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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   3  * Copyright (c) 2011 Mina Nagy Zaki
   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 /**
  23  * @file
  24  * resampling audio filter
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/channel_layout.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "libavutil/samplefmt.h"
  31 #include "libavutil/avassert.h"
  32 #include "libswresample/swresample.h"
  33 #include "avfilter.h"
  34 #include "audio.h"
  35 #include "internal.h"
  36
  37 typedef struct {
  38     const AVClass *class;
  39     int sample_rate_arg;
  40     double ratio;
  41     struct SwrContext *swr;
  42     int64_t next_pts;
  43     int req_fullfilled;
  44 } AResampleContext;
  45
  46 static av_cold int init_dict(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **opts)
  47 {
  48     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
  49     int ret = 0;
  50
  51     aresample->next_pts = AV_NOPTS_VALUE;
  52     aresample->swr = swr_alloc();
  53     if (!aresample->swr) {
  54         ret = AVERROR(ENOMEM);
  55         goto end;
  56     }
  57
  58     if (opts) {
  59         AVDictionaryEntry *e = NULL;
  60
  61         while ((e = av_dict_get(*opts, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
  62             if ((ret = av_opt_set(aresample->swr, e->key, e->value, 0)) < 0)
  63                 goto end;
  64         }
  65         av_dict_free(opts);
  66     }
  67     if (aresample->sample_rate_arg > 0)
  68         av_opt_set_int(aresample->swr, "osr", aresample->sample_rate_arg, 0);
  69 end:
  70     return ret;
  71 }
  72
  73 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  74 {
  75     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
  76     swr_free(&aresample->swr);
  77 }
  78
  79 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  80 {
  81     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
  82     int out_rate                   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
  83     uint64_t out_layout            = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
  84     enum AVSampleFormat out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
  85
  86     AVFilterLink *inlink  = ctx->inputs[0];
  87     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  88
  89     AVFilterFormats        *in_formats      = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
  90     AVFilterFormats        *out_formats;
  91     AVFilterFormats        *in_samplerates  = ff_all_samplerates();
  92     AVFilterFormats        *out_samplerates;
  93     AVFilterChannelLayouts *in_layouts      = ff_all_channel_counts();
  94     AVFilterChannelLayouts *out_layouts;
  95
  96     ff_formats_ref  (in_formats,      &inlink->out_formats);
  97     ff_formats_ref  (in_samplerates,  &inlink->out_samplerates);
  98     ff_channel_layouts_ref(in_layouts,      &inlink->out_channel_layouts);
  99
 100     if(out_rate > 0) {
 101         int ratelist[] = { out_rate, -1 };
 102         out_samplerates = ff_make_format_list(ratelist);
 103     } else {
 104         out_samplerates = ff_all_samplerates();
 105     }
 106     ff_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
 107
 108     if(out_format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
 109         int formatlist[] = { out_format, -1 };
 110         out_formats = ff_make_format_list(formatlist);
 111     } else
 112         out_formats = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
 113     ff_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
 114
 115     if(out_layout) {
 116         int64_t layout_list[] = { out_layout, -1 };
 117         out_layouts = avfilter_make_format64_list(layout_list);
 118     } else
 119         out_layouts = ff_all_channel_counts();
 120     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
 121
 122     return 0;
 123 }
 124
 125
 126 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 127 {
 128     int ret;
 129     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 130     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 131     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
 132     int out_rate;
 133     uint64_t out_layout;
 134     enum AVSampleFormat out_format;
 135     char inchl_buf[128], outchl_buf[128];
 136
 137     aresample->swr = swr_alloc_set_opts(aresample->swr,
 138                                         outlink->channel_layout, outlink->format, outlink->sample_rate,
 139                                         inlink->channel_layout, inlink->format, inlink->sample_rate,
 140                                         0, ctx);
 141     if (!aresample->swr)
 142         return AVERROR(ENOMEM);
 143     if (!inlink->channel_layout)
 144         av_opt_set_int(aresample->swr, "ich", inlink->channels, 0);
 145     if (!outlink->channel_layout)
 146         av_opt_set_int(aresample->swr, "och", outlink->channels, 0);
 147
 148     ret = swr_init(aresample->swr);
 149     if (ret < 0)
 150         return ret;
 151
 152     out_rate   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
 153     out_layout = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
 154     out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
 155     outlink->time_base = (AVRational) {1, out_rate};
 156
 157     av_assert0(outlink->sample_rate == out_rate);
 158     av_assert0(outlink->channel_layout == out_layout || !outlink->channel_layout);
 159     av_assert0(outlink->format == out_format);
 160
 161     aresample->ratio = (double)outlink->sample_rate / inlink->sample_rate;
 162
 163     av_get_channel_layout_string(inchl_buf,  sizeof(inchl_buf),  inlink ->channels, inlink ->channel_layout);
 164     av_get_channel_layout_string(outchl_buf, sizeof(outchl_buf), outlink->channels, outlink->channel_layout);
 165
 166     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz -> ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz\n",
 167            inlink ->channels, inchl_buf,  av_get_sample_fmt_name(inlink->format),  inlink->sample_rate,
 168            outlink->channels, outchl_buf, av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate);
 169     return 0;
 170 }
 171
 172 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamplesref)
 173 {
 174     AResampleContext *aresample = inlink->dst->priv;
 175     const int n_in  = insamplesref->nb_samples;
 176     int64_t delay;
 177     int n_out       = n_in * aresample->ratio + 32;
 178     AVFilterLink *const outlink = inlink->dst->outputs[0];
 179     AVFrame *outsamplesref;
 180     int ret;
 181
 182     delay = swr_get_delay(aresample->swr, outlink->sample_rate);
 183     if (delay > 0)
 184         n_out += delay;
 185
 186     outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
 187
 188     if(!outsamplesref)
 189         return AVERROR(ENOMEM);
 190
 191     av_frame_copy_props(outsamplesref, insamplesref);
 192     outsamplesref->format                = outlink->format;
 193     av_frame_set_channels(outsamplesref, outlink->channels);
 194     outsamplesref->channel_layout        = outlink->channel_layout;
 195     outsamplesref->sample_rate           = outlink->sample_rate;
 196
 197     if(insamplesref->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 198         int64_t inpts = av_rescale(insamplesref->pts, inlink->time_base.num * (int64_t)outlink->sample_rate * inlink->sample_rate, inlink->time_base.den);
 199         int64_t outpts= swr_next_pts(aresample->swr, inpts);
 200         aresample->next_pts =
 201         outsamplesref->pts  = ROUNDED_DIV(outpts, inlink->sample_rate);
 202     } else {
 203         outsamplesref->pts  = AV_NOPTS_VALUE;
 204     }
 205     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out,
 206                                  (void *)insamplesref->extended_data, n_in);
 207     if (n_out <= 0) {
 208         av_frame_free(&outsamplesref);
 209         av_frame_free(&insamplesref);
 210         return 0;
 211     }
 212
 213     outsamplesref->nb_samples  = n_out;
 214
 215     ret = ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
 216     aresample->req_fullfilled= 1;
 217     av_frame_free(&insamplesref);
 218     return ret;
 219 }
 220
 221 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 222 {
 223     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 224     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
 225     AVFilterLink *const inlink = outlink->src->inputs[0];
 226     int ret;
 227
 228     aresample->req_fullfilled = 0;
 229     do{
 230         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 231     }while(!aresample->req_fullfilled && ret>=0);
 232
 233     if (ret == AVERROR_EOF) {
 234         AVFrame *outsamplesref;
 235         int n_out = 4096;
 236         int64_t pts;
 237
 238         outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
 239         if (!outsamplesref)
 240             return AVERROR(ENOMEM);
 241
 242         pts = swr_next_pts(aresample->swr, INT64_MIN);
 243         pts = ROUNDED_DIV(pts, inlink->sample_rate);
 244
 245         n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out, 0, 0);
 246         if (n_out <= 0) {
 247             av_frame_free(&outsamplesref);
 248             return (n_out == 0) ? AVERROR_EOF : n_out;
 249         }
 250
 251         outsamplesref->sample_rate = outlink->sample_rate;
 252         outsamplesref->nb_samples  = n_out;
 253
 254         outsamplesref->pts = pts;
 255
 256         return ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
 257     }
 258     return ret;
 259 }
 260
 261 static const AVClass *resample_child_class_next(const AVClass *prev)
 262 {
 263     return prev ? NULL : swr_get_class();
 264 }
 265
 266 static void *resample_child_next(void *obj, void *prev)
 267 {
 268     AResampleContext *s = obj;
 269     return prev ? NULL : s->swr;
 270 }
 271
 272 #define OFFSET(x) offsetof(AResampleContext, x)
 273 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 274
 275 static const AVOption options[] = {
 276     {"sample_rate", NULL, OFFSET(sample_rate_arg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0,        INT_MAX, FLAGS },
 277     {NULL}
 278 };
 279
 280 static const AVClass aresample_class = {
 281     .class_name       = "aresample",
 282     .item_name        = av_default_item_name,
 283     .option           = options,
 284     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 285     .child_class_next = resample_child_class_next,
 286     .child_next       = resample_child_next,
 287 };
 288
 289 static const AVFilterPad aresample_inputs[] = {
 290     {
 291         .name         = "default",
 292         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 293         .filter_frame = filter_frame,
 294     },
 295     { NULL }
 296 };
 297
 298 static const AVFilterPad aresample_outputs[] = {
 299     {
 300         .name          = "default",
 301         .config_props  = config_output,
 302         .request_frame = request_frame,
 303         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 304     },
 305     { NULL }
 306 };
 307
 308 AVFilter ff_af_aresample = {
 309     .name          = "aresample",
 310     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Resample audio data."),
 311     .init_dict     = init_dict,
 312     .uninit        = uninit,
 313     .query_formats = query_formats,
 314     .priv_size     = sizeof(AResampleContext),
 315     .priv_class    = &aresample_class,
 316     .inputs        = aresample_inputs,
 317     .outputs       = aresample_outputs,
 318 };