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