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     if (!out_samplerates) {
 107         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate output samplerates.\n");
 108         return AVERROR(ENOMEM);
 109     }
 110
 111     ff_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
 112
 113     if(out_format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
 114         int formatlist[] = { out_format, -1 };
 115         out_formats = ff_make_format_list(formatlist);
 116     } else
 117         out_formats = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
 118     ff_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
 119
 120     if(out_layout) {
 121         int64_t layout_list[] = { out_layout, -1 };
 122         out_layouts = avfilter_make_format64_list(layout_list);
 123     } else
 124         out_layouts = ff_all_channel_counts();
 125     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130
 131 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 132 {
 133     int ret;
 134     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 135     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 136     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
 137     int out_rate;
 138     uint64_t out_layout;
 139     enum AVSampleFormat out_format;
 140     char inchl_buf[128], outchl_buf[128];
 141
 142     aresample->swr = swr_alloc_set_opts(aresample->swr,
 143                                         outlink->channel_layout, outlink->format, outlink->sample_rate,
 144                                         inlink->channel_layout, inlink->format, inlink->sample_rate,
 145                                         0, ctx);
 146     if (!aresample->swr)
 147         return AVERROR(ENOMEM);
 148     if (!inlink->channel_layout)
 149         av_opt_set_int(aresample->swr, "ich", inlink->channels, 0);
 150     if (!outlink->channel_layout)
 151         av_opt_set_int(aresample->swr, "och", outlink->channels, 0);
 152
 153     ret = swr_init(aresample->swr);
 154     if (ret < 0)
 155         return ret;
 156
 157     out_rate   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
 158     out_layout = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
 159     out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
 160     outlink->time_base = (AVRational) {1, out_rate};
 161
 162     av_assert0(outlink->sample_rate == out_rate);
 163     av_assert0(outlink->channel_layout == out_layout || !outlink->channel_layout);
 164     av_assert0(outlink->format == out_format);
 165
 166     aresample->ratio = (double)outlink->sample_rate / inlink->sample_rate;
 167
 168     av_get_channel_layout_string(inchl_buf,  sizeof(inchl_buf),  inlink ->channels, inlink ->channel_layout);
 169     av_get_channel_layout_string(outchl_buf, sizeof(outchl_buf), outlink->channels, outlink->channel_layout);
 170
 171     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz -> ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz\n",
 172            inlink ->channels, inchl_buf,  av_get_sample_fmt_name(inlink->format),  inlink->sample_rate,
 173            outlink->channels, outchl_buf, av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate);
 174     return 0;
 175 }
 176
 177 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamplesref)
 178 {
 179     AResampleContext *aresample = inlink->dst->priv;
 180     const int n_in  = insamplesref->nb_samples;
 181     int64_t delay;
 182     int n_out       = n_in * aresample->ratio + 32;
 183     AVFilterLink *const outlink = inlink->dst->outputs[0];
 184     AVFrame *outsamplesref;
 185     int ret;
 186
 187     delay = swr_get_delay(aresample->swr, outlink->sample_rate);
 188     if (delay > 0)
 189         n_out += delay;
 190
 191     outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
 192
 193     if(!outsamplesref)
 194         return AVERROR(ENOMEM);
 195
 196     av_frame_copy_props(outsamplesref, insamplesref);
 197     outsamplesref->format                = outlink->format;
 198     av_frame_set_channels(outsamplesref, outlink->channels);
 199     outsamplesref->channel_layout        = outlink->channel_layout;
 200     outsamplesref->sample_rate           = outlink->sample_rate;
 201
 202     if(insamplesref->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 203         int64_t inpts = av_rescale(insamplesref->pts, inlink->time_base.num * (int64_t)outlink->sample_rate * inlink->sample_rate, inlink->time_base.den);
 204         int64_t outpts= swr_next_pts(aresample->swr, inpts);
 205         aresample->next_pts =
 206         outsamplesref->pts  = ROUNDED_DIV(outpts, inlink->sample_rate);
 207     } else {
 208         outsamplesref->pts  = AV_NOPTS_VALUE;
 209     }
 210     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out,
 211                                  (void *)insamplesref->extended_data, n_in);
 212     if (n_out <= 0) {
 213         av_frame_free(&outsamplesref);
 214         av_frame_free(&insamplesref);
 215         return 0;
 216     }
 217
 218     outsamplesref->nb_samples  = n_out;
 219
 220     ret = ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
 221     aresample->req_fullfilled= 1;
 222     av_frame_free(&insamplesref);
 223     return ret;
 224 }
 225
 226 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 227 {
 228     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 229     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
 230     AVFilterLink *const inlink = outlink->src->inputs[0];
 231     int ret;
 232
 233     aresample->req_fullfilled = 0;
 234     do{
 235         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 236     }while(!aresample->req_fullfilled && ret>=0);
 237
 238     if (ret == AVERROR_EOF) {
 239         AVFrame *outsamplesref;
 240         int n_out = 4096;
 241         int64_t pts;
 242
 243         outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
 244         if (!outsamplesref)
 245             return AVERROR(ENOMEM);
 246
 247         pts = swr_next_pts(aresample->swr, INT64_MIN);
 248         pts = ROUNDED_DIV(pts, inlink->sample_rate);
 249
 250         n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out, 0, 0);
 251         if (n_out <= 0) {
 252             av_frame_free(&outsamplesref);
 253             return (n_out == 0) ? AVERROR_EOF : n_out;
 254         }
 255
 256         outsamplesref->sample_rate = outlink->sample_rate;
 257         outsamplesref->nb_samples  = n_out;
 258
 259         outsamplesref->pts = pts;
 260
 261         return ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
 262     }
 263     return ret;
 264 }
 265
 266 static const AVClass *resample_child_class_next(const AVClass *prev)
 267 {
 268     return prev ? NULL : swr_get_class();
 269 }
 270
 271 static void *resample_child_next(void *obj, void *prev)
 272 {
 273     AResampleContext *s = obj;
 274     return prev ? NULL : s->swr;
 275 }
 276
 277 #define OFFSET(x) offsetof(AResampleContext, x)
 278 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 279
 280 static const AVOption options[] = {
 281     {"sample_rate", NULL, OFFSET(sample_rate_arg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0,        INT_MAX, FLAGS },
 282     {NULL}
 283 };
 284
 285 static const AVClass aresample_class = {
 286     .class_name       = "aresample",
 287     .item_name        = av_default_item_name,
 288     .option           = options,
 289     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 290     .child_class_next = resample_child_class_next,
 291     .child_next       = resample_child_next,
 292 };
 293
 294 static const AVFilterPad aresample_inputs[] = {
 295     {
 296         .name         = "default",
 297         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 298         .filter_frame = filter_frame,
 299     },
 300     { NULL }
 301 };
 302
 303 static const AVFilterPad aresample_outputs[] = {
 304     {
 305         .name          = "default",
 306         .config_props  = config_output,
 307         .request_frame = request_frame,
 308         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 309     },
 310     { NULL }
 311 };
 312
 313 AVFilter ff_af_aresample = {
 314     .name          = "aresample",
 315     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Resample audio data."),
 316     .init_dict     = init_dict,
 317     .uninit        = uninit,
 318     .query_formats = query_formats,
 319     .priv_size     = sizeof(AResampleContext),
 320     .priv_class    = &aresample_class,
 321     .inputs        = aresample_inputs,
 322     .outputs       = aresample_outputs,
 323 };