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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2001-2010 Krzysztof Foltman, Markus Schmidt, Thor Harald Johansen and others
   3  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  23 #include "libavutil/avstring.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavutil/parseutils.h"
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "audio.h"
  29
  30 #define FILTER_ORDER 4
  31
  32 enum FilterType {
  33     BUTTERWORTH,
  34     CHEBYSHEV1,
  35     CHEBYSHEV2,
  36     NB_TYPES
  37 };
  38
  39 typedef struct FoSection {
  40     double a0, a1, a2, a3, a4;
  41     double b0, b1, b2, b3, b4;
  42
  43     double num[4];
  44     double denum[4];
  45 } FoSection;
  46
  47 typedef struct EqualizatorFilter {
  48     int ignore;
  49     int channel;
  50     int type;
  51
  52     double freq;
  53     double gain;
  54     double width;
  55
  56     FoSection section[2];
  57 } EqualizatorFilter;
  58
  59 typedef struct AudioNEqualizerContext {
  60     const AVClass *class;
  61     char *args;
  62     char *colors;
  63     int draw_curves;
  64     int w, h;
  65
  66     double mag;
  67     int fscale;
  68     int nb_filters;
  69     int nb_allocated;
  70     EqualizatorFilter *filters;
  71     AVFrame *video;
  72 } AudioNEqualizerContext;
  73
  74 #define OFFSET(x) offsetof(AudioNEqualizerContext, x)
  75 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
  76 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  77 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  78
  79 static const AVOption anequalizer_options[] = {
  80     { "params", NULL,                             OFFSET(args),        AV_OPT_TYPE_STRING,     {.str=""}, 0, 0, A|F },
  81     { "curves", "draw frequency response curves", OFFSET(draw_curves), AV_OPT_TYPE_BOOL,       {.i64=0}, 0, 1, V|F },
  82     { "size",   "set video size",                 OFFSET(w),           AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "hd720"}, 0, 0, V|F },
  83     { "mgain",  "set max gain",                   OFFSET(mag),         AV_OPT_TYPE_DOUBLE,     {.dbl=60}, -900, 900, V|F },
  84     { "fscale", "set frequency scale",            OFFSET(fscale),      AV_OPT_TYPE_INT,        {.i64=1}, 0, 1, V|F, "fscale" },
  85         { "lin",  "linear",                       0,                   AV_OPT_TYPE_CONST,      {.i64=0}, 0, 0, V|F, "fscale" },
  86         { "log",  "logarithmic",                  0,                   AV_OPT_TYPE_CONST,      {.i64=1}, 0, 0, V|F, "fscale" },
  87     { "colors", "set channels curves colors",     OFFSET(colors),      AV_OPT_TYPE_STRING,     {.str = "red|green|blue|yellow|orange|lime|pink|magenta|brown" }, 0, 0, V|F },
  88     { NULL }
  89 };
  90
  91 AVFILTER_DEFINE_CLASS(anequalizer);
  92
  93 static void draw_curves(AVFilterContext *ctx, AVFilterLink *inlink, AVFrame *out)
  94 {
  95     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
  96     char *colors, *color, *saveptr = NULL;
  97     int ch, i, n;
  98
  99     colors = av_strdup(s->colors);
 100     if (!colors)
 101         return;
 102
 103     memset(out->data[0], 0, s->h * out->linesize[0]);
 104
 105     for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) {
 106         uint8_t fg[4] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
 107         int prev_v = -1;
 108         double f;
 109
 110         color = av_strtok(ch == 0 ? colors : NULL, " |", &saveptr);
 111         if (color)
 112             av_parse_color(fg, color, -1, ctx);
 113
 114         for (f = 0; f < s->w; f++) {
 115             double zr, zi, zr2, zi2;
 116             double Hr, Hi;
 117             double Hmag = 1;
 118             double w;
 119             int v, y, x;
 120
 121             w = M_PI * (s->fscale ? pow(s->w - 1, f / s->w) : f) / (s->w - 1);
 122             zr = cos(w);
 123             zr2 = zr * zr;
 124             zi = -sin(w);
 125             zi2 = zi * zi;
 126
 127             for (n = 0; n < s->nb_filters; n++) {
 128                 if (s->filters[n].channel != ch ||
 129                     s->filters[n].ignore)
 130                     continue;
 131
 132                 for (i = 0; i < FILTER_ORDER / 2; i++) {
 133                     FoSection *S = &s->filters[n].section[i];
 134
 135                     /* H *= (((((S->b4 * z + S->b3) * z + S->b2) * z + S->b1) * z + S->b0) /
 136                           ((((S->a4 * z + S->a3) * z + S->a2) * z + S->a1) * z + S->a0)); */
 137
 138                     Hr = S->b4*(1-8*zr2*zi2) + S->b2*(zr2-zi2) + zr*(S->b1+S->b3*(zr2-3*zi2))+ S->b0;
 139                     Hi = zi*(S->b3*(3*zr2-zi2) + S->b1 + 2*zr*(2*S->b4*(zr2-zi2) + S->b2));
 140                     Hmag *= hypot(Hr, Hi);
 141                     Hr = S->a4*(1-8*zr2*zi2) + S->a2*(zr2-zi2) + zr*(S->a1+S->a3*(zr2-3*zi2))+ S->a0;
 142                     Hi = zi*(S->a3*(3*zr2-zi2) + S->a1 + 2*zr*(2*S->a4*(zr2-zi2) + S->a2));
 143                     Hmag /= hypot(Hr, Hi);
 144                 }
 145             }
 146
 147             v = av_clip((1. + -20 * log10(Hmag) / s->mag) * s->h / 2, 0, s->h - 1);
 148             x = lrint(f);
 149             if (prev_v == -1)
 150                 prev_v = v;
 151             if (v <= prev_v) {
 152                 for (y = v; y <= prev_v; y++)
 153                     AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
 154             } else {
 155                 for (y = prev_v; y <= v; y++)
 156                     AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
 157             }
 158
 159             prev_v = v;
 160         }
 161     }
 162
 163     av_free(colors);
 164 }
 165
 166 static int config_video(AVFilterLink *outlink)
 167 {
 168     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 169     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 170     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 171     AVFrame *out;
 172
 173     outlink->w = s->w;
 174     outlink->h = s->h;
 175
 176     av_frame_free(&s->video);
 177     s->video = out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 178     if (!out)
 179         return AVERROR(ENOMEM);
 180     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 181
 182     draw_curves(ctx, inlink, out);
 183
 184     return 0;
 185 }
 186
 187 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 188 {
 189     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 190     AVFilterPad pad, vpad;
 191
 192     pad = (AVFilterPad){
 193         .name         = av_strdup("out0"),
 194         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 195     };
 196
 197     if (!pad.name)
 198         return AVERROR(ENOMEM);
 199
 200     if (s->draw_curves) {
 201         vpad = (AVFilterPad){
 202             .name         = av_strdup("out1"),
 203             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 204             .config_props = config_video,
 205         };
 206         if (!vpad.name)
 207             return AVERROR(ENOMEM);
 208     }
 209
 210     ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
 211
 212     if (s->draw_curves)
 213         ff_insert_outpad(ctx, 1, &vpad);
 214
 215     return 0;
 216 }
 217
 218 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 219 {
 220     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 221     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 222     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 223     AVFilterFormats *formats;
 224     AVFilterChannelLayouts *layouts;
 225     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
 226     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
 227         AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
 228         AV_SAMPLE_FMT_NONE
 229     };
 230     int ret;
 231
 232     if (s->draw_curves) {
 233         AVFilterLink *videolink = ctx->outputs[1];
 234         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 235         if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->in_formats)) < 0)
 236             return ret;
 237     }
 238
 239     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 240     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0 ||
 241         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
 242         return ret;
 243
 244     layouts = ff_all_channel_counts();
 245     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0 ||
 246         (ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &outlink->in_channel_layouts)) < 0)
 247         return ret;
 248
 249     formats = ff_all_samplerates();
 250     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0 ||
 251         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_samplerates)) < 0)
 252         return ret;
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 258 {
 259     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 260
 261     av_freep(&ctx->output_pads[0].name);
 262     if (s->draw_curves)
 263         av_freep(&ctx->output_pads[1].name);
 264     av_frame_free(&s->video);
 265     av_freep(&s->filters);
 266     s->nb_filters = 0;
 267     s->nb_allocated = 0;
 268 }
 269
 270 static void butterworth_fo_section(FoSection *S, double beta,
 271                                    double si, double g, double g0,
 272                                    double D, double c0)
 273 {
 274     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
 275         S->b0 = (g*g*beta*beta + 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
 276         S->b1 = 2*c0*(g*g*beta*beta - g0*g0)/D;
 277         S->b2 = (g*g*beta*beta - 2*g0*g*beta*si + g0*g0)/D;
 278         S->b3 = 0;
 279         S->b4 = 0;
 280
 281         S->a0 = 1;
 282         S->a1 = 2*c0*(beta*beta - 1)/D;
 283         S->a2 = (beta*beta - 2*beta*si + 1)/D;
 284         S->a3 = 0;
 285         S->a4 = 0;
 286     } else {
 287         S->b0 = (g*g*beta*beta + 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
 288         S->b1 = -4*c0*(g0*g0 + g*g0*si*beta)/D;
 289         S->b2 = 2*(g0*g0*(1 + 2*c0*c0) - g*g*beta*beta)/D;
 290         S->b3 = -4*c0*(g0*g0 - g*g0*si*beta)/D;
 291         S->b4 = (g*g*beta*beta - 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
 292
 293         S->a0 = 1;
 294         S->a1 = -4*c0*(1 + si*beta)/D;
 295         S->a2 = 2*(1 + 2*c0*c0 - beta*beta)/D;
 296         S->a3 = -4*c0*(1 - si*beta)/D;
 297         S->a4 = (beta*beta - 2*si*beta + 1)/D;
 298     }
 299 }
 300
 301 static void butterworth_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
 302                                   int N, double w0, double wb,
 303                                   double G, double Gb, double G0)
 304 {
 305     double g, c0, g0, beta;
 306     double epsilon;
 307     int r =  N % 2;
 308     int L = (N - r) / 2;
 309     int i;
 310
 311     if (G == 0 && G0 == 0) {
 312         f->section[0].a0 = 1;
 313         f->section[0].b0 = 1;
 314         f->section[1].a0 = 1;
 315         f->section[1].b0 = 1;
 316         return;
 317     }
 318
 319     G  = ff_exp10(G/20);
 320     Gb = ff_exp10(Gb/20);
 321     G0 = ff_exp10(G0/20);
 322
 323     epsilon = sqrt((G * G - Gb * Gb) / (Gb * Gb - G0 * G0));
 324     g  = pow(G,  1.0 / N);
 325     g0 = pow(G0, 1.0 / N);
 326     beta = pow(epsilon, -1.0 / N) * tan(wb/2);
 327     c0 = cos(w0);
 328
 329     for (i = 1; i <= L; i++) {
 330         double ui = (2.0 * i - 1) / N;
 331         double si = sin(M_PI * ui / 2.0);
 332         double Di = beta * beta + 2 * si * beta + 1;
 333
 334         butterworth_fo_section(&f->section[i - 1], beta, si, g, g0, Di, c0);
 335     }
 336 }
 337
 338 static void chebyshev1_fo_section(FoSection *S, double a,
 339                                   double c, double tetta_b,
 340                                   double g0, double si, double b,
 341                                   double D, double c0)
 342 {
 343     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
 344         S->b0 = (tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) + 2*g0*b*si*tetta_b*tetta_b + g0*g0)/D;
 345         S->b1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) - g0*g0)/D;
 346         S->b2 = (tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) - 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
 347         S->b3 = 0;
 348         S->b4 = 0;
 349
 350         S->a0 = 1;
 351         S->a1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b*(a*a+c*c) - 1)/D;
 352         S->a2 = (tetta_b*tetta_b*(a*a+c*c) - 2*a*si*tetta_b + 1)/D;
 353         S->a3 = 0;
 354         S->a4 = 0;
 355     } else {
 356         S->b0 = ((b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b + 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
 357         S->b1 = -4*c0*(g0*g0 + g0*b*si*tetta_b)/D;
 358         S->b2 = 2*(g0*g0*(1 + 2*c0*c0) - (b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b)/D;
 359         S->b3 = -4*c0*(g0*g0 - g0*b*si*tetta_b)/D;
 360         S->b4 = ((b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b - 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
 361
 362         S->a0 = 1;
 363         S->a1 = -4*c0*(1 + a*si*tetta_b)/D;
 364         S->a2 = 2*(1 + 2*c0*c0 - (a*a + c*c)*tetta_b*tetta_b)/D;
 365         S->a3 = -4*c0*(1 - a*si*tetta_b)/D;
 366         S->a4 = ((a*a + c*c)*tetta_b*tetta_b - 2*a*si*tetta_b + 1)/D;
 367     }
 368 }
 369
 370 static void chebyshev1_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
 371                                  int N, double w0, double wb,
 372                                  double G, double Gb, double G0)
 373 {
 374     double a, b, c0, g0, alfa, beta, tetta_b;
 375     double epsilon;
 376     int r =  N % 2;
 377     int L = (N - r) / 2;
 378     int i;
 379
 380     if (G == 0 && G0 == 0) {
 381         f->section[0].a0 = 1;
 382         f->section[0].b0 = 1;
 383         f->section[1].a0 = 1;
 384         f->section[1].b0 = 1;
 385         return;
 386     }
 387
 388     G  = ff_exp10(G/20);
 389     Gb = ff_exp10(Gb/20);
 390     G0 = ff_exp10(G0/20);
 391
 392     epsilon = sqrt((G*G - Gb*Gb) / (Gb*Gb - G0*G0));
 393     g0 = pow(G0,1.0/N);
 394     alfa = pow(1.0/epsilon    + sqrt(1 + 1/(epsilon*epsilon)), 1.0/N);
 395     beta = pow(G/epsilon + Gb * sqrt(1 + 1/(epsilon*epsilon)), 1.0/N);
 396     a = 0.5 * (alfa - 1.0/alfa);
 397     b = 0.5 * (beta - g0*g0*(1/beta));
 398     tetta_b = tan(wb/2);
 399     c0 = cos(w0);
 400
 401     for (i = 1; i <= L; i++) {
 402         double ui = (2.0*i-1.0)/N;
 403         double ci = cos(M_PI*ui/2.0);
 404         double si = sin(M_PI*ui/2.0);
 405         double Di = (a*a + ci*ci)*tetta_b*tetta_b + 2.0*a*si*tetta_b + 1;
 406
 407         chebyshev1_fo_section(&f->section[i - 1], a, ci, tetta_b, g0, si, b, Di, c0);
 408     }
 409 }
 410
 411 static void chebyshev2_fo_section(FoSection *S, double a,
 412                                   double c, double tetta_b,
 413                                   double g, double si, double b,
 414                                   double D, double c0)
 415 {
 416     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
 417         S->b0 = (g*g*tetta_b*tetta_b + 2*tetta_b*g*b*si + b*b + g*g*c*c)/D;
 418         S->b1 = 2*c0*(g*g*tetta_b*tetta_b - b*b - g*g*c*c)/D;
 419         S->b2 = (g*g*tetta_b*tetta_b - 2*tetta_b*g*b*si + b*b + g*g*c*c)/D;
 420         S->b3 = 0;
 421         S->b4 = 0;
 422
 423         S->a0 = 1;
 424         S->a1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b - a*a - c*c)/D;
 425         S->a2 = (tetta_b*tetta_b - 2*tetta_b*a*si + a*a + c*c)/D;
 426         S->a3 = 0;
 427         S->a4 = 0;
 428     } else {
 429         S->b0 = (g*g*tetta_b*tetta_b + 2*g*b*si*tetta_b + b*b + g*g*c*c)/D;
 430         S->b1 = -4*c0*(b*b + g*g*c*c + g*b*si*tetta_b)/D;
 431         S->b2 = 2*((b*b + g*g*c*c)*(1 + 2*c0*c0) - g*g*tetta_b*tetta_b)/D;
 432         S->b3 = -4*c0*(b*b + g*g*c*c - g*b*si*tetta_b)/D;
 433         S->b4 = (g*g*tetta_b*tetta_b - 2*g*b*si*tetta_b + b*b + g*g*c*c)/D;
 434
 435         S->a0 = 1;
 436         S->a1 = -4*c0*(a*a + c*c + a*si*tetta_b)/D;
 437         S->a2 = 2*((a*a + c*c)*(1 + 2*c0*c0) - tetta_b*tetta_b)/D;
 438         S->a3 = -4*c0*(a*a + c*c - a*si*tetta_b)/D;
 439         S->a4 = (tetta_b*tetta_b - 2*a*si*tetta_b + a*a + c*c)/D;
 440     }
 441 }
 442
 443 static void chebyshev2_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
 444                                  int N, double w0, double wb,
 445                                  double G, double Gb, double G0)
 446 {
 447     double a, b, c0, tetta_b;
 448     double epsilon, g, eu, ew;
 449     int r =  N % 2;
 450     int L = (N - r) / 2;
 451     int i;
 452
 453     if (G == 0 && G0 == 0) {
 454         f->section[0].a0 = 1;
 455         f->section[0].b0 = 1;
 456         f->section[1].a0 = 1;
 457         f->section[1].b0 = 1;
 458         return;
 459     }
 460
 461     G  = ff_exp10(G/20);
 462     Gb = ff_exp10(Gb/20);
 463     G0 = ff_exp10(G0/20);
 464
 465     epsilon = sqrt((G*G - Gb*Gb) / (Gb*Gb - G0*G0));
 466     g  = pow(G, 1.0 / N);
 467     eu = pow(epsilon + sqrt(1 + epsilon*epsilon), 1.0/N);
 468     ew = pow(G0*epsilon + Gb*sqrt(1 + epsilon*epsilon), 1.0/N);
 469     a = (eu - 1.0/eu)/2.0;
 470     b = (ew - g*g/ew)/2.0;
 471     tetta_b = tan(wb/2);
 472     c0 = cos(w0);
 473
 474     for (i = 1; i <= L; i++) {
 475         double ui = (2.0 * i - 1.0)/N;
 476         double ci = cos(M_PI * ui / 2.0);
 477         double si = sin(M_PI * ui / 2.0);
 478         double Di = tetta_b*tetta_b + 2*a*si*tetta_b + a*a + ci*ci;
 479
 480         chebyshev2_fo_section(&f->section[i - 1], a, ci, tetta_b, g, si, b, Di, c0);
 481     }
 482 }
 483
 484 static double butterworth_compute_bw_gain_db(double gain)
 485 {
 486     double bw_gain = 0;
 487
 488     if (gain <= -6)
 489         bw_gain = gain + 3;
 490     else if(gain > -6 && gain < 6)
 491         bw_gain = gain * 0.5;
 492     else if(gain >= 6)
 493         bw_gain = gain - 3;
 494
 495     return bw_gain;
 496 }
 497
 498 static double chebyshev1_compute_bw_gain_db(double gain)
 499 {
 500     double bw_gain = 0;
 501
 502     if (gain <= -6)
 503         bw_gain = gain + 1;
 504     else if(gain > -6 && gain < 6)
 505         bw_gain = gain * 0.9;
 506     else if(gain >= 6)
 507         bw_gain = gain - 1;
 508
 509     return bw_gain;
 510 }
 511
 512 static double chebyshev2_compute_bw_gain_db(double gain)
 513 {
 514     double bw_gain = 0;
 515
 516     if (gain <= -6)
 517         bw_gain = -3;
 518     else if(gain > -6 && gain < 6)
 519         bw_gain = gain * 0.3;
 520     else if(gain >= 6)
 521         bw_gain = 3;
 522
 523     return bw_gain;
 524 }
 525
 526 static inline double hz_2_rad(double x, double fs)
 527 {
 528     return 2 * M_PI * x / fs;
 529 }
 530
 531 static void equalizer(EqualizatorFilter *f, double sample_rate)
 532 {
 533     double w0 = hz_2_rad(f->freq,  sample_rate);
 534     double wb = hz_2_rad(f->width, sample_rate);
 535     double bw_gain;
 536
 537     switch (f->type) {
 538     case BUTTERWORTH:
 539         bw_gain = butterworth_compute_bw_gain_db(f->gain);
 540         butterworth_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
 541         break;
 542     case CHEBYSHEV1:
 543         bw_gain = chebyshev1_compute_bw_gain_db(f->gain);
 544         chebyshev1_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
 545         break;
 546     case CHEBYSHEV2:
 547         bw_gain = chebyshev2_compute_bw_gain_db(f->gain);
 548         chebyshev2_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
 549         break;
 550     }
 551
 552 }
 553
 554 static int add_filter(AudioNEqualizerContext *s, AVFilterLink *inlink)
 555 {
 556     equalizer(&s->filters[s->nb_filters], inlink->sample_rate);
 557     if (s->nb_filters >= s->nb_allocated) {
 558         EqualizatorFilter *filters;
 559
 560         filters = av_calloc(s->nb_allocated, 2 * sizeof(*s->filters));
 561         if (!filters)
 562             return AVERROR(ENOMEM);
 563         memcpy(filters, s->filters, sizeof(*s->filters) * s->nb_allocated);
 564         av_free(s->filters);
 565         s->filters = filters;
 566         s->nb_allocated *= 2;
 567     }
 568     s->nb_filters++;
 569
 570     return 0;
 571 }
 572
 573 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 574 {
 575     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 576     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 577     char *args = av_strdup(s->args);
 578     char *saveptr = NULL;
 579     int ret = 0;
 580
 581     if (!args)
 582         return AVERROR(ENOMEM);
 583
 584     s->nb_allocated = 32 * inlink->channels;
 585     s->filters = av_calloc(inlink->channels, 32 * sizeof(*s->filters));
 586     if (!s->filters) {
 587         s->nb_allocated = 0;
 588         av_free(args);
 589         return AVERROR(ENOMEM);
 590     }
 591
 592     while (1) {
 593         char *arg = av_strtok(s->nb_filters == 0 ? args : NULL, "|", &saveptr);
 594
 595         if (!arg)
 596             break;
 597
 598         s->filters[s->nb_filters].type = 0;
 599         if (sscanf(arg, "c%d f=%lf w=%lf g=%lf t=%d", &s->filters[s->nb_filters].channel,
 600                                                      &s->filters[s->nb_filters].freq,
 601                                                      &s->filters[s->nb_filters].width,
 602                                                      &s->filters[s->nb_filters].gain,
 603                                                      &s->filters[s->nb_filters].type) != 5 &&
 604             sscanf(arg, "c%d f=%lf w=%lf g=%lf", &s->filters[s->nb_filters].channel,
 605                                                 &s->filters[s->nb_filters].freq,
 606                                                 &s->filters[s->nb_filters].width,
 607                                                 &s->filters[s->nb_filters].gain) != 4 ) {
 608             av_free(args);
 609             return AVERROR(EINVAL);
 610         }
 611
 612         if (s->filters[s->nb_filters].freq < 0 ||
 613             s->filters[s->nb_filters].freq > inlink->sample_rate / 2)
 614             s->filters[s->nb_filters].ignore = 1;
 615
 616         if (s->filters[s->nb_filters].channel < 0 ||
 617             s->filters[s->nb_filters].channel >= inlink->channels)
 618             s->filters[s->nb_filters].ignore = 1;
 619
 620         s->filters[s->nb_filters].type = av_clip(s->filters[s->nb_filters].type, 0, NB_TYPES - 1);
 621         ret = add_filter(s, inlink);
 622         if (ret < 0)
 623             break;
 624     }
 625
 626     av_free(args);
 627
 628     return ret;
 629 }
 630
 631 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 632                            char *res, int res_len, int flags)
 633 {
 634     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 635     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 636     int ret = AVERROR(ENOSYS);
 637
 638     if (!strcmp(cmd, "change")) {
 639         double freq, width, gain;
 640         int filter;
 641
 642         if (sscanf(args, "%d|f=%lf|w=%lf|g=%lf", &filter, &freq, &width, &gain) != 4)
 643             return AVERROR(EINVAL);
 644
 645         if (filter < 0 || filter >= s->nb_filters)
 646             return AVERROR(EINVAL);
 647
 648         if (freq < 0 || freq > inlink->sample_rate / 2)
 649             return AVERROR(EINVAL);
 650
 651         s->filters[filter].freq  = freq;
 652         s->filters[filter].width = width;
 653         s->filters[filter].gain  = gain;
 654         equalizer(&s->filters[filter], inlink->sample_rate);
 655         if (s->draw_curves)
 656             draw_curves(ctx, inlink, s->video);
 657
 658         ret = 0;
 659     }
 660
 661     return ret;
 662 }
 663
 664 static inline double section_process(FoSection *S, double in)
 665 {
 666     double out;
 667
 668     out = S->b0 * in;
 669     out+= S->b1 * S->num[0] - S->denum[0] * S->a1;
 670     out+= S->b2 * S->num[1] - S->denum[1] * S->a2;
 671     out+= S->b3 * S->num[2] - S->denum[2] * S->a3;
 672     out+= S->b4 * S->num[3] - S->denum[3] * S->a4;
 673
 674     S->num[3] = S->num[2];
 675     S->num[2] = S->num[1];
 676     S->num[1] = S->num[0];
 677     S->num[0] = in;
 678
 679     S->denum[3] = S->denum[2];
 680     S->denum[2] = S->denum[1];
 681     S->denum[1] = S->denum[0];
 682     S->denum[0] = out;
 683
 684     return out;
 685 }
 686
 687 static double process_sample(FoSection *s1, double in)
 688 {
 689     double p0 = in, p1;
 690     int i;
 691
 692     for (i = 0; i < FILTER_ORDER / 2; i++) {
 693         p1 = section_process(&s1[i], p0);
 694         p0 = p1;
 695     }
 696
 697     return p1;
 698 }
 699
 700 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 701 {
 702     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 703     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 704     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 705     double *bptr;
 706     int i, n;
 707
 708     for (i = 0; i < s->nb_filters; i++) {
 709         EqualizatorFilter *f = &s->filters[i];
 710
 711         if (f->gain == 0. || f->ignore)
 712             continue;
 713
 714         bptr = (double *)buf->extended_data[f->channel];
 715         for (n = 0; n < buf->nb_samples; n++) {
 716             double sample = bptr[n];
 717
 718             sample  = process_sample(f->section, sample);
 719             bptr[n] = sample;
 720         }
 721     }
 722
 723     if (s->draw_curves) {
 724         const int64_t pts = buf->pts +
 725             av_rescale_q(buf->nb_samples, (AVRational){ 1, inlink->sample_rate },
 726                          outlink->time_base);
 727         int ret;
 728
 729         s->video->pts = pts;
 730         ret = ff_filter_frame(ctx->outputs[1], av_frame_clone(s->video));
 731         if (ret < 0)
 732             return ret;
 733     }
 734
 735     return ff_filter_frame(outlink, buf);
 736 }
 737
 738 static const AVFilterPad inputs[] = {
 739     {
 740         .name           = "default",
 741         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 742         .config_props   = config_input,
 743         .filter_frame   = filter_frame,
 744         .needs_writable = 1,
 745     },
 746     { NULL }
 747 };
 748
 749 AVFilter ff_af_anequalizer = {
 750     .name          = "anequalizer",
 751     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply high-order audio parametric multi band equalizer."),
 752     .priv_size     = sizeof(AudioNEqualizerContext),
 753     .priv_class    = &anequalizer_class,
 754     .init          = init,
 755     .uninit        = uninit,
 756     .query_formats = query_formats,
 757     .inputs        = inputs,
 758     .outputs       = NULL,
 759     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 760     .process_command = process_command,
 761 };