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

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 /**
  20  * @file
  21  * sample format and channel layout conversion audio filter
  22  */
  23
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/avstring.h"
  26 #include "libavutil/common.h"
  27 #include "libavutil/dict.h"
  28 #include "libavutil/mathematics.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30
  31 #include "libavresample/avresample.h"
  32
  33 #include "audio.h"
  34 #include "avfilter.h"
  35 #include "formats.h"
  36 #include "internal.h"
  37
  38 typedef struct ResampleContext {
  39     const AVClass *class;
  40     AVAudioResampleContext *avr;
  41     AVDictionary *options;
  42
  43     int64_t next_pts;
  44     int64_t next_in_pts;
  45
  46     /* set by filter_frame() to signal an output frame to request_frame() */
  47     int got_output;
  48 } ResampleContext;
  49
  50 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **opts)
  51 {
  52     ResampleContext *s = ctx->priv;
  53     const AVClass *avr_class = avresample_get_class();
  54     AVDictionaryEntry *e = NULL;
  55
  56     while ((e = av_dict_get(*opts, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
  57         if (av_opt_find(&avr_class, e->key, NULL, 0,
  58                         AV_OPT_SEARCH_FAKE_OBJ | AV_OPT_SEARCH_CHILDREN))
  59             av_dict_set(&s->options, e->key, e->value, 0);
  60     }
  61
  62     e = NULL;
  63     while ((e = av_dict_get(s->options, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
  64         av_dict_set(opts, e->key, NULL, 0);
  65
  66     /* do not allow the user to override basic format options */
  67     av_dict_set(&s->options,  "in_channel_layout", NULL, 0);
  68     av_dict_set(&s->options, "out_channel_layout", NULL, 0);
  69     av_dict_set(&s->options,  "in_sample_fmt",     NULL, 0);
  70     av_dict_set(&s->options, "out_sample_fmt",     NULL, 0);
  71     av_dict_set(&s->options,  "in_sample_rate",    NULL, 0);
  72     av_dict_set(&s->options, "out_sample_rate",    NULL, 0);
  73
  74     return 0;
  75 }
  76
  77 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  78 {
  79     ResampleContext *s = ctx->priv;
  80
  81     if (s->avr) {
  82         avresample_close(s->avr);
  83         avresample_free(&s->avr);
  84     }
  85     av_dict_free(&s->options);
  86 }
  87
  88 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  89 {
  90     AVFilterLink *inlink  = ctx->inputs[0];
  91     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  92
  93     AVFilterFormats        *in_formats      = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
  94     AVFilterFormats        *out_formats     = ff_all_formats(AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
  95     AVFilterFormats        *in_samplerates  = ff_all_samplerates();
  96     AVFilterFormats        *out_samplerates = ff_all_samplerates();
  97     AVFilterChannelLayouts *in_layouts      = ff_all_channel_layouts();
  98     AVFilterChannelLayouts *out_layouts     = ff_all_channel_layouts();
  99
 100     ff_formats_ref(in_formats,  &inlink->out_formats);
 101     ff_formats_ref(out_formats, &outlink->in_formats);
 102
 103     ff_formats_ref(in_samplerates,  &inlink->out_samplerates);
 104     ff_formats_ref(out_samplerates, &outlink->in_samplerates);
 105
 106     ff_channel_layouts_ref(in_layouts,  &inlink->out_channel_layouts);
 107     ff_channel_layouts_ref(out_layouts, &outlink->in_channel_layouts);
 108
 109     return 0;
 110 }
 111
 112 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 113 {
 114     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 115     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 116     ResampleContext   *s = ctx->priv;
 117     char buf1[64], buf2[64];
 118     int ret;
 119
 120     if (s->avr) {
 121         avresample_close(s->avr);
 122         avresample_free(&s->avr);
 123     }
 124
 125     if (inlink->channel_layout == outlink->channel_layout &&
 126         inlink->sample_rate    == outlink->sample_rate    &&
 127         (inlink->format        == outlink->format ||
 128         (av_get_channel_layout_nb_channels(inlink->channel_layout)  == 1 &&
 129          av_get_channel_layout_nb_channels(outlink->channel_layout) == 1 &&
 130          av_get_planar_sample_fmt(inlink->format) ==
 131          av_get_planar_sample_fmt(outlink->format))))
 132         return 0;
 133
 134     if (!(s->avr = avresample_alloc_context()))
 135         return AVERROR(ENOMEM);
 136
 137     if (s->options) {
 138         AVDictionaryEntry *e = NULL;
 139         while ((e = av_dict_get(s->options, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
 140             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "lavr option: %s=%s\n", e->key, e->value);
 141
 142         av_opt_set_dict(s->avr, &s->options);
 143     }
 144
 145     av_opt_set_int(s->avr,  "in_channel_layout", inlink ->channel_layout, 0);
 146     av_opt_set_int(s->avr, "out_channel_layout", outlink->channel_layout, 0);
 147     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_fmt",     inlink ->format,         0);
 148     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_fmt",     outlink->format,         0);
 149     av_opt_set_int(s->avr,  "in_sample_rate",    inlink ->sample_rate,    0);
 150     av_opt_set_int(s->avr, "out_sample_rate",    outlink->sample_rate,    0);
 151
 152     if ((ret = avresample_open(s->avr)) < 0)
 153         return ret;
 154
 155     outlink->time_base = (AVRational){ 1, outlink->sample_rate };
 156     s->next_pts        = AV_NOPTS_VALUE;
 157     s->next_in_pts     = AV_NOPTS_VALUE;
 158
 159     av_get_channel_layout_string(buf1, sizeof(buf1),
 160                                  -1, inlink ->channel_layout);
 161     av_get_channel_layout_string(buf2, sizeof(buf2),
 162                                  -1, outlink->channel_layout);
 163     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 164            "fmt:%s srate:%d cl:%s -> fmt:%s srate:%d cl:%s\n",
 165            av_get_sample_fmt_name(inlink ->format), inlink ->sample_rate, buf1,
 166            av_get_sample_fmt_name(outlink->format), outlink->sample_rate, buf2);
 167
 168     return 0;
 169 }
 170
 171 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 172 {
 173     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 174     ResampleContext   *s = ctx->priv;
 175     int ret = 0;
 176
 177     s->got_output = 0;
 178     while (ret >= 0 && !s->got_output)
 179         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 180
 181     /* flush the lavr delay buffer */
 182     if (ret == AVERROR_EOF && s->avr) {
 183         AVFrame *frame;
 184         int nb_samples = avresample_get_out_samples(s->avr, 0);
 185
 186         if (!nb_samples)
 187             return ret;
 188
 189         frame = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
 190         if (!frame)
 191             return AVERROR(ENOMEM);
 192
 193         ret = avresample_convert(s->avr, frame->extended_data,
 194                                  frame->linesize[0], nb_samples,
 195                                  NULL, 0, 0);
 196         if (ret <= 0) {
 197             av_frame_free(&frame);
 198             return (ret == 0) ? AVERROR_EOF : ret;
 199         }
 200
 201         frame->pts = s->next_pts;
 202         return ff_filter_frame(outlink, frame);
 203     }
 204     return ret;
 205 }
 206
 207 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 208 {
 209     AVFilterContext  *ctx = inlink->dst;
 210     ResampleContext    *s = ctx->priv;
 211     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 212     int ret;
 213
 214     if (s->avr) {
 215         AVFrame *out;
 216         int delay, nb_samples;
 217
 218         /* maximum possible samples lavr can output */
 219         delay      = avresample_get_delay(s->avr);
 220         nb_samples = avresample_get_out_samples(s->avr, in->nb_samples);
 221
 222         out = ff_get_audio_buffer(outlink, nb_samples);
 223         if (!out) {
 224             ret = AVERROR(ENOMEM);
 225             goto fail;
 226         }
 227
 228         ret = avresample_convert(s->avr, out->extended_data, out->linesize[0],
 229                                  nb_samples, in->extended_data, in->linesize[0],
 230                                  in->nb_samples);
 231         if (ret <= 0) {
 232             av_frame_free(&out);
 233             if (ret < 0)
 234                 goto fail;
 235         }
 236
 237         av_assert0(!avresample_available(s->avr));
 238
 239         if (s->next_pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 240             if (in->pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 241                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "First timestamp is missing, "
 242                        "assuming 0.\n");
 243                 s->next_pts = 0;
 244             } else
 245                 s->next_pts = av_rescale_q(in->pts, inlink->time_base,
 246                                            outlink->time_base);
 247         }
 248
 249         if (ret > 0) {
 250             out->nb_samples = ret;
 251
 252             ret = av_frame_copy_props(out, in);
 253             if (ret < 0) {
 254                 av_frame_free(&out);
 255                 goto fail;
 256             }
 257
 258             out->sample_rate = outlink->sample_rate;
 259             /* Only convert in->pts if there is a discontinuous jump.
 260                This ensures that out->pts tracks the number of samples actually
 261                output by the resampler in the absence of such a jump.
 262                Otherwise, the rounding in av_rescale_q() and av_rescale()
 263                causes off-by-1 errors. */
 264             if (in->pts != AV_NOPTS_VALUE && in->pts != s->next_in_pts) {
 265                 out->pts = av_rescale_q(in->pts, inlink->time_base,
 266                                             outlink->time_base) -
 267                                av_rescale(delay, outlink->sample_rate,
 268                                           inlink->sample_rate);
 269             } else
 270                 out->pts = s->next_pts;
 271
 272             s->next_pts = out->pts + out->nb_samples;
 273             s->next_in_pts = in->pts + in->nb_samples;
 274
 275             ret = ff_filter_frame(outlink, out);
 276             s->got_output = 1;
 277         }
 278
 279 fail:
 280         av_frame_free(&in);
 281     } else {
 282         in->format = outlink->format;
 283         ret = ff_filter_frame(outlink, in);
 284         s->got_output = 1;
 285     }
 286
 287     return ret;
 288 }
 289
 290 static const AVClass *resample_child_class_next(const AVClass *prev)
 291 {
 292     return prev ? NULL : avresample_get_class();
 293 }
 294
 295 static void *resample_child_next(void *obj, void *prev)
 296 {
 297     ResampleContext *s = obj;
 298     return prev ? NULL : s->avr;
 299 }
 300
 301 static const AVClass resample_class = {
 302     .class_name       = "resample",
 303     .item_name        = av_default_item_name,
 304     .version          = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 305     .child_class_next = resample_child_class_next,
 306     .child_next       = resample_child_next,
 307 };
 308
 309 static const AVFilterPad avfilter_af_resample_inputs[] = {
 310     {
 311         .name          = "default",
 312         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 313         .filter_frame  = filter_frame,
 314     },
 315     { NULL }
 316 };
 317
 318 static const AVFilterPad avfilter_af_resample_outputs[] = {
 319     {
 320         .name          = "default",
 321         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 322         .config_props  = config_output,
 323         .request_frame = request_frame
 324     },
 325     { NULL }
 326 };
 327
 328 AVFilter ff_af_resample = {
 329     .name          = "resample",
 330     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Audio resampling and conversion."),
 331     .priv_size     = sizeof(ResampleContext),
 332     .priv_class    = &resample_class,
 333     .init_dict     = init,
 334     .uninit        = uninit,
 335     .query_formats = query_formats,
 336     .inputs        = avfilter_af_resample_inputs,
 337     .outputs       = avfilter_af_resample_outputs,
 338 };