));
248     if (!s->frames)
249         return AVERROR(ENOMEM);
250
251     return 0;
252 }
253
254 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
255 {
256     LoopContext *s = ctx->priv;
257     int i;
258
259     for (i = 0; i < s->nb_frames; i++)
260         av_frame_free(&s->frames[i]);
261
262     av_freep(&s->frames);
263     s->nb_frames = 0;
264 }
265
266 static int push_frame(AVFilterContext *ctx)
267 {
268     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
269     LoopContext *s = ctx->priv;
270     int64_t pts;
271     int ret;
272
273     AVFrame *out = av_frame_clone(s->frames[s->current_frame]);
274
275     if (!out)
276         return AVERROR(ENOMEM);
277     out->pts += s->duration - s->start_pts;
278     pts = out->pts + av_frame_get_pkt_duration(out);
279     ret = ff_filter_frame(outlink, out);
280     s->current_frame++;
281
282     if (s->current_frame >= s->nb_frames) {
283         s->duration = pts;
284         s->current_frame = 0;
285
286         if (s->loop > 0)
287             s->loop--;
288     }
289
290     return ret;
291 }
292
293 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
294 {
295     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
296     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
297     LoopContext *s = ctx->priv;
298     int ret = 0;
299
300     if (inlink->frame_count_out >= s->start && s->size > 0 && s->loop != 0) {
301         if (s->nb_frames < s->size) {
302             if (!s->nb_frames)
303                 s->start_pts = frame->pts;
304             s->frames[s->nb_frames] = av_frame_clone(frame);
305             if (!s->frames[s->nb_frames]) {
306                 av_frame_free(&frame);
307                 return AVERROR(ENOMEM);
308             }
309             s->nb_frames++;
310             s->duration = frame->pts + av_frame_get_pkt_duration(frame);
311             ret = ff_filter_frame(outlink, frame);
312         } else {
313             av_frame_free(&frame);
314             ret = push_frame(ctx);
315         }
316     } else {
317         frame->pts += s->duration;
318         ret = ff_filter_frame(outlink, frame);
319     }
320
321     return ret;
322 }
323
324 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
325 {
326     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
327     LoopContext *s = ctx->priv;
328     int ret = 0;
329
330     if ((!s->size) ||
331         (s->nb_frames < s->size) ||
332         (s->nb_frames >= s->size && s->loop == 0)) {
333         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
334     } else {
335         ret = push_frame(ctx);
336     }
337
338     if (ret == AVERROR_EOF && s->nb_frames > 0 && s->loop != 0) {
339         ret = push_frame(ctx);
340     }
341
342     return ret;
343 }
344
345 static const AVOption loop_options[] = {
346     { "loop",  "number of loops",              OFFSET(loop),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64 = 0 }, -1, INT_MAX,   VFLAGS },
347     { "size",  "max number of frames to loop", OFFSET(size),  AV_OPT_TYPE_INT64, {.i64 = 0 },  0, INT16_MAX, VFLAGS },
348     { "start", "set the loop start frame",     OFFSET(start), AV_OPT_TYPE_INT64, {.i64 = 0 },  0, INT64_MAX, VFLAGS },
349     { NULL }
350 };
351
352 AVFILTER_DEFINE_CLASS(loop);
353
354 static const AVFilterPad inputs[] = {
355     {
356         .name         = "default",
357         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
358         .filter_frame = filter_frame,
359     },
360     { NULL }
361 };
362
363 static const AVFilterPad outputs[] = {
364     {
365         .name          = "default",
366         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
367         .request_frame = request_frame,
368     },
369     { NULL }
370 };
371
372 AVFilter ff_vf_loop = {
373     .name        = "loop",
374     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Loop video frames."),
375     .priv_size   = sizeof(LoopContext),
376     .priv_class  = &loop_class,
377     .init        = init,
378     .uninit      = uninit,
379     .inputs      = inputs,
380     .outputs     = outputs,
381 };
382 #endif /* CONFIG_LOOP_FILTER */