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         out_samplerates = ff_make_format_list((int[]){ out_rate, -1 });
 102     } else {
 103         out_samplerates = ff_all_samplerates();
 104     }
 105     ff_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
 106
 107     if(out_format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
 108         out_formats = ff_make_format_list((int[]){ out_format, -1 });
 109     } else
 110         out_formats = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
 111     ff_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
 112
 113     if(out_layout) {
 114         out_layouts = avfilter_make_format64_list((int64_t[]){ out_layout, -1 });
 115     } else
 116         out_layouts = ff_all_channel_counts();
 117     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
 118
 119     return 0;
 120 }
 121
 122
 123 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 124 {
 125     int ret;
 126     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 127     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 128     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
 129     int out_rate;
 130     uint64_t out_layout;
 131     enum AVSampleFormat out_format;
 132     char inchl_buf[128], outchl_buf[128];
 133
 134     aresample->swr = swr_alloc_set_opts(aresample->swr,
 135                                         outlink->channel_layout, outlink->format, outlink->sample_rate,
 136                                         inlink->channel_layout, inlink->format, inlink->sample_rate,
 137                                         0, ctx);
 138     if (!aresample->swr)
 139         return AVERROR(ENOMEM);
 140     if (!inlink->channel_layout)
 141         av_opt_set_int(aresample->swr, "ich", inlink->channels, 0);
 142     if (!outlink->channel_layout)
 143         av_opt_set_int(aresample->swr, "och", outlink->channels, 0);
 144
 145     ret = swr_init(aresample->swr);
 146     if (ret < 0)
 147         return ret;
 148
 149     out_rate   = av_get_int(aresample->swr, "osr", NULL);
 150     out_layout = av_get_int(aresample->swr, "ocl", NULL);
 151     out_format = av_get_int(aresample->swr, "osf", NULL);
 152     outlink->time_base = (AVRational) {1, out_rate};
 153
 154     av_assert0(outlink->sample_rate == out_rate);
 155     av_assert0(outlink->channel_layout == out_layout || !outlink->channel_layout);
 156     av_assert0(outlink->format == out_format);
 157
 158     aresample->ratio = (double)outlink->sample_rate / inlink->sample_rate;
 159
 160     av_get_channel_layout_string(inchl_buf,  sizeof(inchl_buf),  inlink ->channels, inlink ->channel_layout);
 161     av_get_channel_layout_string(outchl_buf, sizeof(outchl_buf), outlink->channels, outlink->channel_layout);
 162
 163     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz -> ch:%d chl:%s fmt:%s r:%dHz\n",
 164            inlink ->channels, inchl_buf,  av_get_sample_fmt_name(inlink->format),  inlink->sample_rate,
 165            outlink->channels, outchl_buf, av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate);
 166     return 0;
 167 }
 168
 169 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamplesref)
 170 {
 171     AResampleContext *aresample = inlink->dst->priv;
 172     const int n_in  = insamplesref->nb_samples;
 173     int n_out       = n_in * aresample->ratio * 2 + 256;
 174     AVFilterLink *const outlink = inlink->dst->outputs[0];
 175     AVFrame *outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
 176     int ret;
 177
 178     if(!outsamplesref)
 179         return AVERROR(ENOMEM);
 180
 181     av_frame_copy_props(outsamplesref, insamplesref);
 182     outsamplesref->format                = outlink->format;
 183     av_frame_set_channels(outsamplesref, outlink->channels);
 184     outsamplesref->channel_layout        = outlink->channel_layout;
 185     outsamplesref->sample_rate           = outlink->sample_rate;
 186
 187     if(insamplesref->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 188         int64_t inpts = av_rescale(insamplesref->pts, inlink->time_base.num * (int64_t)outlink->sample_rate * inlink->sample_rate, inlink->time_base.den);
 189         int64_t outpts= swr_next_pts(aresample->swr, inpts);
 190         aresample->next_pts =
 191         outsamplesref->pts  = ROUNDED_DIV(outpts, inlink->sample_rate);
 192     } else {
 193         outsamplesref->pts  = AV_NOPTS_VALUE;
 194     }
 195     n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out,
 196                                  (void *)insamplesref->extended_data, n_in);
 197     if (n_out <= 0) {
 198         av_frame_free(&outsamplesref);
 199         av_frame_free(&insamplesref);
 200         return 0;
 201     }
 202
 203     outsamplesref->nb_samples  = n_out;
 204
 205     ret = ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
 206     aresample->req_fullfilled= 1;
 207     av_frame_free(&insamplesref);
 208     return ret;
 209 }
 210
 211 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 212 {
 213     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 214     AResampleContext *aresample = ctx->priv;
 215     AVFilterLink *const inlink = outlink->src->inputs[0];
 216     int ret;
 217
 218     aresample->req_fullfilled = 0;
 219     do{
 220         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 221     }while(!aresample->req_fullfilled && ret>=0);
 222
 223     if (ret == AVERROR_EOF) {
 224         AVFrame *outsamplesref;
 225         int n_out = 4096;
 226
 227         outsamplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, n_out);
 228         if (!outsamplesref)
 229             return AVERROR(ENOMEM);
 230         n_out = swr_convert(aresample->swr, outsamplesref->extended_data, n_out, 0, 0);
 231         if (n_out <= 0) {
 232             av_frame_free(&outsamplesref);
 233             return (n_out == 0) ? AVERROR_EOF : n_out;
 234         }
 235
 236         outsamplesref->sample_rate = outlink->sample_rate;
 237         outsamplesref->nb_samples  = n_out;
 238 #if 0
 239         outsamplesref->pts = aresample->next_pts;
 240         if(aresample->next_pts != AV_NOPTS_VALUE)
 241             aresample->next_pts += av_rescale_q(n_out, (AVRational){1 ,outlink->sample_rate}, outlink->time_base);
 242 #else
 243         outsamplesref->pts = swr_next_pts(aresample->swr, INT64_MIN);
 244         outsamplesref->pts = ROUNDED_DIV(outsamplesref->pts, inlink->sample_rate);
 245 #endif
 246
 247         return ff_filter_frame(outlink, outsamplesref);
 248     }
 249     return ret;
 250 }
 251
 252 static const AVClass *resample_child_class_next(const AVClass *prev)
 253 {
 254     return prev ? NULL : swr_get_class();
 255 }
 256
 257 static void *resample_child_next(void *obj, void *prev)
 258 {
 259     AResampleContext *s = obj;
 260     return prev ? NULL : s->swr;
 261 }
 262
 263 #define OFFSET(x) offsetof(AResampleContext, x)
 264 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 265
 266 static const AVOption options[] = {
 267     {"sample_rate", NULL, OFFSET(sample_rate_arg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0},  0,        INT_MAX, FLAGS },
 268     {NULL}
 269 };
 270
 271 static const AVClass aresample_class = {
 272     .class_name       = "aresample",
 273     .item_name        = av_default_item_name,
 274     .option           = options,
 275     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 276     .child_class_next = resample_child_class_next,
 277     .child_next       = resample_child_next,
 278 };
 279
 280 static const AVFilterPad aresample_inputs[] = {
 281     {
 282         .name         = "default",
 283         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 284         .filter_frame = filter_frame,
 285     },
 286     { NULL },
 287 };
 288
 289 static const AVFilterPad aresample_outputs[] = {
 290     {
 291         .name          = "default",
 292         .config_props  = config_output,
 293         .request_frame = request_frame,
 294         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 295     },
 296     { NULL },
 297 };
 298
 299 AVFilter avfilter_af_aresample = {
 300     .name          = "aresample",
 301     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Resample audio data."),
 302     .init_dict     = init_dict,
 303     .uninit        = uninit,
 304     .query_formats = query_formats,
 305     .priv_size     = sizeof(AResampleContext),
 306     .priv_class    = &aresample_class,
 307     .inputs        = aresample_inputs,
 308     .outputs       = aresample_outputs,
 309 };