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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * audio to video multimedia aphasemeter filter
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/channel_layout.h"
  28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "libavutil/parseutils.h"
  31 #include "avfilter.h"
  32 #include "formats.h"
  33 #include "audio.h"
  34 #include "video.h"
  35 #include "internal.h"
  36
  37 typedef struct AudioPhaseMeterContext {
  38     const AVClass *class;
  39     AVFrame *out;
  40     int w, h;
  41     AVRational frame_rate;
  42     int contrast[4];
  43     uint8_t *mpc_str;
  44     uint8_t mpc[4];
  45     int draw_median_phase;
  46 } AudioPhaseMeterContext;
  47
  48 #define OFFSET(x) offsetof(AudioPhaseMeterContext, x)
  49 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  50
  51 static const AVOption aphasemeter_options[] = {
  52     { "rate", "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
  53     { "r",    "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
  54     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="800x400"}, 0, 0, FLAGS },
  55     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="800x400"}, 0, 0, FLAGS },
  56     { "rc", "set red contrast",   OFFSET(contrast[0]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2}, 0, 255, FLAGS },
  57     { "gc", "set green contrast", OFFSET(contrast[1]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=7}, 0, 255, FLAGS },
  58     { "bc", "set blue contrast",  OFFSET(contrast[2]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 255, FLAGS },
  59     { "mpc", "set median phase color", OFFSET(mpc_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "none"}, 0, 0, FLAGS },
  60     { NULL }
  61 };
  62
  63 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aphasemeter);
  64
  65 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  66 {
  67     AVFilterFormats *formats = NULL;
  68     AVFilterChannelLayouts *layout = NULL;
  69     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
  70     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  71     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
  72     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
  73
  74     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
  75     if (!formats)
  76         return AVERROR(ENOMEM);
  77     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
  78
  79     ff_add_channel_layout(&layout, AV_CH_LAYOUT_STEREO);
  80     ff_channel_layouts_ref(layout, &inlink->out_channel_layouts);
  81
  82     formats = ff_all_samplerates();
  83     if (!formats)
  84         return AVERROR(ENOMEM);
  85     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
  86
  87     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
  88     if (!formats)
  89         return AVERROR(ENOMEM);
  90     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
  91
  92     return 0;
  93 }
  94
  95 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
  96 {
  97     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
  98     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
  99     int nb_samples;
 100
 101     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
 102     inlink->partial_buf_size =
 103     inlink->min_samples =
 104     inlink->max_samples = nb_samples;
 105
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 110 {
 111     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 112     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 113
 114     outlink->w = s->w;
 115     outlink->h = s->h;
 116     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 117     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
 118
 119     if (!strcmp(s->mpc_str, "none"))
 120         s->draw_median_phase = 0;
 121     else if (av_parse_color(s->mpc, s->mpc_str, -1, ctx) >= 0)
 122         s->draw_median_phase = 1;
 123     else
 124         return AVERROR(EINVAL);
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static inline int get_x(float phase, int w)
 130 {
 131   return (phase + 1.) / 2. * (w - 1);
 132 }
 133
 134 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 135 {
 136     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 137     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 138     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 139     AVDictionary **metadata;
 140     const int rc = s->contrast[0];
 141     const int gc = s->contrast[1];
 142     const int bc = s->contrast[2];
 143     float fphase = 0;
 144     AVFrame *out;
 145     uint8_t *dst;
 146     int i;
 147
 148     if (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
 149                    s->out->height != outlink->h) {
 150         av_frame_free(&s->out);
 151         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 152         if (!s->out) {
 153             av_frame_free(&in);
 154             return AVERROR(ENOMEM);
 155         }
 156
 157         out = s->out;
 158         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
 159             memset(out->data[0] + i * out->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
 160     } else {
 161         out = s->out;
 162         for (i = outlink->h - 1; i >= 10; i--)
 163             memmove(out->data[0] + (i  ) * out->linesize[0],
 164                     out->data[0] + (i-1) * out->linesize[0],
 165                     outlink->w * 4);
 166         for (i = 0; i < outlink->w; i++)
 167             AV_WL32(out->data[0] + i * 4, 0);
 168     }
 169     s->out->pts = in->pts;
 170
 171     for (i = 0; i < in->nb_samples; i++) {
 172         const float *src = (float *)in->data[0] + i * 2;
 173         const float f = src[0] * src[1] / (src[0]*src[0] + src[1] * src[1]) * 2;
 174         const float phase = isnan(f) ? 1 : f;
 175         const int x = get_x(phase, s->w);
 176
 177         dst = out->data[0] + x * 4;
 178         dst[0] = FFMIN(255, dst[0] + rc);
 179         dst[1] = FFMIN(255, dst[1] + gc);
 180         dst[2] = FFMIN(255, dst[2] + bc);
 181         dst[3] = 255;
 182         fphase += phase;
 183     }
 184     fphase /= in->nb_samples;
 185
 186     if (s->draw_median_phase) {
 187         dst = out->data[0] + get_x(fphase, s->w) * 4;
 188         AV_WL32(dst, AV_RL32(s->mpc));
 189     }
 190
 191     for (i = 1; i < 10 && i < outlink->h; i++)
 192         memcpy(out->data[0] + i * out->linesize[0], out->data[0], outlink->w * 4);
 193
 194     metadata = avpriv_frame_get_metadatap(out);
 195     if (metadata) {
 196         uint8_t value[128];
 197
 198         snprintf(value, sizeof(value), "%f", fphase);
 199         av_dict_set(metadata, "lavfi.aphasemeter.phase", value, 0);
 200     }
 201
 202     av_frame_free(&in);
 203     return ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->out));
 204 }
 205
 206 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 207 {
 208     AudioPhaseMeterContext *s = ctx->priv;
 209
 210     av_frame_free(&s->out);
 211 }
 212
 213 static const AVFilterPad inputs[] = {
 214     {
 215         .name         = "default",
 216         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 217         .config_props = config_input,
 218         .filter_frame = filter_frame,
 219     },
 220     { NULL }
 221 };
 222
 223 static const AVFilterPad outputs[] = {
 224     {
 225         .name         = "default",
 226         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 227         .config_props = config_output,
 228     },
 229     { NULL }
 230 };
 231
 232 AVFilter ff_avf_aphasemeter = {
 233     .name          = "aphasemeter",
 234     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to phase meter video output."),
 235     .uninit        = uninit,
 236     .query_formats = query_formats,
 237     .priv_size     = sizeof(AudioPhaseMeterContext),
 238     .inputs        = inputs,
 239     .outputs       = outputs,
 240     .priv_class    = &aphasemeter_class,
 241 };