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/ffmath.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "libavutil/parseutils.h"
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "audio.h"
  30
  31 #define FILTER_ORDER 4
  32
  33 enum FilterType {
  34     BUTTERWORTH,
  35     CHEBYSHEV1,
  36     CHEBYSHEV2,
  37     NB_TYPES
  38 };
  39
  40 typedef struct FoSection {
  41     double a0, a1, a2, a3, a4;
  42     double b0, b1, b2, b3, b4;
  43
  44     double num[4];
  45     double denum[4];
  46 } FoSection;
  47
  48 typedef struct EqualizatorFilter {
  49     int ignore;
  50     int channel;
  51     int type;
  52
  53     double freq;
  54     double gain;
  55     double width;
  56
  57     FoSection section[2];
  58 } EqualizatorFilter;
  59
  60 typedef struct AudioNEqualizerContext {
  61     const AVClass *class;
  62     char *args;
  63     char *colors;
  64     int draw_curves;
  65     int w, h;
  66
  67     double mag;
  68     int fscale;
  69     int nb_filters;
  70     int nb_allocated;
  71     EqualizatorFilter *filters;
  72     AVFrame *video;
  73 } AudioNEqualizerContext;
  74
  75 #define OFFSET(x) offsetof(AudioNEqualizerContext, x)
  76 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
  77 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  78 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  79
  80 static const AVOption anequalizer_options[] = {
  81     { "params", NULL,                             OFFSET(args),        AV_OPT_TYPE_STRING,     {.str=""}, 0, 0, A|F },
  82     { "curves", "draw frequency response curves", OFFSET(draw_curves), AV_OPT_TYPE_BOOL,       {.i64=0}, 0, 1, V|F },
  83     { "size",   "set video size",                 OFFSET(w),           AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "hd720"}, 0, 0, V|F },
  84     { "mgain",  "set max gain",                   OFFSET(mag),         AV_OPT_TYPE_DOUBLE,     {.dbl=60}, -900, 900, V|F },
  85     { "fscale", "set frequency scale",            OFFSET(fscale),      AV_OPT_TYPE_INT,        {.i64=1}, 0, 1, V|F, "fscale" },
  86         { "lin",  "linear",                       0,                   AV_OPT_TYPE_CONST,      {.i64=0}, 0, 0, V|F, "fscale" },
  87         { "log",  "logarithmic",                  0,                   AV_OPT_TYPE_CONST,      {.i64=1}, 0, 0, V|F, "fscale" },
  88     { "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 },
  89     { NULL }
  90 };
  91
  92 AVFILTER_DEFINE_CLASS(anequalizer);
  93
  94 static void draw_curves(AVFilterContext *ctx, AVFilterLink *inlink, AVFrame *out)
  95 {
  96     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
  97     char *colors, *color, *saveptr = NULL;
  98     int ch, i, n;
  99
 100     colors = av_strdup(s->colors);
 101     if (!colors)
 102         return;
 103
 104     memset(out->data[0], 0, s->h * out->linesize[0]);
 105
 106     for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) {
 107         uint8_t fg[4] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
 108         int prev_v = -1;
 109         double f;
 110
 111         color = av_strtok(ch == 0 ? colors : NULL, " |", &saveptr);
 112         if (color)
 113             av_parse_color(fg, color, -1, ctx);
 114
 115         for (f = 0; f < s->w; f++) {
 116             double zr, zi, zr2, zi2;
 117             double Hr, Hi;
 118             double Hmag = 1;
 119             double w;
 120             int v, y, x;
 121
 122             w = M_PI * (s->fscale ? pow(s->w - 1, f / s->w) : f) / (s->w - 1);
 123             zr = cos(w);
 124             zr2 = zr * zr;
 125             zi = -sin(w);
 126             zi2 = zi * zi;
 127
 128             for (n = 0; n < s->nb_filters; n++) {
 129                 if (s->filters[n].channel != ch ||
 130                     s->filters[n].ignore)
 131                     continue;
 132
 133                 for (i = 0; i < FILTER_ORDER / 2; i++) {
 134                     FoSection *S = &s->filters[n].section[i];
 135
 136                     /* H *= (((((S->b4 * z + S->b3) * z + S->b2) * z + S->b1) * z + S->b0) /
 137                           ((((S->a4 * z + S->a3) * z + S->a2) * z + S->a1) * z + S->a0)); */
 138
 139                     Hr = S->b4*(1-8*zr2*zi2) + S->b2*(zr2-zi2) + zr*(S->b1+S->b3*(zr2-3*zi2))+ S->b0;
 140                     Hi = zi*(S->b3*(3*zr2-zi2) + S->b1 + 2*zr*(2*S->b4*(zr2-zi2) + S->b2));
 141                     Hmag *= hypot(Hr, Hi);
 142                     Hr = S->a4*(1-8*zr2*zi2) + S->a2*(zr2-zi2) + zr*(S->a1+S->a3*(zr2-3*zi2))+ S->a0;
 143                     Hi = zi*(S->a3*(3*zr2-zi2) + S->a1 + 2*zr*(2*S->a4*(zr2-zi2) + S->a2));
 144                     Hmag /= hypot(Hr, Hi);
 145                 }
 146             }
 147
 148             v = av_clip((1. + -20 * log10(Hmag) / s->mag) * s->h / 2, 0, s->h - 1);
 149             x = lrint(f);
 150             if (prev_v == -1)
 151                 prev_v = v;
 152             if (v <= prev_v) {
 153                 for (y = v; y <= prev_v; y++)
 154                     AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
 155             } else {
 156                 for (y = prev_v; y <= v; y++)
 157                     AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
 158             }
 159
 160             prev_v = v;
 161         }
 162     }
 163
 164     av_free(colors);
 165 }
 166
 167 static int config_video(AVFilterLink *outlink)
 168 {
 169     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 170     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 171     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 172     AVFrame *out;
 173
 174     outlink->w = s->w;
 175     outlink->h = s->h;
 176
 177     av_frame_free(&s->video);
 178     s->video = out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 179     if (!out)
 180         return AVERROR(ENOMEM);
 181     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 182
 183     draw_curves(ctx, inlink, out);
 184
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 189 {
 190     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 191     AVFilterPad pad, vpad;
 192     int ret;
 193
 194     pad = (AVFilterPad){
 195         .name         = av_strdup("out0"),
 196         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 197     };
 198
 199     if (!pad.name)
 200         return AVERROR(ENOMEM);
 201
 202     ret = ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
 203     if (ret < 0) {
 204         av_freep(&pad.name);
 205         return ret;
 206     }
 207
 208     if (s->draw_curves) {
 209         vpad = (AVFilterPad){
 210             .name         = av_strdup("out1"),
 211             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 212             .config_props = config_video,
 213         };
 214         if (!vpad.name) {
 215             return AVERROR(ENOMEM);
 216         }
 217         ret = ff_insert_outpad(ctx, 1, &vpad);
 218         if (ret < 0) {
 219             av_freep(&vpad.name);
 220             return ret;
 221         }
 222     }
 223
 224     return 0;
 225 }
 226
 227 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 228 {
 229     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 230     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 231     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 232     AVFilterFormats *formats;
 233     AVFilterChannelLayouts *layouts;
 234     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
 235     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
 236         AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
 237         AV_SAMPLE_FMT_NONE
 238     };
 239     int ret;
 240
 241     if (s->draw_curves) {
 242         AVFilterLink *videolink = ctx->outputs[1];
 243         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 244         if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->in_formats)) < 0)
 245             return ret;
 246     }
 247
 248     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 249     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0 ||
 250         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
 251         return ret;
 252
 253     layouts = ff_all_channel_counts();
 254     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0 ||
 255         (ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &outlink->in_channel_layouts)) < 0)
 256         return ret;
 257
 258     formats = ff_all_samplerates();
 259     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0 ||
 260         (ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_samplerates)) < 0)
 261         return ret;
 262
 263     return 0;
 264 }
 265
 266 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 267 {
 268     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 269
 270     for (int i = 0; i < ctx->nb_outputs; i++)
 271         av_freep(&ctx->output_pads[i].name);
 272     av_frame_free(&s->video);
 273     av_freep(&s->filters);
 274     s->nb_filters = 0;
 275     s->nb_allocated = 0;
 276 }
 277
 278 static void butterworth_fo_section(FoSection *S, double beta,
 279                                    double si, double g, double g0,
 280                                    double D, double c0)
 281 {
 282     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
 283         S->b0 = (g*g*beta*beta + 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
 284         S->b1 = 2*c0*(g*g*beta*beta - g0*g0)/D;
 285         S->b2 = (g*g*beta*beta - 2*g0*g*beta*si + g0*g0)/D;
 286         S->b3 = 0;
 287         S->b4 = 0;
 288
 289         S->a0 = 1;
 290         S->a1 = 2*c0*(beta*beta - 1)/D;
 291         S->a2 = (beta*beta - 2*beta*si + 1)/D;
 292         S->a3 = 0;
 293         S->a4 = 0;
 294     } else {
 295         S->b0 = (g*g*beta*beta + 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
 296         S->b1 = -4*c0*(g0*g0 + g*g0*si*beta)/D;
 297         S->b2 = 2*(g0*g0*(1 + 2*c0*c0) - g*g*beta*beta)/D;
 298         S->b3 = -4*c0*(g0*g0 - g*g0*si*beta)/D;
 299         S->b4 = (g*g*beta*beta - 2*g*g0*si*beta + g0*g0)/D;
 300
 301         S->a0 = 1;
 302         S->a1 = -4*c0*(1 + si*beta)/D;
 303         S->a2 = 2*(1 + 2*c0*c0 - beta*beta)/D;
 304         S->a3 = -4*c0*(1 - si*beta)/D;
 305         S->a4 = (beta*beta - 2*si*beta + 1)/D;
 306     }
 307 }
 308
 309 static void butterworth_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
 310                                   int N, double w0, double wb,
 311                                   double G, double Gb, double G0)
 312 {
 313     double g, c0, g0, beta;
 314     double epsilon;
 315     int r =  N % 2;
 316     int L = (N - r) / 2;
 317     int i;
 318
 319     if (G == 0 && G0 == 0) {
 320         f->section[0].a0 = 1;
 321         f->section[0].b0 = 1;
 322         f->section[1].a0 = 1;
 323         f->section[1].b0 = 1;
 324         return;
 325     }
 326
 327     G  = ff_exp10(G/20);
 328     Gb = ff_exp10(Gb/20);
 329     G0 = ff_exp10(G0/20);
 330
 331     epsilon = sqrt((G * G - Gb * Gb) / (Gb * Gb - G0 * G0));
 332     g  = pow(G,  1.0 / N);
 333     g0 = pow(G0, 1.0 / N);
 334     beta = pow(epsilon, -1.0 / N) * tan(wb/2);
 335     c0 = cos(w0);
 336
 337     for (i = 1; i <= L; i++) {
 338         double ui = (2.0 * i - 1) / N;
 339         double si = sin(M_PI * ui / 2.0);
 340         double Di = beta * beta + 2 * si * beta + 1;
 341
 342         butterworth_fo_section(&f->section[i - 1], beta, si, g, g0, Di, c0);
 343     }
 344 }
 345
 346 static void chebyshev1_fo_section(FoSection *S, double a,
 347                                   double c, double tetta_b,
 348                                   double g0, double si, double b,
 349                                   double D, double c0)
 350 {
 351     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
 352         S->b0 = (tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) + 2*g0*b*si*tetta_b*tetta_b + g0*g0)/D;
 353         S->b1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) - g0*g0)/D;
 354         S->b2 = (tetta_b*tetta_b*(b*b+g0*g0*c*c) - 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
 355         S->b3 = 0;
 356         S->b4 = 0;
 357
 358         S->a0 = 1;
 359         S->a1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b*(a*a+c*c) - 1)/D;
 360         S->a2 = (tetta_b*tetta_b*(a*a+c*c) - 2*a*si*tetta_b + 1)/D;
 361         S->a3 = 0;
 362         S->a4 = 0;
 363     } else {
 364         S->b0 = ((b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b + 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
 365         S->b1 = -4*c0*(g0*g0 + g0*b*si*tetta_b)/D;
 366         S->b2 = 2*(g0*g0*(1 + 2*c0*c0) - (b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b)/D;
 367         S->b3 = -4*c0*(g0*g0 - g0*b*si*tetta_b)/D;
 368         S->b4 = ((b*b + g0*g0*c*c)*tetta_b*tetta_b - 2*g0*b*si*tetta_b + g0*g0)/D;
 369
 370         S->a0 = 1;
 371         S->a1 = -4*c0*(1 + a*si*tetta_b)/D;
 372         S->a2 = 2*(1 + 2*c0*c0 - (a*a + c*c)*tetta_b*tetta_b)/D;
 373         S->a3 = -4*c0*(1 - a*si*tetta_b)/D;
 374         S->a4 = ((a*a + c*c)*tetta_b*tetta_b - 2*a*si*tetta_b + 1)/D;
 375     }
 376 }
 377
 378 static void chebyshev1_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
 379                                  int N, double w0, double wb,
 380                                  double G, double Gb, double G0)
 381 {
 382     double a, b, c0, g0, alfa, beta, tetta_b;
 383     double epsilon;
 384     int r =  N % 2;
 385     int L = (N - r) / 2;
 386     int i;
 387
 388     if (G == 0 && G0 == 0) {
 389         f->section[0].a0 = 1;
 390         f->section[0].b0 = 1;
 391         f->section[1].a0 = 1;
 392         f->section[1].b0 = 1;
 393         return;
 394     }
 395
 396     G  = ff_exp10(G/20);
 397     Gb = ff_exp10(Gb/20);
 398     G0 = ff_exp10(G0/20);
 399
 400     epsilon = sqrt((G*G - Gb*Gb) / (Gb*Gb - G0*G0));
 401     g0 = pow(G0,1.0/N);
 402     alfa = pow(1.0/epsilon    + sqrt(1 + 1/(epsilon*epsilon)), 1.0/N);
 403     beta = pow(G/epsilon + Gb * sqrt(1 + 1/(epsilon*epsilon)), 1.0/N);
 404     a = 0.5 * (alfa - 1.0/alfa);
 405     b = 0.5 * (beta - g0*g0*(1/beta));
 406     tetta_b = tan(wb/2);
 407     c0 = cos(w0);
 408
 409     for (i = 1; i <= L; i++) {
 410         double ui = (2.0*i-1.0)/N;
 411         double ci = cos(M_PI*ui/2.0);
 412         double si = sin(M_PI*ui/2.0);
 413         double Di = (a*a + ci*ci)*tetta_b*tetta_b + 2.0*a*si*tetta_b + 1;
 414
 415         chebyshev1_fo_section(&f->section[i - 1], a, ci, tetta_b, g0, si, b, Di, c0);
 416     }
 417 }
 418
 419 static void chebyshev2_fo_section(FoSection *S, double a,
 420                                   double c, double tetta_b,
 421                                   double g, double si, double b,
 422                                   double D, double c0)
 423 {
 424     if (c0 == 1 || c0 == -1) {
 425         S->b0 = (g*g*tetta_b*tetta_b + 2*tetta_b*g*b*si + b*b + g*g*c*c)/D;
 426         S->b1 = 2*c0*(g*g*tetta_b*tetta_b - b*b - g*g*c*c)/D;
 427         S->b2 = (g*g*tetta_b*tetta_b - 2*tetta_b*g*b*si + b*b + g*g*c*c)/D;
 428         S->b3 = 0;
 429         S->b4 = 0;
 430
 431         S->a0 = 1;
 432         S->a1 = 2*c0*(tetta_b*tetta_b - a*a - c*c)/D;
 433         S->a2 = (tetta_b*tetta_b - 2*tetta_b*a*si + a*a + c*c)/D;
 434         S->a3 = 0;
 435         S->a4 = 0;
 436     } else {
 437         S->b0 = (g*g*tetta_b*tetta_b + 2*g*b*si*tetta_b + b*b + g*g*c*c)/D;
 438         S->b1 = -4*c0*(b*b + g*g*c*c + g*b*si*tetta_b)/D;
 439         S->b2 = 2*((b*b + g*g*c*c)*(1 + 2*c0*c0) - g*g*tetta_b*tetta_b)/D;
 440         S->b3 = -4*c0*(b*b + g*g*c*c - g*b*si*tetta_b)/D;
 441         S->b4 = (g*g*tetta_b*tetta_b - 2*g*b*si*tetta_b + b*b + g*g*c*c)/D;
 442
 443         S->a0 = 1;
 444         S->a1 = -4*c0*(a*a + c*c + a*si*tetta_b)/D;
 445         S->a2 = 2*((a*a + c*c)*(1 + 2*c0*c0) - tetta_b*tetta_b)/D;
 446         S->a3 = -4*c0*(a*a + c*c - a*si*tetta_b)/D;
 447         S->a4 = (tetta_b*tetta_b - 2*a*si*tetta_b + a*a + c*c)/D;
 448     }
 449 }
 450
 451 static void chebyshev2_bp_filter(EqualizatorFilter *f,
 452                                  int N, double w0, double wb,
 453                                  double G, double Gb, double G0)
 454 {
 455     double a, b, c0, tetta_b;
 456     double epsilon, g, eu, ew;
 457     int r =  N % 2;
 458     int L = (N - r) / 2;
 459     int i;
 460
 461     if (G == 0 && G0 == 0) {
 462         f->section[0].a0 = 1;
 463         f->section[0].b0 = 1;
 464         f->section[1].a0 = 1;
 465         f->section[1].b0 = 1;
 466         return;
 467     }
 468
 469     G  = ff_exp10(G/20);
 470     Gb = ff_exp10(Gb/20);
 471     G0 = ff_exp10(G0/20);
 472
 473     epsilon = sqrt((G*G - Gb*Gb) / (Gb*Gb - G0*G0));
 474     g  = pow(G, 1.0 / N);
 475     eu = pow(epsilon + sqrt(1 + epsilon*epsilon), 1.0/N);
 476     ew = pow(G0*epsilon + Gb*sqrt(1 + epsilon*epsilon), 1.0/N);
 477     a = (eu - 1.0/eu)/2.0;
 478     b = (ew - g*g/ew)/2.0;
 479     tetta_b = tan(wb/2);
 480     c0 = cos(w0);
 481
 482     for (i = 1; i <= L; i++) {
 483         double ui = (2.0 * i - 1.0)/N;
 484         double ci = cos(M_PI * ui / 2.0);
 485         double si = sin(M_PI * ui / 2.0);
 486         double Di = tetta_b*tetta_b + 2*a*si*tetta_b + a*a + ci*ci;
 487
 488         chebyshev2_fo_section(&f->section[i - 1], a, ci, tetta_b, g, si, b, Di, c0);
 489     }
 490 }
 491
 492 static double butterworth_compute_bw_gain_db(double gain)
 493 {
 494     double bw_gain = 0;
 495
 496     if (gain <= -6)
 497         bw_gain = gain + 3;
 498     else if(gain > -6 && gain < 6)
 499         bw_gain = gain * 0.5;
 500     else if(gain >= 6)
 501         bw_gain = gain - 3;
 502
 503     return bw_gain;
 504 }
 505
 506 static double chebyshev1_compute_bw_gain_db(double gain)
 507 {
 508     double bw_gain = 0;
 509
 510     if (gain <= -6)
 511         bw_gain = gain + 1;
 512     else if(gain > -6 && gain < 6)
 513         bw_gain = gain * 0.9;
 514     else if(gain >= 6)
 515         bw_gain = gain - 1;
 516
 517     return bw_gain;
 518 }
 519
 520 static double chebyshev2_compute_bw_gain_db(double gain)
 521 {
 522     double bw_gain = 0;
 523
 524     if (gain <= -6)
 525         bw_gain = -3;
 526     else if(gain > -6 && gain < 6)
 527         bw_gain = gain * 0.3;
 528     else if(gain >= 6)
 529         bw_gain = 3;
 530
 531     return bw_gain;
 532 }
 533
 534 static inline double hz_2_rad(double x, double fs)
 535 {
 536     return 2 * M_PI * x / fs;
 537 }
 538
 539 static void equalizer(EqualizatorFilter *f, double sample_rate)
 540 {
 541     double w0 = hz_2_rad(f->freq,  sample_rate);
 542     double wb = hz_2_rad(f->width, sample_rate);
 543     double bw_gain;
 544
 545     switch (f->type) {
 546     case BUTTERWORTH:
 547         bw_gain = butterworth_compute_bw_gain_db(f->gain);
 548         butterworth_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
 549         break;
 550     case CHEBYSHEV1:
 551         bw_gain = chebyshev1_compute_bw_gain_db(f->gain);
 552         chebyshev1_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
 553         break;
 554     case CHEBYSHEV2:
 555         bw_gain = chebyshev2_compute_bw_gain_db(f->gain);
 556         chebyshev2_bp_filter(f, FILTER_ORDER, w0, wb, f->gain, bw_gain, 0);
 557         break;
 558     }
 559
 560 }
 561
 562 static int add_filter(AudioNEqualizerContext *s, AVFilterLink *inlink)
 563 {
 564     equalizer(&s->filters[s->nb_filters], inlink->sample_rate);
 565     if (s->nb_filters >= s->nb_allocated - 1) {
 566         EqualizatorFilter *filters;
 567
 568         filters = av_calloc(s->nb_allocated, 2 * sizeof(*s->filters));
 569         if (!filters)
 570             return AVERROR(ENOMEM);
 571         memcpy(filters, s->filters, sizeof(*s->filters) * s->nb_allocated);
 572         av_free(s->filters);
 573         s->filters = filters;
 574         s->nb_allocated *= 2;
 575     }
 576     s->nb_filters++;
 577
 578     return 0;
 579 }
 580
 581 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 582 {
 583     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 584     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 585     char *args = av_strdup(s->args);
 586     char *saveptr = NULL;
 587     int ret = 0;
 588
 589     if (!args)
 590         return AVERROR(ENOMEM);
 591
 592     s->nb_allocated = 32 * inlink->channels;
 593     s->filters = av_calloc(inlink->channels, 32 * sizeof(*s->filters));
 594     if (!s->filters) {
 595         s->nb_allocated = 0;
 596         av_free(args);
 597         return AVERROR(ENOMEM);
 598     }
 599
 600     while (1) {
 601         char *arg = av_strtok(s->nb_filters == 0 ? args : NULL, "|", &saveptr);
 602
 603         if (!arg)
 604             break;
 605
 606         s->filters[s->nb_filters].type = 0;
 607         if (sscanf(arg, "c%d f=%lf w=%lf g=%lf t=%d", &s->filters[s->nb_filters].channel,
 608                                                      &s->filters[s->nb_filters].freq,
 609                                                      &s->filters[s->nb_filters].width,
 610                                                      &s->filters[s->nb_filters].gain,
 611                                                      &s->filters[s->nb_filters].type) != 5 &&
 612             sscanf(arg, "c%d f=%lf w=%lf g=%lf", &s->filters[s->nb_filters].channel,
 613                                                 &s->filters[s->nb_filters].freq,
 614                                                 &s->filters[s->nb_filters].width,
 615                                                 &s->filters[s->nb_filters].gain) != 4 ) {
 616             av_free(args);
 617             return AVERROR(EINVAL);
 618         }
 619
 620         if (s->filters[s->nb_filters].freq < 0 ||
 621             s->filters[s->nb_filters].freq > inlink->sample_rate / 2.0)
 622             s->filters[s->nb_filters].ignore = 1;
 623
 624         if (s->filters[s->nb_filters].channel < 0 ||
 625             s->filters[s->nb_filters].channel >= inlink->channels)
 626             s->filters[s->nb_filters].ignore = 1;
 627
 628         s->filters[s->nb_filters].type = av_clip(s->filters[s->nb_filters].type, 0, NB_TYPES - 1);
 629         ret = add_filter(s, inlink);
 630         if (ret < 0)
 631             break;
 632     }
 633
 634     av_free(args);
 635
 636     return ret;
 637 }
 638
 639 static int process_command(AVFilterContext *ctx, const char *cmd, const char *args,
 640                            char *res, int res_len, int flags)
 641 {
 642     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 643     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 644     int ret = AVERROR(ENOSYS);
 645
 646     if (!strcmp(cmd, "change")) {
 647         double freq, width, gain;
 648         int filter;
 649
 650         if (sscanf(args, "%d|f=%lf|w=%lf|g=%lf", &filter, &freq, &width, &gain) != 4)
 651             return AVERROR(EINVAL);
 652
 653         if (filter < 0 || filter >= s->nb_filters)
 654             return AVERROR(EINVAL);
 655
 656         if (freq < 0 || freq > inlink->sample_rate / 2.0)
 657             return AVERROR(EINVAL);
 658
 659         s->filters[filter].freq  = freq;
 660         s->filters[filter].width = width;
 661         s->filters[filter].gain  = gain;
 662         equalizer(&s->filters[filter], inlink->sample_rate);
 663         if (s->draw_curves)
 664             draw_curves(ctx, inlink, s->video);
 665
 666         ret = 0;
 667     }
 668
 669     return ret;
 670 }
 671
 672 static inline double section_process(FoSection *S, double in)
 673 {
 674     double out;
 675
 676     out = S->b0 * in;
 677     out+= S->b1 * S->num[0] - S->denum[0] * S->a1;
 678     out+= S->b2 * S->num[1] - S->denum[1] * S->a2;
 679     out+= S->b3 * S->num[2] - S->denum[2] * S->a3;
 680     out+= S->b4 * S->num[3] - S->denum[3] * S->a4;
 681
 682     S->num[3] = S->num[2];
 683     S->num[2] = S->num[1];
 684     S->num[1] = S->num[0];
 685     S->num[0] = in;
 686
 687     S->denum[3] = S->denum[2];
 688     S->denum[2] = S->denum[1];
 689     S->denum[1] = S->denum[0];
 690     S->denum[0] = out;
 691
 692     return out;
 693 }
 694
 695 static double process_sample(FoSection *s1, double in)
 696 {
 697     double p0 = in, p1;
 698     int i;
 699
 700     for (i = 0; i < FILTER_ORDER / 2; i++) {
 701         p1 = section_process(&s1[i], p0);
 702         p0 = p1;
 703     }
 704
 705     return p1;
 706 }
 707
 708 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 709 {
 710     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 711     AudioNEqualizerContext *s = ctx->priv;
 712     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 713     double *bptr;
 714     int i, n;
 715
 716     for (i = 0; i < s->nb_filters; i++) {
 717         EqualizatorFilter *f = &s->filters[i];
 718
 719         if (f->gain == 0. || f->ignore)
 720             continue;
 721
 722         bptr = (double *)buf->extended_data[f->channel];
 723         for (n = 0; n < buf->nb_samples; n++) {
 724             double sample = bptr[n];
 725
 726             sample  = process_sample(f->section, sample);
 727             bptr[n] = sample;
 728         }
 729     }
 730
 731     if (s->draw_curves) {
 732         AVFrame *clone;
 733
 734         const int64_t pts = buf->pts +
 735             av_rescale_q(buf->nb_samples, (AVRational){ 1, inlink->sample_rate },
 736                          outlink->time_base);
 737         int ret;
 738
 739         s->video->pts = pts;
 740         clone = av_frame_clone(s->video);
 741         if (!clone)
 742             return AVERROR(ENOMEM);
 743         ret = ff_filter_frame(ctx->outputs[1], clone);
 744         if (ret < 0)
 745             return ret;
 746     }
 747
 748     return ff_filter_frame(outlink, buf);
 749 }
 750
 751 static const AVFilterPad inputs[] = {
 752     {
 753         .name           = "default",
 754         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 755         .config_props   = config_input,
 756         .filter_frame   = filter_frame,
 757         .needs_writable = 1,
 758     },
 759     { NULL }
 760 };
 761
 762 AVFilter ff_af_anequalizer = {
 763     .name          = "anequalizer",
 764     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply high-order audio parametric multi band equalizer."),
 765     .priv_size     = sizeof(AudioNEqualizerContext),
 766     .priv_class    = &anequalizer_class,
 767     .init          = init,
 768     .uninit        = uninit,
 769     .query_formats = query_formats,
 770     .inputs        = inputs,
 771     .outputs       = NULL,
 772     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS,
 773     .process_command = process_command,
 774 };