avfilter/af_sofalizer: check av_fft_init return code
[ffmpeg.git] / libavfilter / avf_avectorscope.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013 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 /**
22  * @file
23  * audio to video multimedia vectorscope filter
24  */
25
26 #include "libavutil/avassert.h"
27 #include "libavutil/channel_layout.h"
28 #include "libavutil/opt.h"
29 #include "libavutil/parseutils.h"
30 #include "avfilter.h"
31 #include "formats.h"
32 #include "audio.h"
33 #include "video.h"
34 #include "internal.h"
35
36 enum VectorScopeMode {
37     LISSAJOUS,
38     LISSAJOUS_XY,
39     POLAR,
40     MODE_NB,
41 };
42
43 typedef struct AudioVectorScopeContext {
44     const AVClass *class;
45     AVFrame *outpicref;
46     int w, h;
47     int hw, hh;
48     int mode;
49     int contrast[4];
50     int fade[4];
51     double zoom;
52     AVRational frame_rate;
53 } AudioVectorScopeContext;
54
55 #define OFFSET(x) offsetof(AudioVectorScopeContext, x)
56 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
57
58 static const AVOption avectorscope_options[] = {
59     { "mode", "set mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=LISSAJOUS}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode" },
60     { "m",    "set mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=LISSAJOUS}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode" },
61     { "lissajous",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LISSAJOUS},    0, 0, FLAGS, "mode" },
62     { "lissajous_xy", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LISSAJOUS_XY}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
63     { "polar",        "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=POLAR},        0, 0, FLAGS, "mode" },
64     { "rate", "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
65     { "r",    "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
66     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="400x400"}, 0, 0, FLAGS },
67     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="400x400"}, 0, 0, FLAGS },
68     { "rc", "set red contrast",   OFFSET(contrast[0]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=40},  0, 255, FLAGS },
69     { "gc", "set green contrast", OFFSET(contrast[1]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=160}, 0, 255, FLAGS },
70     { "bc", "set blue contrast",  OFFSET(contrast[2]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=80},  0, 255, FLAGS },
71     { "ac", "set alpha contrast", OFFSET(contrast[3]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=255}, 0, 255, FLAGS },
72     { "rf", "set red fade",       OFFSET(fade[0]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=15}, 0, 255, FLAGS },
73     { "gf", "set green fade",     OFFSET(fade[1]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=10}, 0, 255, FLAGS },
74     { "bf", "set blue fade",      OFFSET(fade[2]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=5},  0, 255, FLAGS },
75     { "af", "set alpha fade",     OFFSET(fade[3]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=5},  0, 255, FLAGS },
76     { "zoom", "set zoom factor",  OFFSET(zoom), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  1, 10, FLAGS },
77     { NULL }
78 };
79
80 AVFILTER_DEFINE_CLASS(avectorscope);
81
82 static void draw_dot(AudioVectorScopeContext *s, unsigned x, unsigned y)
83 {
84     const int linesize = s->outpicref->linesize[0];
85     uint8_t *dst;
86
87     if (s->zoom > 1) {
88         if (y >= s->h || x >= s->w)
89             return;
90     } else {
91         y = FFMIN(y, s->h - 1);
92         x = FFMIN(x, s->w - 1);
93     }
94
95     dst = &s->outpicref->data[0][y * linesize + x * 4];
96     dst[0] = FFMIN(dst[0] + s->contrast[0], 255);
97     dst[1] = FFMIN(dst[1] + s->contrast[1], 255);
98     dst[2] = FFMIN(dst[2] + s->contrast[2], 255);
99     dst[3] = FFMIN(dst[3] + s->contrast[3], 255);
100 }
101
102 static void fade(AudioVectorScopeContext *s)
103 {
104     const int linesize = s->outpicref->linesize[0];
105     int i, j;
106
107     if (s->fade[0] || s->fade[1] || s->fade[2]) {
108         uint8_t *d = s->outpicref->data[0];
109         for (i = 0; i < s->h; i++) {
110             for (j = 0; j < s->w*4; j+=4) {
111                 d[j+0] = FFMAX(d[j+0] - s->fade[0], 0);
112                 d[j+1] = FFMAX(d[j+1] - s->fade[1], 0);
113                 d[j+2] = FFMAX(d[j+2] - s->fade[2], 0);
114                 d[j+3] = FFMAX(d[j+3] - s->fade[3], 0);
115             }
116             d += linesize;
117         }
118     }
119 }
120
121 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
122 {
123     AVFilterFormats *formats = NULL;
124     AVFilterChannelLayouts *layout = NULL;
125     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
126     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
127     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
128     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
129     int ret;
130
131     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
132     if ((ret = ff_formats_ref         (formats, &inlink->out_formats        )) < 0 ||
133         (ret = ff_add_channel_layout  (&layout, AV_CH_LAYOUT_STEREO         )) < 0 ||
134         (ret = ff_channel_layouts_ref (layout , &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
135         return ret;
136
137     formats = ff_all_samplerates();
138     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
139         return ret;
140
141     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
142     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
143         return ret;
144
145     return 0;
146 }
147
148 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
149 {
150     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
151     AudioVectorScopeContext *s = ctx->priv;
152     int nb_samples;
153
154     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
155     inlink->partial_buf_size =
156     inlink->min_samples =
157     inlink->max_samples = nb_samples;
158
159     return 0;
160 }
161
162 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
163 {
164     AudioVectorScopeContext *s = outlink->src->priv;
165
166     outlink->w = s->w;
167     outlink->h = s->h;
168     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
169     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
170
171     s->hw = s->w / 2;
172     s->hh = s->h / 2;
173
174     return 0;
175 }
176
177 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
178 {
179     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
180     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
181     AudioVectorScopeContext *s = ctx->priv;
182     const int hw = s->hw;
183     const int hh = s->hh;
184     unsigned x, y;
185     const double zoom = s->zoom;
186     int i;
187
188     if (!s->outpicref || s->outpicref->width  != outlink->w ||
189                          s->outpicref->height != outlink->h) {
190         av_frame_free(&s->outpicref);
191         s->outpicref = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
192         if (!s->outpicref) {
193             av_frame_free(&insamples);
194             return AVERROR(ENOMEM);
195         }
196
197         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
198             memset(s->outpicref->data[0] + i * s->outpicref->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
199     }
200     s->outpicref->pts = insamples->pts;
201
202     fade(s);
203
204     switch (insamples->format) {
205     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
206         for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++) {
207             int16_t *src = (int16_t *)insamples->data[0] + i * 2;
208
209             if (s->mode == LISSAJOUS) {
210                 x = ((src[1] - src[0]) * zoom / (float)(UINT16_MAX) + 1) * hw;
211                 y = (1.0 - (src[0] + src[1]) * zoom / (float)UINT16_MAX) * hh;
212             } else if (s->mode == LISSAJOUS_XY) {
213                 x = (src[1] * zoom / (float)INT16_MAX + 1) * hw;
214                 y = (src[0] * zoom / (float)INT16_MAX + 1) * hh;
215             } else {
216                 float sx, sy, cx, cy;
217
218                 sx = src[1] * zoom / (float)INT16_MAX;
219                 sy = src[0] * zoom / (float)INT16_MAX;
220                 cx = sx * sqrtf(1 - 0.5*sy*sy);
221                 cy = sy * sqrtf(1 - 0.5*sx*sx);
222                 x = hw + hw * FFSIGN(cx + cy) * (cx - cy) * .7;
223                 y = s->h - s->h * fabsf(cx + cy) * .7;
224             }
225
226             draw_dot(s, x, y);
227         }
228         break;
229     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:
230         for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++) {
231             float *src = (float *)insamples->data[0] + i * 2;
232
233             if (s->mode == LISSAJOUS) {
234                 x = ((src[1] - src[0]) * zoom / 2 + 1) * hw;
235                 y = (1.0 - (src[0] + src[1]) * zoom / 2) * hh;
236             } else if (s->mode == LISSAJOUS_XY){
237                 x = (src[1] * zoom + 1) * hw;
238                 y = (src[0] * zoom + 1) * hh;
239             } else {
240                 float sx, sy, cx, cy;
241
242                 sx = src[1] * zoom;
243                 sy = src[0] * zoom;
244                 cx = sx * sqrtf(1 - 0.5 * sy * sy);
245                 cy = sy * sqrtf(1 - 0.5 * sx * sx);
246                 x = hw + hw * FFSIGN(cx + cy) * (cx - cy) * .7;
247                 y = s->h - s->h * fabsf(cx + cy) * .7;
248             }
249
250             draw_dot(s, x, y);
251         }
252         break;
253     }
254
255     av_frame_free(&insamples);
256
257     return ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->outpicref));
258 }
259
260 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
261 {
262     AudioVectorScopeContext *s = ctx->priv;
263
264     av_frame_free(&s->outpicref);
265 }
266
267 static const AVFilterPad audiovectorscope_inputs[] = {
268     {
269         .name         = "default",
270         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
271         .config_props = config_input,
272         .filter_frame = filter_frame,
273     },
274     { NULL }
275 };
276
277 static const AVFilterPad audiovectorscope_outputs[] = {
278     {
279         .name         = "default",
280         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
281         .config_props = config_output,
282     },
283     { NULL }
284 };
285
286 AVFilter ff_avf_avectorscope = {
287     .name          = "avectorscope",
288     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to vectorscope video output."),
289     .uninit        = uninit,
290     .query_formats = query_formats,
291     .priv_size     = sizeof(AudioVectorScopeContext),
292     .inputs        = audiovectorscope_inputs,
293     .outputs       = audiovectorscope_outputs,
294     .priv_class    = &avectorscope_class,
295 };