git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/af_adenorm.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "libavutil/avassert.h"
  20 #include "libavutil/channel_layout.h"
  21 #include "libavutil/opt.h"
  22 #include "audio.h"
  23 #include "avfilter.h"
  24 #include "internal.h"
  25
  26 enum FilterType {
  27     DC_TYPE,
  28     AC_TYPE,
  29     SQ_TYPE,
  30     PS_TYPE,
  31     NB_TYPES,
  32 };
  33
  34 typedef struct ADenormContext {
  35     const AVClass *class;
  36
  37     double level;
  38     double level_db;
  39     int type;
  40     int64_t in_samples;
  41
  42     void (*filter)(AVFilterContext *ctx, void *dst,
  43                    const void *src, int nb_samples);
  44 } ADenormContext;
  45
  46 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  47 {
  48     AVFilterFormats *formats = NULL;
  49     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
  50     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
  51         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
  52         AV_SAMPLE_FMT_NONE
  53     };
  54     int ret;
  55
  56     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
  57     if (!formats)
  58         return AVERROR(ENOMEM);
  59     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
  60     if (ret < 0)
  61         return ret;
  62
  63     layouts = ff_all_channel_counts();
  64     if (!layouts)
  65         return AVERROR(ENOMEM);
  66
  67     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
  68     if (ret < 0)
  69         return ret;
  70
  71     formats = ff_all_samplerates();
  72     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
  73 }
  74
  75 static void dc_denorm_fltp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
  76                            const void *srcp, int nb_samples)
  77 {
  78     ADenormContext *s = ctx->priv;
  79     const float *src = (const float *)srcp;
  80     float *dst = (float *)dstp;
  81     const float dc = s->level;
  82
  83     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
  84         dst[n] = src[n] + dc;
  85     }
  86 }
  87
  88 static void dc_denorm_dblp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
  89                            const void *srcp, int nb_samples)
  90 {
  91     ADenormContext *s = ctx->priv;
  92     const double *src = (const double *)srcp;
  93     double *dst = (double *)dstp;
  94     const double dc = s->level;
  95
  96     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
  97         dst[n] = src[n] + dc;
  98     }
  99 }
 100
 101 static void ac_denorm_fltp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
 102                            const void *srcp, int nb_samples)
 103 {
 104     ADenormContext *s = ctx->priv;
 105     const float *src = (const float *)srcp;
 106     float *dst = (float *)dstp;
 107     const float dc = s->level;
 108     const int64_t N = s->in_samples;
 109
 110     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
 111         dst[n] = src[n] + dc * (((N + n) & 1) ? -1.f : 1.f);
 112     }
 113 }
 114
 115 static void ac_denorm_dblp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
 116                            const void *srcp, int nb_samples)
 117 {
 118     ADenormContext *s = ctx->priv;
 119     const double *src = (const double *)srcp;
 120     double *dst = (double *)dstp;
 121     const double dc = s->level;
 122     const int64_t N = s->in_samples;
 123
 124     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
 125         dst[n] = src[n] + dc * (((N + n) & 1) ? -1. : 1.);
 126     }
 127 }
 128
 129 static void sq_denorm_fltp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
 130                            const void *srcp, int nb_samples)
 131 {
 132     ADenormContext *s = ctx->priv;
 133     const float *src = (const float *)srcp;
 134     float *dst = (float *)dstp;
 135     const float dc = s->level;
 136     const int64_t N = s->in_samples;
 137
 138     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
 139         dst[n] = src[n] + dc * ((((N + n) >> 8) & 1) ? -1.f : 1.f);
 140     }
 141 }
 142
 143 static void sq_denorm_dblp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
 144                            const void *srcp, int nb_samples)
 145 {
 146     ADenormContext *s = ctx->priv;
 147     const double *src = (const double *)srcp;
 148     double *dst = (double *)dstp;
 149     const double dc = s->level;
 150     const int64_t N = s->in_samples;
 151
 152     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
 153         dst[n] = src[n] + dc * ((((N + n) >> 8) & 1) ? -1. : 1.);
 154     }
 155 }
 156
 157 static void ps_denorm_fltp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
 158                            const void *srcp, int nb_samples)
 159 {
 160     ADenormContext *s = ctx->priv;
 161     const float *src = (const float *)srcp;
 162     float *dst = (float *)dstp;
 163     const float dc = s->level;
 164     const int64_t N = s->in_samples;
 165
 166     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
 167         dst[n] = src[n] + dc * (((N + n) & 255) ? 0.f : 1.f);
 168     }
 169 }
 170
 171 static void ps_denorm_dblp(AVFilterContext *ctx, void *dstp,
 172                            const void *srcp, int nb_samples)
 173 {
 174     ADenormContext *s = ctx->priv;
 175     const double *src = (const double *)srcp;
 176     double *dst = (double *)dstp;
 177     const double dc = s->level;
 178     const int64_t N = s->in_samples;
 179
 180     for (int n = 0; n < nb_samples; n++) {
 181         dst[n] = src[n] + dc * (((N + n) & 255) ? 0. : 1.);
 182     }
 183 }
 184
 185 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 186 {
 187     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 188     ADenormContext *s = ctx->priv;
 189
 190     switch (s->type) {
 191     case DC_TYPE:
 192         switch (outlink->format) {
 193         case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->filter = dc_denorm_fltp; break;
 194         case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->filter = dc_denorm_dblp; break;
 195         }
 196         break;
 197     case AC_TYPE:
 198         switch (outlink->format) {
 199         case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->filter = ac_denorm_fltp; break;
 200         case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->filter = ac_denorm_dblp; break;
 201         }
 202         break;
 203     case SQ_TYPE:
 204         switch (outlink->format) {
 205         case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->filter = sq_denorm_fltp; break;
 206         case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->filter = sq_denorm_dblp; break;
 207         }
 208         break;
 209     case PS_TYPE:
 210         switch (outlink->format) {
 211         case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->filter = ps_denorm_fltp; break;
 212         case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->filter = ps_denorm_dblp; break;
 213         }
 214         break;
 215     default:
 216         av_assert0(0);
 217     }
 218
 219     return 0;
 220 }
 221
 222 typedef struct ThreadData {
 223     AVFrame *in, *out;
 224 } ThreadData;
 225
 226 static int filter_channels(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 227 {
 228     ADenormContext *s = ctx->priv;
 229     ThreadData *td = arg;
 230     AVFrame *out = td->out;
 231     AVFrame *in = td->in;
 232     const int start = (in->channels * jobnr) / nb_jobs;
 233     const int end = (in->channels * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 234
 235     for (int ch = start; ch < end; ch++) {
 236         s->filter(ctx, out->extended_data[ch],
 237                   in->extended_data[ch],
 238                   in->nb_samples);
 239     }
 240
 241     return 0;
 242 }
 243
 244 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 245 {
 246     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 247     ADenormContext *s = ctx->priv;
 248     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 249     ThreadData td;
 250     AVFrame *out;
 251
 252     if (av_frame_is_writable(in)) {
 253         out = in;
 254     } else {
 255         out = ff_get_audio_buffer(outlink, in->nb_samples);
 256         if (!out) {
 257             av_frame_free(&in);
 258             return AVERROR(ENOMEM);
 259         }
 260         av_frame_copy_props(out, in);
 261     }
 262
 263     s->level = exp(s->level_db / 20. * M_LN10);
 264     td.in = in; td.out = out;
 265     ctx->internal->execute(ctx, filter_channels, &td, NULL, FFMIN(inlink->channels,
 266                                                             ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 267
 268     s->in_samples += in->nb_samples;
 269
 270     if (out != in)
 271         av_frame_free(&in);
 272     return ff_filter_frame(outlink, out);
 273 }
 274
 275 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 276                            char *res, int res_len, int flags)
 277 {
 278     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 279     int ret;
 280
 281     ret = ff_filter_process_command(ctx, cmd, args, res, res_len, flags);
 282     if (ret < 0)
 283         return ret;
 284
 285     return config_output(outlink);
 286 }
 287
 288 static const AVFilterPad adenorm_inputs[] = {
 289     {
 290         .name         = "default",
 291         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 292         .filter_frame = filter_frame,
 293     },
 294     { NULL }
 295 };
 296
 297 static const AVFilterPad adenorm_outputs[] = {
 298     {
 299         .name         = "default",
 300         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 301         .config_props = config_output,
 302     },
 303     { NULL }
 304 };
 305
 306 #define OFFSET(x) offsetof(ADenormContext, x)
 307 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_RUNTIME_PARAM
 308
 309 static const AVOption adenorm_options[] = {
 310     { "level", "set level", OFFSET(level_db), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=-351},   -451,        -90, FLAGS },
 311     { "type",  "set type",  OFFSET(type),     AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=DC_TYPE},   0, NB_TYPES-1, FLAGS, "type" },
 312     { "dc",    NULL,  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=DC_TYPE}, 0, 0, FLAGS, "type"},
 313     { "ac",    NULL,  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AC_TYPE}, 0, 0, FLAGS, "type"},
 314     { "square",NULL,  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SQ_TYPE}, 0, 0, FLAGS, "type"},
 315     { "pulse", NULL,  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PS_TYPE}, 0, 0, FLAGS, "type"},
 316     { NULL }
 317 };
 318
 319 AVFILTER_DEFINE_CLASS(adenorm);
 320
 321 const AVFilter ff_af_adenorm = {
 322     .name            = "adenorm",
 323     .description     = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Remedy denormals by adding extremely low-level noise."),
 324     .query_formats   = query_formats,
 325     .priv_size       = sizeof(ADenormContext),
 326     .inputs          = adenorm_inputs,
 327     .outputs         = adenorm_outputs,
 328     .priv_class      = &adenorm_class,
 329     .process_command = process_command,
 330     .flags           = AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC |
 331                        AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 332 };