lavfi/af_compand: replace pow(10,x) by ff_exp10(x)
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_sofalizer.c
1 /*****************************************************************************
2  * sofalizer.c : SOFAlizer filter for virtual binaural acoustics
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2013-2015 Andreas Fuchs, Wolfgang Hrauda,
5  *                         Acoustics Research Institute (ARI), Vienna, Austria
6  *
7  * Authors: Andreas Fuchs <andi.fuchs.mail@gmail.com>
8  *          Wolfgang Hrauda <wolfgang.hrauda@gmx.at>
9  *
10  * SOFAlizer project coordinator at ARI, main developer of SOFA:
11  *          Piotr Majdak <piotr@majdak.at>
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
14  * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
21  * GNU Lesser General Public License for more details.
22  *
23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
24  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
26  *****************************************************************************/
27
28 #include <math.h>
29 #include <netcdf.h>
30
31 #include "libavcodec/avfft.h"
32 #include "libavutil/float_dsp.h"
33 #include "libavutil/opt.h"
34 #include "avfilter.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "audio.h"
37
38 #define TIME_DOMAIN      0
39 #define FREQUENCY_DOMAIN 1
40
41 typedef struct NCSofa {  /* contains data of one SOFA file */
42     int ncid;            /* netCDF ID of the opened SOFA file */
43     int n_samples;       /* length of one impulse response (IR) */
44     int m_dim;           /* number of measurement positions */
45     int *data_delay;     /* broadband delay of each IR */
46                          /* all measurement positions for each receiver (i.e. ear): */
47     float *sp_a;         /* azimuth angles */
48     float *sp_e;         /* elevation angles */
49     float *sp_r;         /* radii */
50                          /* data at each measurement position for each receiver: */
51     float *data_ir;      /* IRs (time-domain) */
52 } NCSofa;
53
54 typedef struct SOFAlizerContext {
55     const AVClass *class;
56
57     char *filename;             /* name of SOFA file */
58     NCSofa sofa;                /* contains data of the SOFA file */
59
60     int sample_rate;            /* sample rate from SOFA file */
61     float *speaker_azim;        /* azimuth of the virtual loudspeakers */
62     float *speaker_elev;        /* elevation of the virtual loudspeakers */
63     float gain_lfe;             /* gain applied to LFE channel */
64     int lfe_channel;            /* LFE channel position in channel layout */
65
66     int n_conv;                 /* number of channels to convolute */
67
68                                 /* buffer variables (for convolution) */
69     float *ringbuffer[2];       /* buffers input samples, length of one buffer: */
70                                 /* no. input ch. (incl. LFE) x buffer_length */
71     int write[2];               /* current write position to ringbuffer */
72     int buffer_length;          /* is: longest IR plus max. delay in all SOFA files */
73                                 /* then choose next power of 2 */
74     int n_fft;                  /* number of samples in one FFT block */
75
76                                 /* netCDF variables */
77     int *delay[2];              /* broadband delay for each channel/IR to be convolved */
78
79     float *data_ir[2];          /* IRs for all channels to be convolved */
80                                 /* (this excludes the LFE) */
81     float *temp_src[2];
82     FFTComplex *temp_fft[2];
83
84                          /* control variables */
85     float gain;          /* filter gain (in dB) */
86     float rotation;      /* rotation of virtual loudspeakers (in degrees)  */
87     float elevation;     /* elevation of virtual loudspeakers (in deg.) */
88     float radius;        /* distance virtual loudspeakers to listener (in metres) */
89     int type;            /* processing type */
90
91     FFTContext *fft[2], *ifft[2];
92     FFTComplex *data_hrtf[2];
93
94     AVFloatDSPContext *fdsp;
95 } SOFAlizerContext;
96
97 static int close_sofa(struct NCSofa *sofa)
98 {
99     av_freep(&sofa->data_delay);
100     av_freep(&sofa->sp_a);
101     av_freep(&sofa->sp_e);
102     av_freep(&sofa->sp_r);
103     av_freep(&sofa->data_ir);
104     nc_close(sofa->ncid);
105     sofa->ncid = 0;
106
107     return 0;
108 }
109
110 static int load_sofa(AVFilterContext *ctx, char *filename, int *samplingrate)
111 {
112     struct SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
113     /* variables associated with content of SOFA file: */
114     int ncid, n_dims, n_vars, n_gatts, n_unlim_dim_id, status;
115     char data_delay_dim_name[NC_MAX_NAME];
116     float *sp_a, *sp_e, *sp_r, *data_ir;
117     char *sofa_conventions;
118     char dim_name[NC_MAX_NAME];   /* names of netCDF dimensions */
119     size_t *dim_length;           /* lengths of netCDF dimensions */
120     char *text;
121     unsigned int sample_rate;
122     int data_delay_dim_id[2];
123     int samplingrate_id;
124     int data_delay_id;
125     int n_samples;
126     int m_dim_id = -1;
127     int n_dim_id = -1;
128     int data_ir_id;
129     size_t att_len;
130     int m_dim;
131     int *data_delay;
132     int sp_id;
133     int i, ret;
134
135     s->sofa.ncid = 0;
136     status = nc_open(filename, NC_NOWRITE, &ncid); /* open SOFA file read-only */
137     if (status != NC_NOERR) {
138         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't find SOFA-file '%s'\n", filename);
139         return AVERROR(EINVAL);
140     }
141
142     /* get number of dimensions, vars, global attributes and Id of unlimited dimensions: */
143     nc_inq(ncid, &n_dims, &n_vars, &n_gatts, &n_unlim_dim_id);
144
145     /* -- get number of measurements ("M") and length of one IR ("N") -- */
146     dim_length = av_malloc_array(n_dims, sizeof(*dim_length));
147     if (!dim_length) {
148         nc_close(ncid);
149         return AVERROR(ENOMEM);
150     }
151
152     for (i = 0; i < n_dims; i++) { /* go through all dimensions of file */
153         nc_inq_dim(ncid, i, (char *)&dim_name, &dim_length[i]); /* get dimensions */
154         if (!strncmp("M", (const char *)&dim_name, 1)) /* get ID of dimension "M" */
155             m_dim_id = i;
156         if (!strncmp("N", (const char *)&dim_name, 1)) /* get ID of dimension "N" */
157             n_dim_id = i;
158     }
159
160     if ((m_dim_id == -1) || (n_dim_id == -1)) { /* dimension "M" or "N" couldn't be found */
161         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't find required dimensions in SOFA file.\n");
162         av_freep(&dim_length);
163         nc_close(ncid);
164         return AVERROR(EINVAL);
165     }
166
167     n_samples = dim_length[n_dim_id]; /* get length of one IR */
168     m_dim     = dim_length[m_dim_id]; /* get number of measurements */
169
170     av_freep(&dim_length);
171
172     /* -- check file type -- */
173     /* get length of attritube "Conventions" */
174     status = nc_inq_attlen(ncid, NC_GLOBAL, "Conventions", &att_len);
175     if (status != NC_NOERR) {
176         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't get length of attribute \"Conventions\".\n");
177         nc_close(ncid);
178         return AVERROR_INVALIDDATA;
179     }
180
181     /* check whether file is SOFA file */
182     text = av_malloc(att_len + 1);
183     if (!text) {
184         nc_close(ncid);
185         return AVERROR(ENOMEM);
186     }
187
188     nc_get_att_text(ncid, NC_GLOBAL, "Conventions", text);
189     *(text + att_len) = 0;
190     if (strncmp("SOFA", text, 4)) {
191         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a SOFA file!\n");
192         av_freep(&text);
193         nc_close(ncid);
194         return AVERROR(EINVAL);
195     }
196     av_freep(&text);
197
198     status = nc_inq_attlen(ncid, NC_GLOBAL, "License", &att_len);
199     if (status == NC_NOERR) {
200         text = av_malloc(att_len + 1);
201         if (text) {
202             nc_get_att_text(ncid, NC_GLOBAL, "License", text);
203             *(text + att_len) = 0;
204             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "SOFA file License: %s\n", text);
205             av_freep(&text);
206         }
207     }
208
209     status = nc_inq_attlen(ncid, NC_GLOBAL, "SourceDescription", &att_len);
210     if (status == NC_NOERR) {
211         text = av_malloc(att_len + 1);
212         if (text) {
213             nc_get_att_text(ncid, NC_GLOBAL, "SourceDescription", text);
214             *(text + att_len) = 0;
215             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "SOFA file SourceDescription: %s\n", text);
216             av_freep(&text);
217         }
218     }
219
220     status = nc_inq_attlen(ncid, NC_GLOBAL, "Comment", &att_len);
221     if (status == NC_NOERR) {
222         text = av_malloc(att_len + 1);
223         if (text) {
224             nc_get_att_text(ncid, NC_GLOBAL, "Comment", text);
225             *(text + att_len) = 0;
226             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "SOFA file Comment: %s\n", text);
227             av_freep(&text);
228         }
229     }
230
231     status = nc_inq_attlen(ncid, NC_GLOBAL, "SOFAConventions", &att_len);
232     if (status != NC_NOERR) {
233         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Can't get length of attribute \"SOFAConventions\".\n");
234         nc_close(ncid);
235         return AVERROR_INVALIDDATA;
236     }
237
238     sofa_conventions = av_malloc(att_len + 1);
239     if (!sofa_conventions) {
240         nc_close(ncid);
241         return AVERROR(ENOMEM);
242     }
243
244     nc_get_att_text(ncid, NC_GLOBAL, "SOFAConventions", sofa_conventions);
245     *(sofa_conventions + att_len) = 0;
246     if (strncmp("SimpleFreeFieldHRIR", sofa_conventions, att_len)) {
247         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Not a SimpleFreeFieldHRIR file!\n");
248         av_freep(&sofa_conventions);
249         nc_close(ncid);
250         return AVERROR(EINVAL);
251     }
252     av_freep(&sofa_conventions);
253
254     /* -- get sampling rate of HRTFs -- */
255     /* read ID, then value */
256     status  = nc_inq_varid(ncid, "Data.SamplingRate", &samplingrate_id);
257     status += nc_get_var_uint(ncid, samplingrate_id, &sample_rate);
258     if (status != NC_NOERR) {
259         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't read Data.SamplingRate.\n");
260         nc_close(ncid);
261         return AVERROR(EINVAL);
262     }
263     *samplingrate = sample_rate; /* remember sampling rate */
264
265     /* -- allocate memory for one value for each measurement position: -- */
266     sp_a = s->sofa.sp_a = av_malloc_array(m_dim, sizeof(float));
267     sp_e = s->sofa.sp_e = av_malloc_array(m_dim, sizeof(float));
268     sp_r = s->sofa.sp_r = av_malloc_array(m_dim, sizeof(float));
269     /* delay and IR values required for each ear and measurement position: */
270     data_delay = s->sofa.data_delay = av_calloc(m_dim, 2 * sizeof(int));
271     data_ir = s->sofa.data_ir = av_malloc_array(m_dim * n_samples, sizeof(float) * 2);
272
273     if (!data_delay || !sp_a || !sp_e || !sp_r || !data_ir) {
274         /* if memory could not be allocated */
275         close_sofa(&s->sofa);
276         return AVERROR(ENOMEM);
277     }
278
279     /* get impulse responses (HRTFs): */
280     /* get corresponding ID */
281     status = nc_inq_varid(ncid, "Data.IR", &data_ir_id);
282     status += nc_get_var_float(ncid, data_ir_id, data_ir); /* read and store IRs */
283     if (status != NC_NOERR) {
284         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't read Data.IR!\n");
285         ret = AVERROR(EINVAL);
286         goto error;
287     }
288
289     /* get source positions of the HRTFs in the SOFA file: */
290     status  = nc_inq_varid(ncid, "SourcePosition", &sp_id); /* get corresponding ID */
291     status += nc_get_vara_float(ncid, sp_id, (size_t[2]){ 0, 0 } ,
292                 (size_t[2]){ m_dim, 1}, sp_a); /* read & store azimuth angles */
293     status += nc_get_vara_float(ncid, sp_id, (size_t[2]){ 0, 1 } ,
294                 (size_t[2]){ m_dim, 1}, sp_e); /* read & store elevation angles */
295     status += nc_get_vara_float(ncid, sp_id, (size_t[2]){ 0, 2 } ,
296                 (size_t[2]){ m_dim, 1}, sp_r); /* read & store radii */
297     if (status != NC_NOERR) { /* if any source position variable coudn't be read */
298         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't read SourcePosition.\n");
299         ret = AVERROR(EINVAL);
300         goto error;
301     }
302
303     /* read Data.Delay, check for errors and fit it to data_delay */
304     status  = nc_inq_varid(ncid, "Data.Delay", &data_delay_id);
305     status += nc_inq_vardimid(ncid, data_delay_id, &data_delay_dim_id[0]);
306     status += nc_inq_dimname(ncid, data_delay_dim_id[0], data_delay_dim_name);
307     if (status != NC_NOERR) {
308         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't read Data.Delay.\n");
309         ret = AVERROR(EINVAL);
310         goto error;
311     }
312
313     /* Data.Delay dimension check */
314     /* dimension of Data.Delay is [I R]: */
315     if (!strncmp(data_delay_dim_name, "I", 2)) {
316         /* check 2 characters to assure string is 0-terminated after "I" */
317         int delay[2]; /* delays get from SOFA file: */
318
319         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Data.Delay has dimension [I R]\n");
320         status = nc_get_var_int(ncid, data_delay_id, &delay[0]);
321         if (status != NC_NOERR) {
322             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't read Data.Delay\n");
323             ret = AVERROR(EINVAL);
324             goto error;
325         }
326         int *data_delay_r = data_delay + m_dim;
327         for (i = 0; i < m_dim; i++) { /* extend given dimension [I R] to [M R] */
328             /* assign constant delay value for all measurements to data_delay fields */
329             data_delay[i]   = delay[0];
330             data_delay_r[i] = delay[1];
331         }
332         /* dimension of Data.Delay is [M R] */
333     } else if (!strncmp(data_delay_dim_name, "M", 2)) {
334         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Data.Delay in dimension [M R]\n");
335         /* get delays from SOFA file: */
336         status = nc_get_var_int(ncid, data_delay_id, data_delay);
337         if (status != NC_NOERR) {
338             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't read Data.Delay\n");
339             ret = AVERROR(EINVAL);
340             goto error;
341         }
342     } else { /* dimension of Data.Delay is neither [I R] nor [M R] */
343         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Data.Delay does not have the required dimensions [I R] or [M R].\n");
344         ret = AVERROR(EINVAL);
345         goto error;
346     }
347
348     /* save information in SOFA struct: */
349     s->sofa.m_dim = m_dim; /* no. measurement positions */
350     s->sofa.n_samples = n_samples; /* length on one IR */
351     s->sofa.ncid = ncid; /* netCDF ID of SOFA file */
352     nc_close(ncid); /* close SOFA file */
353
354     return 0;
355
356 error:
357     close_sofa(&s->sofa);
358     return ret;
359 }
360
361 static int get_speaker_pos(AVFilterContext *ctx,
362                            float *speaker_azim, float *speaker_elev)
363 {
364     struct SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
365     uint64_t channels_layout = ctx->inputs[0]->channel_layout;
366     float azim[16] = { 0 };
367     float elev[16] = { 0 };
368     int m, ch, n_conv = ctx->inputs[0]->channels; /* get no. input channels */
369
370     if (n_conv > 16)
371         return AVERROR(EINVAL);
372
373     s->lfe_channel = -1;
374
375     /* set speaker positions according to input channel configuration: */
376     for (m = 0, ch = 0; ch < n_conv && m < 64; m++) {
377         uint64_t mask = channels_layout & (1 << m);
378
379         switch (mask) {
380         case AV_CH_FRONT_LEFT:            azim[ch] =  30;      break;
381         case AV_CH_FRONT_RIGHT:           azim[ch] = 330;      break;
382         case AV_CH_FRONT_CENTER:          azim[ch] =   0;      break;
383         case AV_CH_LOW_FREQUENCY:
384         case AV_CH_LOW_FREQUENCY_2:       s->lfe_channel = ch; break;
385         case AV_CH_BACK_LEFT:             azim[ch] = 150;      break;
386         case AV_CH_BACK_RIGHT:            azim[ch] = 210;      break;
387         case AV_CH_BACK_CENTER:           azim[ch] = 180;      break;
388         case AV_CH_SIDE_LEFT:             azim[ch] =  90;      break;
389         case AV_CH_SIDE_RIGHT:            azim[ch] = 270;      break;
390         case AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER:  azim[ch] =  15;      break;
391         case AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER: azim[ch] = 345;      break;
392         case AV_CH_TOP_CENTER:            azim[ch] =   0;
393                                           elev[ch] =  90;      break;
394         case AV_CH_TOP_FRONT_LEFT:        azim[ch] =  30;
395                                           elev[ch] =  45;      break;
396         case AV_CH_TOP_FRONT_CENTER:      azim[ch] =   0;
397                                           elev[ch] =  45;      break;
398         case AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT:       azim[ch] = 330;
399                                           elev[ch] =  45;      break;
400         case AV_CH_TOP_BACK_LEFT:         azim[ch] = 150;
401                                           elev[ch] =  45;      break;
402         case AV_CH_TOP_BACK_RIGHT:        azim[ch] = 210;
403                                           elev[ch] =  45;      break;
404         case AV_CH_TOP_BACK_CENTER:       azim[ch] = 180;
405                                           elev[ch] =  45;      break;
406         case AV_CH_WIDE_LEFT:             azim[ch] =  90;      break;
407         case AV_CH_WIDE_RIGHT:            azim[ch] = 270;      break;
408         case AV_CH_SURROUND_DIRECT_LEFT:  azim[ch] =  90;      break;
409         case AV_CH_SURROUND_DIRECT_RIGHT: azim[ch] = 270;      break;
410         case AV_CH_STEREO_LEFT:           azim[ch] =  90;      break;
411         case AV_CH_STEREO_RIGHT:          azim[ch] = 270;      break;
412         case 0:                                                break;
413         default:
414             return AVERROR(EINVAL);
415         }
416         if (mask)
417             ch++;
418     }
419
420     memcpy(speaker_azim, azim, n_conv * sizeof(float));
421     memcpy(speaker_elev, elev, n_conv * sizeof(float));
422
423     return 0;
424
425 }
426
427 static int max_delay(struct NCSofa *sofa)
428 {
429     int i, max = 0;
430
431     for (i = 0; i < sofa->m_dim * 2; i++) {
432         /* search maximum delay in given SOFA file */
433         max = FFMAX(max, sofa->data_delay[i]);
434     }
435
436     return max;
437 }
438
439 static int find_m(SOFAlizerContext *s, int azim, int elev, float radius)
440 {
441     /* get source positions and M of currently selected SOFA file */
442     float *sp_a = s->sofa.sp_a; /* azimuth angle */
443     float *sp_e = s->sofa.sp_e; /* elevation angle */
444     float *sp_r = s->sofa.sp_r; /* radius */
445     int m_dim = s->sofa.m_dim; /* no. measurements */
446     int best_id = 0; /* index m currently closest to desired source pos. */
447     float delta = 1000; /* offset between desired and currently best pos. */
448     float current;
449     int i;
450
451     for (i = 0; i < m_dim; i++) {
452         /* search through all measurements in currently selected SOFA file */
453         /* distance of current to desired source position: */
454         current = fabs(sp_a[i] - azim) +
455                   fabs(sp_e[i] - elev) +
456                   fabs(sp_r[i] - radius);
457         if (current <= delta) {
458             /* if current distance is smaller than smallest distance so far */
459             delta = current;
460             best_id = i; /* remember index */
461         }
462     }
463
464     return best_id;
465 }
466
467 static int compensate_volume(AVFilterContext *ctx)
468 {
469     struct SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
470     float compensate;
471     float energy = 0;
472     float *ir;
473     int m;
474
475     if (s->sofa.ncid) {
476         /* find IR at front center position in the SOFA file (IR closest to 0°,0°,1m) */
477         struct NCSofa *sofa = &s->sofa;
478         m = find_m(s, 0, 0, 1);
479         /* get energy of that IR and compensate volume */
480         ir = sofa->data_ir + 2 * m * sofa->n_samples;
481         if (sofa->n_samples & 31) {
482             energy = avpriv_scalarproduct_float_c(ir, ir, sofa->n_samples);
483         } else {
484             energy = s->fdsp->scalarproduct_float(ir, ir, sofa->n_samples);
485         }
486         compensate = 256 / (sofa->n_samples * sqrt(energy));
487         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Compensate-factor: %f\n", compensate);
488         ir = sofa->data_ir;
489         /* apply volume compensation to IRs */
490         s->fdsp->vector_fmul_scalar(ir, ir, compensate, sofa->n_samples * sofa->m_dim * 2);
491         emms_c();
492     }
493
494     return 0;
495 }
496
497 typedef struct ThreadData {
498     AVFrame *in, *out;
499     int *write;
500     int **delay;
501     float **ir;
502     int *n_clippings;
503     float **ringbuffer;
504     float **temp_src;
505     FFTComplex **temp_fft;
506 } ThreadData;
507
508 static int sofalizer_convolute(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
509 {
510     SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
511     ThreadData *td = arg;
512     AVFrame *in = td->in, *out = td->out;
513     int offset = jobnr;
514     int *write = &td->write[jobnr];
515     const int *const delay = td->delay[jobnr];
516     const float *const ir = td->ir[jobnr];
517     int *n_clippings = &td->n_clippings[jobnr];
518     float *ringbuffer = td->ringbuffer[jobnr];
519     float *temp_src = td->temp_src[jobnr];
520     const int n_samples = s->sofa.n_samples; /* length of one IR */
521     const float *src = (const float *)in->data[0]; /* get pointer to audio input buffer */
522     float *dst = (float *)out->data[0]; /* get pointer to audio output buffer */
523     const int in_channels = s->n_conv; /* number of input channels */
524     /* ring buffer length is: longest IR plus max. delay -> next power of 2 */
525     const int buffer_length = s->buffer_length;
526     /* -1 for AND instead of MODULO (applied to powers of 2): */
527     const uint32_t modulo = (uint32_t)buffer_length - 1;
528     float *buffer[16]; /* holds ringbuffer for each input channel */
529     int wr = *write;
530     int read;
531     int i, l;
532
533     dst += offset;
534     for (l = 0; l < in_channels; l++) {
535         /* get starting address of ringbuffer for each input channel */
536         buffer[l] = ringbuffer + l * buffer_length;
537     }
538
539     for (i = 0; i < in->nb_samples; i++) {
540         const float *temp_ir = ir; /* using same set of IRs for each sample */
541
542         *dst = 0;
543         for (l = 0; l < in_channels; l++) {
544             /* write current input sample to ringbuffer (for each channel) */
545             *(buffer[l] + wr) = src[l];
546         }
547
548         /* loop goes through all channels to be convolved */
549         for (l = 0; l < in_channels; l++) {
550             const float *const bptr = buffer[l];
551
552             if (l == s->lfe_channel) {
553                 /* LFE is an input channel but requires no convolution */
554                 /* apply gain to LFE signal and add to output buffer */
555                 *dst += *(buffer[s->lfe_channel] + wr) * s->gain_lfe;
556                 temp_ir += n_samples;
557                 continue;
558             }
559
560             /* current read position in ringbuffer: input sample write position
561              * - delay for l-th ch. + diff. betw. IR length and buffer length
562              * (mod buffer length) */
563             read = (wr - *(delay + l) - (n_samples - 1) + buffer_length) & modulo;
564
565             if (read + n_samples < buffer_length) {
566                 memcpy(temp_src, bptr + read, n_samples * sizeof(*temp_src));
567             } else {
568                 int len = FFMIN(n_samples - (read % n_samples), buffer_length - read);
569
570                 memcpy(temp_src, bptr + read, len * sizeof(*temp_src));
571                 memcpy(temp_src + len, bptr, (n_samples - len) * sizeof(*temp_src));
572             }
573
574             /* multiply signal and IR, and add up the results */
575             dst[0] += s->fdsp->scalarproduct_float(temp_ir, temp_src, n_samples);
576             temp_ir += n_samples;
577         }
578
579         /* clippings counter */
580         if (fabs(*dst) > 1)
581             *n_clippings += 1;
582
583         /* move output buffer pointer by +2 to get to next sample of processed channel: */
584         dst += 2;
585         src += in_channels;
586         wr   = (wr + 1) & modulo; /* update ringbuffer write position */
587     }
588
589     *write = wr; /* remember write position in ringbuffer for next call */
590
591     return 0;
592 }
593
594 static int sofalizer_fast_convolute(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
595 {
596     SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
597     ThreadData *td = arg;
598     AVFrame *in = td->in, *out = td->out;
599     int offset = jobnr;
600     int *write = &td->write[jobnr];
601     FFTComplex *hrtf = s->data_hrtf[jobnr]; /* get pointers to current HRTF data */
602     int *n_clippings = &td->n_clippings[jobnr];
603     float *ringbuffer = td->ringbuffer[jobnr];
604     const int n_samples = s->sofa.n_samples; /* length of one IR */
605     const float *src = (const float *)in->data[0]; /* get pointer to audio input buffer */
606     float *dst = (float *)out->data[0]; /* get pointer to audio output buffer */
607     const int in_channels = s->n_conv; /* number of input channels */
608     /* ring buffer length is: longest IR plus max. delay -> next power of 2 */
609     const int buffer_length = s->buffer_length;
610     /* -1 for AND instead of MODULO (applied to powers of 2): */
611     const uint32_t modulo = (uint32_t)buffer_length - 1;
612     FFTComplex *fft_in = s->temp_fft[jobnr]; /* temporary array for FFT input/output data */
613     FFTContext *ifft = s->ifft[jobnr];
614     FFTContext *fft = s->fft[jobnr];
615     const int n_conv = s->n_conv;
616     const int n_fft = s->n_fft;
617     int wr = *write;
618     int n_read;
619     int i, j;
620
621     dst += offset;
622
623     /* find minimum between number of samples and output buffer length:
624      * (important, if one IR is longer than the output buffer) */
625     n_read = FFMIN(s->sofa.n_samples, in->nb_samples);
626     for (j = 0; j < n_read; j++) {
627         /* initialize output buf with saved signal from overflow buf */
628         dst[2 * j]     = ringbuffer[wr];
629         ringbuffer[wr] = 0.0; /* re-set read samples to zero */
630         /* update ringbuffer read/write position */
631         wr  = (wr + 1) & modulo;
632     }
633
634     /* initialize rest of output buffer with 0 */
635     for (j = n_read; j < in->nb_samples; j++) {
636         dst[2 * j] = 0;
637     }
638
639     for (i = 0; i < n_conv; i++) {
640         if (i == s->lfe_channel) { /* LFE */
641             for (j = 0; j < in->nb_samples; j++) {
642                 /* apply gain to LFE signal and add to output buffer */
643                 dst[2 * j] += src[i + j * in_channels] * s->gain_lfe;
644             }
645             continue;
646         }
647
648         /* outer loop: go through all input channels to be convolved */
649         offset = i * n_fft; /* no. samples already processed */
650
651         /* fill FFT input with 0 (we want to zero-pad) */
652         memset(fft_in, 0, sizeof(FFTComplex) * n_fft);
653
654         for (j = 0; j < in->nb_samples; j++) {
655             /* prepare input for FFT */
656             /* write all samples of current input channel to FFT input array */
657             fft_in[j].re = src[j * in_channels + i];
658         }
659
660         /* transform input signal of current channel to frequency domain */
661         av_fft_permute(fft, fft_in);
662         av_fft_calc(fft, fft_in);
663         for (j = 0; j < n_fft; j++) {
664             const float re = fft_in[j].re;
665             const float im = fft_in[j].im;
666
667             /* complex multiplication of input signal and HRTFs */
668             /* output channel (real): */
669             fft_in[j].re = re * (hrtf + offset + j)->re - im * (hrtf + offset + j)->im;
670             /* output channel (imag): */
671             fft_in[j].im = re * (hrtf + offset + j)->im + im * (hrtf + offset + j)->re;
672         }
673
674         /* transform output signal of current channel back to time domain */
675         av_fft_permute(ifft, fft_in);
676         av_fft_calc(ifft, fft_in);
677
678         for (j = 0; j < in->nb_samples; j++) {
679             /* write output signal of current channel to output buffer */
680             dst[2 * j] += fft_in[j].re / (float)n_fft;
681         }
682
683         for (j = 0; j < n_samples - 1; j++) { /* overflow length is IR length - 1 */
684             /* write the rest of output signal to overflow buffer */
685             int write_pos = (wr + j) & modulo;
686
687             *(ringbuffer + write_pos) += fft_in[in->nb_samples + j].re / (float)n_fft;
688         }
689     }
690
691     /* go through all samples of current output buffer: count clippings */
692     for (i = 0; i < out->nb_samples; i++) {
693         /* clippings counter */
694         if (fabs(*dst) > 1) { /* if current output sample > 1 */
695             *n_clippings = *n_clippings + 1;
696         }
697
698         /* move output buffer pointer by +2 to get to next sample of processed channel: */
699         dst += 2;
700     }
701
702     /* remember read/write position in ringbuffer for next call */
703     *write = wr;
704
705     return 0;
706 }
707
708 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
709 {
710     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
711     SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
712     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
713     int n_clippings[2] = { 0 };
714     ThreadData td;
715     AVFrame *out;
716
717     out = ff_get_audio_buffer(outlink, in->nb_samples);
718     if (!out) {
719         av_frame_free(&in);
720         return AVERROR(ENOMEM);
721     }
722     av_frame_copy_props(out, in);
723
724     td.in = in; td.out = out; td.write = s->write;
725     td.delay = s->delay; td.ir = s->data_ir; td.n_clippings = n_clippings;
726     td.ringbuffer = s->ringbuffer; td.temp_src = s->temp_src;
727     td.temp_fft = s->temp_fft;
728
729     if (s->type == TIME_DOMAIN) {
730         ctx->internal->execute(ctx, sofalizer_convolute, &td, NULL, 2);
731     } else {
732         ctx->internal->execute(ctx, sofalizer_fast_convolute, &td, NULL, 2);
733     }
734     emms_c();
735
736     /* display error message if clipping occurred */
737     if (n_clippings[0] + n_clippings[1] > 0) {
738         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "%d of %d samples clipped. Please reduce gain.\n",
739                n_clippings[0] + n_clippings[1], out->nb_samples * 2);
740     }
741
742     av_frame_free(&in);
743     return ff_filter_frame(outlink, out);
744 }
745
746 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
747 {
748     struct SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
749     AVFilterFormats *formats = NULL;
750     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
751     int ret, sample_rates[] = { 48000, -1 };
752
753     ret = ff_add_format(&formats, AV_SAMPLE_FMT_FLT);
754     if (ret)
755         return ret;
756     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
757     if (ret)
758         return ret;
759
760     layouts = ff_all_channel_layouts();
761     if (!layouts)
762         return AVERROR(ENOMEM);
763
764     ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->inputs[0]->out_channel_layouts);
765     if (ret)
766         return ret;
767
768     layouts = NULL;
769     ret = ff_add_channel_layout(&layouts, AV_CH_LAYOUT_STEREO);
770     if (ret)
771         return ret;
772
773     ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->outputs[0]->in_channel_layouts);
774     if (ret)
775         return ret;
776
777     sample_rates[0] = s->sample_rate;
778     formats = ff_make_format_list(sample_rates);
779     if (!formats)
780         return AVERROR(ENOMEM);
781     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
782 }
783
784 static int load_data(AVFilterContext *ctx, int azim, int elev, float radius)
785 {
786     struct SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
787     const int n_samples = s->sofa.n_samples;
788     int n_conv = s->n_conv; /* no. channels to convolve */
789     int n_fft = s->n_fft;
790     int delay_l[16]; /* broadband delay for each IR */
791     int delay_r[16];
792     int nb_input_channels = ctx->inputs[0]->channels; /* no. input channels */
793     float gain_lin = expf((s->gain - 3 * nb_input_channels) / 20 * M_LN10); /* gain - 3dB/channel */
794     FFTComplex *data_hrtf_l = NULL;
795     FFTComplex *data_hrtf_r = NULL;
796     FFTComplex *fft_in_l = NULL;
797     FFTComplex *fft_in_r = NULL;
798     float *data_ir_l = NULL;
799     float *data_ir_r = NULL;
800     int offset = 0; /* used for faster pointer arithmetics in for-loop */
801     int m[16]; /* measurement index m of IR closest to required source positions */
802     int i, j, azim_orig = azim, elev_orig = elev;
803
804     if (!s->sofa.ncid) { /* if an invalid SOFA file has been selected */
805         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Selected SOFA file is invalid. Please select valid SOFA file.\n");
806         return AVERROR_INVALIDDATA;
807     }
808
809     if (s->type == TIME_DOMAIN) {
810         s->temp_src[0] = av_calloc(FFALIGN(n_samples, 16), sizeof(float));
811         s->temp_src[1] = av_calloc(FFALIGN(n_samples, 16), sizeof(float));
812
813         /* get temporary IR for L and R channel */
814         data_ir_l = av_malloc_array(n_conv * n_samples, sizeof(*data_ir_l));
815         data_ir_r = av_malloc_array(n_conv * n_samples, sizeof(*data_ir_r));
816         if (!data_ir_r || !data_ir_l || !s->temp_src[0] || !s->temp_src[1]) {
817             av_free(data_ir_l);
818             av_free(data_ir_r);
819             return AVERROR(ENOMEM);
820         }
821     } else {
822         /* get temporary HRTF memory for L and R channel */
823         data_hrtf_l = av_malloc_array(n_fft, sizeof(*data_hrtf_l) * n_conv);
824         data_hrtf_r = av_malloc_array(n_fft, sizeof(*data_hrtf_r) * n_conv);
825         if (!data_hrtf_r || !data_hrtf_l) {
826             av_free(data_hrtf_l);
827             av_free(data_hrtf_r);
828             return AVERROR(ENOMEM);
829         }
830     }
831
832     for (i = 0; i < s->n_conv; i++) {
833         /* load and store IRs and corresponding delays */
834         azim = (int)(s->speaker_azim[i] + azim_orig) % 360;
835         elev = (int)(s->speaker_elev[i] + elev_orig) % 90;
836         /* get id of IR closest to desired position */
837         m[i] = find_m(s, azim, elev, radius);
838
839         /* load the delays associated with the current IRs */
840         delay_l[i] = *(s->sofa.data_delay + 2 * m[i]);
841         delay_r[i] = *(s->sofa.data_delay + 2 * m[i] + 1);
842
843         if (s->type == TIME_DOMAIN) {
844             offset = i * n_samples; /* no. samples already written */
845             for (j = 0; j < n_samples; j++) {
846                 /* load reversed IRs of the specified source position
847                  * sample-by-sample for left and right ear; and apply gain */
848                 *(data_ir_l + offset + j) = /* left channel */
849                 *(s->sofa.data_ir + 2 * m[i] * n_samples + n_samples - 1 - j) * gain_lin;
850                 *(data_ir_r + offset + j) = /* right channel */
851                 *(s->sofa.data_ir + 2 * m[i] * n_samples + n_samples - 1 - j  + n_samples) * gain_lin;
852             }
853         } else {
854             fft_in_l = av_calloc(n_fft, sizeof(*fft_in_l));
855             fft_in_r = av_calloc(n_fft, sizeof(*fft_in_r));
856             if (!fft_in_l || !fft_in_r) {
857                 av_free(data_hrtf_l);
858                 av_free(data_hrtf_r);
859                 av_free(fft_in_l);
860                 av_free(fft_in_r);
861                 return AVERROR(ENOMEM);
862             }
863
864             offset = i * n_fft; /* no. samples already written */
865             for (j = 0; j < n_samples; j++) {
866                 /* load non-reversed IRs of the specified source position
867                  * sample-by-sample and apply gain,
868                  * L channel is loaded to real part, R channel to imag part,
869                  * IRs ared shifted by L and R delay */
870                 fft_in_l[delay_l[i] + j].re = /* left channel */
871                 *(s->sofa.data_ir + 2 * m[i] * n_samples + j) * gain_lin;
872                 fft_in_r[delay_r[i] + j].re = /* right channel */
873                 *(s->sofa.data_ir + (2 * m[i] + 1) * n_samples + j) * gain_lin;
874             }
875
876             /* actually transform to frequency domain (IRs -> HRTFs) */
877             av_fft_permute(s->fft[0], fft_in_l);
878             av_fft_calc(s->fft[0], fft_in_l);
879             memcpy(data_hrtf_l + offset, fft_in_l, n_fft * sizeof(*fft_in_l));
880             av_fft_permute(s->fft[0], fft_in_r);
881             av_fft_calc(s->fft[0], fft_in_r);
882             memcpy(data_hrtf_r + offset, fft_in_r, n_fft * sizeof(*fft_in_r));
883         }
884
885         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Index: %d, Azimuth: %f, Elevation: %f, Radius: %f of SOFA file.\n",
886                m[i], *(s->sofa.sp_a + m[i]), *(s->sofa.sp_e + m[i]), *(s->sofa.sp_r + m[i]));
887     }
888
889     if (s->type == TIME_DOMAIN) {
890         /* copy IRs and delays to allocated memory in the SOFAlizerContext struct: */
891         memcpy(s->data_ir[0], data_ir_l, sizeof(float) * n_conv * n_samples);
892         memcpy(s->data_ir[1], data_ir_r, sizeof(float) * n_conv * n_samples);
893
894         av_freep(&data_ir_l); /* free temporary IR memory */
895         av_freep(&data_ir_r);
896     } else {
897         s->data_hrtf[0] = av_malloc_array(n_fft * s->n_conv, sizeof(FFTComplex));
898         s->data_hrtf[1] = av_malloc_array(n_fft * s->n_conv, sizeof(FFTComplex));
899         if (!s->data_hrtf[0] || !s->data_hrtf[1]) {
900             av_freep(&data_hrtf_l);
901             av_freep(&data_hrtf_r);
902             av_freep(&fft_in_l);
903             av_freep(&fft_in_r);
904             return AVERROR(ENOMEM); /* memory allocation failed */
905         }
906
907         memcpy(s->data_hrtf[0], data_hrtf_l, /* copy HRTF data to */
908             sizeof(FFTComplex) * n_conv * n_fft); /* filter struct */
909         memcpy(s->data_hrtf[1], data_hrtf_r,
910             sizeof(FFTComplex) * n_conv * n_fft);
911
912         av_freep(&data_hrtf_l); /* free temporary HRTF memory */
913         av_freep(&data_hrtf_r);
914
915         av_freep(&fft_in_l); /* free temporary FFT memory */
916         av_freep(&fft_in_r);
917     }
918
919     memcpy(s->delay[0], &delay_l[0], sizeof(int) * s->n_conv);
920     memcpy(s->delay[1], &delay_r[0], sizeof(int) * s->n_conv);
921
922     return 0;
923 }
924
925 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
926 {
927     SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
928     int ret;
929
930     /* load SOFA file, */
931     /* initialize file IDs to 0 before attempting to load SOFA files,
932      * this assures that in case of error, only the memory of already
933      * loaded files is free'd */
934     s->sofa.ncid = 0;
935     ret = load_sofa(ctx, s->filename, &s->sample_rate);
936     if (ret) {
937         /* file loading error */
938         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error while loading SOFA file: '%s'\n", s->filename);
939     } else { /* no file loading error, resampling not required */
940         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "File '%s' loaded.\n", s->filename);
941     }
942
943     if (ret) {
944         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No valid SOFA file could be loaded. Please specify valid SOFA file.\n");
945         return ret;
946     }
947
948     s->fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(0);
949     if (!s->fdsp)
950         return AVERROR(ENOMEM);
951
952     return 0;
953 }
954
955 static inline unsigned clz(unsigned x)
956 {
957     unsigned i = sizeof(x) * 8;
958
959     while (x) {
960         x >>= 1;
961         i--;
962     }
963
964     return i;
965 }
966
967 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
968 {
969     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
970     SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
971     int nb_input_channels = inlink->channels; /* no. input channels */
972     int n_max_ir = 0;
973     int n_current;
974     int n_max = 0;
975     int ret;
976
977     if (s->type == FREQUENCY_DOMAIN) {
978         inlink->partial_buf_size =
979         inlink->min_samples =
980         inlink->max_samples = inlink->sample_rate;
981     }
982
983     /* gain -3 dB per channel, -6 dB to get LFE on a similar level */
984     s->gain_lfe = expf((s->gain - 3 * inlink->channels - 6) / 20 * M_LN10);
985
986     s->n_conv = nb_input_channels;
987
988     /* get size of ringbuffer (longest IR plus max. delay) */
989     /* then choose next power of 2 for performance optimization */
990     n_current = s->sofa.n_samples + max_delay(&s->sofa);
991     if (n_current > n_max) {
992         /* length of longest IR plus max. delay (in all SOFA files) */
993         n_max = n_current;
994         /* length of longest IR (without delay, in all SOFA files) */
995         n_max_ir = s->sofa.n_samples;
996     }
997     /* buffer length is longest IR plus max. delay -> next power of 2
998        (32 - count leading zeros gives required exponent)  */
999     s->buffer_length = exp2(32 - clz((uint32_t)n_max));
1000     s->n_fft         = exp2(32 - clz((uint32_t)(n_max + inlink->sample_rate)));
1001
1002     if (s->type == FREQUENCY_DOMAIN) {
1003         av_fft_end(s->fft[0]);
1004         av_fft_end(s->fft[1]);
1005         s->fft[0] = av_fft_init(log2(s->n_fft), 0);
1006         s->fft[1] = av_fft_init(log2(s->n_fft), 0);
1007         av_fft_end(s->ifft[0]);
1008         av_fft_end(s->ifft[1]);
1009         s->ifft[0] = av_fft_init(log2(s->n_fft), 1);
1010         s->ifft[1] = av_fft_init(log2(s->n_fft), 1);
1011
1012         if (!s->fft[0] || !s->fft[1] || !s->ifft[0] || !s->ifft[1]) {
1013             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create FFT contexts.\n");
1014             return AVERROR(ENOMEM);
1015         }
1016     }
1017
1018     /* Allocate memory for the impulse responses, delays and the ringbuffers */
1019     /* size: (longest IR) * (number of channels to convolute) */
1020     s->data_ir[0] = av_malloc_array(n_max_ir, sizeof(float) * s->n_conv);
1021     s->data_ir[1] = av_malloc_array(n_max_ir, sizeof(float) * s->n_conv);
1022     /* length:  number of channels to convolute */
1023     s->delay[0] = av_malloc_array(s->n_conv, sizeof(float));
1024     s->delay[1] = av_malloc_array(s->n_conv, sizeof(float));
1025     /* length: (buffer length) * (number of input channels),
1026      * OR: buffer length (if frequency domain processing)
1027      * calloc zero-initializes the buffer */
1028
1029     if (s->type == TIME_DOMAIN) {
1030         s->ringbuffer[0] = av_calloc(s->buffer_length, sizeof(float) * nb_input_channels);
1031         s->ringbuffer[1] = av_calloc(s->buffer_length, sizeof(float) * nb_input_channels);
1032     } else {
1033         s->ringbuffer[0] = av_calloc(s->buffer_length, sizeof(float));
1034         s->ringbuffer[1] = av_calloc(s->buffer_length, sizeof(float));
1035         s->temp_fft[0] = av_malloc_array(s->n_fft, sizeof(FFTComplex));
1036         s->temp_fft[1] = av_malloc_array(s->n_fft, sizeof(FFTComplex));
1037         if (!s->temp_fft[0] || !s->temp_fft[1])
1038             return AVERROR(ENOMEM);
1039     }
1040
1041     /* length: number of channels to convolute */
1042     s->speaker_azim = av_calloc(s->n_conv, sizeof(*s->speaker_azim));
1043     s->speaker_elev = av_calloc(s->n_conv, sizeof(*s->speaker_elev));
1044
1045     /* memory allocation failed: */
1046     if (!s->data_ir[0] || !s->data_ir[1] || !s->delay[1] ||
1047         !s->delay[0] || !s->ringbuffer[0] || !s->ringbuffer[1] ||
1048         !s->speaker_azim || !s->speaker_elev)
1049         return AVERROR(ENOMEM);
1050
1051     compensate_volume(ctx);
1052
1053     /* get speaker positions */
1054     if ((ret = get_speaker_pos(ctx, s->speaker_azim, s->speaker_elev)) < 0) {
1055         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Couldn't get speaker positions. Input channel configuration not supported.\n");
1056         return ret;
1057     }
1058
1059     /* load IRs to data_ir[0] and data_ir[1] for required directions */
1060     if ((ret = load_data(ctx, s->rotation, s->elevation, s->radius)) < 0)
1061         return ret;
1062
1063     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Samplerate: %d Channels to convolute: %d, Length of ringbuffer: %d x %d\n",
1064         inlink->sample_rate, s->n_conv, nb_input_channels, s->buffer_length);
1065
1066     return 0;
1067 }
1068
1069 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
1070 {
1071     SOFAlizerContext *s = ctx->priv;
1072
1073     if (s->sofa.ncid) {
1074         av_freep(&s->sofa.sp_a);
1075         av_freep(&s->sofa.sp_e);
1076         av_freep(&s->sofa.sp_r);
1077         av_freep(&s->sofa.data_delay);
1078         av_freep(&s->sofa.data_ir);
1079     }
1080     av_fft_end(s->ifft[0]);
1081     av_fft_end(s->ifft[1]);
1082     av_fft_end(s->fft[0]);
1083     av_fft_end(s->fft[1]);
1084     av_freep(&s->delay[0]);
1085     av_freep(&s->delay[1]);
1086     av_freep(&s->data_ir[0]);
1087     av_freep(&s->data_ir[1]);
1088     av_freep(&s->ringbuffer[0]);
1089     av_freep(&s->ringbuffer[1]);
1090     av_freep(&s->speaker_azim);
1091     av_freep(&s->speaker_elev);
1092     av_freep(&s->temp_src[0]);
1093     av_freep(&s->temp_src[1]);
1094     av_freep(&s->temp_fft[0]);
1095     av_freep(&s->temp_fft[1]);
1096     av_freep(&s->data_hrtf[0]);
1097     av_freep(&s->data_hrtf[1]);
1098     av_freep(&s->fdsp);
1099 }
1100
1101 #define OFFSET(x) offsetof(SOFAlizerContext, x)
1102 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
1103
1104 static const AVOption sofalizer_options[] = {
1105     { "sofa",      "sofa filename",  OFFSET(filename),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL},            .flags = FLAGS },
1106     { "gain",      "set gain in dB", OFFSET(gain),      AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl=0},     -20,  40, .flags = FLAGS },
1107     { "rotation",  "set rotation"  , OFFSET(rotation),  AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl=0},    -360, 360, .flags = FLAGS },
1108     { "elevation", "set elevation",  OFFSET(elevation), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl=0},     -90,  90, .flags = FLAGS },
1109     { "radius",    "set radius",     OFFSET(radius),    AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl=1},       0,   3, .flags = FLAGS },
1110     { "type",      "set processing", OFFSET(type),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},       0,   1, .flags = FLAGS, "type" },
1111     { "time",      "time domain",      0,               AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},       0,   0, .flags = FLAGS, "type" },
1112     { "freq",      "frequency domain", 0,               AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},       0,   0, .flags = FLAGS, "type" },
1113     { NULL }
1114 };
1115
1116 AVFILTER_DEFINE_CLASS(sofalizer);
1117
1118 static const AVFilterPad inputs[] = {
1119     {
1120         .name         = "default",
1121         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1122         .config_props = config_input,
1123         .filter_frame = filter_frame,
1124     },
1125     { NULL }
1126 };
1127
1128 static const AVFilterPad outputs[] = {
1129     {
1130         .name = "default",
1131         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1132     },
1133     { NULL }
1134 };
1135
1136 AVFilter ff_af_sofalizer = {
1137     .name          = "sofalizer",
1138     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("SOFAlizer (Spatially Oriented Format for Acoustics)."),
1139     .priv_size     = sizeof(SOFAlizerContext),
1140     .priv_class    = &sofalizer_class,
1141     .init          = init,
1142     .uninit        = uninit,
1143     .query_formats = query_formats,
1144     .inputs        = inputs,
1145     .outputs       = outputs,
1146     .flags         = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
1147 };