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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Nicolas George <nicolas.george@normalesup.org>
   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
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * Audio merging filter
  24  */
  25
  26 #include "libswresample/swresample.h" // only for SWR_CH_MAX
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "internal.h"
  29
  30 #define QUEUE_SIZE 16
  31
  32 typedef struct {
  33     int nb_in_ch[2];       /**< number of channels for each input */
  34     int route[SWR_CH_MAX]; /**< channels routing, see copy_samples */
  35     int bps;
  36     struct amerge_queue {
  37         AVFilterBufferRef *buf[QUEUE_SIZE];
  38         int nb_buf, nb_samples, pos;
  39     } queue[2];
  40 } AMergeContext;
  41
  42 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  43 {
  44     AMergeContext *am = ctx->priv;
  45     int i, j;
  46
  47     for (i = 0; i < 2; i++)
  48         for (j = 0; j < am->queue[i].nb_buf; j++)
  49             avfilter_unref_buffer(am->queue[i].buf[j]);
  50 }
  51
  52 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  53 {
  54     AMergeContext *am = ctx->priv;
  55     int64_t inlayout[2], outlayout;
  56     const int packing_fmts[] = { AVFILTER_PACKED, -1 };
  57     AVFilterFormats *formats;
  58     int i;
  59
  60     for (i = 0; i < 2; i++) {
  61         if (!ctx->inputs[i]->in_chlayouts ||
  62             !ctx->inputs[i]->in_chlayouts->format_count) {
  63             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  64                    "No channel layout for input %d\n", i + 1);
  65             return AVERROR(EINVAL);
  66         }
  67         inlayout[i] = ctx->inputs[i]->in_chlayouts->formats[0];
  68         if (ctx->inputs[i]->in_chlayouts->format_count > 1) {
  69             char buf[256];
  70             av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, inlayout[i]);
  71             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Using \"%s\" for input %d\n", buf, i + 1);
  72         }
  73         am->nb_in_ch[i] = av_get_channel_layout_nb_channels(inlayout[i]);
  74     }
  75     if (am->nb_in_ch[0] + am->nb_in_ch[1] > SWR_CH_MAX) {
  76         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too many channels (max %d)\n", SWR_CH_MAX);
  77         return AVERROR(EINVAL);
  78     }
  79     if (inlayout[0] & inlayout[1]) {
  80         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
  81                "Inputs overlap: output layout will be meaningless\n");
  82         for (i = 0; i < am->nb_in_ch[0] + am->nb_in_ch[1]; i++)
  83             am->route[i] = i;
  84         outlayout = av_get_default_channel_layout(am->nb_in_ch[0] +
  85                                                   am->nb_in_ch[1]);
  86         if (!outlayout)
  87             outlayout = ((int64_t)1 << (am->nb_in_ch[0] + am->nb_in_ch[1])) - 1;
  88     } else {
  89         int *route[2] = { am->route, am->route + am->nb_in_ch[0] };
  90         int c, out_ch_number = 0;
  91
  92         outlayout = inlayout[0] | inlayout[1];
  93         for (c = 0; c < 64; c++)
  94             for (i = 0; i < 2; i++)
  95                 if ((inlayout[i] >> c) & 1)
  96                     *(route[i]++) = out_ch_number++;
  97     }
  98     formats = avfilter_make_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
  99     avfilter_set_common_sample_formats(ctx, formats);
 100     formats = avfilter_make_format_list(packing_fmts);
 101     avfilter_set_common_packing_formats(ctx, formats);
 102     for (i = 0; i < 2; i++) {
 103         formats = NULL;
 104         avfilter_add_format(&formats, inlayout[i]);
 105         avfilter_formats_ref(formats, &ctx->inputs[i]->out_chlayouts);
 106     }
 107     formats = NULL;
 108     avfilter_add_format(&formats, outlayout);
 109     avfilter_formats_ref(formats, &ctx->outputs[0]->in_chlayouts);
 110     return 0;
 111 }
 112
 113 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 114 {
 115     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 116     AMergeContext *am = ctx->priv;
 117     int64_t layout;
 118     char name[3][256];
 119     int i;
 120
 121     if (ctx->inputs[0]->sample_rate != ctx->inputs[1]->sample_rate) {
 122         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 123                "Inputs must have the same sample rate "
 124                "(%"PRIi64" vs %"PRIi64")\n",
 125                ctx->inputs[0]->sample_rate, ctx->inputs[1]->sample_rate);
 126         return AVERROR(EINVAL);
 127     }
 128     am->bps = av_get_bytes_per_sample(ctx->outputs[0]->format);
 129     outlink->sample_rate = ctx->inputs[0]->sample_rate;
 130     outlink->time_base   = ctx->inputs[0]->time_base;
 131     for (i = 0; i < 3; i++) {
 132         layout = (i < 2 ? ctx->inputs[i] : ctx->outputs[0])->channel_layout;
 133         av_get_channel_layout_string(name[i], sizeof(name[i]), -1, layout);
 134     }
 135     av_log(ctx, AV_LOG_INFO,
 136            "in1:%s + in2:%s -> out:%s\n", name[0], name[1], name[2]);
 137     return 0;
 138 }
 139
 140 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 141 {
 142     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 143     AMergeContext *am = ctx->priv;
 144     int i;
 145
 146     for (i = 0; i < 2; i++)
 147         if (!am->queue[i].nb_samples)
 148             avfilter_request_frame(ctx->inputs[i]);
 149     return 0;
 150 }
 151
 152 /**
 153  * Copy samples from two input streams to one output stream.
 154  * @param nb_in_ch  number of channels in each input stream
 155  * @param route     routing values;
 156  *                  input channel i goes to output channel route[i];
 157  *                  i <  nb_in_ch[0] are the channels from the first output;
 158  *                  i >= nb_in_ch[0] are the channels from the second output
 159  * @param ins       pointer to the samples of each inputs, in packed format;
 160  *                  will be left at the end of the copied samples
 161  * @param outs      pointer to the samples of the output, in packet format;
 162  *                  must point to a buffer big enough;
 163  *                  will be left at the end of the copied samples
 164  * @param ns        number of samples to copy
 165  * @param bps       bytes per sample
 166  */
 167 static inline void copy_samples(int nb_in_ch[2], int *route, uint8_t *ins[2],
 168                                 uint8_t **outs, int ns, int bps)
 169 {
 170     int *route_cur;
 171     int i, c;
 172
 173     while (ns--) {
 174         route_cur = route;
 175         for (i = 0; i < 2; i++) {
 176             for (c = 0; c < nb_in_ch[i]; c++) {
 177                 memcpy((*outs) + bps * *(route_cur++), ins[i], bps);
 178                 ins[i] += bps;
 179             }
 180         }
 181         *outs += (nb_in_ch[0] + nb_in_ch[1]) * bps;
 182     }
 183 }
 184
 185 static void filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *insamples)
 186 {
 187     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 188     AMergeContext *am = ctx->priv;
 189     int input_number = inlink == ctx->inputs[1];
 190     struct amerge_queue *inq = &am->queue[input_number];
 191     int nb_samples, ns, i;
 192     AVFilterBufferRef *outbuf, **inbuf[2];
 193     uint8_t *ins[2], *outs;
 194
 195     if (inq->nb_buf == QUEUE_SIZE) {
 196         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Packet queue overflow; dropped\n");
 197         avfilter_unref_buffer(insamples);
 198         return;
 199     }
 200     inq->buf[inq->nb_buf++] = avfilter_ref_buffer(insamples, AV_PERM_READ |
 201                                                              AV_PERM_PRESERVE);
 202     inq->nb_samples += insamples->audio->nb_samples;
 203     avfilter_unref_buffer(insamples);
 204     if (!am->queue[!input_number].nb_samples)
 205         return;
 206
 207     nb_samples = FFMIN(am->queue[0].nb_samples,
 208                        am->queue[1].nb_samples);
 209     outbuf = avfilter_get_audio_buffer(ctx->outputs[0], AV_PERM_WRITE,
 210                                        nb_samples);
 211     outs = outbuf->data[0];
 212     for (i = 0; i < 2; i++) {
 213         inbuf[i] = am->queue[i].buf;
 214         ins[i] = (*inbuf[i])->data[0] +
 215                  am->queue[i].pos * am->nb_in_ch[i] * am->bps;
 216     }
 217     while (nb_samples) {
 218         ns = nb_samples;
 219         for (i = 0; i < 2; i++)
 220             ns = FFMIN(ns, (*inbuf[i])->audio->nb_samples - am->queue[i].pos);
 221         /* Unroll the most common sample formats: speed +~350% for the loop,
 222            +~13% overall (including two common decoders) */
 223         switch (am->bps) {
 224             case 1:
 225                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, 1);
 226                 break;
 227             case 2:
 228                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, 2);
 229                 break;
 230             case 4:
 231                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, 4);
 232                 break;
 233             default:
 234                 copy_samples(am->nb_in_ch, am->route, ins, &outs, ns, am->bps);
 235                 break;
 236         }
 237
 238         nb_samples -= ns;
 239         for (i = 0; i < 2; i++) {
 240             am->queue[i].nb_samples -= ns;
 241             am->queue[i].pos += ns;
 242             if (am->queue[i].pos == (*inbuf[i])->audio->nb_samples) {
 243                 am->queue[i].pos = 0;
 244                 avfilter_unref_buffer(*inbuf[i]);
 245                 *inbuf[i] = NULL;
 246                 inbuf[i]++;
 247                 ins[i] = *inbuf[i] ? (*inbuf[i])->data[0] : NULL;
 248             }
 249         }
 250     }
 251     for (i = 0; i < 2; i++) {
 252         int nbufused = inbuf[i] - am->queue[i].buf;
 253         if (nbufused) {
 254             am->queue[i].nb_buf -= nbufused;
 255             memmove(am->queue[i].buf, inbuf[i],
 256                     am->queue[i].nb_buf * sizeof(**inbuf));
 257         }
 258     }
 259     avfilter_filter_samples(ctx->outputs[0], outbuf);
 260 }
 261
 262 AVFilter avfilter_af_amerge = {
 263     .name          = "amerge",
 264     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Merge two audio streams into "
 265                                           "a single multi-channel stream."),
 266     .priv_size     = sizeof(AMergeContext),
 267     .uninit        = uninit,
 268     .query_formats = query_formats,
 269
 270     .inputs    = (const AVFilterPad[]) {
 271         { .name             = "in1",
 272           .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 273           .filter_samples   = filter_samples,
 274           .min_perms        = AV_PERM_READ, },
 275         { .name             = "in2",
 276           .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 277           .filter_samples   = filter_samples,
 278           .min_perms        = AV_PERM_READ, },
 279         { .name = NULL }
 280     },
 281     .outputs   = (const AVFilterPad[]) {
 282         { .name             = "default",
 283           .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 284           .config_props     = config_output,
 285           .request_frame    = request_frame, },
 286         { .name = NULL }
 287     },
 288 };