git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/avf_aphasemeter.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 /**
  22  * @file
  23  * audio to video multimedia aphasemeter filter
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/channel_layout.h"
  28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "libavutil/parseutils.h"
  31 #include "avfilter.h"
  32 #include "formats.h"
  33 #include "audio.h"
  34 #include "video.h"
  35 #include "internal.h"
  36
  37 typedef struct AudioPhaseMeterContext {
  38     const AVClass *class;
  39     AVFrame *out;
  40     int do_video;
  41     int w, h;
  42     AVRational frame_rate;
  43     int contrast[4];
  44     uint8_t *mpc_str;
  45     uint8_t mpc[4];
  46     int draw_median_phase;
  47 } AudioPhaseMeterContext;
  48
  49 #define OFFSET(x) offsetof(AudioPhaseMeterContext, x)
  50 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  51
  52 static const AVOption aphasemeter_options[] = {
  53     { "rate", "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  54     { "r",    "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  55     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="800x400"}, 0, 0, FLAGS },
  56     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="800x400"}, 0, 0, FLAGS },
  57     { "rc", "set red contrast",   OFFSET(contrast[0]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, 255, FLAGS },
  58     { "gc", "set green contrast", OFFSET(contrast[1]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=7}, 0, 255, FLAGS },
  59     { "bc", "set blue contrast",  OFFSET(contrast[2]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 255, FLAGS },
  60     { "mpc", "set median phase color", OFFSET(mpc_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "none"}, 0, 0, FLAGS },
  61     { "video", "set video output", OFFSET(do_video), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 1}, 0, 1, FLAGS },
  62     { NULL }
  63 };
  64
  65 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aphasemeter);
  66
  67 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  68 {
  69     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
  70     AVFilterFormats *formats = NULL;
  71     AVFilterChannelLayouts *layout = NULL;
  72     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
  73     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  74     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
  75     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
  76     int ret;
  77
  78     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
  79     if ((ret = ff_formats_ref         (formats, &inlink->out_formats        )) < 0 ||
  80         (ret = ff_formats_ref         (formats, &outlink->in_formats        )) < 0 ||
  81         (ret = ff_add_channel_layout  (&layout, AV_CH_LAYOUT_STEREO         )) < 0 ||
  82         (ret = ff_channel_layouts_ref (layout , &inlink->out_channel_layouts)) < 0 ||
  83         (ret = ff_channel_layouts_ref (layout , &outlink->in_channel_layouts)) < 0)
  84         return ret;
  85
  86     formats = ff_all_samplerates();
  87     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0 ||
  88         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_samplerates)) < 0)
  89         return ret;
  90
  91     if (s->do_video) {
  92         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[1];
  93
  94         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
  95         if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
  96             return ret;
  97     }
  98
  99     return 0;
 100 }
 101
 102 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 103 {
 104     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 105     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 106     int nb_samples;
 107
 108     if (s->do_video) {
 109         nb_samples = FFMAX(1, av_rescale(inlink->sample_rate, s->frame_rate.den, s->frame_rate.num));
 110         inlink->partial_buf_size =
 111         inlink->min_samples =
 112         inlink->max_samples = nb_samples;
 113     }
 114
 115     return 0;
 116 }
 117
 118 static int config_video_output(AVFilterLink *outlink)
 119 {
 120     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 121     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 122
 123     outlink->w = s->w;
 124     outlink->h = s->h;
 125     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 126     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
 127
 128     if (!strcmp(s->mpc_str, "none"))
 129         s->draw_median_phase = 0;
 130     else if (av_parse_color(s->mpc, s->mpc_str, -1, ctx) >= 0)
 131         s->draw_median_phase = 1;
 132     else
 133         return AVERROR(EINVAL);
 134
 135     return 0;
 136 }
 137
 138 static inline int get_x(float phase, int w)
 139 {
 140   return (phase + 1.) / 2. * (w - 1);
 141 }
 142
 143 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 144 {
 145     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 146     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 147     AVFilterLink *outlink = s->do_video ? ctx->outputs[1] : NULL;
 148     AVFilterLink *aoutlink = ctx->outputs[0];
 149     AVDictionary **metadata;
 150     const int rc = s->contrast[0];
 151     const int gc = s->contrast[1];
 152     const int bc = s->contrast[2];
 153     float fphase = 0;
 154     AVFrame *out;
 155     uint8_t *dst;
 156     int i;
 157
 158     if (s->do_video && (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
 159                                    s->out->height != outlink->h)) {
 160         av_frame_free(&s->out);
 161         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 162         if (!s->out) {
 163             av_frame_free(&in);
 164             return AVERROR(ENOMEM);
 165         }
 166
 167         out = s->out;
 168         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
 169             memset(out->data[0] + i * out->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
 170     } else if (s->do_video) {
 171         out = s->out;
 172         for (i = outlink->h - 1; i >= 10; i--)
 173             memmove(out->data[0] + (i  ) * out->linesize[0],
 174                     out->data[0] + (i-1) * out->linesize[0],
 175                     outlink->w * 4);
 176         for (i = 0; i < outlink->w; i++)
 177             AV_WL32(out->data[0] + i * 4, 0);
 178     }
 179
 180     for (i = 0; i < in->nb_samples; i++) {
 181         const float *src = (float *)in->data[0] + i * 2;
 182         const float f = src[0] * src[1] / (src[0]*src[0] + src[1] * src[1]) * 2;
 183         const float phase = isnan(f) ? 1 : f;
 184         const int x = get_x(phase, s->w);
 185
 186         if (s->do_video) {
 187             dst = out->data[0] + x * 4;
 188             dst[0] = FFMIN(255, dst[0] + rc);
 189             dst[1] = FFMIN(255, dst[1] + gc);
 190             dst[2] = FFMIN(255, dst[2] + bc);
 191             dst[3] = 255;
 192         }
 193         fphase += phase;
 194     }
 195     fphase /= in->nb_samples;
 196
 197     if (s->do_video) {
 198         if (s->draw_median_phase) {
 199             dst = out->data[0] + get_x(fphase, s->w) * 4;
 200             AV_WL32(dst, AV_RL32(s->mpc));
 201         }
 202
 203         for (i = 1; i < 10 && i < outlink->h; i++)
 204             memcpy(out->data[0] + i * out->linesize[0], out->data[0], outlink->w * 4);
 205     }
 206
 207     metadata = &in->metadata;
 208     if (metadata) {
 209         uint8_t value[128];
 210
 211         snprintf(value, sizeof(value), "%f", fphase);
 212         av_dict_set(metadata, "lavfi.aphasemeter.phase", value, 0);
 213     }
 214
 215     if (s->do_video) {
 216         AVFrame *clone;
 217
 218         s->out->pts = in->pts;
 219         clone = av_frame_clone(s->out);
 220         if (!clone)
 221             return AVERROR(ENOMEM);
 222         ff_filter_frame(outlink, clone);
 223     }
 224     return ff_filter_frame(aoutlink, in);
 225 }
 226
 227 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 228 {
 229     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 230     int i;
 231
 232     av_frame_free(&s->out);
 233     for (i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 234         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 235 }
 236
 237 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 238 {
 239     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 240     AVFilterPad pad;
 241     int ret;
 242
 243     pad = (AVFilterPad){
 244         .name         = av_strdup("out0"),
 245         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 246     };
 247     if (!pad.name)
 248         return AVERROR(ENOMEM);
 249     ret = ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
 250     if (ret < 0) {
 251         av_freep(&pad.name);
 252         return ret;
 253     }
 254
 255     if (s->do_video) {
 256         pad = (AVFilterPad){
 257             .name         = av_strdup("out1"),
 258             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 259             .config_props = config_video_output,
 260         };
 261         if (!pad.name)
 262             return AVERROR(ENOMEM);
 263         ret = ff_insert_outpad(ctx, 1, &pad);
 264         if (ret < 0) {
 265             av_freep(&pad.name);
 266             return ret;
 267         }
 268     }
 269
 270     return 0;
 271 }
 272
 273 static const AVFilterPad inputs[] = {
 274     {
 275         .name         = "default",
 276         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 277         .config_props = config_input,
 278         .filter_frame = filter_frame,
 279     },
 280     { NULL }
 281 };
 282
 283 AVFilter ff_avf_aphasemeter = {
 284     .name          = "aphasemeter",
 285     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to phase meter video output."),
 286     .init          = init,
 287     .uninit        = uninit,
 288     .query_formats = query_formats,
 289     .priv_size     = sizeof(AudioPhaseMeterContext),
 290     .inputs        = inputs,
 291     .outputs       = NULL,
 292     .priv_class    = &aphasemeter_class,
 293     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 294 };