Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavfilter / asrc_aevalsrc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 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  * eval audio source
24  */
25
26 #include "libavutil/avassert.h"
27 #include "libavutil/avstring.h"
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/eval.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/parseutils.h"
32 #include "avfilter.h"
33 #include "audio.h"
34 #include "internal.h"
35
36 static const char * const var_names[] = {
37     "n",            ///< number of frame
38     "t",            ///< timestamp expressed in seconds
39     "s",            ///< sample rate
40     NULL
41 };
42
43 enum var_name {
44     VAR_N,
45     VAR_T,
46     VAR_S,
47     VAR_VARS_NB
48 };
49
50 typedef struct {
51     const AVClass *class;
52     char *sample_rate_str;
53     int sample_rate;
54     int64_t chlayout;
55     char *chlayout_str;
56     int nb_channels;
57     int64_t pts;
58     AVExpr *expr[8];
59     char *exprs;
60     int nb_samples;             ///< number of samples per requested frame
61     int64_t duration;
62     uint64_t n;
63     double var_values[VAR_VARS_NB];
64 } EvalContext;
65
66 #define OFFSET(x) offsetof(EvalContext, x)
67 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
68
69 static const AVOption aevalsrc_options[]= {
70     { "exprs",       "set the '|'-separated list of channels expressions", OFFSET(exprs), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, .flags = FLAGS },
71     { "nb_samples",  "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
72     { "n",           "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
73     { "sample_rate", "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
74     { "s",           "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
75     { "duration",    "set audio duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
76     { "d",           "set audio duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
77     { "channel_layout", "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
78     { "c",              "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
79 {NULL},
80 };
81
82 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aevalsrc);
83
84 static int init(AVFilterContext *ctx)
85 {
86     EvalContext *eval = ctx->priv;
87     char *args1 = av_strdup(eval->exprs);
88     char *expr, *buf;
89     int ret, i;
90
91     if (!args1) {
92         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Channels expressions list is empty\n");
93         ret = eval->exprs ? AVERROR(ENOMEM) : AVERROR(EINVAL);
94         goto end;
95     }
96
97     /* parse expressions */
98     buf = args1;
99     i = 0;
100     while (i < FF_ARRAY_ELEMS(eval->expr) && (expr = av_strtok(buf, "|", &buf))) {
101         ret = av_expr_parse(&eval->expr[i], expr, var_names,
102                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
103         if (ret < 0)
104             goto end;
105         i++;
106     }
107     eval->nb_channels = i;
108
109     if (eval->chlayout_str) {
110         int n;
111         ret = ff_parse_channel_layout(&eval->chlayout, eval->chlayout_str, ctx);
112         if (ret < 0)
113             goto end;
114
115         n = av_get_channel_layout_nb_channels(eval->chlayout);
116         if (n != eval->nb_channels) {
117             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
118                    "Mismatch between the specified number of channels '%d' "
119                    "and the number of channels '%d' in the specified channel layout '%s'\n",
120                    eval->nb_channels, n, eval->chlayout_str);
121             ret = AVERROR(EINVAL);
122             goto end;
123         }
124     } else {
125         /* guess channel layout from nb expressions/channels */
126         eval->chlayout = av_get_default_channel_layout(eval->nb_channels);
127         if (!eval->chlayout) {
128             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels '%d' provided\n",
129                    eval->nb_channels);
130             ret = AVERROR(EINVAL);
131             goto end;
132         }
133     }
134
135     if ((ret = ff_parse_sample_rate(&eval->sample_rate, eval->sample_rate_str, ctx)))
136         goto end;
137     eval->n = 0;
138
139 end:
140     av_free(args1);
141     return ret;
142 }
143
144 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
145 {
146     EvalContext *eval = ctx->priv;
147     int i;
148
149     for (i = 0; i < 8; i++) {
150         av_expr_free(eval->expr[i]);
151         eval->expr[i] = NULL;
152     }
153 }
154
155 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
156 {
157     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
158     char buf[128];
159
160     outlink->time_base = (AVRational){1, eval->sample_rate};
161     outlink->sample_rate = eval->sample_rate;
162
163     eval->var_values[VAR_S] = eval->sample_rate;
164
165     av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, eval->chlayout);
166
167     av_log(outlink->src, AV_LOG_VERBOSE,
168            "sample_rate:%d chlayout:%s duration:%"PRId64"\n",
169            eval->sample_rate, buf, eval->duration);
170
171     return 0;
172 }
173
174 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
175 {
176     EvalContext *eval = ctx->priv;
177     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_DBLP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
178     int64_t chlayouts[] = { eval->chlayout, -1 };
179     int sample_rates[] = { eval->sample_rate, -1 };
180
181     ff_set_common_formats (ctx, ff_make_format_list(sample_fmts));
182     ff_set_common_channel_layouts(ctx, avfilter_make_format64_list(chlayouts));
183     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_make_format_list(sample_rates));
184
185     return 0;
186 }
187
188 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
189 {
190     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
191     AVFrame *samplesref;
192     int i, j;
193     int64_t t = av_rescale(eval->n, AV_TIME_BASE, eval->sample_rate);
194
195     if (eval->duration >= 0 && t >= eval->duration)
196         return AVERROR_EOF;
197
198     samplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, eval->nb_samples);
199     if (!samplesref)
200         return AVERROR(ENOMEM);
201
202     /* evaluate expression for each single sample and for each channel */
203     for (i = 0; i < eval->nb_samples; i++, eval->n++) {
204         eval->var_values[VAR_N] = eval->n;
205         eval->var_values[VAR_T] = eval->var_values[VAR_N] * (double)1/eval->sample_rate;
206
207         for (j = 0; j < eval->nb_channels; j++) {
208             *((double *) samplesref->extended_data[j] + i) =
209                 av_expr_eval(eval->expr[j], eval->var_values, NULL);
210         }
211     }
212
213     samplesref->pts = eval->pts;
214     samplesref->sample_rate = eval->sample_rate;
215     eval->pts += eval->nb_samples;
216
217     return ff_filter_frame(outlink, samplesref);
218 }
219
220 static const AVFilterPad aevalsrc_outputs[] = {
221     {
222         .name          = "default",
223         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
224         .config_props  = config_props,
225         .request_frame = request_frame,
226     },
227     { NULL }
228 };
229
230 AVFilter avfilter_asrc_aevalsrc = {
231     .name        = "aevalsrc",
232     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate an audio signal generated by an expression."),
233
234     .query_formats = query_formats,
235     .init        = init,
236     .uninit      = uninit,
237     .priv_size   = sizeof(EvalContext),
238     .inputs      = NULL,
239     .outputs     = aevalsrc_outputs,
240     .priv_class  = &aevalsrc_class,
241 };