lavfi/af_compand: replace pow(10,x) by ff_exp10(x)
[ffmpeg.git] / libavfilter / avf_showvolume.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 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/avstring.h"
22 #include "libavutil/channel_layout.h"
23 #include "libavutil/eval.h"
24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "libavutil/parseutils.h"
27 #include "libavutil/xga_font_data.h"
28 #include "avfilter.h"
29 #include "formats.h"
30 #include "audio.h"
31 #include "video.h"
32 #include "internal.h"
33
34 static const char *const var_names[] = {   "VOLUME",   "CHANNEL",        NULL };
35 enum                                   { VAR_VOLUME, VAR_CHANNEL, VAR_VARS_NB };
36
37 typedef struct ShowVolumeContext {
38     const AVClass *class;
39     int w, h;
40     int b;
41     double f;
42     AVRational frame_rate;
43     char *color;
44
45     AVFrame *out;
46     AVExpr *c_expr;
47     int draw_text;
48     int draw_volume;
49     double *values;
50 } ShowVolumeContext;
51
52 #define OFFSET(x) offsetof(ShowVolumeContext, x)
53 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
54
55 static const AVOption showvolume_options[] = {
56     { "rate", "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
57     { "r",    "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
58     { "b", "set border width",   OFFSET(b), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 5, FLAGS },
59     { "w", "set channel width",  OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=400}, 80, 1080, FLAGS },
60     { "h", "set channel height", OFFSET(h), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=20}, 1, 100, FLAGS },
61     { "f", "set fade",           OFFSET(f), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0.95}, 0.001, 1, FLAGS },
62     { "c", "set volume color expression", OFFSET(color), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="if(gte(VOLUME,-6), if(gte(VOLUME,-2), if(gte(VOLUME,-1), if(gt(VOLUME,0), 0xff0000ff, 0xff0066ff), 0xff00ffff),0xff00ff00),0xffff0000)"}, 0, 0, FLAGS },
63     { "t", "display channel names", OFFSET(draw_text), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
64     { "v", "display volume value", OFFSET(draw_volume), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
65     { NULL }
66 };
67
68 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showvolume);
69
70 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
71 {
72     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
73     int ret;
74
75     if (s->color) {
76         ret = av_expr_parse(&s->c_expr, s->color, var_names,
77                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
78         if (ret < 0)
79             return ret;
80     }
81
82     return 0;
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_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
92     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
93     int ret;
94
95     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
96     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
97         return ret;
98
99     layouts = ff_all_channel_layouts();
100     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
101         return ret;
102
103     formats = ff_all_samplerates();
104     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
105         return ret;
106
107     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
108     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
109         return ret;
110
111     return 0;
112 }
113
114 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
115 {
116     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
117     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
118     int nb_samples;
119
120     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
121     inlink->partial_buf_size =
122     inlink->min_samples =
123     inlink->max_samples = nb_samples;
124     s->values = av_calloc(inlink->channels * VAR_VARS_NB, sizeof(double));
125     if (!s->values)
126         return AVERROR(ENOMEM);
127     return 0;
128 }
129
130 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
131 {
132     ShowVolumeContext *s = outlink->src->priv;
133     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
134
135     outlink->w = s->w;
136     outlink->h = s->h * inlink->channels + (inlink->channels - 1) * s->b;
137     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
138     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
139
140     return 0;
141 }
142
143 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt)
144 {
145     const uint8_t *font;
146     int font_height;
147     int i;
148
149     font = avpriv_cga_font,   font_height =  8;
150
151     for (i = 0; txt[i]; i++) {
152         int char_y, mask;
153         uint8_t *p = pic->data[0] + y*pic->linesize[0] + (x + i*8)*4;
154
155         for (char_y = 0; char_y < font_height; char_y++) {
156             for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
157                 if (font[txt[i] * font_height + char_y] & mask)
158                     AV_WN32(p, ~AV_RN32(p));
159                 p += 4;
160             }
161             p += pic->linesize[0] - 8*4;
162         }
163     }
164 }
165
166 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
167 {
168     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
169     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
170     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
171     int c, i, j, k;
172     AVFrame *out;
173
174     if (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
175                    s->out->height != outlink->h) {
176         av_frame_free(&s->out);
177         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
178         if (!s->out) {
179             av_frame_free(&insamples);
180             return AVERROR(ENOMEM);
181         }
182
183         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
184             memset(s->out->data[0] + i * s->out->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
185     }
186     s->out->pts = insamples->pts;
187
188     for (j = 0; j < outlink->h; j++) {
189         uint8_t *dst = s->out->data[0] + j * s->out->linesize[0];
190         for (k = 0; k < s->w; k++) {
191             dst[k * 4 + 0] = FFMAX(dst[k * 4 + 0] * s->f, 0);
192             dst[k * 4 + 1] = FFMAX(dst[k * 4 + 1] * s->f, 0);
193             dst[k * 4 + 2] = FFMAX(dst[k * 4 + 2] * s->f, 0);
194             dst[k * 4 + 3] = FFMAX(dst[k * 4 + 3] * s->f, 0);
195         }
196     }
197
198     for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
199         float *src = (float *)insamples->extended_data[c];
200         float max = 0;
201         uint32_t color;
202
203         for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
204             max = FFMAX(max, src[i]);
205
206         s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME] = 20.0 * log10(max);
207         max = av_clipf(max, 0, 1);
208         s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_CHANNEL] = c;
209         color = av_expr_eval(s->c_expr, &s->values[c * VAR_VARS_NB], NULL);
210
211         for (j = 0; j < s->h; j++) {
212             uint8_t *dst = s->out->data[0] + (c * s->h + c * s->b + j) * s->out->linesize[0];
213
214             for (k = 0; k < s->w * max; k++)
215                 AV_WN32A(dst + k * 4, color);
216         }
217
218         if (s->h >= 8 && s->draw_text)
219             drawtext(s->out, 2, c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2,
220                      av_get_channel_name(av_channel_layout_extract_channel(insamples->channel_layout, c)));
221     }
222
223     av_frame_free(&insamples);
224     out = av_frame_clone(s->out);
225     if (!out)
226         return AVERROR(ENOMEM);
227     av_frame_make_writable(out);
228
229     for (c = 0; c < inlink->channels && s->draw_volume; c++) {
230         if (s->h >= 8) {
231             char buf[16];
232
233             snprintf(buf, sizeof(buf), "%.2f", s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME]);
234             drawtext(out, FFMAX(0, s->w - 8 * (int)strlen(buf)), c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, buf);
235         }
236     }
237
238     return ff_filter_frame(outlink, out);
239 }
240
241 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
242 {
243     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
244
245     av_frame_free(&s->out);
246     av_expr_free(s->c_expr);
247     av_freep(&s->values);
248 }
249
250 static const AVFilterPad showvolume_inputs[] = {
251     {
252         .name         = "default",
253         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
254         .config_props = config_input,
255         .filter_frame = filter_frame,
256     },
257     { NULL }
258 };
259
260 static const AVFilterPad showvolume_outputs[] = {
261     {
262         .name         = "default",
263         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
264         .config_props = config_output,
265     },
266     { NULL }
267 };
268
269 AVFilter ff_avf_showvolume = {
270     .name          = "showvolume",
271     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio volume to video output."),
272     .init          = init,
273     .uninit        = uninit,
274     .query_formats = query_formats,
275     .priv_size     = sizeof(ShowVolumeContext),
276     .inputs        = showvolume_inputs,
277     .outputs       = showvolume_outputs,
278     .priv_class    = &showvolume_class,
279 };