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