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 static const AVOption options[] = {
  49     { "compensate", "Stretch/squeeze the data to make it match the timestamps", OFFSET(resample),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },   0, 1,       A },
  50     { "min_delta",  "Minimum difference between timestamps and audio data "
  51                     "(in seconds) to trigger padding/trimmin the data.",        OFFSET(min_delta_sec), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 0.1 }, 0, INT_MAX, A },
  52     { "max_comp",   "Maximum compensation in samples per second.",              OFFSET(max_comp),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 500 }, 0, INT_MAX, A },
  53     { "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 },
  54     { NULL },
  55 };
  56
  57 static const AVClass async_class = {
  58     .class_name = "asyncts filter",
  59     .item_name  = av_default_item_name,
  60     .option     = options,
  61     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  62 };
  63
  64 static int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  65 {
  66     ASyncContext *s = ctx->priv;
  67     int ret;
  68
  69     s->class = &async_class;
  70     av_opt_set_defaults(s);
  71
  72     if ((ret = av_set_options_string(s, args, "=", ":")) < 0) {
  73         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing options string '%s'.\n", args);
  74         return ret;
  75     }
  76     av_opt_free(s);
  77
  78     return 0;
  79 }
  80
  81 static void uninit(AVFilterContext *ctx)
  82 {
  83     ASyncContext *s = ctx->priv;
  84
  85     if (s->avr) {
  86         avresample_close(s->avr);
  87         avresample_free(&s->avr);
  88     }
  89 }
  90
  91 static int config_props(AVFilterLink *link)
  92 {
  93     ASyncContext *s = link->src->priv;
  94     int ret;
  95
  96     s->min_delta = s->min_delta_sec * link->sample_rate;
  97     link->time_base = (AVRational){1, link->sample_rate};
  98
  99     s->avr = avresample_alloc_context();
 100     if (!s->avr)
 101         return AVERROR(ENOMEM);
 102
 103     av_opt_set_int(s->avr,  "in_channel_layout", link->channel_layout, 0);
 104     av_opt_set_int(s->avr, "out_channel_layout", link->channel_layout, 0);
 105     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_fmt",     link->format,         0);
 106     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_fmt",     link->format,         0);
 107     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_rate",    link->sample_rate,    0);
 108     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_rate",    link->sample_rate,    0);
 109
 110     if (s->resample)
 111         av_opt_set_int(s->avr, "force_resampling", 1, 0);
 112
 113     if ((ret = avresample_open(s->avr)) < 0)
 114         return ret;
 115
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 120 {
 121     AVFilterContext *ctx = link->src;
 122     ASyncContext      *s = ctx->priv;
 123     int ret = 0;
 124     int nb_samples;
 125
 126     s->got_output = 0;
 127     while (ret >= 0 && !s->got_output)
 128         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 129
 130     /* flush the fifo */
 131     if (ret == AVERROR_EOF && (nb_samples = avresample_get_delay(s->avr))) {
 132         AVFilterBufferRef *buf = ff_get_audio_buffer(link, AV_PERM_WRITE,
 133                                                      nb_samples);
 134         if (!buf)
 135             return AVERROR(ENOMEM);
 136         ret = avresample_convert(s->avr, buf->extended_data,
 137                                  buf->linesize[0], nb_samples, NULL, 0, 0);
 138         if (ret <= 0) {
 139             avfilter_unref_bufferp(&buf);
 140             return (ret < 0) ? ret : AVERROR_EOF;
 141         }
 142
 143         buf->pts = s->pts;
 144         return ff_filter_samples(link, buf);
 145     }
 146
 147     return ret;
 148 }
 149
 150 static int write_to_fifo(ASyncContext *s, AVFilterBufferRef *buf)
 151 {
 152     int ret = avresample_convert(s->avr, NULL, 0, 0, buf->extended_data,
 153                                  buf->linesize[0], buf->audio->nb_samples);
 154     avfilter_unref_buffer(buf);
 155     return ret;
 156 }
 157
 158 /* get amount of data currently buffered, in samples */
 159 static int64_t get_delay(ASyncContext *s)
 160 {
 161     return avresample_available(s->avr) + avresample_get_delay(s->avr);
 162 }
 163
 164 static int filter_samples(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *buf)
 165 {
 166     AVFilterContext  *ctx = inlink->dst;
 167     ASyncContext       *s = ctx->priv;
 168     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 169     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(buf->audio->channel_layout);
 170     int64_t pts = (buf->pts == AV_NOPTS_VALUE) ? buf->pts :
 171                   av_rescale_q(buf->pts, inlink->time_base, outlink->time_base);
 172     int out_size, ret;
 173     int64_t delta;
 174
 175     /* buffer data until we get the first timestamp */
 176     if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 177         if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 178             s->pts = pts - get_delay(s);
 179         }
 180         return write_to_fifo(s, buf);
 181     }
 182
 183     /* now wait for the next timestamp */
 184     if (pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 185         return write_to_fifo(s, buf);
 186     }
 187
 188     /* when we have two timestamps, compute how many samples would we have
 189      * to add/remove to get proper sync between data and timestamps */
 190     delta    = pts - s->pts - get_delay(s);
 191     out_size = avresample_available(s->avr);
 192
 193     if (labs(delta) > s->min_delta) {
 194         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "Discontinuity - %"PRId64" samples.\n", delta);
 195         out_size = av_clipl_int32((int64_t)out_size + delta);
 196     } else {
 197         if (s->resample) {
 198             int comp = av_clip(delta, -s->max_comp, s->max_comp);
 199             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "Compensating %d samples per second.\n", comp);
 200             avresample_set_compensation(s->avr, delta, inlink->sample_rate);
 201         }
 202         delta = 0;
 203     }
 204
 205     if (out_size > 0) {
 206         AVFilterBufferRef *buf_out = ff_get_audio_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE,
 207                                                          out_size);
 208         if (!buf_out) {
 209             ret = AVERROR(ENOMEM);
 210             goto fail;
 211         }
 212
 213         avresample_read(s->avr, buf_out->extended_data, out_size);
 214         buf_out->pts = s->pts;
 215
 216         if (delta > 0) {
 217             av_samples_set_silence(buf_out->extended_data, out_size - delta,
 218                                    delta, nb_channels, buf->format);
 219         }
 220         ret = ff_filter_samples(outlink, buf_out);
 221         if (ret < 0)
 222             goto fail;
 223         s->got_output = 1;
 224     } else {
 225         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Non-monotonous timestamps, dropping "
 226                "whole buffer.\n");
 227     }
 228
 229     /* drain any remaining buffered data */
 230     avresample_read(s->avr, NULL, avresample_available(s->avr));
 231
 232     s->pts = pts - avresample_get_delay(s->avr);
 233     ret = avresample_convert(s->avr, NULL, 0, 0, buf->extended_data,
 234                              buf->linesize[0], buf->audio->nb_samples);
 235
 236 fail:
 237     avfilter_unref_buffer(buf);
 238
 239     return ret;
 240 }
 241
 242 static const AVFilterPad avfilter_af_asyncts_inputs[] = {
 243     {
 244         .name           = "default",
 245         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 246         .filter_samples = filter_samples
 247     },
 248     { NULL }
 249 };
 250
 251 static const AVFilterPad avfilter_af_asyncts_outputs[] = {
 252     {
 253         .name          = "default",
 254         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 255         .config_props  = config_props,
 256         .request_frame = request_frame
 257     },
 258     { NULL }
 259 };
 260
 261 AVFilter avfilter_af_asyncts = {
 262     .name        = "asyncts",
 263     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sync audio data to timestamps"),
 264
 265     .init        = init,
 266     .uninit      = uninit,
 267
 268     .priv_size   = sizeof(ASyncContext),
 269
 270     .inputs      = avfilter_af_asyncts_inputs,
 271     .outputs     = avfilter_af_asyncts_outputs,
 272 };