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

   1 /*
   2  * Dynamic Audio Normalizer
   3  * Copyright (c) 2015 LoRd_MuldeR <mulder2@gmx.de>. Some rights reserved.
   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  * Dynamic Audio Normalizer
  25  */
  26
  27 #include <float.h>
  28
  29 #include "libavutil/avassert.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31
  32 #define FF_BUFQUEUE_SIZE 302
  33 #include "libavfilter/bufferqueue.h"
  34
  35 #include "audio.h"
  36 #include "avfilter.h"
  37 #include "internal.h"
  38
  39 typedef struct cqueue {
  40     double *elements;
  41     int size;
  42     int nb_elements;
  43     int first;
  44 } cqueue;
  45
  46 typedef struct DynamicAudioNormalizerContext {
  47     const AVClass *class;
  48
  49     struct FFBufQueue queue;
  50
  51     int frame_len;
  52     int frame_len_msec;
  53     int filter_size;
  54     int dc_correction;
  55     int channels_coupled;
  56     int alt_boundary_mode;
  57
  58     double peak_value;
  59     double max_amplification;
  60     double target_rms;
  61     double compress_factor;
  62     double *prev_amplification_factor;
  63     double *dc_correction_value;
  64     double *compress_threshold;
  65     double *fade_factors[2];
  66     double *weights;
  67
  68     int channels;
  69     int delay;
  70
  71     cqueue **gain_history_original;
  72     cqueue **gain_history_minimum;
  73     cqueue **gain_history_smoothed;
  74 } DynamicAudioNormalizerContext;
  75
  76 #define OFFSET(x) offsetof(DynamicAudioNormalizerContext, x)
  77 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  78
  79 static const AVOption dynaudnorm_options[] = {
  80     { "f", "set the frame length in msec",     OFFSET(frame_len_msec),    AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 500},   10,  8000, FLAGS },
  81     { "g", "set the filter size",              OFFSET(filter_size),       AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 31},     3,   301, FLAGS },
  82     { "p", "set the peak value",               OFFSET(peak_value),        AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl = 0.95}, 0.0,   1.0, FLAGS },
  83     { "m", "set the max amplification",        OFFSET(max_amplification), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl = 10.0}, 1.0, 100.0, FLAGS },
  84     { "r", "set the target RMS",               OFFSET(target_rms),        AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl = 0.0},  0.0,   1.0, FLAGS },
  85     { "n", "set channel coupling",             OFFSET(channels_coupled),  AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 1},      0,     1, FLAGS },
  86     { "c", "set DC correction",                OFFSET(dc_correction),     AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 0},      0,     1, FLAGS },
  87     { "b", "set alternative boundary mode",    OFFSET(alt_boundary_mode), AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64 = 0},      0,     1, FLAGS },
  88     { "s", "set the compress factor",          OFFSET(compress_factor),   AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl = 0.0},  0.0,  30.0, FLAGS },
  89     { NULL }
  90 };
  91
  92 AVFILTER_DEFINE_CLASS(dynaudnorm);
  93
  94 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  95 {
  96     DynamicAudioNormalizerContext *s = ctx->priv;
  97
  98     if (!(s->filter_size & 1)) {
  99         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "filter size %d is invalid. Must be an odd value.\n", s->filter_size);
 100         return AVERROR(EINVAL);
 101     }
 102
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 107 {
 108     AVFilterFormats *formats;
 109     AVFilterChannelLayouts *layouts;
 110     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
 111         AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
 112         AV_SAMPLE_FMT_NONE
 113     };
 114     int ret;
 115
 116     layouts = ff_all_channel_counts();
 117     if (!layouts)
 118         return AVERROR(ENOMEM);
 119     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
 120     if (ret < 0)
 121         return ret;
 122
 123     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 124     if (!formats)
 125         return AVERROR(ENOMEM);
 126     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
 127     if (ret < 0)
 128         return ret;
 129
 130     formats = ff_all_samplerates();
 131     if (!formats)
 132         return AVERROR(ENOMEM);
 133     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
 134 }
 135
 136 static inline int frame_size(int sample_rate, int frame_len_msec)
 137 {
 138     const int frame_size = round((double)sample_rate * (frame_len_msec / 1000.0));
 139     return frame_size + (frame_size % 2);
 140 }
 141
 142 static void precalculate_fade_factors(double *fade_factors[2], int frame_len)
 143 {
 144     const double step_size = 1.0 / frame_len;
 145     int pos;
 146
 147     for (pos = 0; pos < frame_len; pos++) {
 148         fade_factors[0][pos] = 1.0 - (step_size * (pos + 1.0));
 149         fade_factors[1][pos] = 1.0 - fade_factors[0][pos];
 150     }
 151 }
 152
 153 static cqueue *cqueue_create(int size)
 154 {
 155     cqueue *q;
 156
 157     q = av_malloc(sizeof(cqueue));
 158     if (!q)
 159         return NULL;
 160
 161     q->size = size;
 162     q->nb_elements = 0;
 163     q->first = 0;
 164
 165     q->elements = av_malloc(sizeof(double) * size);
 166     if (!q->elements) {
 167         av_free(q);
 168         return NULL;
 169     }
 170
 171     return q;
 172 }
 173
 174 static void cqueue_free(cqueue *q)
 175 {
 176     av_free(q->elements);
 177     av_free(q);
 178 }
 179
 180 static int cqueue_size(cqueue *q)
 181 {
 182     return q->nb_elements;
 183 }
 184
 185 static int cqueue_empty(cqueue *q)
 186 {
 187     return !q->nb_elements;
 188 }
 189
 190 static int cqueue_enqueue(cqueue *q, double element)
 191 {
 192     int i;
 193
 194     av_assert2(q->nb_elements != q->size);
 195
 196     i = (q->first + q->nb_elements) % q->size;
 197     q->elements[i] = element;
 198     q->nb_elements++;
 199
 200     return 0;
 201 }
 202
 203 static double cqueue_peek(cqueue *q, int index)
 204 {
 205     av_assert2(index < q->nb_elements);
 206     return q->elements[(q->first + index) % q->size];
 207 }
 208
 209 static int cqueue_dequeue(cqueue *q, double *element)
 210 {
 211     av_assert2(!cqueue_empty(q));
 212
 213     *element = q->elements[q->first];
 214     q->first = (q->first + 1) % q->size;
 215     q->nb_elements--;
 216
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static int cqueue_pop(cqueue *q)
 221 {
 222     av_assert2(!cqueue_empty(q));
 223
 224     q->first = (q->first + 1) % q->size;
 225     q->nb_elements--;
 226
 227     return 0;
 228 }
 229
 230 static const double s_pi = 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679;
 231
 232 static void init_gaussian_filter(DynamicAudioNormalizerContext *s)
 233 {
 234     double total_weight = 0.0;
 235     const double sigma = (((s->filter_size / 2.0) - 1.0) / 3.0) + (1.0 / 3.0);
 236     double adjust;
 237     int i;
 238
 239     // Pre-compute constants
 240     const int offset = s->filter_size / 2;
 241     const double c1 = 1.0 / (sigma * sqrt(2.0 * s_pi));
 242     const double c2 = 2.0 * pow(sigma, 2.0);
 243
 244     // Compute weights
 245     for (i = 0; i < s->filter_size; i++) {
 246         const int x = i - offset;
 247
 248         s->weights[i] = c1 * exp(-(pow(x, 2.0) / c2));
 249         total_weight += s->weights[i];
 250     }
 251
 252     // Adjust weights
 253     adjust = 1.0 / total_weight;
 254     for (i = 0; i < s->filter_size; i++) {
 255         s->weights[i] *= adjust;
 256     }
 257 }
 258
 259 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 260 {
 261     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 262     DynamicAudioNormalizerContext *s = ctx->priv;
 263     int c;
 264
 265     s->frame_len =
 266     inlink->min_samples =
 267     inlink->max_samples =
 268     inlink->partial_buf_size = frame_size(inlink->sample_rate, s->frame_len_msec);
 269     av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "frame len %d\n", s->frame_len);
 270
 271     s->fade_factors[0] = av_malloc(s->frame_len * sizeof(*s->fade_factors[0]));
 272     s->fade_factors[1] = av_malloc(s->frame_len * sizeof(*s->fade_factors[1]));
 273
 274     s->prev_amplification_factor = av_malloc(inlink->channels * sizeof(*s->prev_amplification_factor));
 275     s->dc_correction_value = av_calloc(inlink->channels, sizeof(*s->dc_correction_value));
 276     s->compress_threshold = av_calloc(inlink->channels, sizeof(*s->compress_threshold));
 277     s->gain_history_original = av_calloc(inlink->channels, sizeof(*s->gain_history_original));
 278     s->gain_history_minimum = av_calloc(inlink->channels, sizeof(*s->gain_history_minimum));
 279     s->gain_history_smoothed = av_calloc(inlink->channels, sizeof(*s->gain_history_smoothed));
 280     s->weights = av_malloc(s->filter_size * sizeof(*s->weights));
 281     if (!s->prev_amplification_factor || !s->dc_correction_value ||
 282         !s->compress_threshold || !s->fade_factors[0] || !s->fade_factors[1] ||
 283         !s->gain_history_original || !s->gain_history_minimum ||
 284         !s->gain_history_smoothed || !s->weights)
 285         return AVERROR(ENOMEM);
 286
 287     for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
 288         s->prev_amplification_factor[c] = 1.0;
 289
 290         s->gain_history_original[c] = cqueue_create(s->filter_size);
 291         s->gain_history_minimum[c]  = cqueue_create(s->filter_size);
 292         s->gain_history_smoothed[c] = cqueue_create(s->filter_size);
 293
 294         if (!s->gain_history_original[c] || !s->gain_history_minimum[c] ||
 295             !s->gain_history_smoothed[c])
 296             return AVERROR(ENOMEM);
 297     }
 298
 299     precalculate_fade_factors(s->fade_factors, s->frame_len);
 300     init_gaussian_filter(s);
 301
 302     s->channels = inlink->channels;
 303     s->delay = s->filter_size;
 304
 305     return 0;
 306 }
 307
 308 static inline double fade(double prev, double next, int pos,
 309                           double *fade_factors[2])
 310 {
 311     return fade_factors[0][pos] * prev + fade_factors[1][pos] * next;
 312 }
 313
 314 static inline double pow2(const double value)
 315 {
 316     return value * value;
 317 }
 318
 319 static inline double bound(const double threshold, const double val)
 320 {
 321     const double CONST = 0.8862269254527580136490837416705725913987747280611935; //sqrt(PI) / 2.0
 322     return erf(CONST * (val / threshold)) * threshold;
 323 }
 324
 325 static double find_peak_magnitude(AVFrame *frame, int channel)
 326 {
 327     double max = DBL_EPSILON;
 328     int c, i;
 329
 330     if (channel == -1) {
 331         for (c = 0; c < av_frame_get_channels(frame); c++) {
 332             double *data_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 333
 334             for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++)
 335                 max = FFMAX(max, fabs(data_ptr[i]));
 336         }
 337     } else {
 338         double *data_ptr = (double *)frame->extended_data[channel];
 339
 340         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++)
 341             max = FFMAX(max, fabs(data_ptr[i]));
 342     }
 343
 344     return max;
 345 }
 346
 347 static double compute_frame_rms(AVFrame *frame, int channel)
 348 {
 349     double rms_value = 0.0;
 350     int c, i;
 351
 352     if (channel == -1) {
 353         for (c = 0; c < av_frame_get_channels(frame); c++) {
 354             const double *data_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 355
 356             for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 357                 rms_value += pow2(data_ptr[i]);
 358             }
 359         }
 360
 361         rms_value /= frame->nb_samples * av_frame_get_channels(frame);
 362     } else {
 363         const double *data_ptr = (double *)frame->extended_data[channel];
 364         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 365             rms_value += pow2(data_ptr[i]);
 366         }
 367
 368         rms_value /= frame->nb_samples;
 369     }
 370
 371     return FFMAX(sqrt(rms_value), DBL_EPSILON);
 372 }
 373
 374 static double get_max_local_gain(DynamicAudioNormalizerContext *s, AVFrame *frame,
 375                                  int channel)
 376 {
 377     const double maximum_gain = s->peak_value / find_peak_magnitude(frame, channel);
 378     const double rms_gain = s->target_rms > DBL_EPSILON ? (s->target_rms / compute_frame_rms(frame, channel)) : DBL_MAX;
 379     return bound(s->max_amplification, FFMIN(maximum_gain, rms_gain));
 380 }
 381
 382 static double minimum_filter(cqueue *q)
 383 {
 384     double min = DBL_MAX;
 385     int i;
 386
 387     for (i = 0; i < cqueue_size(q); i++) {
 388         min = FFMIN(min, cqueue_peek(q, i));
 389     }
 390
 391     return min;
 392 }
 393
 394 static double gaussian_filter(DynamicAudioNormalizerContext *s, cqueue *q)
 395 {
 396     double result = 0.0;
 397     int i;
 398
 399     for (i = 0; i < cqueue_size(q); i++) {
 400         result += cqueue_peek(q, i) * s->weights[i];
 401     }
 402
 403     return result;
 404 }
 405
 406 static void update_gain_history(DynamicAudioNormalizerContext *s, int channel,
 407                                 double current_gain_factor)
 408 {
 409     if (cqueue_empty(s->gain_history_original[channel]) ||
 410         cqueue_empty(s->gain_history_minimum[channel])) {
 411         const int pre_fill_size = s->filter_size / 2;
 412
 413         s->prev_amplification_factor[channel] = s->alt_boundary_mode ? current_gain_factor : 1.0;
 414
 415         while (cqueue_size(s->gain_history_original[channel]) < pre_fill_size) {
 416             cqueue_enqueue(s->gain_history_original[channel], s->alt_boundary_mode ? current_gain_factor : 1.0);
 417         }
 418
 419         while (cqueue_size(s->gain_history_minimum[channel]) < pre_fill_size) {
 420             cqueue_enqueue(s->gain_history_minimum[channel], s->alt_boundary_mode ? current_gain_factor : 1.0);
 421         }
 422     }
 423
 424     cqueue_enqueue(s->gain_history_original[channel], current_gain_factor);
 425
 426     while (cqueue_size(s->gain_history_original[channel]) >= s->filter_size) {
 427         double minimum;
 428         av_assert0(cqueue_size(s->gain_history_original[channel]) == s->filter_size);
 429         minimum = minimum_filter(s->gain_history_original[channel]);
 430
 431         cqueue_enqueue(s->gain_history_minimum[channel], minimum);
 432
 433         cqueue_pop(s->gain_history_original[channel]);
 434     }
 435
 436     while (cqueue_size(s->gain_history_minimum[channel]) >= s->filter_size) {
 437         double smoothed;
 438         av_assert0(cqueue_size(s->gain_history_minimum[channel]) == s->filter_size);
 439         smoothed = gaussian_filter(s, s->gain_history_minimum[channel]);
 440
 441         cqueue_enqueue(s->gain_history_smoothed[channel], smoothed);
 442
 443         cqueue_pop(s->gain_history_minimum[channel]);
 444     }
 445 }
 446
 447 static inline double update_value(double new, double old, double aggressiveness)
 448 {
 449     av_assert0((aggressiveness >= 0.0) && (aggressiveness <= 1.0));
 450     return aggressiveness * new + (1.0 - aggressiveness) * old;
 451 }
 452
 453 static void perform_dc_correction(DynamicAudioNormalizerContext *s, AVFrame *frame)
 454 {
 455     const double diff = 1.0 / frame->nb_samples;
 456     int is_first_frame = cqueue_empty(s->gain_history_original[0]);
 457     int c, i;
 458
 459     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 460         double *dst_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 461         double current_average_value = 0.0;
 462         double prev_value;
 463
 464         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++)
 465             current_average_value += dst_ptr[i] * diff;
 466
 467         prev_value = is_first_frame ? current_average_value : s->dc_correction_value[c];
 468         s->dc_correction_value[c] = is_first_frame ? current_average_value : update_value(current_average_value, s->dc_correction_value[c], 0.1);
 469
 470         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 471             dst_ptr[i] -= fade(prev_value, s->dc_correction_value[c], i, s->fade_factors);
 472         }
 473     }
 474 }
 475
 476 static double setup_compress_thresh(double threshold)
 477 {
 478     if ((threshold > DBL_EPSILON) && (threshold < (1.0 - DBL_EPSILON))) {
 479         double current_threshold = threshold;
 480         double step_size = 1.0;
 481
 482         while (step_size > DBL_EPSILON) {
 483             while ((current_threshold + step_size > current_threshold) &&
 484                    (bound(current_threshold + step_size, 1.0) <= threshold)) {
 485                 current_threshold += step_size;
 486             }
 487
 488             step_size /= 2.0;
 489         }
 490
 491         return current_threshold;
 492     } else {
 493         return threshold;
 494     }
 495 }
 496
 497 static double compute_frame_std_dev(DynamicAudioNormalizerContext *s,
 498                                     AVFrame *frame, int channel)
 499 {
 500     double variance = 0.0;
 501     int i, c;
 502
 503     if (channel == -1) {
 504         for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 505             const double *data_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 506
 507             for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 508                 variance += pow2(data_ptr[i]);  // Assume that MEAN is *zero*
 509             }
 510         }
 511         variance /= (s->channels * frame->nb_samples) - 1;
 512     } else {
 513         const double *data_ptr = (double *)frame->extended_data[channel];
 514
 515         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 516             variance += pow2(data_ptr[i]);      // Assume that MEAN is *zero*
 517         }
 518         variance /= frame->nb_samples - 1;
 519     }
 520
 521     return FFMAX(sqrt(variance), DBL_EPSILON);
 522 }
 523
 524 static void perform_compression(DynamicAudioNormalizerContext *s, AVFrame *frame)
 525 {
 526     int is_first_frame = cqueue_empty(s->gain_history_original[0]);
 527     int c, i;
 528
 529     if (s->channels_coupled) {
 530         const double standard_deviation = compute_frame_std_dev(s, frame, -1);
 531         const double current_threshold  = FFMIN(1.0, s->compress_factor * standard_deviation);
 532
 533         const double prev_value = is_first_frame ? current_threshold : s->compress_threshold[0];
 534         double prev_actual_thresh, curr_actual_thresh;
 535         s->compress_threshold[0] = is_first_frame ? current_threshold : update_value(current_threshold, s->compress_threshold[0], (1.0/3.0));
 536
 537         prev_actual_thresh = setup_compress_thresh(prev_value);
 538         curr_actual_thresh = setup_compress_thresh(s->compress_threshold[0]);
 539
 540         for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 541             double *const dst_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 542             for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 543                 const double localThresh = fade(prev_actual_thresh, curr_actual_thresh, i, s->fade_factors);
 544                 dst_ptr[i] = copysign(bound(localThresh, fabs(dst_ptr[i])), dst_ptr[i]);
 545             }
 546         }
 547     } else {
 548         for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 549             const double standard_deviation = compute_frame_std_dev(s, frame, c);
 550             const double current_threshold  = setup_compress_thresh(FFMIN(1.0, s->compress_factor * standard_deviation));
 551
 552             const double prev_value = is_first_frame ? current_threshold : s->compress_threshold[c];
 553             double prev_actual_thresh, curr_actual_thresh;
 554             double *dst_ptr;
 555             s->compress_threshold[c] = is_first_frame ? current_threshold : update_value(current_threshold, s->compress_threshold[c], 1.0/3.0);
 556
 557             prev_actual_thresh = setup_compress_thresh(prev_value);
 558             curr_actual_thresh = setup_compress_thresh(s->compress_threshold[c]);
 559
 560             dst_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 561             for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 562                 const double localThresh = fade(prev_actual_thresh, curr_actual_thresh, i, s->fade_factors);
 563                 dst_ptr[i] = copysign(bound(localThresh, fabs(dst_ptr[i])), dst_ptr[i]);
 564             }
 565         }
 566     }
 567 }
 568
 569 static void analyze_frame(DynamicAudioNormalizerContext *s, AVFrame *frame)
 570 {
 571     if (s->dc_correction) {
 572         perform_dc_correction(s, frame);
 573     }
 574
 575     if (s->compress_factor > DBL_EPSILON) {
 576         perform_compression(s, frame);
 577     }
 578
 579     if (s->channels_coupled) {
 580         const double current_gain_factor = get_max_local_gain(s, frame, -1);
 581         int c;
 582
 583         for (c = 0; c < s->channels; c++)
 584             update_gain_history(s, c, current_gain_factor);
 585     } else {
 586         int c;
 587
 588         for (c = 0; c < s->channels; c++)
 589             update_gain_history(s, c, get_max_local_gain(s, frame, c));
 590     }
 591 }
 592
 593 static void amplify_frame(DynamicAudioNormalizerContext *s, AVFrame *frame)
 594 {
 595     int c, i;
 596
 597     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 598         double *dst_ptr = (double *)frame->extended_data[c];
 599         double current_amplification_factor;
 600
 601         cqueue_dequeue(s->gain_history_smoothed[c], &current_amplification_factor);
 602
 603         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 604             const double amplification_factor = fade(s->prev_amplification_factor[c],
 605                                                      current_amplification_factor, i,
 606                                                      s->fade_factors);
 607
 608             dst_ptr[i] *= amplification_factor;
 609
 610             if (fabs(dst_ptr[i]) > s->peak_value)
 611                 dst_ptr[i] = copysign(s->peak_value, dst_ptr[i]);
 612         }
 613
 614         s->prev_amplification_factor[c] = current_amplification_factor;
 615     }
 616 }
 617
 618 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 619 {
 620     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 621     DynamicAudioNormalizerContext *s = ctx->priv;
 622     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
 623     int ret = 0;
 624
 625     if (!cqueue_empty(s->gain_history_smoothed[0])) {
 626         AVFrame *out = ff_bufqueue_get(&s->queue);
 627
 628         amplify_frame(s, out);
 629         ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 630     }
 631
 632     analyze_frame(s, in);
 633     ff_bufqueue_add(ctx, &s->queue, in);
 634
 635     return ret;
 636 }
 637
 638 static int flush_buffer(DynamicAudioNormalizerContext *s, AVFilterLink *inlink,
 639                         AVFilterLink *outlink)
 640 {
 641     AVFrame *out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->frame_len);
 642     int c, i;
 643
 644     if (!out)
 645         return AVERROR(ENOMEM);
 646
 647     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 648         double *dst_ptr = (double *)out->extended_data[c];
 649
 650         for (i = 0; i < out->nb_samples; i++) {
 651             dst_ptr[i] = s->alt_boundary_mode ? DBL_EPSILON : ((s->target_rms > DBL_EPSILON) ? FFMIN(s->peak_value, s->target_rms) : s->peak_value);
 652             if (s->dc_correction) {
 653                 dst_ptr[i] *= ((i % 2) == 1) ? -1 : 1;
 654                 dst_ptr[i] += s->dc_correction_value[c];
 655             }
 656         }
 657     }
 658
 659     s->delay--;
 660     return filter_frame(inlink, out);
 661 }
 662
 663 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 664 {
 665     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 666     DynamicAudioNormalizerContext *s = ctx->priv;
 667     int ret = 0;
 668
 669     ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 670
 671     if (ret == AVERROR_EOF && !ctx->is_disabled && s->delay)
 672         ret = flush_buffer(s, ctx->inputs[0], outlink);
 673
 674     return ret;
 675 }
 676
 677 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 678 {
 679     DynamicAudioNormalizerContext *s = ctx->priv;
 680     int c;
 681
 682     av_freep(&s->prev_amplification_factor);
 683     av_freep(&s->dc_correction_value);
 684     av_freep(&s->compress_threshold);
 685     av_freep(&s->fade_factors[0]);
 686     av_freep(&s->fade_factors[1]);
 687
 688     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 689         cqueue_free(s->gain_history_original[c]);
 690         cqueue_free(s->gain_history_minimum[c]);
 691         cqueue_free(s->gain_history_smoothed[c]);
 692     }
 693
 694     av_freep(&s->gain_history_original);
 695     av_freep(&s->gain_history_minimum);
 696     av_freep(&s->gain_history_smoothed);
 697
 698     av_freep(&s->weights);
 699
 700     ff_bufqueue_discard_all(&s->queue);
 701 }
 702
 703 static const AVFilterPad avfilter_af_dynaudnorm_inputs[] = {
 704     {
 705         .name           = "default",
 706         .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 707         .filter_frame   = filter_frame,
 708         .config_props   = config_input,
 709         .needs_writable = 1,
 710     },
 711     { NULL }
 712 };
 713
 714 static const AVFilterPad avfilter_af_dynaudnorm_outputs[] = {
 715     {
 716         .name          = "default",
 717         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 718         .request_frame = request_frame,
 719     },
 720     { NULL }
 721 };
 722
 723 AVFilter ff_af_dynaudnorm = {
 724     .name          = "dynaudnorm",
 725     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Dynamic Audio Normalizer."),
 726     .query_formats = query_formats,
 727     .priv_size     = sizeof(DynamicAudioNormalizerContext),
 728     .init          = init,
 729     .uninit        = uninit,
 730     .inputs        = avfilter_af_dynaudnorm_inputs,
 731     .outputs       = avfilter_af_dynaudnorm_outputs,
 732     .priv_class    = &dynaudnorm_class,
 733 };