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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 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  * An arbitrary audio FIR filter
  24  */
  25
  26 #include <float.h>
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/float_dsp.h"
  30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "libavutil/xga_font_data.h"
  33 #include "libavcodec/avfft.h"
  34
  35 #include "audio.h"
  36 #include "avfilter.h"
  37 #include "filters.h"
  38 #include "formats.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "af_afir.h"
  41
  42 static void fcmul_add_c(float *sum, const float *t, const float *c, ptrdiff_t len)
  43 {
  44     int n;
  45
  46     for (n = 0; n < len; n++) {
  47         const float cre = c[2 * n    ];
  48         const float cim = c[2 * n + 1];
  49         const float tre = t[2 * n    ];
  50         const float tim = t[2 * n + 1];
  51
  52         sum[2 * n    ] += tre * cre - tim * cim;
  53         sum[2 * n + 1] += tre * cim + tim * cre;
  54     }
  55
  56     sum[2 * n] += t[2 * n] * c[2 * n];
  57 }
  58
  59 static int fir_quantum(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out, int ch, int offset)
  60 {
  61     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
  62     const float *in = (const float *)s->in[0]->extended_data[ch] + offset;
  63     float *block, *buf, *ptr = (float *)out->extended_data[ch] + offset;
  64     const int nb_samples = FFMIN(s->min_part_size, out->nb_samples - offset);
  65     int n, i, j;
  66
  67     for (int segment = 0; segment < s->nb_segments; segment++) {
  68         AudioFIRSegment *seg = &s->seg[segment];
  69         float *src = (float *)seg->input->extended_data[ch];
  70         float *dst = (float *)seg->output->extended_data[ch];
  71         float *sum = (float *)seg->sum->extended_data[ch];
  72
  73         s->fdsp->vector_fmul_scalar(src + seg->input_offset, in, s->dry_gain, FFALIGN(nb_samples, 4));
  74         emms_c();
  75
  76         seg->output_offset[ch] += s->min_part_size;
  77         if (seg->output_offset[ch] == seg->part_size) {
  78             seg->output_offset[ch] = 0;
  79         } else {
  80             memmove(src, src + s->min_part_size, (seg->input_size - s->min_part_size) * sizeof(*src));
  81
  82             dst += seg->output_offset[ch];
  83             for (n = 0; n < nb_samples; n++) {
  84                 ptr[n] += dst[n];
  85             }
  86             continue;
  87         }
  88
  89         memset(sum, 0, sizeof(*sum) * seg->fft_length);
  90         block = (float *)seg->block->extended_data[ch] + seg->part_index[ch] * seg->block_size;
  91         memset(block + seg->part_size, 0, sizeof(*block) * (seg->fft_length - seg->part_size));
  92
  93         memcpy(block, src, sizeof(*src) * seg->part_size);
  94
  95         av_rdft_calc(seg->rdft[ch], block);
  96         block[2 * seg->part_size] = block[1];
  97         block[1] = 0;
  98
  99         j = seg->part_index[ch];
 100
 101         for (i = 0; i < seg->nb_partitions; i++) {
 102             const int coffset = j * seg->coeff_size;
 103             const float *block = (const float *)seg->block->extended_data[ch] + i * seg->block_size;
 104             const FFTComplex *coeff = (const FFTComplex *)seg->coeff->extended_data[ch * !s->one2many] + coffset;
 105
 106             s->afirdsp.fcmul_add(sum, block, (const float *)coeff, seg->part_size);
 107
 108             if (j == 0)
 109                 j = seg->nb_partitions;
 110             j--;
 111         }
 112
 113         sum[1] = sum[2 * seg->part_size];
 114         av_rdft_calc(seg->irdft[ch], sum);
 115
 116         buf = (float *)seg->buffer->extended_data[ch];
 117         for (n = 0; n < seg->part_size; n++) {
 118             buf[n] += sum[n];
 119         }
 120
 121         memcpy(dst, buf, seg->part_size * sizeof(*dst));
 122
 123         buf = (float *)seg->buffer->extended_data[ch];
 124         memcpy(buf, sum + seg->part_size, seg->part_size * sizeof(*buf));
 125
 126         seg->part_index[ch] = (seg->part_index[ch] + 1) % seg->nb_partitions;
 127
 128         memmove(src, src + s->min_part_size, (seg->input_size - s->min_part_size) * sizeof(*src));
 129
 130         for (n = 0; n < nb_samples; n++) {
 131             ptr[n] += dst[n];
 132         }
 133     }
 134
 135     s->fdsp->vector_fmul_scalar(ptr, ptr, s->wet_gain, FFALIGN(nb_samples, 4));
 136     emms_c();
 137
 138     return 0;
 139 }
 140
 141 static int fir_channel(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out, int ch)
 142 {
 143     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 144
 145     for (int offset = 0; offset < out->nb_samples; offset += s->min_part_size) {
 146         fir_quantum(ctx, out, ch, offset);
 147     }
 148
 149     return 0;
 150 }
 151
 152 static int fir_channels(AVFilterContext *ctx, void *arg, int jobnr, int nb_jobs)
 153 {
 154     AVFrame *out = arg;
 155     const int start = (out->channels * jobnr) / nb_jobs;
 156     const int end = (out->channels * (jobnr+1)) / nb_jobs;
 157
 158     for (int ch = start; ch < end; ch++) {
 159         fir_channel(ctx, out, ch);
 160     }
 161
 162     return 0;
 163 }
 164
 165 static int fir_frame(AudioFIRContext *s, AVFrame *in, AVFilterLink *outlink)
 166 {
 167     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 168     AVFrame *out = NULL;
 169
 170     out = ff_get_audio_buffer(outlink, in->nb_samples);
 171     if (!out) {
 172         av_frame_free(&in);
 173         return AVERROR(ENOMEM);
 174     }
 175
 176     if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE)
 177         s->pts = in->pts;
 178     s->in[0] = in;
 179     ctx->internal->execute(ctx, fir_channels, out, NULL, FFMIN(outlink->channels,
 180                                                                ff_filter_get_nb_threads(ctx)));
 181
 182     out->pts = s->pts;
 183     if (s->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 184         s->pts += av_rescale_q(out->nb_samples, (AVRational){1, outlink->sample_rate}, outlink->time_base);
 185
 186     av_frame_free(&in);
 187     s->in[0] = NULL;
 188
 189     return ff_filter_frame(outlink, out);
 190 }
 191
 192 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt, uint32_t color)
 193 {
 194     const uint8_t *font;
 195     int font_height;
 196     int i;
 197
 198     font = avpriv_cga_font, font_height = 8;
 199
 200     for (i = 0; txt[i]; i++) {
 201         int char_y, mask;
 202
 203         uint8_t *p = pic->data[0] + y * pic->linesize[0] + (x + i * 8) * 4;
 204         for (char_y = 0; char_y < font_height; char_y++) {
 205             for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
 206                 if (font[txt[i] * font_height + char_y] & mask)
 207                     AV_WL32(p, color);
 208                 p += 4;
 209             }
 210             p += pic->linesize[0] - 8 * 4;
 211         }
 212     }
 213 }
 214
 215 static void draw_line(AVFrame *out, int x0, int y0, int x1, int y1, uint32_t color)
 216 {
 217     int dx = FFABS(x1-x0);
 218     int dy = FFABS(y1-y0), sy = y0 < y1 ? 1 : -1;
 219     int err = (dx>dy ? dx : -dy) / 2, e2;
 220
 221     for (;;) {
 222         AV_WL32(out->data[0] + y0 * out->linesize[0] + x0 * 4, color);
 223
 224         if (x0 == x1 && y0 == y1)
 225             break;
 226
 227         e2 = err;
 228
 229         if (e2 >-dx) {
 230             err -= dy;
 231             x0--;
 232         }
 233
 234         if (e2 < dy) {
 235             err += dx;
 236             y0 += sy;
 237         }
 238     }
 239 }
 240
 241 static void draw_response(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out)
 242 {
 243     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 244     float *mag, *phase, *delay, min = FLT_MAX, max = FLT_MIN;
 245     float min_delay = FLT_MAX, max_delay = FLT_MIN;
 246     int prev_ymag = -1, prev_yphase = -1, prev_ydelay = -1;
 247     char text[32];
 248     int channel, i, x;
 249
 250     memset(out->data[0], 0, s->h * out->linesize[0]);
 251
 252     phase = av_malloc_array(s->w, sizeof(*phase));
 253     mag = av_malloc_array(s->w, sizeof(*mag));
 254     delay = av_malloc_array(s->w, sizeof(*delay));
 255     if (!mag || !phase || !delay)
 256         goto end;
 257
 258     channel = av_clip(s->ir_channel, 0, s->in[1]->channels - 1);
 259     for (i = 0; i < s->w; i++) {
 260         const float *src = (const float *)s->in[1]->extended_data[channel];
 261         double w = i * M_PI / (s->w - 1);
 262         double div, real_num = 0., imag_num = 0., real = 0., imag = 0.;
 263
 264         for (x = 0; x < s->nb_taps; x++) {
 265             real += cos(-x * w) * src[x];
 266             imag += sin(-x * w) * src[x];
 267             real_num += cos(-x * w) * src[x] * x;
 268             imag_num += sin(-x * w) * src[x] * x;
 269         }
 270
 271         mag[i] = hypot(real, imag);
 272         phase[i] = atan2(imag, real);
 273         div = real * real + imag * imag;
 274         delay[i] = (real_num * real + imag_num * imag) / div;
 275         min = fminf(min, mag[i]);
 276         max = fmaxf(max, mag[i]);
 277         min_delay = fminf(min_delay, delay[i]);
 278         max_delay = fmaxf(max_delay, delay[i]);
 279     }
 280
 281     for (i = 0; i < s->w; i++) {
 282         int ymag = mag[i] / max * (s->h - 1);
 283         int ydelay = (delay[i] - min_delay) / (max_delay - min_delay) * (s->h - 1);
 284         int yphase = (0.5 * (1. + phase[i] / M_PI)) * (s->h - 1);
 285
 286         ymag = s->h - 1 - av_clip(ymag, 0, s->h - 1);
 287         yphase = s->h - 1 - av_clip(yphase, 0, s->h - 1);
 288         ydelay = s->h - 1 - av_clip(ydelay, 0, s->h - 1);
 289
 290         if (prev_ymag < 0)
 291             prev_ymag = ymag;
 292         if (prev_yphase < 0)
 293             prev_yphase = yphase;
 294         if (prev_ydelay < 0)
 295             prev_ydelay = ydelay;
 296
 297         draw_line(out, i,   ymag, FFMAX(i - 1, 0),   prev_ymag, 0xFFFF00FF);
 298         draw_line(out, i, yphase, FFMAX(i - 1, 0), prev_yphase, 0xFF00FF00);
 299         draw_line(out, i, ydelay, FFMAX(i - 1, 0), prev_ydelay, 0xFF00FFFF);
 300
 301         prev_ymag   = ymag;
 302         prev_yphase = yphase;
 303         prev_ydelay = ydelay;
 304     }
 305
 306     if (s->w > 400 && s->h > 100) {
 307         drawtext(out, 2, 2, "Max Magnitude:", 0xDDDDDDDD);
 308         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max);
 309         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 2, text, 0xDDDDDDDD);
 310
 311         drawtext(out, 2, 12, "Min Magnitude:", 0xDDDDDDDD);
 312         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min);
 313         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 12, text, 0xDDDDDDDD);
 314
 315         drawtext(out, 2, 22, "Max Delay:", 0xDDDDDDDD);
 316         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max_delay);
 317         drawtext(out, 11 * 8 + 2, 22, text, 0xDDDDDDDD);
 318
 319         drawtext(out, 2, 32, "Min Delay:", 0xDDDDDDDD);
 320         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min_delay);
 321         drawtext(out, 11 * 8 + 2, 32, text, 0xDDDDDDDD);
 322     }
 323
 324 end:
 325     av_free(delay);
 326     av_free(phase);
 327     av_free(mag);
 328 }
 329
 330 static int init_segment(AVFilterContext *ctx, AudioFIRSegment *seg,
 331                         int offset, int nb_partitions, int part_size)
 332 {
 333     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 334
 335     seg->rdft  = av_calloc(ctx->inputs[0]->channels, sizeof(*seg->rdft));
 336     seg->irdft = av_calloc(ctx->inputs[0]->channels, sizeof(*seg->irdft));
 337     if (!seg->rdft || !seg->irdft)
 338         return AVERROR(ENOMEM);
 339
 340     seg->fft_length    = part_size * 2 + 1;
 341     seg->part_size     = part_size;
 342     seg->block_size    = FFALIGN(seg->fft_length, 32);
 343     seg->coeff_size    = FFALIGN(seg->part_size + 1, 32);
 344     seg->nb_partitions = nb_partitions;
 345     seg->input_size    = offset + s->min_part_size;
 346     seg->input_offset  = offset;
 347
 348     seg->part_index    = av_calloc(ctx->inputs[0]->channels, sizeof(*seg->part_index));
 349     seg->output_offset = av_calloc(ctx->inputs[0]->channels, sizeof(*seg->output_offset));
 350     if (!seg->part_index || !seg->output_offset)
 351         return AVERROR(ENOMEM);
 352
 353     for (int ch = 0; ch < ctx->inputs[0]->channels; ch++) {
 354         seg->rdft[ch]  = av_rdft_init(av_log2(2 * part_size), DFT_R2C);
 355         seg->irdft[ch] = av_rdft_init(av_log2(2 * part_size), IDFT_C2R);
 356         if (!seg->rdft[ch] || !seg->irdft[ch])
 357             return AVERROR(ENOMEM);
 358     }
 359
 360     seg->sum    = ff_get_audio_buffer(ctx->inputs[0], seg->fft_length);
 361     seg->block  = ff_get_audio_buffer(ctx->inputs[0], seg->nb_partitions * seg->block_size);
 362     seg->buffer = ff_get_audio_buffer(ctx->inputs[0], seg->part_size);
 363     seg->coeff  = ff_get_audio_buffer(ctx->inputs[1], seg->nb_partitions * seg->coeff_size * 2);
 364     seg->input  = ff_get_audio_buffer(ctx->inputs[0], seg->input_size);
 365     seg->output = ff_get_audio_buffer(ctx->inputs[0], seg->part_size);
 366     if (!seg->buffer || !seg->sum || !seg->block || !seg->coeff || !seg->input || !seg->output)
 367         return AVERROR(ENOMEM);
 368
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 static int convert_coeffs(AVFilterContext *ctx)
 373 {
 374     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 375     int left, offset = 0, part_size, max_part_size;
 376     int ret, i, ch, n;
 377     float power = 0;
 378
 379     s->nb_taps = ff_inlink_queued_samples(ctx->inputs[1]);
 380     if (s->nb_taps <= 0)
 381         return AVERROR(EINVAL);
 382
 383     if (s->minp > s->maxp) {
 384         s->maxp = s->minp;
 385     }
 386
 387     left = s->nb_taps;
 388     part_size = 1 << av_log2(s->minp);
 389     max_part_size = 1 << av_log2(s->maxp);
 390
 391     s->min_part_size = part_size;
 392
 393     for (i = 0; left > 0; i++) {
 394         int step = part_size == max_part_size ? INT_MAX : 1 + (i == 0);
 395         int nb_partitions = FFMIN(step, (left + part_size - 1) / part_size);
 396
 397         s->nb_segments = i + 1;
 398         ret = init_segment(ctx, &s->seg[i], offset, nb_partitions, part_size);
 399         if (ret < 0)
 400             return ret;
 401         offset += nb_partitions * part_size;
 402         left -= nb_partitions * part_size;
 403         part_size *= 2;
 404         part_size = FFMIN(part_size, max_part_size);
 405     }
 406
 407     ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[1], s->nb_taps, s->nb_taps, &s->in[1]);
 408     if (ret < 0)
 409         return ret;
 410     if (ret == 0)
 411         return AVERROR_BUG;
 412
 413     if (s->response)
 414         draw_response(ctx, s->video);
 415
 416     s->gain = 1;
 417
 418     switch (s->gtype) {
 419     case -1:
 420         /* nothing to do */
 421         break;
 422     case 0:
 423         for (ch = 0; ch < ctx->inputs[1]->channels; ch++) {
 424             float *time = (float *)s->in[1]->extended_data[!s->one2many * ch];
 425
 426             for (i = 0; i < s->nb_taps; i++)
 427                 power += FFABS(time[i]);
 428         }
 429         s->gain = ctx->inputs[1]->channels / power;
 430         break;
 431     case 1:
 432         for (ch = 0; ch < ctx->inputs[1]->channels; ch++) {
 433             float *time = (float *)s->in[1]->extended_data[!s->one2many * ch];
 434
 435             for (i = 0; i < s->nb_taps; i++)
 436                 power += time[i];
 437         }
 438         s->gain = ctx->inputs[1]->channels / power;
 439         break;
 440     case 2:
 441         for (ch = 0; ch < ctx->inputs[1]->channels; ch++) {
 442             float *time = (float *)s->in[1]->extended_data[!s->one2many * ch];
 443
 444             for (i = 0; i < s->nb_taps; i++)
 445                 power += time[i] * time[i];
 446         }
 447         s->gain = sqrtf(ch / power);
 448         break;
 449     default:
 450         return AVERROR_BUG;
 451     }
 452
 453     s->gain = FFMIN(s->gain * s->ir_gain, 1.f);
 454     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "power %f, gain %f\n", power, s->gain);
 455     for (ch = 0; ch < ctx->inputs[1]->channels; ch++) {
 456         float *time = (float *)s->in[1]->extended_data[!s->one2many * ch];
 457
 458         s->fdsp->vector_fmul_scalar(time, time, s->gain, FFALIGN(s->nb_taps, 4));
 459     }
 460
 461     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "nb_taps: %d\n", s->nb_taps);
 462     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "nb_segments: %d\n", s->nb_segments);
 463
 464     for (ch = 0; ch < ctx->inputs[1]->channels; ch++) {
 465         float *time = (float *)s->in[1]->extended_data[!s->one2many * ch];
 466         int toffset = 0;
 467
 468         for (i = FFMAX(1, s->length * s->nb_taps); i < s->nb_taps; i++)
 469             time[i] = 0;
 470
 471         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "channel: %d\n", ch);
 472
 473         for (int segment = 0; segment < s->nb_segments; segment++) {
 474             AudioFIRSegment *seg = &s->seg[segment];
 475             float *block = (float *)seg->block->extended_data[ch];
 476             FFTComplex *coeff = (FFTComplex *)seg->coeff->extended_data[ch];
 477
 478             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "segment: %d\n", segment);
 479
 480             for (i = 0; i < seg->nb_partitions; i++) {
 481                 const float scale = 1.f / seg->part_size;
 482                 const int coffset = i * seg->coeff_size;
 483                 const int remaining = s->nb_taps - toffset;
 484                 const int size = remaining >= seg->part_size ? seg->part_size : remaining;
 485
 486                 memset(block, 0, sizeof(*block) * seg->fft_length);
 487                 memcpy(block, time + toffset, size * sizeof(*block));
 488
 489                 av_rdft_calc(seg->rdft[0], block);
 490
 491                 coeff[coffset].re = block[0] * scale;
 492                 coeff[coffset].im = 0;
 493                 for (n = 1; n < seg->part_size; n++) {
 494                     coeff[coffset + n].re = block[2 * n] * scale;
 495                     coeff[coffset + n].im = block[2 * n + 1] * scale;
 496                 }
 497                 coeff[coffset + seg->part_size].re = block[1] * scale;
 498                 coeff[coffset + seg->part_size].im = 0;
 499
 500                 toffset += size;
 501             }
 502
 503             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "nb_partitions: %d\n", seg->nb_partitions);
 504             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "partition size: %d\n", seg->part_size);
 505             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "block size: %d\n", seg->block_size);
 506             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "fft_length: %d\n", seg->fft_length);
 507             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "coeff_size: %d\n", seg->coeff_size);
 508             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "input_size: %d\n", seg->input_size);
 509             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "input_offset: %d\n", seg->input_offset);
 510         }
 511     }
 512
 513     av_frame_free(&s->in[1]);
 514     s->have_coeffs = 1;
 515
 516     return 0;
 517 }
 518
 519 static int check_ir(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
 520 {
 521     AVFilterContext *ctx = link->dst;
 522     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 523     int nb_taps, max_nb_taps;
 524
 525     nb_taps = ff_inlink_queued_samples(link);
 526     max_nb_taps = s->max_ir_len * ctx->outputs[0]->sample_rate;
 527     if (nb_taps > max_nb_taps) {
 528         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too big number of coefficients: %d > %d.\n", nb_taps, max_nb_taps);
 529         return AVERROR(EINVAL);
 530     }
 531
 532     return 0;
 533 }
 534
 535 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 536 {
 537     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 538     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 539     int ret, status, available, wanted;
 540     AVFrame *in = NULL;
 541     int64_t pts;
 542
 543     FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK_ALL(ctx->outputs[0], ctx);
 544     if (s->response)
 545         FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK_ALL(ctx->outputs[1], ctx);
 546     if (!s->eof_coeffs) {
 547         AVFrame *ir = NULL;
 548
 549         ret = check_ir(ctx->inputs[1], ir);
 550         if (ret < 0)
 551             return ret;
 552
 553         if (ff_outlink_get_status(ctx->inputs[1]) == AVERROR_EOF)
 554             s->eof_coeffs = 1;
 555
 556         if (!s->eof_coeffs) {
 557             if (ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[0]))
 558                 ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[1]);
 559             else if (s->response && ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[1]))
 560                 ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[1]);
 561             return 0;
 562         }
 563     }
 564
 565     if (!s->have_coeffs && s->eof_coeffs) {
 566         ret = convert_coeffs(ctx);
 567         if (ret < 0)
 568             return ret;
 569     }
 570
 571     available = ff_inlink_queued_samples(ctx->inputs[0]);
 572     wanted = FFMAX(s->min_part_size, (available / s->min_part_size) * s->min_part_size);
 573     ret = ff_inlink_consume_samples(ctx->inputs[0], wanted, wanted, &in);
 574     if (ret > 0)
 575         ret = fir_frame(s, in, outlink);
 576
 577     if (ret < 0)
 578         return ret;
 579
 580     if (s->response && s->have_coeffs) {
 581         int64_t old_pts = s->video->pts;
 582         int64_t new_pts = av_rescale_q(s->pts, ctx->inputs[0]->time_base, ctx->outputs[1]->time_base);
 583
 584         if (ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[1]) && old_pts < new_pts) {
 585             s->video->pts = new_pts;
 586             return ff_filter_frame(ctx->outputs[1], av_frame_clone(s->video));
 587         }
 588     }
 589
 590     if (ff_inlink_queued_samples(ctx->inputs[0]) >= s->min_part_size) {
 591         ff_filter_set_ready(ctx, 10);
 592         return 0;
 593     }
 594
 595     if (ff_inlink_acknowledge_status(ctx->inputs[0], &status, &pts)) {
 596         if (status == AVERROR_EOF) {
 597             ff_outlink_set_status(ctx->outputs[0], status, pts);
 598             if (s->response)
 599                 ff_outlink_set_status(ctx->outputs[1], status, pts);
 600             return 0;
 601         }
 602     }
 603
 604     if (ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[0]) &&
 605         !ff_outlink_get_status(ctx->inputs[0])) {
 606         ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[0]);
 607         return 0;
 608     }
 609
 610     if (s->response &&
 611         ff_outlink_frame_wanted(ctx->outputs[1]) &&
 612         !ff_outlink_get_status(ctx->inputs[0])) {
 613         ff_inlink_request_frame(ctx->inputs[0]);
 614         return 0;
 615     }
 616
 617     return FFERROR_NOT_READY;
 618 }
 619
 620 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 621 {
 622     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 623     AVFilterFormats *formats;
 624     AVFilterChannelLayouts *layouts;
 625     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
 626         AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 627         AV_SAMPLE_FMT_NONE
 628     };
 629     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 630         AV_PIX_FMT_RGB0,
 631         AV_PIX_FMT_NONE
 632     };
 633     int ret;
 634
 635     if (s->response) {
 636         AVFilterLink *videolink = ctx->outputs[1];
 637         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 638         if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->in_formats)) < 0)
 639             return ret;
 640     }
 641
 642     layouts = ff_all_channel_counts();
 643     if (!layouts)
 644         return AVERROR(ENOMEM);
 645
 646     if (s->ir_format) {
 647         ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
 648         if (ret < 0)
 649             return ret;
 650     } else {
 651         AVFilterChannelLayouts *mono = NULL;
 652
 653         ret = ff_add_channel_layout(&mono, AV_CH_LAYOUT_MONO);
 654         if (ret)
 655             return ret;
 656
 657         if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->inputs[0]->out_channel_layouts)) < 0)
 658             return ret;
 659         if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->outputs[0]->in_channel_layouts)) < 0)
 660             return ret;
 661         if ((ret = ff_channel_layouts_ref(mono, &ctx->inputs[1]->out_channel_layouts)) < 0)
 662             return ret;
 663     }
 664
 665     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 666     if ((ret = ff_set_common_formats(ctx, formats)) < 0)
 667         return ret;
 668
 669     formats = ff_all_samplerates();
 670     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
 671 }
 672
 673 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 674 {
 675     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 676     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 677
 678     s->one2many = ctx->inputs[1]->channels == 1;
 679     outlink->sample_rate = ctx->inputs[0]->sample_rate;
 680     outlink->time_base   = ctx->inputs[0]->time_base;
 681     outlink->channel_layout = ctx->inputs[0]->channel_layout;
 682     outlink->channels = ctx->inputs[0]->channels;
 683
 684     s->nb_channels = outlink->channels;
 685     s->nb_coef_channels = ctx->inputs[1]->channels;
 686     s->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 687
 688     return 0;
 689 }
 690
 691 static void uninit_segment(AVFilterContext *ctx, AudioFIRSegment *seg)
 692 {
 693     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 694
 695     if (seg->rdft) {
 696         for (int ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 697             av_rdft_end(seg->rdft[ch]);
 698         }
 699     }
 700     av_freep(&seg->rdft);
 701
 702     if (seg->irdft) {
 703         for (int ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 704             av_rdft_end(seg->irdft[ch]);
 705         }
 706     }
 707     av_freep(&seg->irdft);
 708
 709     av_freep(&seg->output_offset);
 710     av_freep(&seg->part_index);
 711
 712     av_frame_free(&seg->block);
 713     av_frame_free(&seg->sum);
 714     av_frame_free(&seg->buffer);
 715     av_frame_free(&seg->coeff);
 716     av_frame_free(&seg->input);
 717     av_frame_free(&seg->output);
 718     seg->input_size = 0;
 719 }
 720
 721 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 722 {
 723     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 724
 725     for (int i = 0; i < s->nb_segments; i++) {
 726         uninit_segment(ctx, &s->seg[i]);
 727     }
 728
 729     av_freep(&s->fdsp);
 730     av_frame_free(&s->in[1]);
 731
 732     for (int i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 733         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 734     av_frame_free(&s->video);
 735 }
 736
 737 static int config_video(AVFilterLink *outlink)
 738 {
 739     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 740     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 741
 742     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 743     outlink->w = s->w;
 744     outlink->h = s->h;
 745     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
 746     outlink->time_base = av_inv_q(outlink->frame_rate);
 747
 748     av_frame_free(&s->video);
 749     s->video = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 750     if (!s->video)
 751         return AVERROR(ENOMEM);
 752
 753     return 0;
 754 }
 755
 756 void ff_afir_init(AudioFIRDSPContext *dsp)
 757 {
 758     dsp->fcmul_add = fcmul_add_c;
 759
 760     if (ARCH_X86)
 761         ff_afir_init_x86(dsp);
 762 }
 763
 764 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 765 {
 766     AudioFIRContext *s = ctx->priv;
 767     AVFilterPad pad, vpad;
 768     int ret;
 769
 770     pad = (AVFilterPad){
 771         .name          = av_strdup("default"),
 772         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 773         .config_props  = config_output,
 774     };
 775
 776     if (!pad.name)
 777         return AVERROR(ENOMEM);
 778
 779     if (s->response) {
 780         vpad = (AVFilterPad){
 781             .name         = av_strdup("filter_response"),
 782             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 783             .config_props = config_video,
 784         };
 785         if (!vpad.name)
 786             return AVERROR(ENOMEM);
 787     }
 788
 789     ret = ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
 790     if (ret < 0) {
 791         av_freep(&pad.name);
 792         return ret;
 793     }
 794
 795     if (s->response) {
 796         ret = ff_insert_outpad(ctx, 1, &vpad);
 797         if (ret < 0) {
 798             av_freep(&vpad.name);
 799             return ret;
 800         }
 801     }
 802
 803     s->fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(0);
 804     if (!s->fdsp)
 805         return AVERROR(ENOMEM);
 806
 807     ff_afir_init(&s->afirdsp);
 808
 809     return 0;
 810 }
 811
 812 static const AVFilterPad afir_inputs[] = {
 813     {
 814         .name = "main",
 815         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 816     },{
 817         .name = "ir",
 818         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 819     },
 820     { NULL }
 821 };
 822
 823 #define AF AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 824 #define VF AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 825 #define OFFSET(x) offsetof(AudioFIRContext, x)
 826
 827 static const AVOption afir_options[] = {
 828     { "dry",    "set dry gain",      OFFSET(dry_gain),   AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1},    0, 10, AF },
 829     { "wet",    "set wet gain",      OFFSET(wet_gain),   AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1},    0, 10, AF },
 830     { "length", "set IR length",     OFFSET(length),     AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1},    0,  1, AF },
 831     { "gtype",  "set IR auto gain type",OFFSET(gtype),   AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=0},   -1,  2, AF, "gtype" },
 832     {  "none",  "without auto gain", 0,                  AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=-1},   0,  0, AF, "gtype" },
 833     {  "peak",  "peak gain",         0,                  AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0},    0,  0, AF, "gtype" },
 834     {  "dc",    "DC gain",           0,                  AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1},    0,  0, AF, "gtype" },
 835     {  "gn",    "gain to noise",     0,                  AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=2},    0,  0, AF, "gtype" },
 836     { "irgain", "set IR gain",       OFFSET(ir_gain),    AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1},    0,  1, AF },
 837     { "irfmt",  "set IR format",     OFFSET(ir_format),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=1},    0,  1, AF, "irfmt" },
 838     {  "mono",  "single channel",    0,                  AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0},    0,  0, AF, "irfmt" },
 839     {  "input", "same as input",     0,                  AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1},    0,  0, AF, "irfmt" },
 840     { "maxir",  "set max IR length", OFFSET(max_ir_len), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=30}, 0.1, 60, AF },
 841     { "response", "show IR frequency response", OFFSET(response), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=0}, 0, 1, VF },
 842     { "channel", "set IR channel to display frequency response", OFFSET(ir_channel), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1024, VF },
 843     { "size",   "set video size",    OFFSET(w),          AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "hd720"}, 0, 0, VF },
 844     { "rate",   "set video rate",    OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, INT32_MAX, VF },
 845     { "minp",   "set min partition size", OFFSET(minp),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=8192}, 8, 32768, AF },
 846     { "maxp",   "set max partition size", OFFSET(maxp),  AV_OPT_TYPE_INT,   {.i64=8192}, 8, 32768, AF },
 847     { NULL }
 848 };
 849
 850 AVFILTER_DEFINE_CLASS(afir);
 851
 852 AVFilter ff_af_afir = {
 853     .name          = "afir",
 854     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply Finite Impulse Response filter with supplied coefficients in 2nd stream."),
 855     .priv_size     = sizeof(AudioFIRContext),
 856     .priv_class    = &afir_class,
 857     .query_formats = query_formats,
 858     .init          = init,
 859     .activate      = activate,
 860     .uninit        = uninit,
 861     .inputs        = afir_inputs,
 862     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS |
 863                      AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
 864 };