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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2018 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 #include <float.h>
  22
  23 #include "libavutil/avassert.h"
  24 #include "libavutil/avstring.h"
  25 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  26 #include "libavutil/opt.h"
  27 #include "libavutil/xga_font_data.h"
  28 #include "audio.h"
  29 #include "avfilter.h"
  30 #include "internal.h"
  31
  32 typedef struct ThreadData {
  33     AVFrame *in, *out;
  34 } ThreadData;
  35
  36 typedef struct Pair {
  37     int a, b;
  38 } Pair;
  39
  40 typedef struct BiquadContext {
  41     double a[3];
  42     double b[3];
  43     double i1, i2;
  44     double o1, o2;
  45 } BiquadContext;
  46
  47 typedef struct IIRChannel {
  48     int nb_ab[2];
  49     double *ab[2];
  50     double g;
  51     double *cache[2];
  52     BiquadContext *biquads;
  53     int clippings;
  54 } IIRChannel;
  55
  56 typedef struct AudioIIRContext {
  57     const AVClass *class;
  58     char *a_str, *b_str, *g_str;
  59     double dry_gain, wet_gain;
  60     double mix;
  61     int normalize;
  62     int format;
  63     int process;
  64     int precision;
  65     int response;
  66     int w, h;
  67     int ir_channel;
  68     AVRational rate;
  69
  70     AVFrame *video;
  71
  72     IIRChannel *iir;
  73     int channels;
  74     enum AVSampleFormat sample_format;
  75
  76     int (*iir_channel)(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb_jobs);
  77 } AudioIIRContext;
  78
  79 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  80 {
  81     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
  82     AVFilterFormats *formats;
  83     AVFilterChannelLayouts *layouts;
  84     enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
  85         AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
  86         AV_SAMPLE_FMT_NONE
  87     };
  88     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
  89         AV_PIX_FMT_RGB0,
  90         AV_PIX_FMT_NONE
  91     };
  92     int ret;
  93
  94     if (s->response) {
  95         AVFilterLink *videolink = ctx->outputs[1];
  96
  97         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
  98         if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->incfg.formats)) < 0)
  99             return ret;
 100     }
 101
 102     layouts = ff_all_channel_counts();
 103     if (!layouts)
 104         return AVERROR(ENOMEM);
 105     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
 106     if (ret < 0)
 107         return ret;
 108
 109     sample_fmts[0] = s->sample_format;
 110     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 111     if (!formats)
 112         return AVERROR(ENOMEM);
 113     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
 114     if (ret < 0)
 115         return ret;
 116
 117     formats = ff_all_samplerates();
 118     if (!formats)
 119         return AVERROR(ENOMEM);
 120     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
 121 }
 122
 123 #define IIR_CH(name, type, min, max, need_clipping)                     \
 124 static int iir_ch_## name(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb_jobs)  \
 125 {                                                                       \
 126     AudioIIRContext *s = ctx->priv;                                     \
 127     const double ig = s->dry_gain;                                      \
 128     const double og = s->wet_gain;                                      \
 129     const double mix = s->mix;                                          \
 130     ThreadData *td = arg;                                               \
 131     AVFrame *in = td->in, *out = td->out;                               \
 132     const type *src = (const type *)in->extended_data[ch];              \
 133     double *oc = (double *)s->iir[ch].cache[0];                         \
 134     double *ic = (double *)s->iir[ch].cache[1];                         \
 135     const int nb_a = s->iir[ch].nb_ab[0];                               \
 136     const int nb_b = s->iir[ch].nb_ab[1];                               \
 137     const double *a = s->iir[ch].ab[0];                                 \
 138     const double *b = s->iir[ch].ab[1];                                 \
 139     const double g = s->iir[ch].g;                                      \
 140     int *clippings = &s->iir[ch].clippings;                             \
 141     type *dst = (type *)out->extended_data[ch];                         \
 142     int n;                                                              \
 143                                                                         \
 144     for (n = 0; n < in->nb_samples; n++) {                              \
 145         double sample = 0.;                                             \
 146         int x;                                                          \
 147                                                                         \
 148         memmove(&ic[1], &ic[0], (nb_b - 1) * sizeof(*ic));              \
 149         memmove(&oc[1], &oc[0], (nb_a - 1) * sizeof(*oc));              \
 150         ic[0] = src[n] * ig;                                            \
 151         for (x = 0; x < nb_b; x++)                                      \
 152             sample += b[x] * ic[x];                                     \
 153                                                                         \
 154         for (x = 1; x < nb_a; x++)                                      \
 155             sample -= a[x] * oc[x];                                     \
 156                                                                         \
 157         oc[0] = sample;                                                 \
 158         sample *= og * g;                                               \
 159         sample = sample * mix + ic[0] * (1. - mix);                     \
 160         if (need_clipping && sample < min) {                            \
 161             (*clippings)++;                                             \
 162             dst[n] = min;                                               \
 163         } else if (need_clipping && sample > max) {                     \
 164             (*clippings)++;                                             \
 165             dst[n] = max;                                               \
 166         } else {                                                        \
 167             dst[n] = sample;                                            \
 168         }                                                               \
 169     }                                                                   \
 170                                                                         \
 171     return 0;                                                           \
 172 }
 173
 174 IIR_CH(s16p, int16_t, INT16_MIN, INT16_MAX, 1)
 175 IIR_CH(s32p, int32_t, INT32_MIN, INT32_MAX, 1)
 176 IIR_CH(fltp, float,         -1.,        1., 0)
 177 IIR_CH(dblp, double,        -1.,        1., 0)
 178
 179 #define SERIAL_IIR_CH(name, type, min, max, need_clipping)                  \
 180 static int iir_ch_serial_## name(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb_jobs)  \
 181 {                                                                       \
 182     AudioIIRContext *s = ctx->priv;                                     \
 183     const double ig = s->dry_gain;                                      \
 184     const double og = s->wet_gain;                                      \
 185     const double mix = s->mix;                                          \
 186     ThreadData *td = arg;                                               \
 187     AVFrame *in = td->in, *out = td->out;                               \
 188     const type *src = (const type *)in->extended_data[ch];              \
 189     type *dst = (type *)out->extended_data[ch];                         \
 190     IIRChannel *iir = &s->iir[ch];                                      \
 191     const double g = iir->g;                                            \
 192     int *clippings = &iir->clippings;                                   \
 193     int nb_biquads = (FFMAX(iir->nb_ab[0], iir->nb_ab[1]) + 1) / 2;     \
 194     int n, i;                                                           \
 195                                                                         \
 196     for (i = 0; i < nb_biquads; i++) {                                  \
 197         const double a1 = -iir->biquads[i].a[1];                        \
 198         const double a2 = -iir->biquads[i].a[2];                        \
 199         const double b0 = iir->biquads[i].b[0];                         \
 200         const double b1 = iir->biquads[i].b[1];                         \
 201         const double b2 = iir->biquads[i].b[2];                         \
 202         double i1 = iir->biquads[i].i1;                                 \
 203         double i2 = iir->biquads[i].i2;                                 \
 204         double o1 = iir->biquads[i].o1;                                 \
 205         double o2 = iir->biquads[i].o2;                                 \
 206                                                                         \
 207         for (n = 0; n < in->nb_samples; n++) {                          \
 208             double sample = ig * (i ? dst[n] : src[n]);                 \
 209             double o0 = sample * b0 + i1 * b1 + i2 * b2 + o1 * a1 + o2 * a2; \
 210                                                                         \
 211             i2 = i1;                                                    \
 212             i1 = src[n];                                                \
 213             o2 = o1;                                                    \
 214             o1 = o0;                                                    \
 215             o0 *= og * g;                                               \
 216                                                                         \
 217             o0 = o0 * mix + (1. - mix) * sample;                        \
 218             if (need_clipping && o0 < min) {                            \
 219                 (*clippings)++;                                         \
 220                 dst[n] = min;                                           \
 221             } else if (need_clipping && o0 > max) {                     \
 222                 (*clippings)++;                                         \
 223                 dst[n] = max;                                           \
 224             } else {                                                    \
 225                 dst[n] = o0;                                            \
 226             }                                                           \
 227         }                                                               \
 228         iir->biquads[i].i1 = i1;                                        \
 229         iir->biquads[i].i2 = i2;                                        \
 230         iir->biquads[i].o1 = o1;                                        \
 231         iir->biquads[i].o2 = o2;                                        \
 232     }                                                                   \
 233                                                                         \
 234     return 0;                                                           \
 235 }
 236
 237 SERIAL_IIR_CH(s16p, int16_t, INT16_MIN, INT16_MAX, 1)
 238 SERIAL_IIR_CH(s32p, int32_t, INT32_MIN, INT32_MAX, 1)
 239 SERIAL_IIR_CH(fltp, float,         -1.,        1., 0)
 240 SERIAL_IIR_CH(dblp, double,        -1.,        1., 0)
 241
 242 static void count_coefficients(char *item_str, int *nb_items)
 243 {
 244     char *p;
 245
 246     if (!item_str)
 247         return;
 248
 249     *nb_items = 1;
 250     for (p = item_str; *p && *p != '|'; p++) {
 251         if (*p == ' ')
 252             (*nb_items)++;
 253     }
 254 }
 255
 256 static int read_gains(AVFilterContext *ctx, char *item_str, int nb_items)
 257 {
 258     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 259     char *p, *arg, *old_str, *prev_arg = NULL, *saveptr = NULL;
 260     int i;
 261
 262     p = old_str = av_strdup(item_str);
 263     if (!p)
 264         return AVERROR(ENOMEM);
 265     for (i = 0; i < nb_items; i++) {
 266         if (!(arg = av_strtok(p, "|", &saveptr)))
 267             arg = prev_arg;
 268
 269         if (!arg) {
 270             av_freep(&old_str);
 271             return AVERROR(EINVAL);
 272         }
 273
 274         p = NULL;
 275         if (sscanf(arg, "%lf", &s->iir[i].g) != 1) {
 276             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid gains supplied: %s\n", arg);
 277             av_freep(&old_str);
 278             return AVERROR(EINVAL);
 279         }
 280
 281         prev_arg = arg;
 282     }
 283
 284     av_freep(&old_str);
 285
 286     return 0;
 287 }
 288
 289 static int read_tf_coefficients(AVFilterContext *ctx, char *item_str, int nb_items, double *dst)
 290 {
 291     char *p, *arg, *old_str, *saveptr = NULL;
 292     int i;
 293
 294     p = old_str = av_strdup(item_str);
 295     if (!p)
 296         return AVERROR(ENOMEM);
 297     for (i = 0; i < nb_items; i++) {
 298         if (!(arg = av_strtok(p, " ", &saveptr)))
 299             break;
 300
 301         p = NULL;
 302         if (sscanf(arg, "%lf", &dst[i]) != 1) {
 303             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid coefficients supplied: %s\n", arg);
 304             av_freep(&old_str);
 305             return AVERROR(EINVAL);
 306         }
 307     }
 308
 309     av_freep(&old_str);
 310
 311     return 0;
 312 }
 313
 314 static int read_zp_coefficients(AVFilterContext *ctx, char *item_str, int nb_items, double *dst, const char *format)
 315 {
 316     char *p, *arg, *old_str, *saveptr = NULL;
 317     int i;
 318
 319     p = old_str = av_strdup(item_str);
 320     if (!p)
 321         return AVERROR(ENOMEM);
 322     for (i = 0; i < nb_items; i++) {
 323         if (!(arg = av_strtok(p, " ", &saveptr)))
 324             break;
 325
 326         p = NULL;
 327         if (sscanf(arg, format, &dst[i*2], &dst[i*2+1]) != 2) {
 328             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid coefficients supplied: %s\n", arg);
 329             av_freep(&old_str);
 330             return AVERROR(EINVAL);
 331         }
 332     }
 333
 334     av_freep(&old_str);
 335
 336     return 0;
 337 }
 338
 339 static const char *format[] = { "%lf", "%lf %lfi", "%lf %lfr", "%lf %lfd", "%lf %lfi" };
 340
 341 static int read_channels(AVFilterContext *ctx, int channels, uint8_t *item_str, int ab)
 342 {
 343     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 344     char *p, *arg, *old_str, *prev_arg = NULL, *saveptr = NULL;
 345     int i, ret;
 346
 347     p = old_str = av_strdup(item_str);
 348     if (!p)
 349         return AVERROR(ENOMEM);
 350     for (i = 0; i < channels; i++) {
 351         IIRChannel *iir = &s->iir[i];
 352
 353         if (!(arg = av_strtok(p, "|", &saveptr)))
 354             arg = prev_arg;
 355
 356         if (!arg) {
 357             av_freep(&old_str);
 358             return AVERROR(EINVAL);
 359         }
 360
 361         count_coefficients(arg, &iir->nb_ab[ab]);
 362
 363         p = NULL;
 364         iir->cache[ab] = av_calloc(iir->nb_ab[ab] + 1, sizeof(double));
 365         iir->ab[ab] = av_calloc(iir->nb_ab[ab] * (!!s->format + 1), sizeof(double));
 366         if (!iir->ab[ab] || !iir->cache[ab]) {
 367             av_freep(&old_str);
 368             return AVERROR(ENOMEM);
 369         }
 370
 371         if (s->format) {
 372             ret = read_zp_coefficients(ctx, arg, iir->nb_ab[ab], iir->ab[ab], format[s->format]);
 373         } else {
 374             ret = read_tf_coefficients(ctx, arg, iir->nb_ab[ab], iir->ab[ab]);
 375         }
 376         if (ret < 0) {
 377             av_freep(&old_str);
 378             return ret;
 379         }
 380         prev_arg = arg;
 381     }
 382
 383     av_freep(&old_str);
 384
 385     return 0;
 386 }
 387
 388 static void cmul(double re, double im, double re2, double im2, double *RE, double *IM)
 389 {
 390     *RE = re * re2 - im * im2;
 391     *IM = re * im2 + re2 * im;
 392 }
 393
 394 static int expand(AVFilterContext *ctx, double *pz, int n, double *coefs)
 395 {
 396     coefs[2 * n] = 1.0;
 397
 398     for (int i = 1; i <= n; i++) {
 399         for (int j = n - i; j < n; j++) {
 400             double re, im;
 401
 402             cmul(coefs[2 * (j + 1)], coefs[2 * (j + 1) + 1],
 403                  pz[2 * (i - 1)], pz[2 * (i - 1) + 1], &re, &im);
 404
 405             coefs[2 * j]     -= re;
 406             coefs[2 * j + 1] -= im;
 407         }
 408     }
 409
 410     for (int i = 0; i < n + 1; i++) {
 411         if (fabs(coefs[2 * i + 1]) > FLT_EPSILON) {
 412             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "coefs: %f of z^%d is not real; poles/zeros are not complex conjugates.\n",
 413                    coefs[2 * i + 1], i);
 414             return AVERROR(EINVAL);
 415         }
 416     }
 417
 418     return 0;
 419 }
 420
 421 static void normalize_coeffs(AVFilterContext *ctx, int ch)
 422 {
 423     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 424     IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 425     double sum_den = 0.;
 426
 427     if (!s->normalize)
 428         return;
 429
 430     for (int i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
 431         sum_den += iir->ab[1][i];
 432     }
 433
 434     if (sum_den > 1e-6) {
 435         double factor, sum_num = 0.;
 436
 437         for (int i = 0; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
 438             sum_num += iir->ab[0][i];
 439         }
 440
 441         factor = sum_num / sum_den;
 442
 443         for (int i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
 444             iir->ab[1][i] *= factor;
 445         }
 446     }
 447 }
 448
 449 static int convert_zp2tf(AVFilterContext *ctx, int channels)
 450 {
 451     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 452     int ch, i, j, ret = 0;
 453
 454     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 455         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 456         double *topc, *botc;
 457
 458         topc = av_calloc((iir->nb_ab[1] + 1) * 2, sizeof(*topc));
 459         botc = av_calloc((iir->nb_ab[0] + 1) * 2, sizeof(*botc));
 460         if (!topc || !botc) {
 461             ret = AVERROR(ENOMEM);
 462             goto fail;
 463         }
 464
 465         ret = expand(ctx, iir->ab[0], iir->nb_ab[0], botc);
 466         if (ret < 0) {
 467             goto fail;
 468         }
 469
 470         ret = expand(ctx, iir->ab[1], iir->nb_ab[1], topc);
 471         if (ret < 0) {
 472             goto fail;
 473         }
 474
 475         for (j = 0, i = iir->nb_ab[1]; i >= 0; j++, i--) {
 476             iir->ab[1][j] = topc[2 * i];
 477         }
 478         iir->nb_ab[1]++;
 479
 480         for (j = 0, i = iir->nb_ab[0]; i >= 0; j++, i--) {
 481             iir->ab[0][j] = botc[2 * i];
 482         }
 483         iir->nb_ab[0]++;
 484
 485         normalize_coeffs(ctx, ch);
 486
 487 fail:
 488         av_free(topc);
 489         av_free(botc);
 490         if (ret < 0)
 491             break;
 492     }
 493
 494     return ret;
 495 }
 496
 497 static int decompose_zp2biquads(AVFilterContext *ctx, int channels)
 498 {
 499     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 500     int ch, ret;
 501
 502     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 503         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 504         int nb_biquads = (FFMAX(iir->nb_ab[0], iir->nb_ab[1]) + 1) / 2;
 505         int current_biquad = 0;
 506
 507         iir->biquads = av_calloc(nb_biquads, sizeof(BiquadContext));
 508         if (!iir->biquads)
 509             return AVERROR(ENOMEM);
 510
 511         while (nb_biquads--) {
 512             Pair outmost_pole = { -1, -1 };
 513             Pair nearest_zero = { -1, -1 };
 514             double zeros[4] = { 0 };
 515             double poles[4] = { 0 };
 516             double b[6] = { 0 };
 517             double a[6] = { 0 };
 518             double min_distance = DBL_MAX;
 519             double max_mag = 0;
 520             double factor;
 521             int i;
 522
 523             for (i = 0; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
 524                 double mag;
 525
 526                 if (isnan(iir->ab[0][2 * i]) || isnan(iir->ab[0][2 * i + 1]))
 527                     continue;
 528                 mag = hypot(iir->ab[0][2 * i], iir->ab[0][2 * i + 1]);
 529
 530                 if (mag > max_mag) {
 531                     max_mag = mag;
 532                     outmost_pole.a = i;
 533                 }
 534             }
 535
 536             for (i = 0; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
 537                 if (isnan(iir->ab[0][2 * i]) || isnan(iir->ab[0][2 * i + 1]))
 538                     continue;
 539
 540                 if (iir->ab[0][2 * i    ] ==  iir->ab[0][2 * outmost_pole.a    ] &&
 541                     iir->ab[0][2 * i + 1] == -iir->ab[0][2 * outmost_pole.a + 1]) {
 542                     outmost_pole.b = i;
 543                     break;
 544                 }
 545             }
 546
 547             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "outmost_pole is %d.%d\n", outmost_pole.a, outmost_pole.b);
 548
 549             if (outmost_pole.a < 0 || outmost_pole.b < 0)
 550                 return AVERROR(EINVAL);
 551
 552             for (i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
 553                 double distance;
 554
 555                 if (isnan(iir->ab[1][2 * i]) || isnan(iir->ab[1][2 * i + 1]))
 556                     continue;
 557                 distance = hypot(iir->ab[0][2 * outmost_pole.a    ] - iir->ab[1][2 * i    ],
 558                                  iir->ab[0][2 * outmost_pole.a + 1] - iir->ab[1][2 * i + 1]);
 559
 560                 if (distance < min_distance) {
 561                     min_distance = distance;
 562                     nearest_zero.a = i;
 563                 }
 564             }
 565
 566             for (i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
 567                 if (isnan(iir->ab[1][2 * i]) || isnan(iir->ab[1][2 * i + 1]))
 568                     continue;
 569
 570                 if (iir->ab[1][2 * i    ] ==  iir->ab[1][2 * nearest_zero.a    ] &&
 571                     iir->ab[1][2 * i + 1] == -iir->ab[1][2 * nearest_zero.a + 1]) {
 572                     nearest_zero.b = i;
 573                     break;
 574                 }
 575             }
 576
 577             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "nearest_zero is %d.%d\n", nearest_zero.a, nearest_zero.b);
 578
 579             if (nearest_zero.a < 0 || nearest_zero.b < 0)
 580                 return AVERROR(EINVAL);
 581
 582             poles[0] = iir->ab[0][2 * outmost_pole.a    ];
 583             poles[1] = iir->ab[0][2 * outmost_pole.a + 1];
 584
 585             zeros[0] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.a    ];
 586             zeros[1] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.a + 1];
 587
 588             if (nearest_zero.a == nearest_zero.b && outmost_pole.a == outmost_pole.b) {
 589                 zeros[2] = 0;
 590                 zeros[3] = 0;
 591
 592                 poles[2] = 0;
 593                 poles[3] = 0;
 594             } else {
 595                 poles[2] = iir->ab[0][2 * outmost_pole.b    ];
 596                 poles[3] = iir->ab[0][2 * outmost_pole.b + 1];
 597
 598                 zeros[2] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.b    ];
 599                 zeros[3] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.b + 1];
 600             }
 601
 602             ret = expand(ctx, zeros, 2, b);
 603             if (ret < 0)
 604                 return ret;
 605
 606             ret = expand(ctx, poles, 2, a);
 607             if (ret < 0)
 608                 return ret;
 609
 610             iir->ab[0][2 * outmost_pole.a] = iir->ab[0][2 * outmost_pole.a + 1] = NAN;
 611             iir->ab[0][2 * outmost_pole.b] = iir->ab[0][2 * outmost_pole.b + 1] = NAN;
 612             iir->ab[1][2 * nearest_zero.a] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.a + 1] = NAN;
 613             iir->ab[1][2 * nearest_zero.b] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.b + 1] = NAN;
 614
 615             iir->biquads[current_biquad].a[0] = 1.;
 616             iir->biquads[current_biquad].a[1] = a[2] / a[4];
 617             iir->biquads[current_biquad].a[2] = a[0] / a[4];
 618             iir->biquads[current_biquad].b[0] = b[4] / a[4];
 619             iir->biquads[current_biquad].b[1] = b[2] / a[4];
 620             iir->biquads[current_biquad].b[2] = b[0] / a[4];
 621
 622             if (s->normalize &&
 623                 fabs(iir->biquads[current_biquad].b[0] +
 624                      iir->biquads[current_biquad].b[1] +
 625                      iir->biquads[current_biquad].b[2]) > 1e-6) {
 626                 factor = (iir->biquads[current_biquad].a[0] +
 627                           iir->biquads[current_biquad].a[1] +
 628                           iir->biquads[current_biquad].a[2]) /
 629                          (iir->biquads[current_biquad].b[0] +
 630                           iir->biquads[current_biquad].b[1] +
 631                           iir->biquads[current_biquad].b[2]);
 632
 633                 av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "factor=%f\n", factor);
 634
 635                 iir->biquads[current_biquad].b[0] *= factor;
 636                 iir->biquads[current_biquad].b[1] *= factor;
 637                 iir->biquads[current_biquad].b[2] *= factor;
 638             }
 639
 640             iir->biquads[current_biquad].b[0] *= (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
 641             iir->biquads[current_biquad].b[1] *= (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
 642             iir->biquads[current_biquad].b[2] *= (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
 643
 644             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "a=%f %f %f:b=%f %f %f\n",
 645                    iir->biquads[current_biquad].a[0],
 646                    iir->biquads[current_biquad].a[1],
 647                    iir->biquads[current_biquad].a[2],
 648                    iir->biquads[current_biquad].b[0],
 649                    iir->biquads[current_biquad].b[1],
 650                    iir->biquads[current_biquad].b[2]);
 651
 652             current_biquad++;
 653         }
 654     }
 655
 656     return 0;
 657 }
 658
 659 static void convert_pr2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
 660 {
 661     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 662     int ch;
 663
 664     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 665         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 666         int n;
 667
 668         for (n = 0; n < iir->nb_ab[0]; n++) {
 669             double r = iir->ab[0][2*n];
 670             double angle = iir->ab[0][2*n+1];
 671
 672             iir->ab[0][2*n]   = r * cos(angle);
 673             iir->ab[0][2*n+1] = r * sin(angle);
 674         }
 675
 676         for (n = 0; n < iir->nb_ab[1]; n++) {
 677             double r = iir->ab[1][2*n];
 678             double angle = iir->ab[1][2*n+1];
 679
 680             iir->ab[1][2*n]   = r * cos(angle);
 681             iir->ab[1][2*n+1] = r * sin(angle);
 682         }
 683     }
 684 }
 685
 686 static void convert_sp2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
 687 {
 688     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 689     int ch;
 690
 691     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 692         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 693         int n;
 694
 695         for (n = 0; n < iir->nb_ab[0]; n++) {
 696             double sr = iir->ab[0][2*n];
 697             double si = iir->ab[0][2*n+1];
 698             double snr = 1. + sr;
 699             double sdr = 1. - sr;
 700             double div = sdr * sdr + si * si;
 701
 702             iir->ab[0][2*n]   = (snr * sdr - si * si) / div;
 703             iir->ab[0][2*n+1] = (sdr * si + snr * si) / div;
 704         }
 705
 706         for (n = 0; n < iir->nb_ab[1]; n++) {
 707             double sr = iir->ab[1][2*n];
 708             double si = iir->ab[1][2*n+1];
 709             double snr = 1. + sr;
 710             double sdr = 1. - sr;
 711             double div = sdr * sdr + si * si;
 712
 713             iir->ab[1][2*n]   = (snr * sdr - si * si) / div;
 714             iir->ab[1][2*n+1] = (sdr * si + snr * si) / div;
 715         }
 716     }
 717 }
 718
 719 static void convert_pd2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
 720 {
 721     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 722     int ch;
 723
 724     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 725         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 726         int n;
 727
 728         for (n = 0; n < iir->nb_ab[0]; n++) {
 729             double r = iir->ab[0][2*n];
 730             double angle = M_PI*iir->ab[0][2*n+1]/180.;
 731
 732             iir->ab[0][2*n]   = r * cos(angle);
 733             iir->ab[0][2*n+1] = r * sin(angle);
 734         }
 735
 736         for (n = 0; n < iir->nb_ab[1]; n++) {
 737             double r = iir->ab[1][2*n];
 738             double angle = M_PI*iir->ab[1][2*n+1]/180.;
 739
 740             iir->ab[1][2*n]   = r * cos(angle);
 741             iir->ab[1][2*n+1] = r * sin(angle);
 742         }
 743     }
 744 }
 745
 746 static void check_stability(AVFilterContext *ctx, int channels)
 747 {
 748     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 749     int ch;
 750
 751     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 752         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
 753
 754         for (int n = 0; n < iir->nb_ab[0]; n++) {
 755             double pr = hypot(iir->ab[0][2*n], iir->ab[0][2*n+1]);
 756
 757             if (pr >= 1.) {
 758                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "pole %d at channel %d is unstable\n", n, ch);
 759                 break;
 760             }
 761         }
 762     }
 763 }
 764
 765 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt, uint32_t color)
 766 {
 767     const uint8_t *font;
 768     int font_height;
 769     int i;
 770
 771     font = avpriv_cga_font, font_height = 8;
 772
 773     for (i = 0; txt[i]; i++) {
 774         int char_y, mask;
 775
 776         uint8_t *p = pic->data[0] + y * pic->linesize[0] + (x + i * 8) * 4;
 777         for (char_y = 0; char_y < font_height; char_y++) {
 778             for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
 779                 if (font[txt[i] * font_height + char_y] & mask)
 780                     AV_WL32(p, color);
 781                 p += 4;
 782             }
 783             p += pic->linesize[0] - 8 * 4;
 784         }
 785     }
 786 }
 787
 788 static void draw_line(AVFrame *out, int x0, int y0, int x1, int y1, uint32_t color)
 789 {
 790     int dx = FFABS(x1-x0);
 791     int dy = FFABS(y1-y0), sy = y0 < y1 ? 1 : -1;
 792     int err = (dx>dy ? dx : -dy) / 2, e2;
 793
 794     for (;;) {
 795         AV_WL32(out->data[0] + y0 * out->linesize[0] + x0 * 4, color);
 796
 797         if (x0 == x1 && y0 == y1)
 798             break;
 799
 800         e2 = err;
 801
 802         if (e2 >-dx) {
 803             err -= dy;
 804             x0--;
 805         }
 806
 807         if (e2 < dy) {
 808             err += dx;
 809             y0 += sy;
 810         }
 811     }
 812 }
 813
 814 static double distance(double x0, double x1, double y0, double y1)
 815 {
 816     return hypot(x0 - x1, y0 - y1);
 817 }
 818
 819 static void get_response(int channel, int format, double w,
 820                          const double *b, const double *a,
 821                          int nb_b, int nb_a, double *magnitude, double *phase)
 822 {
 823     double realz, realp;
 824     double imagz, imagp;
 825     double real, imag;
 826     double div;
 827
 828     if (format == 0) {
 829         realz = 0., realp = 0.;
 830         imagz = 0., imagp = 0.;
 831         for (int x = 0; x < nb_a; x++) {
 832             realz += cos(-x * w) * a[x];
 833             imagz += sin(-x * w) * a[x];
 834         }
 835
 836         for (int x = 0; x < nb_b; x++) {
 837             realp += cos(-x * w) * b[x];
 838             imagp += sin(-x * w) * b[x];
 839         }
 840
 841         div = realp * realp + imagp * imagp;
 842         real = (realz * realp + imagz * imagp) / div;
 843         imag = (imagz * realp - imagp * realz) / div;
 844
 845         *magnitude = hypot(real, imag);
 846         *phase = atan2(imag, real);
 847     } else {
 848         double p = 1., z = 1.;
 849         double acc = 0.;
 850
 851         for (int x = 0; x < nb_a; x++) {
 852             z *= distance(cos(w), a[2 * x], sin(w), a[2 * x + 1]);
 853             acc += atan2(sin(w) - a[2 * x + 1], cos(w) - a[2 * x]);
 854         }
 855
 856         for (int x = 0; x < nb_b; x++) {
 857             p *= distance(cos(w), b[2 * x], sin(w), b[2 * x + 1]);
 858             acc -= atan2(sin(w) - b[2 * x + 1], cos(w) - b[2 * x]);
 859         }
 860
 861         *magnitude = z / p;
 862         *phase = acc;
 863     }
 864 }
 865
 866 static void draw_response(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out, int sample_rate)
 867 {
 868     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 869     double *mag, *phase, *temp, *delay, min = DBL_MAX, max = -DBL_MAX;
 870     double min_delay = DBL_MAX, max_delay = -DBL_MAX, min_phase, max_phase;
 871     int prev_ymag = -1, prev_yphase = -1, prev_ydelay = -1;
 872     char text[32];
 873     int ch, i;
 874
 875     memset(out->data[0], 0, s->h * out->linesize[0]);
 876
 877     phase = av_malloc_array(s->w, sizeof(*phase));
 878     temp = av_malloc_array(s->w, sizeof(*temp));
 879     mag = av_malloc_array(s->w, sizeof(*mag));
 880     delay = av_malloc_array(s->w, sizeof(*delay));
 881     if (!mag || !phase || !delay || !temp)
 882         goto end;
 883
 884     ch = av_clip(s->ir_channel, 0, s->channels - 1);
 885     for (i = 0; i < s->w; i++) {
 886         const double *b = s->iir[ch].ab[0];
 887         const double *a = s->iir[ch].ab[1];
 888         const int nb_b = s->iir[ch].nb_ab[0];
 889         const int nb_a = s->iir[ch].nb_ab[1];
 890         double w = i * M_PI / (s->w - 1);
 891         double m, p;
 892
 893         get_response(ch, s->format, w, b, a, nb_b, nb_a, &m, &p);
 894
 895         mag[i] = s->iir[ch].g * m;
 896         phase[i] = p;
 897         min = fmin(min, mag[i]);
 898         max = fmax(max, mag[i]);
 899     }
 900
 901     temp[0] = 0.;
 902     for (i = 0; i < s->w - 1; i++) {
 903         double d = phase[i] - phase[i + 1];
 904         temp[i + 1] = ceil(fabs(d) / (2. * M_PI)) * 2. * M_PI * ((d > M_PI) - (d < -M_PI));
 905     }
 906
 907     min_phase = phase[0];
 908     max_phase = phase[0];
 909     for (i = 1; i < s->w; i++) {
 910         temp[i] += temp[i - 1];
 911         phase[i] += temp[i];
 912         min_phase = fmin(min_phase, phase[i]);
 913         max_phase = fmax(max_phase, phase[i]);
 914     }
 915
 916     for (i = 0; i < s->w - 1; i++) {
 917         double div = s->w / (double)sample_rate;
 918
 919         delay[i + 1] = -(phase[i] - phase[i + 1]) / div;
 920         min_delay = fmin(min_delay, delay[i + 1]);
 921         max_delay = fmax(max_delay, delay[i + 1]);
 922     }
 923     delay[0] = delay[1];
 924
 925     for (i = 0; i < s->w; i++) {
 926         int ymag = mag[i] / max * (s->h - 1);
 927         int ydelay = (delay[i] - min_delay) / (max_delay - min_delay) * (s->h - 1);
 928         int yphase = (phase[i] - min_phase) / (max_phase - min_phase) * (s->h - 1);
 929
 930         ymag = s->h - 1 - av_clip(ymag, 0, s->h - 1);
 931         yphase = s->h - 1 - av_clip(yphase, 0, s->h - 1);
 932         ydelay = s->h - 1 - av_clip(ydelay, 0, s->h - 1);
 933
 934         if (prev_ymag < 0)
 935             prev_ymag = ymag;
 936         if (prev_yphase < 0)
 937             prev_yphase = yphase;
 938         if (prev_ydelay < 0)
 939             prev_ydelay = ydelay;
 940
 941         draw_line(out, i,   ymag, FFMAX(i - 1, 0),   prev_ymag, 0xFFFF00FF);
 942         draw_line(out, i, yphase, FFMAX(i - 1, 0), prev_yphase, 0xFF00FF00);
 943         draw_line(out, i, ydelay, FFMAX(i - 1, 0), prev_ydelay, 0xFF00FFFF);
 944
 945         prev_ymag   = ymag;
 946         prev_yphase = yphase;
 947         prev_ydelay = ydelay;
 948     }
 949
 950     if (s->w > 400 && s->h > 100) {
 951         drawtext(out, 2, 2, "Max Magnitude:", 0xDDDDDDDD);
 952         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max);
 953         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 2, text, 0xDDDDDDDD);
 954
 955         drawtext(out, 2, 12, "Min Magnitude:", 0xDDDDDDDD);
 956         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min);
 957         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 12, text, 0xDDDDDDDD);
 958
 959         drawtext(out, 2, 22, "Max Phase:", 0xDDDDDDDD);
 960         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max_phase);
 961         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 22, text, 0xDDDDDDDD);
 962
 963         drawtext(out, 2, 32, "Min Phase:", 0xDDDDDDDD);
 964         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min_phase);
 965         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 32, text, 0xDDDDDDDD);
 966
 967         drawtext(out, 2, 42, "Max Delay:", 0xDDDDDDDD);
 968         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max_delay);
 969         drawtext(out, 11 * 8 + 2, 42, text, 0xDDDDDDDD);
 970
 971         drawtext(out, 2, 52, "Min Delay:", 0xDDDDDDDD);
 972         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min_delay);
 973         drawtext(out, 11 * 8 + 2, 52, text, 0xDDDDDDDD);
 974     }
 975
 976 end:
 977     av_free(delay);
 978     av_free(temp);
 979     av_free(phase);
 980     av_free(mag);
 981 }
 982
 983 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 984 {
 985     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 986     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
 987     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 988     int ch, ret, i;
 989
 990     s->channels = inlink->channels;
 991     s->iir = av_calloc(s->channels, sizeof(*s->iir));
 992     if (!s->iir)
 993         return AVERROR(ENOMEM);
 994
 995     ret = read_gains(ctx, s->g_str, inlink->channels);
 996     if (ret < 0)
 997         return ret;
 998
 999     ret = read_channels(ctx, inlink->channels, s->a_str, 0);
1000     if (ret < 0)
1001         return ret;
1002
1003     ret = read_channels(ctx, inlink->channels, s->b_str, 1);
1004     if (ret < 0)
1005         return ret;
1006
1007     if (s->format == 2) {
1008         convert_pr2zp(ctx, inlink->channels);
1009     } else if (s->format == 3) {
1010         convert_pd2zp(ctx, inlink->channels);
1011     } else if (s->format == 4) {
1012         convert_sp2zp(ctx, inlink->channels);
1013     }
1014     if (s->format > 0) {
1015         check_stability(ctx, inlink->channels);
1016     }
1017
1018     av_frame_free(&s->video);
1019     if (s->response) {
1020         s->video = ff_get_video_buffer(ctx->outputs[1], s->w, s->h);
1021         if (!s->video)
1022             return AVERROR(ENOMEM);
1023
1024         draw_response(ctx, s->video, inlink->sample_rate);
1025     }
1026
1027     if (s->format == 0)
1028         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "tf coefficients format is not recommended for too high number of zeros/poles.\n");
1029
1030     if (s->format > 0 && s->process == 0) {
1031         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Direct processsing is not recommended for zp coefficients format.\n");
1032
1033         ret = convert_zp2tf(ctx, inlink->channels);
1034         if (ret < 0)
1035             return ret;
1036     } else if (s->format == 0 && s->process == 1) {
1037         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Serial cascading is not implemented for transfer function.\n");
1038         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1039     } else if (s->format > 0 && s->process == 1) {
1040         if (inlink->format == AV_SAMPLE_FMT_S16P)
1041             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Serial cascading is not recommended for i16 precision.\n");
1042
1043         ret = decompose_zp2biquads(ctx, inlink->channels);
1044         if (ret < 0)
1045             return ret;
1046     }
1047
1048     for (ch = 0; s->format == 0 && ch < inlink->channels; ch++) {
1049         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
1050
1051         for (i = 1; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
1052             iir->ab[0][i] /= iir->ab[0][0];
1053         }
1054
1055         iir->ab[0][0] = 1.0;
1056         for (i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
1057             iir->ab[1][i] *= iir->g;
1058         }
1059
1060         normalize_coeffs(ctx, ch);
1061     }
1062
1063     switch (inlink->format) {
1064     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->iir_channel = s->process == 1 ? iir_ch_serial_dblp : iir_ch_dblp; break;
1065     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->iir_channel = s->process == 1 ? iir_ch_serial_fltp : iir_ch_fltp; break;
1066     case AV_SAMPLE_FMT_S32P: s->iir_channel = s->process == 1 ? iir_ch_serial_s32p : iir_ch_s32p; break;
1067     case AV_SAMPLE_FMT_S16P: s->iir_channel = s->process == 1 ? iir_ch_serial_s16p : iir_ch_s16p; break;
1068     }
1069
1070     return 0;
1071 }
1072
1073 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
1074 {
1075     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
1076     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
1077     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
1078     ThreadData td;
1079     AVFrame *out;
1080     int ch, ret;
1081
1082     if (av_frame_is_writable(in)) {
1083         out = in;
1084     } else {
1085         out = ff_get_audio_buffer(outlink, in->nb_samples);
1086         if (!out) {
1087             av_frame_free(&in);
1088             return AVERROR(ENOMEM);
1089         }
1090         av_frame_copy_props(out, in);
1091     }
1092
1093     td.in  = in;
1094     td.out = out;
1095     ctx->internal->execute(ctx, s->iir_channel, &td, NULL, outlink->channels);
1096
1097     for (ch = 0; ch < outlink->channels; ch++) {
1098         if (s->iir[ch].clippings > 0)
1099             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Channel %d clipping %d times. Please reduce gain.\n",
1100                    ch, s->iir[ch].clippings);
1101         s->iir[ch].clippings = 0;
1102     }
1103
1104     if (in != out)
1105         av_frame_free(&in);
1106
1107     if (s->response) {
1108         AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[1];
1109         int64_t old_pts = s->video->pts;
1110         int64_t new_pts = av_rescale_q(out->pts, ctx->inputs[0]->time_base, outlink->time_base);
1111
1112         if (new_pts > old_pts) {
1113             AVFrame *clone;
1114
1115             s->video->pts = new_pts;
1116             clone = av_frame_clone(s->video);
1117             if (!clone)
1118                 return AVERROR(ENOMEM);
1119             ret = ff_filter_frame(outlink, clone);
1120             if (ret < 0)
1121                 return ret;
1122         }
1123     }
1124
1125     return ff_filter_frame(outlink, out);
1126 }
1127
1128 static int config_video(AVFilterLink *outlink)
1129 {
1130     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
1131     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
1132
1133     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
1134     outlink->w = s->w;
1135     outlink->h = s->h;
1136     outlink->frame_rate = s->rate;
1137     outlink->time_base = av_inv_q(outlink->frame_rate);
1138
1139     return 0;
1140 }
1141
1142 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
1143 {
1144     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
1145     AVFilterPad pad, vpad;
1146     int ret;
1147
1148     if (!s->a_str || !s->b_str || !s->g_str) {
1149         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Valid coefficients are mandatory.\n");
1150         return AVERROR(EINVAL);
1151     }
1152
1153     switch (s->precision) {
1154     case 0: s->sample_format = AV_SAMPLE_FMT_DBLP; break;
1155     case 1: s->sample_format = AV_SAMPLE_FMT_FLTP; break;
1156     case 2: s->sample_format = AV_SAMPLE_FMT_S32P; break;
1157     case 3: s->sample_format = AV_SAMPLE_FMT_S16P; break;
1158     default: return AVERROR_BUG;
1159     }
1160
1161     pad = (AVFilterPad){
1162         .name         = "default",
1163         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1164         .config_props = config_output,
1165     };
1166
1167     ret = ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
1168     if (ret < 0)
1169         return ret;
1170
1171     if (s->response) {
1172         vpad = (AVFilterPad){
1173             .name         = "filter_response",
1174             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1175             .config_props = config_video,
1176         };
1177
1178         ret = ff_insert_outpad(ctx, 1, &vpad);
1179         if (ret < 0)
1180             return ret;
1181     }
1182
1183     return 0;
1184 }
1185
1186 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
1187 {
1188     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
1189     int ch;
1190
1191     if (s->iir) {
1192         for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1193             IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
1194             av_freep(&iir->ab[0]);
1195             av_freep(&iir->ab[1]);
1196             av_freep(&iir->cache[0]);
1197             av_freep(&iir->cache[1]);
1198             av_freep(&iir->biquads);
1199         }
1200     }
1201     av_freep(&s->iir);
1202
1203     av_frame_free(&s->video);
1204 }
1205
1206 static const AVFilterPad inputs[] = {
1207     {
1208         .name         = "default",
1209         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1210         .filter_frame = filter_frame,
1211     },
1212     { NULL }
1213 };
1214
1215 #define OFFSET(x) offsetof(AudioIIRContext, x)
1216 #define AF AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
1217 #define VF AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
1218
1219 static const AVOption aiir_options[] = {
1220     { "zeros", "set B/numerator/zeros coefficients", OFFSET(b_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
1221     { "z", "set B/numerator/zeros coefficients",   OFFSET(b_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
1222     { "poles", "set A/denominator/poles coefficients", OFFSET(a_str),AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
1223     { "p", "set A/denominator/poles coefficients", OFFSET(a_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
1224     { "gains", "set channels gains",               OFFSET(g_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1|1"}, 0, 0, AF },
1225     { "k", "set channels gains",                   OFFSET(g_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1|1"}, 0, 0, AF },
1226     { "dry", "set dry gain",                       OFFSET(dry_gain), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},     0, 1, AF },
1227     { "wet", "set wet gain",                       OFFSET(wet_gain), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},     0, 1, AF },
1228     { "format", "set coefficients format",         OFFSET(format),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 4, AF, "format" },
1229     { "f", "set coefficients format",              OFFSET(format),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 4, AF, "format" },
1230     { "tf", "digital transfer function",           0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "format" },
1231     { "zp", "Z-plane zeros/poles",                 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},     0, 0, AF, "format" },
1232     { "pr", "Z-plane zeros/poles (polar radians)", 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=2},     0, 0, AF, "format" },
1233     { "pd", "Z-plane zeros/poles (polar degrees)", 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=3},     0, 0, AF, "format" },
1234     { "sp", "S-plane zeros/poles",                 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=4},     0, 0, AF, "format" },
1235     { "process", "set kind of processing",         OFFSET(process),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 1, AF, "process" },
1236     { "r", "set kind of processing",               OFFSET(process),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 1, AF, "process" },
1237     { "d", "direct",                               0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "process" },
1238     { "s", "serial cascading",                     0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},     0, 0, AF, "process" },
1239     { "precision", "set filtering precision",      OFFSET(precision),AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     0, 3, AF, "precision" },
1240     { "e", "set precision",                        OFFSET(precision),AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     0, 3, AF, "precision" },
1241     { "dbl", "double-precision floating-point",    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "precision" },
1242     { "flt", "single-precision floating-point",    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},     0, 0, AF, "precision" },
1243     { "i32", "32-bit integers",                    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=2},     0, 0, AF, "precision" },
1244     { "i16", "16-bit integers",                    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=3},     0, 0, AF, "precision" },
1245     { "normalize", "normalize coefficients",       OFFSET(normalize),AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=1},     0, 1, AF },
1246     { "n", "normalize coefficients",               OFFSET(normalize),AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=1},     0, 1, AF },
1247     { "mix", "set mix",                            OFFSET(mix),      AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},     0, 1, AF },
1248     { "response", "show IR frequency response",    OFFSET(response), AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=0},     0, 1, VF },
1249     { "channel", "set IR channel to display frequency response", OFFSET(ir_channel), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1024, VF },
1250     { "size",   "set video size",                  OFFSET(w),        AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "hd720"}, 0, 0, VF },
1251     { "rate",   "set video rate",                  OFFSET(rate),     AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, INT32_MAX, VF },
1252     { NULL },
1253 };
1254
1255 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aiir);
1256
1257 AVFilter ff_af_aiir = {
1258     .name          = "aiir",
1259     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply Infinite Impulse Response filter with supplied coefficients."),
1260     .priv_size     = sizeof(AudioIIRContext),
1261     .priv_class    = &aiir_class,
1262     .init          = init,
1263     .uninit        = uninit,
1264     .query_formats = query_formats,
1265     .inputs        = inputs,
1266     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS |
1267                      AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS,
1268 };