avfilter/avf_showspectrum: add horizontal orientation support
[ffmpeg.git] / libavfilter / avf_showspectrum.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012-2013 Clément Bœsch
3  * Copyright (c) 2013 Rudolf Polzer <divverent@xonotic.org>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * audio to spectrum (video) transmedia filter, based on ffplay rdft showmode
25  * (by Michael Niedermayer) and lavfi/avf_showwaves (by Stefano Sabatini).
26  */
27
28 #include <math.h>
29
30 #include "libavcodec/avfft.h"
31 #include "libavutil/avassert.h"
32 #include "libavutil/channel_layout.h"
33 #include "libavutil/opt.h"
34 #include "avfilter.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "window_func.h"
37
38 enum DisplayMode  { COMBINED, SEPARATE, NB_MODES };
39 enum DisplayScale { LINEAR, SQRT, CBRT, LOG, NB_SCALES };
40 enum ColorMode    { CHANNEL, INTENSITY, NB_CLMODES };
41 enum SlideMode    { REPLACE, SCROLL, FULLFRAME, RSCROLL, NB_SLIDES };
42 enum Orientation  { VERTICAL, HORIZONTAL, NB_ORIENTATIONS };
43
44 typedef struct {
45     const AVClass *class;
46     int w, h;
47     AVFrame *outpicref;
48     int nb_display_channels;
49     int orientation;
50     int channel_width;
51     int channel_height;
52     int sliding;                ///< 1 if sliding mode, 0 otherwise
53     int mode;                   ///< channel display mode
54     int color_mode;             ///< display color scheme
55     int scale;
56     float saturation;           ///< color saturation multiplier
57     int xpos;                   ///< x position (current column)
58     RDFTContext *rdft;          ///< Real Discrete Fourier Transform context
59     int rdft_bits;              ///< number of bits (RDFT window size = 1<<rdft_bits)
60     FFTSample **rdft_data;      ///< bins holder for each (displayed) channels
61     float *window_func_lut;     ///< Window function LUT
62     int win_func;
63     float overlap;
64     float *combine_buffer;      ///< color combining buffer (3 * h items)
65 } ShowSpectrumContext;
66
67 #define OFFSET(x) offsetof(ShowSpectrumContext, x)
68 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
69
70 static const AVOption showspectrum_options[] = {
71     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "640x512"}, 0, 0, FLAGS },
72     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "640x512"}, 0, 0, FLAGS },
73     { "slide", "set sliding mode", OFFSET(sliding), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, NB_SLIDES-1, FLAGS, "slide" },
74         { "replace", "replace old columns with new", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=REPLACE}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
75         { "scroll", "scroll from right to left", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SCROLL}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
76         { "rscroll", "scroll from left to right", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=RSCROLL}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
77         { "fullframe", "return full frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FULLFRAME}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
78     { "mode", "set channel display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=COMBINED}, COMBINED, NB_MODES-1, FLAGS, "mode" },
79         { "combined", "combined mode", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=COMBINED}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
80         { "separate", "separate mode", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SEPARATE}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
81     { "color", "set channel coloring", OFFSET(color_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=CHANNEL}, CHANNEL, NB_CLMODES-1, FLAGS, "color" },
82         { "channel",   "separate color for each channel", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=CHANNEL},   0, 0, FLAGS, "color" },
83         { "intensity", "intensity based coloring",        0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=INTENSITY}, 0, 0, FLAGS, "color" },
84     { "scale", "set display scale", OFFSET(scale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=SQRT}, LINEAR, NB_SCALES-1, FLAGS, "scale" },
85         { "sqrt", "square root", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SQRT},   0, 0, FLAGS, "scale" },
86         { "cbrt", "cubic root",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=CBRT},   0, 0, FLAGS, "scale" },
87         { "log",  "logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LOG},    0, 0, FLAGS, "scale" },
88         { "lin",  "linear",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "scale" },
89     { "saturation", "color saturation multiplier", OFFSET(saturation), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1}, -10, 10, FLAGS },
90     { "win_func", "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = WFUNC_HANNING}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
91         { "rect",     "Rectangular",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_RECT},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
92         { "bartlett", "Bartlett",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BARTLETT}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
93         { "hann",     "Hann",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
94         { "hanning",  "Hanning",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
95         { "hamming",  "Hamming",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HAMMING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
96         { "blackman", "Blackman",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
97         { "welch",    "Welch",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_WELCH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
98         { "flattop",  "Flat-top",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_FLATTOP},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
99         { "bharris",  "Blackman-Harris",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHARRIS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
100         { "bnuttall", "Blackman-Nuttall", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BNUTTALL}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
101         { "bhann",    "Bartlett-Hann",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHANN},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
102         { "sine",     "Sine",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_SINE},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
103         { "nuttall",  "Nuttall",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_NUTTALL},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
104         { "lanczos",  "Lanczos",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
105         { "gauss",    "Gauss",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_GAUSS},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
106     { "orientation", "set orientation", OFFSET(orientation), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=VERTICAL}, 0, NB_ORIENTATIONS-1, FLAGS, "orientation" },
107         { "vertical",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=VERTICAL},   0, 0, FLAGS, "orientation" },
108         { "horizontal", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=HORIZONTAL}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
109     { NULL }
110 };
111
112 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showspectrum);
113
114 static const struct {
115     float a, y, u, v;
116 } intensity_color_table[] = {
117     {    0,                  0,                  0,                   0 },
118     { 0.13, .03587126228984074,  .1573300977624594, -.02548747583751842 },
119     { 0.30, .18572281794568020,  .1772436246393981,  .17475554840414750 },
120     { 0.60, .28184980583656130, -.1593064119945782,  .47132074554608920 },
121     { 0.73, .65830621175547810, -.3716070802232764,  .24352759331252930 },
122     { 0.78, .76318535758242900, -.4307467689263783,  .16866496622310430 },
123     { 0.91, .95336363636363640, -.2045454545454546,  .03313636363636363 },
124     {    1,                  1,                  0,                   0 }
125 };
126
127 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
128 {
129     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
130     int i;
131
132     av_freep(&s->combine_buffer);
133     av_rdft_end(s->rdft);
134     for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++)
135         av_freep(&s->rdft_data[i]);
136     av_freep(&s->rdft_data);
137     av_freep(&s->window_func_lut);
138     av_frame_free(&s->outpicref);
139 }
140
141 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
142 {
143     AVFilterFormats *formats = NULL;
144     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
145     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
146     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
147     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16P, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
148     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_NONE };
149     int ret;
150
151     /* set input audio formats */
152     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
153     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
154         return ret;
155
156     layouts = ff_all_channel_layouts();
157     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
158         return ret;
159
160     formats = ff_all_samplerates();
161     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
162         return ret;
163
164     /* set output video format */
165     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
166     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
167         return ret;
168
169     return 0;
170 }
171
172 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
173 {
174     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
175     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
176     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
177     int i, rdft_bits, win_size, h, w;
178
179     outlink->w = s->w;
180     outlink->h = s->h;
181
182     h = (s->mode == COMBINED || s->orientation == HORIZONTAL) ? outlink->h : outlink->h / inlink->channels;
183     w = (s->mode == COMBINED || s->orientation == VERTICAL)   ? outlink->w : outlink->w / inlink->channels;
184     s->channel_height = h;
185     s->channel_width  = w;
186
187     if (s->orientation == VERTICAL) {
188         /* RDFT window size (precision) according to the requested output frame height */
189         for (rdft_bits = 1; 1 << rdft_bits < 2 * h; rdft_bits++);
190     } else {
191         /* RDFT window size (precision) according to the requested output frame width */
192         for (rdft_bits = 1; 1 << rdft_bits < 2 * w; rdft_bits++);
193     }
194     win_size = 1 << rdft_bits;
195
196     /* (re-)configuration if the video output changed (or first init) */
197     if (rdft_bits != s->rdft_bits) {
198         AVFrame *outpicref;
199
200         av_rdft_end(s->rdft);
201         s->rdft = av_rdft_init(rdft_bits, DFT_R2C);
202         if (!s->rdft) {
203             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create RDFT context. "
204                    "The window size might be too high.\n");
205             return AVERROR(EINVAL);
206         }
207         s->rdft_bits = rdft_bits;
208
209         /* RDFT buffers: x2 for each (display) channel buffer.
210          * Note: we use free and malloc instead of a realloc-like function to
211          * make sure the buffer is aligned in memory for the FFT functions. */
212         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++)
213             av_freep(&s->rdft_data[i]);
214         av_freep(&s->rdft_data);
215         s->nb_display_channels = inlink->channels;
216
217         s->rdft_data = av_calloc(s->nb_display_channels, sizeof(*s->rdft_data));
218         if (!s->rdft_data)
219             return AVERROR(ENOMEM);
220         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++) {
221             s->rdft_data[i] = av_calloc(win_size, sizeof(**s->rdft_data));
222             if (!s->rdft_data[i])
223                 return AVERROR(ENOMEM);
224         }
225
226         /* pre-calc windowing function */
227         s->window_func_lut =
228             av_realloc_f(s->window_func_lut, win_size,
229                          sizeof(*s->window_func_lut));
230         if (!s->window_func_lut)
231             return AVERROR(ENOMEM);
232         ff_generate_window_func(s->window_func_lut, win_size, s->win_func, &s->overlap);
233
234         /* prepare the initial picref buffer (black frame) */
235         av_frame_free(&s->outpicref);
236         s->outpicref = outpicref =
237             ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
238         if (!outpicref)
239             return AVERROR(ENOMEM);
240         outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
241         for (i = 0; i < outlink->h; i++) {
242             memset(outpicref->data[0] + i * outpicref->linesize[0],   0, outlink->w);
243             memset(outpicref->data[1] + i * outpicref->linesize[1], 128, outlink->w);
244             memset(outpicref->data[2] + i * outpicref->linesize[2], 128, outlink->w);
245         }
246     }
247
248     if ((s->orientation == VERTICAL   && s->xpos >= outlink->w) ||
249         (s->orientation == HORIZONTAL && s->xpos >= outlink->h))
250         s->xpos = 0;
251
252     outlink->frame_rate = av_make_q(inlink->sample_rate, win_size);
253     if (s->orientation == VERTICAL && s->sliding == FULLFRAME)
254         outlink->frame_rate.den *= outlink->w;
255     if (s->orientation == HORIZONTAL && s->sliding == FULLFRAME)
256         outlink->frame_rate.den *= outlink->h;
257
258     inlink->min_samples = inlink->max_samples = inlink->partial_buf_size =
259         win_size;
260
261     if (s->orientation == VERTICAL) {
262         s->combine_buffer =
263             av_realloc_f(s->combine_buffer, outlink->h * 3,
264                          sizeof(*s->combine_buffer));
265     } else {
266         s->combine_buffer =
267             av_realloc_f(s->combine_buffer, outlink->w * 3,
268                          sizeof(*s->combine_buffer));
269     }
270
271     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "s:%dx%d RDFT window size:%d\n",
272            s->w, s->h, win_size);
273     return 0;
274 }
275
276 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
277 {
278     ShowSpectrumContext *s = outlink->src->priv;
279     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
280     unsigned i;
281     int ret;
282
283     ret = ff_request_frame(inlink);
284     if (ret == AVERROR_EOF && s->sliding == FULLFRAME && s->xpos > 0 &&
285         s->outpicref) {
286         if (s->orientation == VERTICAL) {
287             for (i = 0; i < outlink->h; i++) {
288                 memset(s->outpicref->data[0] + i * s->outpicref->linesize[0] + s->xpos,   0, outlink->w - s->xpos);
289                 memset(s->outpicref->data[1] + i * s->outpicref->linesize[1] + s->xpos, 128, outlink->w - s->xpos);
290                 memset(s->outpicref->data[2] + i * s->outpicref->linesize[2] + s->xpos, 128, outlink->w - s->xpos);
291             }
292         } else {
293             for (i = s->xpos; i < outlink->h; i++) {
294                 memset(s->outpicref->data[0] + i * s->outpicref->linesize[0],   0, outlink->w);
295                 memset(s->outpicref->data[1] + i * s->outpicref->linesize[1], 128, outlink->w);
296                 memset(s->outpicref->data[2] + i * s->outpicref->linesize[2], 128, outlink->w);
297             }
298         }
299         ret = ff_filter_frame(outlink, s->outpicref);
300         s->outpicref = NULL;
301     }
302
303     return ret;
304 }
305
306 static int plot_spectrum_column(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
307 {
308     int ret;
309     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
310     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
311     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
312     AVFrame *outpicref = s->outpicref;
313
314     /* nb_freq contains the power of two superior or equal to the output image
315      * height (or half the RDFT window size) */
316     const int nb_freq = 1 << (s->rdft_bits - 1);
317     const int win_size = nb_freq << 1;
318     const double w = 1. / (sqrt(nb_freq) * 32768.);
319     int h = s->orientation == VERTICAL ? s->channel_height : s->channel_width;
320
321     int ch, plane, n, x, y;
322
323     av_assert0(insamples->nb_samples == win_size);
324
325     /* fill RDFT input with the number of samples available */
326     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
327         const int16_t *p = (int16_t *)insamples->extended_data[ch];
328
329         for (n = 0; n < win_size; n++)
330             s->rdft_data[ch][n] = p[n] * s->window_func_lut[n];
331     }
332
333     /* run RDFT on each samples set */
334     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++)
335         av_rdft_calc(s->rdft, s->rdft_data[ch]);
336
337     /* fill a new spectrum column */
338 #define RE(y, ch) s->rdft_data[ch][2 * (y) + 0]
339 #define IM(y, ch) s->rdft_data[ch][2 * (y) + 1]
340 #define MAGNITUDE(y, ch) hypot(RE(y, ch), IM(y, ch))
341
342     /* initialize buffer for combining to black */
343     if (s->orientation == VERTICAL) {
344         for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
345             s->combine_buffer[3 * y    ] = 0;
346             s->combine_buffer[3 * y + 1] = 127.5;
347             s->combine_buffer[3 * y + 2] = 127.5;
348         }
349     } else {
350         for (y = 0; y < outlink->w; y++) {
351             s->combine_buffer[3 * y    ] = 0;
352             s->combine_buffer[3 * y + 1] = 127.5;
353             s->combine_buffer[3 * y + 2] = 127.5;
354         }
355     }
356
357     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
358         float yf, uf, vf;
359
360         /* decide color range */
361         switch (s->mode) {
362         case COMBINED:
363             // reduce range by channel count
364             yf = 256.0f / s->nb_display_channels;
365             switch (s->color_mode) {
366             case INTENSITY:
367                 uf = yf;
368                 vf = yf;
369                 break;
370             case CHANNEL:
371                 /* adjust saturation for mixed UV coloring */
372                 /* this factor is correct for infinite channels, an approximation otherwise */
373                 uf = yf * M_PI;
374                 vf = yf * M_PI;
375                 break;
376             default:
377                 av_assert0(0);
378             }
379             break;
380         case SEPARATE:
381             // full range
382             yf = 256.0f;
383             uf = 256.0f;
384             vf = 256.0f;
385             break;
386         default:
387             av_assert0(0);
388         }
389
390         if (s->color_mode == CHANNEL) {
391             if (s->nb_display_channels > 1) {
392                 uf *= 0.5 * sin((2 * M_PI * ch) / s->nb_display_channels);
393                 vf *= 0.5 * cos((2 * M_PI * ch) / s->nb_display_channels);
394             } else {
395                 uf = 0.0f;
396                 vf = 0.0f;
397             }
398         }
399         uf *= s->saturation;
400         vf *= s->saturation;
401
402         /* draw the channel */
403         for (y = 0; y < h; y++) {
404             int row = (s->mode == COMBINED) ? y : ch * h + y;
405             float *out = &s->combine_buffer[3 * row];
406
407             /* get magnitude */
408             float a = w * MAGNITUDE(y, ch);
409
410             /* apply scale */
411             switch (s->scale) {
412             case LINEAR:
413                 break;
414             case SQRT:
415                 a = sqrt(a);
416                 break;
417             case CBRT:
418                 a = cbrt(a);
419                 break;
420             case LOG:
421                 a = 1 + log10(FFMAX(FFMIN(1, a), 1e-6)) / 5; // zero = -120dBFS
422                 break;
423             default:
424                 av_assert0(0);
425             }
426
427             if (s->color_mode == INTENSITY) {
428                 float y, u, v;
429                 int i;
430
431                 for (i = 1; i < FF_ARRAY_ELEMS(intensity_color_table) - 1; i++)
432                     if (intensity_color_table[i].a >= a)
433                         break;
434                 // i now is the first item >= the color
435                 // now we know to interpolate between item i - 1 and i
436                 if (a <= intensity_color_table[i - 1].a) {
437                     y = intensity_color_table[i - 1].y;
438                     u = intensity_color_table[i - 1].u;
439                     v = intensity_color_table[i - 1].v;
440                 } else if (a >= intensity_color_table[i].a) {
441                     y = intensity_color_table[i].y;
442                     u = intensity_color_table[i].u;
443                     v = intensity_color_table[i].v;
444                 } else {
445                     float start = intensity_color_table[i - 1].a;
446                     float end = intensity_color_table[i].a;
447                     float lerpfrac = (a - start) / (end - start);
448                     y = intensity_color_table[i - 1].y * (1.0f - lerpfrac)
449                       + intensity_color_table[i].y * lerpfrac;
450                     u = intensity_color_table[i - 1].u * (1.0f - lerpfrac)
451                       + intensity_color_table[i].u * lerpfrac;
452                     v = intensity_color_table[i - 1].v * (1.0f - lerpfrac)
453                       + intensity_color_table[i].v * lerpfrac;
454                 }
455
456                 out[0] += y * yf;
457                 out[1] += u * uf;
458                 out[2] += v * vf;
459             } else {
460                 out[0] += a * yf;
461                 out[1] += a * uf;
462                 out[2] += a * vf;
463             }
464         }
465     }
466
467     /* copy to output */
468     if (s->orientation == VERTICAL) {
469         if (s->sliding == SCROLL) {
470             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
471                 for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
472                     uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
473                                  y * outpicref->linesize[plane];
474                     memmove(p, p + 1, outlink->w - 1);
475                 }
476             }
477             s->xpos = outlink->w - 1;
478         } else if (s->sliding == RSCROLL) {
479             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
480                 for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
481                     uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
482                                  y * outpicref->linesize[plane];
483                     memmove(p + 1, p, outlink->w - 1);
484                 }
485             }
486             s->xpos = 0;
487         }
488         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
489             uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
490                          (outlink->h - 1) * outpicref->linesize[plane] +
491                          s->xpos;
492             for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
493                 *p = lrint(FFMAX(0, FFMIN(s->combine_buffer[3 * y + plane], 255)));
494                 p -= outpicref->linesize[plane];
495             }
496         }
497     } else {
498         if (s->sliding == SCROLL) {
499             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
500                 for (y = 1; y < outlink->h; y++) {
501                     memmove(outpicref->data[plane] + (y-1) * outpicref->linesize[plane],
502                             outpicref->data[plane] + (y  ) * outpicref->linesize[plane],
503                             outlink->w);
504                 }
505             }
506             s->xpos = outlink->h - 1;
507         } else if (s->sliding == RSCROLL) {
508             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
509                 for (y = outlink->h - 1; y >= 1; y--) {
510                     memmove(outpicref->data[plane] + (y  ) * outpicref->linesize[plane],
511                             outpicref->data[plane] + (y-1) * outpicref->linesize[plane],
512                             outlink->w);
513                 }
514             }
515             s->xpos = 0;
516         }
517         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
518             uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
519                          s->xpos * outpicref->linesize[plane];
520             for (x = 0; x < outlink->w; x++) {
521                 *p = lrint(FFMAX(0, FFMIN(s->combine_buffer[3 * x + plane], 255)));
522                 p++;
523             }
524         }
525     }
526
527     if (s->sliding != FULLFRAME || s->xpos == 0)
528         outpicref->pts = insamples->pts;
529
530     s->xpos++;
531     if (s->orientation == VERTICAL && s->xpos >= outlink->w)
532         s->xpos = 0;
533     if (s->orientation == HORIZONTAL && s->xpos >= outlink->h)
534         s->xpos = 0;
535     if (s->sliding != FULLFRAME || s->xpos == 0) {
536         ret = ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->outpicref));
537         if (ret < 0)
538             return ret;
539     }
540
541     return win_size;
542 }
543
544 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
545 {
546     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
547     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
548     unsigned win_size = 1 << s->rdft_bits;
549     int ret = 0;
550
551     av_assert0(insamples->nb_samples <= win_size);
552     if (insamples->nb_samples == win_size)
553         ret = plot_spectrum_column(inlink, insamples);
554
555     av_frame_free(&insamples);
556     return ret;
557 }
558
559 static const AVFilterPad showspectrum_inputs[] = {
560     {
561         .name         = "default",
562         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
563         .filter_frame = filter_frame,
564     },
565     { NULL }
566 };
567
568 static const AVFilterPad showspectrum_outputs[] = {
569     {
570         .name          = "default",
571         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
572         .config_props  = config_output,
573         .request_frame = request_frame,
574     },
575     { NULL }
576 };
577
578 AVFilter ff_avf_showspectrum = {
579     .name          = "showspectrum",
580     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a spectrum video output."),
581     .uninit        = uninit,
582     .query_formats = query_formats,
583     .priv_size     = sizeof(ShowSpectrumContext),
584     .inputs        = showspectrum_inputs,
585     .outputs       = showspectrum_outputs,
586     .priv_class    = &showspectrum_class,
587 };