git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/audio_filter/normvol.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * normvol.c :  volume normalizer
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2001 VideoLAN
   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., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, 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 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include <errno.h>                                                 /* ENOMEM */
  38 #include <stdio.h>
  39 #include <ctype.h>
  40 #include <signal.h>
  41
  42 #include <math.h>
  43
  44
  45 #include <vlc/vlc.h>
  46 #include <vlc/aout.h>
  47
  48 #include <aout_internal.h>
  49
  50 /*****************************************************************************
  51  * Local prototypes
  52  *****************************************************************************/
  53
  54 static int  Open     ( vlc_object_t * );
  55 static void Close    ( vlc_object_t * );
  56 static void DoWork   ( aout_instance_t * , aout_filter_t *,
  57                 aout_buffer_t * , aout_buffer_t *);
  58
  59 struct aout_filter_sys_t
  60 {
  61     int i_nb;
  62     float *p_last;
  63     float f_max;
  64 };
  65
  66 /*****************************************************************************
  67  * Module descriptor
  68  *****************************************************************************/
  69 #define BUFF_TEXT N_("Number of audio buffers" )
  70 #define BUFF_LONGTEXT N_("This is the number of audio buffers on which the " \
  71                 "power measurement is made. A higher number of buffers will " \
  72                 "increase the response time of the filter to a high " \
  73                 "power but will make it less sensitive to short variations." )
  74
  75 #define LEVEL_TEXT N_("Max level" )
  76 #define LEVEL_LONGTEXT N_("If the average power over the last N buffers " \
  77                "is higher than this value, the volume will be normalized. " \
  78                "This value is a positive floating point number. A value " \
  79                "between 0.5 and 10 seems sensible." )
  80
  81 vlc_module_begin();
  82     set_description( _("Volume normalizer") );
  83     add_shortcut( "volnorm" );
  84     add_integer( "norm-buff-size", 20 ,NULL ,BUFF_TEXT, BUFF_LONGTEXT,
  85                  VLC_TRUE);
  86     add_float( "norm-max-level", 2.0, NULL, LEVEL_TEXT,
  87                LEVEL_LONGTEXT, VLC_TRUE );
  88     set_capability( "audio filter", 0 );
  89     set_callbacks( Open, Close );
  90 vlc_module_end();
  91
  92 /*****************************************************************************
  93  * Open: initialize and create stuff
  94  *****************************************************************************/
  95 static int Open( vlc_object_t *p_this )
  96 {
  97     aout_filter_t *p_filter = (aout_filter_t*)p_this;
  98     int i_channels;
  99     aout_filter_sys_t *p_sys = p_filter->p_sys =
 100         malloc( sizeof( aout_filter_sys_t ) );
 101
 102     if( p_filter->input.i_format != VLC_FOURCC('f','l','3','2' ) ||
 103         p_filter->output.i_format != VLC_FOURCC('f','l','3','2') )
 104     {
 105             msg_Warn( p_filter, "Bad input or output format" );
 106             return VLC_EGENERIC;
 107     }
 108
 109     if ( !AOUT_FMTS_SIMILAR( &p_filter->input, &p_filter->output ) )
 110     {
 111         msg_Warn( p_filter, "input and output formats are not similar" );
 112         return VLC_EGENERIC;
 113     }
 114
 115     p_filter->pf_do_work = DoWork;
 116     p_filter->b_in_place = VLC_TRUE;
 117
 118     i_channels = aout_FormatNbChannels( &p_filter->input );
 119
 120     p_sys->i_nb = var_CreateGetInteger( p_filter->p_parent, "norm-buff-size" );
 121     p_sys->f_max = var_CreateGetFloat( p_filter->p_parent, "norm-max-level" );
 122
 123     if( p_sys->f_max <= 0 ) p_sys->f_max = 0.01;
 124
 125     /* We need to store (nb_buffers+1)*nb_channels floats */
 126     p_sys->p_last = malloc( sizeof( float ) * (i_channels) *
 127                             (p_filter->p_sys->i_nb + 2) );
 128     memset( p_sys->p_last, 0 ,sizeof( float ) * (i_channels) *
 129             (p_filter->p_sys->i_nb + 2) );
 130     return VLC_SUCCESS;
 131 }
 132
 133 /*****************************************************************************
 134  * DoWork : normalizes and sends a buffer
 135  *****************************************************************************/
 136  static void DoWork( aout_instance_t *p_aout, aout_filter_t *p_filter,
 137                      aout_buffer_t *p_in_buf, aout_buffer_t *p_out_buf )
 138 {
 139     float *pf_sum;
 140     float *pf_gain;
 141     float f_average = 0;
 142     int i, i_chan;
 143
 144     int i_samples = p_in_buf->i_nb_samples;
 145     int i_channels = aout_FormatNbChannels( &p_filter->input );
 146     float *p_out = (float*)p_out_buf->p_buffer;
 147     float *p_in =  (float*)p_in_buf->p_buffer;
 148
 149     struct aout_filter_sys_t *p_sys = p_filter->p_sys;
 150
 151     pf_sum = (float *)malloc( sizeof(float) * i_channels );
 152     memset( pf_sum, 0, sizeof(float) * i_channels );
 153
 154     pf_gain = (float *)malloc( sizeof(float) * i_channels );
 155
 156     p_out_buf->i_nb_samples = p_in_buf->i_nb_samples;
 157     p_out_buf->i_nb_bytes = p_in_buf->i_nb_bytes;
 158
 159     /* Calculate the average power level on this buffer */
 160     for( i = 0 ; i < i_samples; i++ )
 161     {
 162         for( i_chan = 0; i_chan < i_channels; i_chan++ )
 163         {
 164             float f_sample = p_in[i_chan];
 165             float f_square = pow( f_sample, 2 );
 166             pf_sum[i_chan] += f_square;
 167         }
 168         p_in += i_channels;
 169     }
 170
 171     /* sum now contains for each channel the sigma(value²) */
 172     for( i_chan = 0; i_chan < i_channels; i_chan++ )
 173     {
 174         /* Shift our lastbuff */
 175         memmove( &p_sys->p_last[ i_chan * p_sys->i_nb],
 176                         &p_sys->p_last[i_chan * p_sys->i_nb + 1],
 177                  (p_sys->i_nb-1) * sizeof( float ) );
 178
 179         /* Insert the new average : sqrt(sigma(value²)) */
 180         p_sys->p_last[ i_chan * p_sys->i_nb + p_sys->i_nb - 1] =
 181                 sqrt( pf_sum[i_chan] );
 182
 183         pf_sum[i_chan] = 0;
 184
 185         /* Get the average power on the lastbuff */
 186         f_average = 0;
 187         for( i = 0; i < p_sys->i_nb ; i++)
 188         {
 189             f_average += p_sys->p_last[ i_chan * p_sys->i_nb + i ];
 190         }
 191         f_average = f_average / p_sys->i_nb;
 192
 193         /* Seuil arbitraire */
 194         p_sys->f_max = var_GetFloat( p_aout, "norm-max-level" );
 195
 196         //fprintf(stderr,"Average %f, max %f\n", f_average, p_sys->f_max );
 197         if( f_average > p_sys->f_max )
 198         {
 199              pf_gain[i_chan] = f_average / p_sys->f_max;
 200         }
 201         else
 202         {
 203            pf_gain[i_chan] = 1;
 204         }
 205     }
 206
 207     /* Apply gain */
 208     for( i = 0; i < i_samples; i++)
 209     {
 210         for( i_chan = 0; i_chan < i_channels; i_chan++ )
 211         {
 212             p_out[i_chan] /= pf_gain[i_chan];
 213         }
 214         p_out += i_channels;
 215     }
 216
 217     free( pf_sum );
 218     free( pf_gain );
 219
 220     return;
 221 }
 222
 223 /**********************************************************************
 224  * Close
 225  **********************************************************************/
 226 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 227 {
 228     aout_filter_t *p_filter = (aout_filter_t*)p_this;
 229     aout_filter_sys_t *p_sys = p_filter->p_sys;
 230
 231     if( p_sys )
 232     {
 233         if( p_sys->p_last) free( p_sys->p_last );
 234         free( p_sys );
 235     }
 236 }