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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013 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 vectorscope filter
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/channel_layout.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/parseutils.h"
  30 #include "avfilter.h"
  31 #include "formats.h"
  32 #include "audio.h"
  33 #include "video.h"
  34 #include "internal.h"
  35
  36 enum VectorScopeMode {
  37     LISSAJOUS,
  38     LISSAJOUS_XY,
  39     MODE_NB,
  40 };
  41
  42 typedef struct AudioVectorScopeContext {
  43     const AVClass *class;
  44     AVFrame *outpicref;
  45     int w, h;
  46     int hw, hh;
  47     int mode;
  48     int contrast[4];
  49     int fade[4];
  50     double zoom;
  51     AVRational frame_rate;
  52 } AudioVectorScopeContext;
  53
  54 #define OFFSET(x) offsetof(AudioVectorScopeContext, x)
  55 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  56
  57 static const AVOption avectorscope_options[] = {
  58     { "mode", "set mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=LISSAJOUS}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode" },
  59     { "m",    "set mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=LISSAJOUS}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode" },
  60     { "lissajous",    "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LISSAJOUS},    0, 0, FLAGS, "mode" },
  61     { "lissajous_xy", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LISSAJOUS_XY}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
  62     { "rate", "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
  63     { "r",    "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, 0, FLAGS },
  64     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="400x400"}, 0, 0, FLAGS },
  65     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="400x400"}, 0, 0, FLAGS },
  66     { "rc", "set red contrast",   OFFSET(contrast[0]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=40},  0, 255, FLAGS },
  67     { "gc", "set green contrast", OFFSET(contrast[1]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=160}, 0, 255, FLAGS },
  68     { "bc", "set blue contrast",  OFFSET(contrast[2]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=80},  0, 255, FLAGS },
  69     { "ac", "set alpha contrast", OFFSET(contrast[3]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=255}, 0, 255, FLAGS },
  70     { "rf", "set red fade",       OFFSET(fade[0]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=15}, 0, 255, FLAGS },
  71     { "gf", "set green fade",     OFFSET(fade[1]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=10}, 0, 255, FLAGS },
  72     { "bf", "set blue fade",      OFFSET(fade[2]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=5},  0, 255, FLAGS },
  73     { "af", "set alpha fade",     OFFSET(fade[3]), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=5},  0, 255, FLAGS },
  74     { "zoom", "set zoom factor",  OFFSET(zoom), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},  1, 10, FLAGS },
  75     { NULL }
  76 };
  77
  78 AVFILTER_DEFINE_CLASS(avectorscope);
  79
  80 static void draw_dot(AudioVectorScopeContext *s, unsigned x, unsigned y)
  81 {
  82     const int linesize = s->outpicref->linesize[0];
  83     uint8_t *dst;
  84
  85     if (s->zoom > 1) {
  86         if (y >= s->h || x >= s->w)
  87             return;
  88     } else {
  89         y = FFMIN(y, s->h - 1);
  90         x = FFMIN(x, s->w - 1);
  91     }
  92
  93     dst = &s->outpicref->data[0][y * linesize + x * 4];
  94     dst[0] = FFMIN(dst[0] + s->contrast[0], 255);
  95     dst[1] = FFMIN(dst[1] + s->contrast[1], 255);
  96     dst[2] = FFMIN(dst[2] + s->contrast[2], 255);
  97     dst[3] = FFMIN(dst[3] + s->contrast[3], 255);
  98 }
  99
 100 static void fade(AudioVectorScopeContext *s)
 101 {
 102     const int linesize = s->outpicref->linesize[0];
 103     int i, j;
 104
 105     if (s->fade[0] || s->fade[1] || s->fade[2]) {
 106         uint8_t *d = s->outpicref->data[0];
 107         for (i = 0; i < s->h; i++) {
 108             for (j = 0; j < s->w*4; j+=4) {
 109                 d[j+0] = FFMAX(d[j+0] - s->fade[0], 0);
 110                 d[j+1] = FFMAX(d[j+1] - s->fade[1], 0);
 111                 d[j+2] = FFMAX(d[j+2] - s->fade[2], 0);
 112                 d[j+3] = FFMAX(d[j+3] - s->fade[3], 0);
 113             }
 114             d += linesize;
 115         }
 116     }
 117 }
 118
 119 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 120 {
 121     AVFilterFormats *formats = NULL;
 122     AVFilterChannelLayouts *layout = NULL;
 123     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 124     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 125     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 126     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
 127
 128     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 129     if (!formats)
 130         return AVERROR(ENOMEM);
 131     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
 132
 133     ff_add_channel_layout(&layout, AV_CH_LAYOUT_STEREO);
 134     ff_channel_layouts_ref(layout, &inlink->out_channel_layouts);
 135
 136     formats = ff_all_samplerates();
 137     if (!formats)
 138         return AVERROR(ENOMEM);
 139     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
 140
 141     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 142     if (!formats)
 143         return AVERROR(ENOMEM);
 144     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
 145
 146     return 0;
 147 }
 148
 149 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 150 {
 151     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 152     AudioVectorScopeContext *s = ctx->priv;
 153     int nb_samples;
 154
 155     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
 156     inlink->partial_buf_size =
 157     inlink->min_samples =
 158     inlink->max_samples = nb_samples;
 159
 160     return 0;
 161 }
 162
 163 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 164 {
 165     AudioVectorScopeContext *s = outlink->src->priv;
 166
 167     outlink->w = s->w;
 168     outlink->h = s->h;
 169     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 170     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
 171
 172     s->hw = s->w / 2;
 173     s->hh = s->h / 2;
 174
 175     return 0;
 176 }
 177
 178 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 179 {
 180     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 181     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 182     AudioVectorScopeContext *s = ctx->priv;
 183     const int hw = s->hw;
 184     const int hh = s->hh;
 185     unsigned x, y;
 186     const double zoom = s->zoom;
 187     int i;
 188
 189     if (!s->outpicref || s->outpicref->width  != outlink->w ||
 190                          s->outpicref->height != outlink->h) {
 191         av_frame_free(&s->outpicref);
 192         s->outpicref = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 193         if (!s->outpicref) {
 194             av_frame_free(&insamples);
 195             return AVERROR(ENOMEM);
 196         }
 197
 198         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
 199             memset(s->outpicref->data[0] + i * s->outpicref->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
 200     }
 201     s->outpicref->pts = insamples->pts;
 202
 203     fade(s);
 204
 205     switch (insamples->format) {
 206     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
 207         for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++) {
 208             int16_t *src = (int16_t *)insamples->data[0] + i * 2;
 209
 210             if (s->mode == LISSAJOUS) {
 211                 x = ((src[1] - src[0]) * zoom / (float)(UINT16_MAX) + 1) * hw;
 212                 y = (1.0 - (src[0] + src[1]) * zoom / (float)UINT16_MAX) * hh;
 213             } else {
 214                 x = (src[1] * zoom / (float)INT16_MAX + 1) * hw;
 215                 y = (src[0] * zoom / (float)INT16_MAX + 1) * hh;
 216             }
 217
 218             draw_dot(s, x, y);
 219         }
 220         break;
 221     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:
 222         for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++) {
 223             float *src = (float *)insamples->data[0] + i * 2;
 224
 225             if (s->mode == LISSAJOUS) {
 226                 x = ((src[1] - src[0]) * zoom / 2 + 1) * hw;
 227                 y = (1.0 - (src[0] + src[1]) * zoom / 2) * hh;
 228             } else {
 229                 x = (src[1] * zoom + 1) * hw;
 230                 y = (src[0] * zoom + 1) * hh;
 231             }
 232
 233             draw_dot(s, x, y);
 234         }
 235         break;
 236     }
 237
 238     av_frame_free(&insamples);
 239
 240     return ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->outpicref));
 241 }
 242
 243 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 244 {
 245     AudioVectorScopeContext *s = ctx->priv;
 246
 247     av_frame_free(&s->outpicref);
 248 }
 249
 250 static const AVFilterPad audiovectorscope_inputs[] = {
 251     {
 252         .name         = "default",
 253         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 254         .config_props = config_input,
 255         .filter_frame = filter_frame,
 256     },
 257     { NULL }
 258 };
 259
 260 static const AVFilterPad audiovectorscope_outputs[] = {
 261     {
 262         .name         = "default",
 263         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 264         .config_props = config_output,
 265     },
 266     { NULL }
 267 };
 268
 269 AVFilter ff_avf_avectorscope = {
 270     .name          = "avectorscope",
 271     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to vectorscope video output."),
 272     .uninit        = uninit,
 273     .query_formats = query_formats,
 274     .priv_size     = sizeof(AudioVectorScopeContext),
 275     .inputs        = audiovectorscope_inputs,
 276     .outputs       = audiovectorscope_outputs,
 277     .priv_class    = &avectorscope_class,
 278 };