A new GUI for Maemo based on Hildon framework
[vlc.git] / modules / audio_filter / normvol.c
1 /*****************************************************************************
2  * normvol.c: volume normalizer
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2001, 2006 the VideoLAN team
5  * $Id$
6  *
7  * Authors: Clément Stenac <zorglub@videolan.org>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
22  *****************************************************************************/
23
24 /*
25  * TODO:
26  *
27  * We should detect fast power increases and react faster to these
28  * This way, we can increase the buffer size to get a more stable filter */
29
30
31 /*****************************************************************************
32  * Preamble
33  *****************************************************************************/
34
35 #ifdef HAVE_CONFIG_H
36 # include "config.h"
37 #endif
38
39 #include <errno.h>                                                 /* ENOMEM */
40 #include <ctype.h>
41 #include <signal.h>
42
43 #include <math.h>
44
45
46 #include <vlc_common.h>
47 #include <vlc_plugin.h>
48
49 #include <vlc_aout.h>
50
51 /*****************************************************************************
52  * Local prototypes
53  *****************************************************************************/
54
55 static int  Open     ( vlc_object_t * );
56 static void Close    ( vlc_object_t * );
57 static void DoWork   ( aout_instance_t * , aout_filter_t *,
58                 aout_buffer_t * , aout_buffer_t *);
59
60 struct aout_filter_sys_t
61 {
62     int i_nb;
63     float *p_last;
64     float f_max;
65 };
66
67 /*****************************************************************************
68  * Module descriptor
69  *****************************************************************************/
70 #define BUFF_TEXT N_("Number of audio buffers" )
71 #define BUFF_LONGTEXT N_("This is the number of audio buffers on which the " \
72                 "power measurement is made. A higher number of buffers will " \
73                 "increase the response time of the filter to a spike " \
74                 "but will make it less sensitive to short variations." )
75
76 #define LEVEL_TEXT N_("Max level" )
77 #define LEVEL_LONGTEXT N_("If the average power over the last N buffers " \
78                "is higher than this value, the volume will be normalized. " \
79                "This value is a positive floating point number. A value " \
80                "between 0.5 and 10 seems sensible." )
81
82 vlc_module_begin ()
83     set_description( N_("Volume normalizer") )
84     set_shortname( N_("Volume normalizer") )
85     set_category( CAT_AUDIO )
86     set_subcategory( SUBCAT_AUDIO_AFILTER )
87     add_shortcut( "volnorm" )
88     add_integer( "norm-buff-size", 20 ,NULL ,BUFF_TEXT, BUFF_LONGTEXT,
89                  true);
90     add_float( "norm-max-level", 2.0, NULL, LEVEL_TEXT,
91                LEVEL_LONGTEXT, true );
92     set_capability( "audio filter", 0 )
93     set_callbacks( Open, Close )
94 vlc_module_end ()
95
96 /*****************************************************************************
97  * Open: initialize and create stuff
98  *****************************************************************************/
99 static int Open( vlc_object_t *p_this )
100 {
101     aout_filter_t *p_filter = (aout_filter_t*)p_this;
102     bool b_fit = true;
103     int i_channels;
104     aout_filter_sys_t *p_sys;
105
106     if( p_filter->input.i_format != VLC_FOURCC('f','l','3','2' ) ||
107         p_filter->output.i_format != VLC_FOURCC('f','l','3','2') )
108     {
109         b_fit = false;
110         p_filter->input.i_format = VLC_FOURCC('f','l','3','2');
111         p_filter->output.i_format = VLC_FOURCC('f','l','3','2');
112         msg_Warn( p_filter, "bad input or output format" );
113     }
114
115     if ( !AOUT_FMTS_SIMILAR( &p_filter->input, &p_filter->output ) )
116     {
117         b_fit = false;
118         memcpy( &p_filter->output, &p_filter->input,
119                 sizeof(audio_sample_format_t) );
120         msg_Warn( p_filter, "input and output formats are not similar" );
121     }
122
123     if ( ! b_fit )
124     {
125         return VLC_EGENERIC;
126     }
127
128     p_filter->pf_do_work = DoWork;
129     p_filter->b_in_place = true;
130
131     i_channels = aout_FormatNbChannels( &p_filter->input );
132
133     p_sys = p_filter->p_sys = malloc( sizeof( aout_filter_sys_t ) );
134     if( !p_sys )
135         return VLC_ENOMEM;
136     p_sys->i_nb = var_CreateGetInteger( p_filter->p_parent, "norm-buff-size" );
137     p_sys->f_max = var_CreateGetFloat( p_filter->p_parent, "norm-max-level" );
138
139     if( p_sys->f_max <= 0 ) p_sys->f_max = 0.01;
140
141     /* We need to store (nb_buffers+1)*nb_channels floats */
142     p_sys->p_last = malloc( sizeof( float ) * (i_channels) *
143                             (p_filter->p_sys->i_nb + 2) );
144     if( !p_sys->p_last )
145     {
146         free( p_sys );
147         return VLC_ENOMEM;
148     }
149     memset( p_sys->p_last, 0 ,sizeof( float ) * (i_channels) *
150             (p_filter->p_sys->i_nb + 2) );
151     return VLC_SUCCESS;
152 }
153
154 /*****************************************************************************
155  * DoWork : normalizes and sends a buffer
156  *****************************************************************************/
157  static void DoWork( aout_instance_t *p_aout, aout_filter_t *p_filter,
158                      aout_buffer_t *p_in_buf, aout_buffer_t *p_out_buf )
159 {
160     float *pf_sum;
161     float *pf_gain;
162     float f_average = 0;
163     int i, i_chan;
164
165     int i_samples = p_in_buf->i_nb_samples;
166     int i_channels = aout_FormatNbChannels( &p_filter->input );
167     float *p_out = (float*)p_out_buf->p_buffer;
168     float *p_in =  (float*)p_in_buf->p_buffer;
169
170     struct aout_filter_sys_t *p_sys = p_filter->p_sys;
171
172     pf_sum = malloc( sizeof(float) * i_channels );
173     if( !pf_sum )
174         return;
175     memset( pf_sum, 0, sizeof(float) * i_channels );
176
177     pf_gain = malloc( sizeof(float) * i_channels );
178     if( !pf_gain )
179     {
180         free( pf_sum );
181         return;
182     }
183
184     p_out_buf->i_nb_samples = p_in_buf->i_nb_samples;
185     p_out_buf->i_nb_bytes = p_in_buf->i_nb_bytes;
186
187     /* Calculate the average power level on this buffer */
188     for( i = 0 ; i < i_samples; i++ )
189     {
190         for( i_chan = 0; i_chan < i_channels; i_chan++ )
191         {
192             float f_sample = p_in[i_chan];
193             float f_square = pow( f_sample, 2 );
194             pf_sum[i_chan] += f_square;
195         }
196         p_in += i_channels;
197     }
198
199     /* sum now contains for each channel the sigma(value²) */
200     for( i_chan = 0; i_chan < i_channels; i_chan++ )
201     {
202         /* Shift our lastbuff */
203         memmove( &p_sys->p_last[ i_chan * p_sys->i_nb],
204                         &p_sys->p_last[i_chan * p_sys->i_nb + 1],
205                  (p_sys->i_nb-1) * sizeof( float ) );
206
207         /* Insert the new average : sqrt(sigma(value²)) */
208         p_sys->p_last[ i_chan * p_sys->i_nb + p_sys->i_nb - 1] =
209                 sqrt( pf_sum[i_chan] );
210
211         pf_sum[i_chan] = 0;
212
213         /* Get the average power on the lastbuff */
214         f_average = 0;
215         for( i = 0; i < p_sys->i_nb ; i++)
216         {
217             f_average += p_sys->p_last[ i_chan * p_sys->i_nb + i ];
218         }
219         f_average = f_average / p_sys->i_nb;
220
221         /* Seuil arbitraire */
222         p_sys->f_max = var_GetFloat( p_aout, "norm-max-level" );
223
224         //fprintf(stderr,"Average %f, max %f\n", f_average, p_sys->f_max );
225         if( f_average > p_sys->f_max )
226         {
227              pf_gain[i_chan] = f_average / p_sys->f_max;
228         }
229         else
230         {
231            pf_gain[i_chan] = 1;
232         }
233     }
234
235     /* Apply gain */
236     for( i = 0; i < i_samples; i++)
237     {
238         for( i_chan = 0; i_chan < i_channels; i_chan++ )
239         {
240             p_out[i_chan] /= pf_gain[i_chan];
241         }
242         p_out += i_channels;
243     }
244
245     free( pf_sum );
246     free( pf_gain );
247
248     return;
249 }
250
251 /**********************************************************************
252  * Close
253  **********************************************************************/
254 static void Close( vlc_object_t *p_this )
255 {
256     aout_filter_t *p_filter = (aout_filter_t*)p_this;
257     aout_filter_sys_t *p_sys = p_filter->p_sys;
258
259     if( p_sys )
260     {
261         free( p_sys->p_last );
262         free( p_sys );
263     }
264 }