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

   1 /*
   2  * This file is part of Libav.
   3  *
   4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "libavresample/avresample.h"
  20 #include "libavutil/audio_fifo.h"
  21 #include "libavutil/common.h"
  22 #include "libavutil/mathematics.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/samplefmt.h"
  25
  26 #include "audio.h"
  27 #include "avfilter.h"
  28 #include "internal.h"
  29
  30 typedef struct ASyncContext {
  31     const AVClass *class;
  32
  33     AVAudioResampleContext *avr;
  34     int64_t pts;            ///< timestamp in samples of the first sample in fifo
  35     int min_delta;          ///< pad/trim min threshold in samples
  36
  37     /* options */
  38     int resample;
  39     float min_delta_sec;
  40     int max_comp;
  41
  42     /* set by filter_samples() to signal an output frame to request_frame() */
  43     int got_output;
  44 } ASyncContext;
  45
  46 #define OFFSET(x) offsetof(ASyncContext, x)
  47 #define A AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
  48 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  49 static const AVOption asyncts_options[] = {
  50     { "compensate", "Stretch/squeeze the data to make it match the timestamps", OFFSET(resample),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },   0, 1,       A|F },
  51     { "min_delta",  "Minimum difference between timestamps and audio data "
  52                     "(in seconds) to trigger padding/trimmin the data.",        OFFSET(min_delta_sec), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.1 }, 0, INT_MAX, A|F },
  53     { "max_comp",   "Maximum compensation in samples per second.",              OFFSET(max_comp),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 500 }, 0, INT_MAX, A|F },
  54     { "first_pts",  "Assume the first pts should be this value.",               OFFSET(pts),           AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = AV_NOPTS_VALUE }, INT64_MIN, INT64_MAX, A|F },
  55     { NULL },
  56 };
  57
  58 AVFILTER_DEFINE_CLASS(asyncts);
  59
  60 static int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  61 {
  62     ASyncContext *s = ctx->priv;
  63     int ret;
  64
  65     s->class = &asyncts_class;
  66     av_opt_set_defaults(s);
  67
  68     if ((ret = av_set_options_string(s, args, "=", ":")) < 0)
  69         return ret;
  70     av_opt_free(s);
  71
  72     return 0;
  73 }
  74
  75 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
  76 {
  77     ASyncContext *s = ctx->priv;
  78
  79     if (s->avr) {
  80         avresample_close(s->avr);
  81         avresample_free(&s->avr);
  82     }
  83 }
  84
  85 static int config_props(AVFilterLink *link)
  86 {
  87     ASyncContext *s = link->src->priv;
  88     int ret;
  89
  90     s->min_delta = s->min_delta_sec * link->sample_rate;
  91     link->time_base = (AVRational){1, link->sample_rate};
  92
  93     s->avr = avresample_alloc_context();
  94     if (!s->avr)
  95         return AVERROR(ENOMEM);
  96
  97     av_opt_set_int(s->avr,  "in_channel_layout", link->channel_layout, 0);
  98     av_opt_set_int(s->avr, "out_channel_layout", link->channel_layout, 0);
  99     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_fmt",     link->format,         0);
 100     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_fmt",     link->format,         0);
 101     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_rate",    link->sample_rate,    0);
 102     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_rate",    link->sample_rate,    0);
 103
 104     if (s->resample)
 105         av_opt_set_int(s->avr, "force_resampling", 1, 0);
 106
 107     if ((ret = avresample_open(s->avr)) < 0)
 108         return ret;
 109
 110     return 0;
 111 }
 112
 113 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 114 {
 115     AVFilterContext *ctx = link->src;
 116     ASyncContext      *s = ctx->priv;
 117     int ret = 0;
 118     int nb_samples;
 119
 120     s->got_output = 0;
 121     while (ret >= 0 && !s->got_output)
 122         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 123
 124     /* flush the fifo */
 125     if (ret == AVERROR_EOF && (nb_samples = avresample_get_delay(s->avr))) {
 126         AVFilterBufferRef *buf = ff_get_audio_buffer(link, AV_PERM_WRITE,
 127                                                      nb_samples);
 128         if (!buf)
 129             return AVERROR(ENOMEM);
 130         ret = avresample_convert(s->avr, buf->extended_data,
 131                                  buf->linesize[0], nb_samples, NULL, 0, 0);
 132         if (ret <= 0) {
 133             avfilter_unref_bufferp(&buf);
 134             return (ret < 0) ? ret : AVERROR_EOF;
 135         }
 136
 137         buf->pts = s->pts;
 138         return ff_filter_samples(link, buf);
 139     }
 140
 141     return ret;
 142 }
 143
 144 static int write_to_fifo(ASyncContext *s, AVFilterBufferRef *buf)
 145 {
 146     int ret = avresample_convert(s->avr, NULL, 0, 0, buf->extended_data,
 147                                  buf->linesize[0], buf->audio->nb_samples);
 148     avfilter_unref_buffer(buf);
 149     return ret;
 150 }
 151
 152 /* get amount of data currently buffered, in samples */
 153 static int64_t get_delay(ASyncContext *s)
 154 {
 155     return avresample_available(s->avr) + avresample_get_delay(s->avr);
 156 }
 157
 158 static int filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *buf)
 159 {
 160     AVFilterContext  *ctx = inlink->dst;
 161     ASyncContext       *s = ctx->priv;
 162     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 163     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(buf->audio->channel_layout);
 164     int64_t pts = (buf->pts == AV_NOPTS_VALUE) ? buf->pts :
 165                   av_rescale_q(buf->pts, inlink->time_base, outlink->time_base);
 166     int out_size, ret;
 167     int64_t delta;
 168
 169     /* buffer data until we get the first timestamp */
 170     if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 171         if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 172             s->pts = pts - get_delay(s);
 173         }
 174         return write_to_fifo(s, buf);
 175     }
 176
 177     /* now wait for the next timestamp */
 178     if (pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 179         return write_to_fifo(s, buf);
 180     }
 181
 182     /* when we have two timestamps, compute how many samples would we have
 183      * to add/remove to get proper sync between data and timestamps */
 184     delta    = pts - s->pts - get_delay(s);
 185     out_size = avresample_available(s->avr);
 186
 187     if (labs(delta) > s->min_delta) {
 188         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "Discontinuity - %"PRId64" samples.\n", delta);
 189         out_size = av_clipl_int32((int64_t)out_size + delta);
 190     } else {
 191         if (s->resample) {
 192             int comp = av_clip(delta, -s->max_comp, s->max_comp);
 193             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "Compensating %d samples per second.\n", comp);
 194             avresample_set_compensation(s->avr, delta, inlink->sample_rate);
 195         }
 196         delta = 0;
 197     }
 198
 199     if (out_size > 0) {
 200         AVFilterBufferRef *buf_out = ff_get_audio_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE,
 201                                                          out_size);
 202         if (!buf_out) {
 203             ret = AVERROR(ENOMEM);
 204             goto fail;
 205         }
 206
 207         avresample_read(s->avr, buf_out->extended_data, out_size);
 208         buf_out->pts = s->pts;
 209
 210         if (delta > 0) {
 211             av_samples_set_silence(buf_out->extended_data, out_size - delta,
 212                                    delta, nb_channels, buf->format);
 213         }
 214         ret = ff_filter_samples(outlink, buf_out);
 215         if (ret < 0)
 216             goto fail;
 217         s->got_output = 1;
 218     } else {
 219         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Non-monotonous timestamps, dropping "
 220                "whole buffer.\n");
 221     }
 222
 223     /* drain any remaining buffered data */
 224     avresample_read(s->avr, NULL, avresample_available(s->avr));
 225
 226     s->pts = pts - avresample_get_delay(s->avr);
 227     ret = avresample_convert(s->avr, NULL, 0, 0, buf->extended_data,
 228                              buf->linesize[0], buf->audio->nb_samples);
 229
 230 fail:
 231     avfilter_unref_buffer(buf);
 232
 233     return ret;
 234 }
 235
 236 static const AVFilterPad avfilter_af_asyncts_inputs[] = {
 237     {
 238         .name           = "default",
 239         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 240         .filter_samples = filter_samples
 241     },
 242     { NULL }
 243 };
 244
 245 static const AVFilterPad avfilter_af_asyncts_outputs[] = {
 246     {
 247         .name          = "default",
 248         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 249         .config_props  = config_props,
 250         .request_frame = request_frame
 251     },
 252     { NULL }
 253 };
 254
 255 AVFilter avfilter_af_asyncts = {
 256     .name        = "asyncts",
 257     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sync audio data to timestamps"),
 258
 259     .init        = init,
 260     .uninit      = uninit,
 261
 262     .priv_size   = sizeof(ASyncContext),
 263
 264     .inputs      = avfilter_af_asyncts_inputs,
 265     .outputs     = avfilter_af_asyncts_outputs,
 266     .priv_class = &asyncts_class,
 267 };