git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/avf_showfreqs.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 #include <float.h>
  22 #include <math.h>
  23
  24 #include "libavcodec/avfft.h"
  25 #include "libavutil/audio_fifo.h"
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/channel_layout.h"
  29 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/parseutils.h"
  32 #include "audio.h"
  33 #include "filters.h"
  34 #include "video.h"
  35 #include "avfilter.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "window_func.h"
  38
  39 enum DataMode       { MAGNITUDE, PHASE, DELAY, NB_DATA };
  40 enum DisplayMode    { LINE, BAR, DOT, NB_MODES };
  41 enum ChannelMode    { COMBINED, SEPARATE, NB_CMODES };
  42 enum FrequencyScale { FS_LINEAR, FS_LOG, FS_RLOG, NB_FSCALES };
  43 enum AmplitudeScale { AS_LINEAR, AS_SQRT, AS_CBRT, AS_LOG, NB_ASCALES };
  44
  45 typedef struct ShowFreqsContext {
  46     const AVClass *class;
  47     int w, h;
  48     int mode;
  49     int data_mode;
  50     int cmode;
  51     int fft_size;
  52     int fft_bits;
  53     int ascale, fscale;
  54     int avg;
  55     int win_func;
  56     FFTContext *fft;
  57     FFTComplex **fft_data;
  58     float **avg_data;
  59     float *window_func_lut;
  60     float overlap;
  61     float minamp;
  62     int hop_size;
  63     int nb_channels;
  64     int nb_freq;
  65     int win_size;
  66     float scale;
  67     char *colors;
  68     AVAudioFifo *fifo;
  69     int64_t pts;
  70 } ShowFreqsContext;
  71
  72 #define OFFSET(x) offsetof(ShowFreqsContext, x)
  73 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  74
  75 static const AVOption showfreqs_options[] = {
  76     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "1024x512"}, 0, 0, FLAGS },
  77     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "1024x512"}, 0, 0, FLAGS },
  78     { "mode", "set display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=BAR}, 0, NB_MODES-1, FLAGS, "mode" },
  79         { "line", "show lines",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LINE},   0, 0, FLAGS, "mode" },
  80         { "bar",  "show bars",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BAR},    0, 0, FLAGS, "mode" },
  81         { "dot",  "show dots",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=DOT},    0, 0, FLAGS, "mode" },
  82     { "ascale", "set amplitude scale", OFFSET(ascale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=AS_LOG}, 0, NB_ASCALES-1, FLAGS, "ascale" },
  83         { "lin",  "linear",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "ascale" },
  84         { "sqrt", "square root", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_SQRT},   0, 0, FLAGS, "ascale" },
  85         { "cbrt", "cubic root",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_CBRT},   0, 0, FLAGS, "ascale" },
  86         { "log",  "logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_LOG},    0, 0, FLAGS, "ascale" },
  87     { "fscale", "set frequency scale", OFFSET(fscale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=FS_LINEAR}, 0, NB_FSCALES-1, FLAGS, "fscale" },
  88         { "lin",  "linear",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FS_LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "fscale" },
  89         { "log",  "logarithmic",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FS_LOG},    0, 0, FLAGS, "fscale" },
  90         { "rlog", "reverse logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FS_RLOG},   0, 0, FLAGS, "fscale" },
  91     { "win_size", "set window size", OFFSET(fft_size), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=2048}, 16, 65536, FLAGS },
  92     { "win_func", "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=WFUNC_HANNING}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
  93         { "rect",     "Rectangular",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_RECT},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
  94         { "bartlett", "Bartlett",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BARTLETT}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
  95         { "hanning",  "Hanning",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
  96         { "hamming",  "Hamming",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HAMMING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
  97         { "blackman", "Blackman",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
  98         { "welch",    "Welch",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_WELCH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
  99         { "flattop",  "Flat-top",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_FLATTOP},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 100         { "bharris",  "Blackman-Harris",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHARRIS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 101         { "bnuttall", "Blackman-Nuttall", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BNUTTALL}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 102         { "bhann",    "Bartlett-Hann",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHANN},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 103         { "sine",     "Sine",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_SINE},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 104         { "nuttall",  "Nuttall",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_NUTTALL},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 105         { "lanczos",  "Lanczos",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 106         { "gauss",    "Gauss",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_GAUSS},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 107         { "tukey",    "Tukey",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_TUKEY},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 108         { "dolph",    "Dolph-Chebyshev",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_DOLPH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 109         { "cauchy",   "Cauchy",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_CAUCHY},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
 110         { "parzen",   "Parzen",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_PARZEN},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
 111         { "poisson",  "Poisson",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_POISSON},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 112         { "bohman",   "Bohman",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BOHMAN} ,  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 113     { "overlap",  "set window overlap", OFFSET(overlap), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1.}, 0., 1., FLAGS },
 114     { "averaging", "set time averaging", OFFSET(avg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, INT32_MAX, FLAGS },
 115     { "colors", "set channels colors", OFFSET(colors), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "red|green|blue|yellow|orange|lime|pink|magenta|brown" }, 0, 0, FLAGS },
 116     { "cmode", "set channel mode", OFFSET(cmode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=COMBINED}, 0, NB_CMODES-1, FLAGS, "cmode" },
 117         { "combined", "show all channels in same window",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=COMBINED}, 0, 0, FLAGS, "cmode" },
 118         { "separate", "show each channel in own window",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SEPARATE}, 0, 0, FLAGS, "cmode" },
 119     { "minamp",  "set minimum amplitude", OFFSET(minamp), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1e-6}, FLT_MIN, 1e-6, FLAGS },
 120     { "data", "set data mode", OFFSET(data_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=MAGNITUDE}, 0, NB_DATA-1, FLAGS, "data" },
 121         { "magnitude", "show magnitude",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MAGNITUDE}, 0, 0, FLAGS, "data" },
 122         { "phase",     "show phase",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=PHASE},     0, 0, FLAGS, "data" },
 123         { "delay",     "show group delay",0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=DELAY},     0, 0, FLAGS, "data" },
 124     { NULL }
 125 };
 126
 127 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showfreqs);
 128
 129 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 130 {
 131     AVFilterFormats *formats = NULL;
 132     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
 133     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 134     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 135     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 136     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
 137     int ret;
 138
 139     /* set input audio formats */
 140     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 141     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->outcfg.formats)) < 0)
 142         return ret;
 143
 144     layouts = ff_all_channel_layouts();
 145     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->outcfg.channel_layouts)) < 0)
 146         return ret;
 147
 148     formats = ff_all_samplerates();
 149     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->outcfg.samplerates)) < 0)
 150         return ret;
 151
 152     /* set output video format */
 153     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 154     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->incfg.formats)) < 0)
 155         return ret;
 156
 157     return 0;
 158 }
 159
 160 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 161 {
 162     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 163
 164     s->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 165
 166     return 0;
 167 }
 168
 169 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 170 {
 171     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 172     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 173     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 174     float overlap;
 175     int i;
 176
 177     s->fft_bits = av_log2(s->fft_size);
 178     s->nb_freq = 1 << (s->fft_bits - 1);
 179     s->win_size = s->nb_freq << 1;
 180     av_audio_fifo_free(s->fifo);
 181     av_fft_end(s->fft);
 182     s->fft = av_fft_init(s->fft_bits, 0);
 183     if (!s->fft) {
 184         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create FFT context. "
 185                "The window size might be too high.\n");
 186         return AVERROR(ENOMEM);
 187     }
 188
 189     /* FFT buffers: x2 for each (display) channel buffer.
 190      * Note: we use free and malloc instead of a realloc-like function to
 191      * make sure the buffer is aligned in memory for the FFT functions. */
 192     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 193         av_freep(&s->fft_data[i]);
 194         av_freep(&s->avg_data[i]);
 195     }
 196     av_freep(&s->fft_data);
 197     av_freep(&s->avg_data);
 198     s->nb_channels = inlink->channels;
 199
 200     s->fft_data = av_calloc(s->nb_channels, sizeof(*s->fft_data));
 201     if (!s->fft_data)
 202         return AVERROR(ENOMEM);
 203     s->avg_data = av_calloc(s->nb_channels, sizeof(*s->avg_data));
 204     if (!s->avg_data)
 205         return AVERROR(ENOMEM);
 206     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 207         s->fft_data[i] = av_calloc(s->win_size, sizeof(**s->fft_data));
 208         s->avg_data[i] = av_calloc(s->nb_freq, sizeof(**s->avg_data));
 209         if (!s->fft_data[i] || !s->avg_data[i])
 210             return AVERROR(ENOMEM);
 211     }
 212
 213     /* pre-calc windowing function */
 214     s->window_func_lut = av_realloc_f(s->window_func_lut, s->win_size,
 215                                       sizeof(*s->window_func_lut));
 216     if (!s->window_func_lut)
 217         return AVERROR(ENOMEM);
 218     generate_window_func(s->window_func_lut, s->win_size, s->win_func, &overlap);
 219     if (s->overlap == 1.)
 220         s->overlap = overlap;
 221     s->hop_size = (1. - s->overlap) * s->win_size;
 222     if (s->hop_size < 1) {
 223         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "overlap %f too big\n", s->overlap);
 224         return AVERROR(EINVAL);
 225     }
 226
 227     for (s->scale = 0, i = 0; i < s->win_size; i++) {
 228         s->scale += s->window_func_lut[i] * s->window_func_lut[i];
 229     }
 230
 231     outlink->frame_rate = av_make_q(inlink->sample_rate, s->win_size * (1.-s->overlap));
 232     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 233     outlink->w = s->w;
 234     outlink->h = s->h;
 235
 236     s->fifo = av_audio_fifo_alloc(inlink->format, inlink->channels, s->win_size);
 237     if (!s->fifo)
 238         return AVERROR(ENOMEM);
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 static inline void draw_dot(AVFrame *out, int x, int y, uint8_t fg[4])
 243 {
 244
 245     uint32_t color = AV_RL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4);
 246
 247     if ((color & 0xffffff) != 0)
 248         AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg) | color);
 249     else
 250         AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
 251 }
 252
 253 static int get_sx(ShowFreqsContext *s, int f)
 254 {
 255     switch (s->fscale) {
 256     case FS_LINEAR:
 257         return (s->w/(float)s->nb_freq)*f;
 258     case FS_LOG:
 259         return s->w-pow(s->w, (s->nb_freq-f-1)/(s->nb_freq-1.));
 260     case FS_RLOG:
 261         return pow(s->w, f/(s->nb_freq-1.));
 262     }
 263
 264     return 0;
 265 }
 266
 267 static float get_bsize(ShowFreqsContext *s, int f)
 268 {
 269     switch (s->fscale) {
 270     case FS_LINEAR:
 271         return s->w/(float)s->nb_freq;
 272     case FS_LOG:
 273         return pow(s->w, (s->nb_freq-f-1)/(s->nb_freq-1.))-
 274                pow(s->w, (s->nb_freq-f-2)/(s->nb_freq-1.));
 275     case FS_RLOG:
 276         return pow(s->w, (f+1)/(s->nb_freq-1.))-
 277                pow(s->w,  f   /(s->nb_freq-1.));
 278     }
 279
 280     return 1.;
 281 }
 282
 283 static inline void plot_freq(ShowFreqsContext *s, int ch,
 284                              double a, int f, uint8_t fg[4], int *prev_y,
 285                              AVFrame *out, AVFilterLink *outlink)
 286 {
 287     const int w = s->w;
 288     const float min = s->minamp;
 289     const float avg = s->avg_data[ch][f];
 290     const float bsize = get_bsize(s, f);
 291     const int sx = get_sx(s, f);
 292     int end = outlink->h;
 293     int x, y, i;
 294
 295     switch(s->ascale) {
 296     case AS_SQRT:
 297         a = 1.0 - sqrt(a);
 298         break;
 299     case AS_CBRT:
 300         a = 1.0 - cbrt(a);
 301         break;
 302     case AS_LOG:
 303         a = log(av_clipd(a, min, 1)) / log(min);
 304         break;
 305     case AS_LINEAR:
 306         a = 1.0 - a;
 307         break;
 308     }
 309
 310     switch (s->cmode) {
 311     case COMBINED:
 312         y = a * outlink->h - 1;
 313         break;
 314     case SEPARATE:
 315         end = (outlink->h / s->nb_channels) * (ch + 1);
 316         y = (outlink->h / s->nb_channels) * ch + a * (outlink->h / s->nb_channels) - 1;
 317         break;
 318     default:
 319         av_assert0(0);
 320     }
 321     if (y < 0)
 322         return;
 323
 324     switch (s->avg) {
 325     case 0:
 326         y = s->avg_data[ch][f] = !outlink->frame_count_in ? y : FFMIN(avg, y);
 327         break;
 328     case 1:
 329         break;
 330     default:
 331         s->avg_data[ch][f] = avg + y * (y - avg) / (FFMIN(outlink->frame_count_in + 1, s->avg) * y);
 332         y = s->avg_data[ch][f];
 333         break;
 334     }
 335
 336     switch(s->mode) {
 337     case LINE:
 338         if (*prev_y == -1) {
 339             *prev_y = y;
 340         }
 341         if (y <= *prev_y) {
 342             for (x = sx + 1; x < sx + bsize && x < w; x++)
 343                 draw_dot(out, x, y, fg);
 344             for (i = y; i <= *prev_y; i++)
 345                 draw_dot(out, sx, i, fg);
 346         } else {
 347             for (i = *prev_y; i <= y; i++)
 348                 draw_dot(out, sx, i, fg);
 349             for (x = sx + 1; x < sx + bsize && x < w; x++)
 350                 draw_dot(out, x, i - 1, fg);
 351         }
 352         *prev_y = y;
 353         break;
 354     case BAR:
 355         for (x = sx; x < sx + bsize && x < w; x++)
 356             for (i = y; i < end; i++)
 357                 draw_dot(out, x, i, fg);
 358         break;
 359     case DOT:
 360         for (x = sx; x < sx + bsize && x < w; x++)
 361             draw_dot(out, x, y, fg);
 362         break;
 363     }
 364 }
 365
 366 static int plot_freqs(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 367 {
 368     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 369     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 370     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 371     const int win_size = s->win_size;
 372     char *colors, *color, *saveptr = NULL;
 373     AVFrame *out;
 374     int ch, n;
 375
 376     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 377     if (!out)
 378         return AVERROR(ENOMEM);
 379
 380     for (n = 0; n < outlink->h; n++)
 381         memset(out->data[0] + out->linesize[0] * n, 0, outlink->w * 4);
 382
 383     /* fill FFT input with the number of samples available */
 384     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 385         const float *p = (float *)in->extended_data[ch];
 386
 387         for (n = 0; n < in->nb_samples; n++) {
 388             s->fft_data[ch][n].re = p[n] * s->window_func_lut[n];
 389             s->fft_data[ch][n].im = 0;
 390         }
 391         for (; n < win_size; n++) {
 392             s->fft_data[ch][n].re = 0;
 393             s->fft_data[ch][n].im = 0;
 394         }
 395     }
 396
 397     /* run FFT on each samples set */
 398     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 399         av_fft_permute(s->fft, s->fft_data[ch]);
 400         av_fft_calc(s->fft, s->fft_data[ch]);
 401     }
 402
 403 #define RE(x, ch) s->fft_data[ch][x].re
 404 #define IM(x, ch) s->fft_data[ch][x].im
 405 #define M(a, b) (sqrt((a) * (a) + (b) * (b)))
 406 #define P(a, b) (atan2((b), (a)))
 407
 408     colors = av_strdup(s->colors);
 409     if (!colors) {
 410         av_frame_free(&out);
 411         return AVERROR(ENOMEM);
 412     }
 413
 414     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 415         uint8_t fg[4] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
 416         int prev_y = -1, f;
 417         double a;
 418
 419         color = av_strtok(ch == 0 ? colors : NULL, " |", &saveptr);
 420         if (color)
 421             av_parse_color(fg, color, -1, ctx);
 422
 423         switch (s->data_mode) {
 424         case MAGNITUDE:
 425             a = av_clipd(M(RE(0, ch), 0) / s->scale, 0, 1);
 426             plot_freq(s, ch, a, 0, fg, &prev_y, out, outlink);
 427
 428             for (f = 1; f < s->nb_freq; f++) {
 429                 a = av_clipd(M(RE(f, ch), IM(f, ch)) / s->scale, 0, 1);
 430
 431                 plot_freq(s, ch, a, f, fg, &prev_y, out, outlink);
 432             }
 433             break;
 434         case PHASE:
 435             a = av_clipd((M_PI + P(RE(0, ch), 0)) / (2. * M_PI), 0, 1);
 436             plot_freq(s, ch, a, 0, fg, &prev_y, out, outlink);
 437
 438             for (f = 1; f < s->nb_freq; f++) {
 439                 a = av_clipd((M_PI + P(RE(f, ch), IM(f, ch))) / (2. * M_PI), 0, 1);
 440
 441                 plot_freq(s, ch, a, f, fg, &prev_y, out, outlink);
 442             }
 443             break;
 444         case DELAY:
 445             plot_freq(s, ch, 0, 0, fg, &prev_y, out, outlink);
 446
 447             for (f = 1; f < s->nb_freq; f++) {
 448                 a = av_clipd((M_PI - P(IM(f, ch) * RE(f-1, ch) - IM(f-1, ch) * RE(f, ch),
 449                                        RE(f, ch) * RE(f-1, ch) + IM(f, ch) * IM(f-1, ch))) / (2. * M_PI), 0, 1);
 450
 451                 plot_freq(s, ch, a, f, fg, &prev_y, out, outlink);
 452             }
 453             break;
 454         }
 455     }
 456
 457     av_free(colors);
 458     out->pts = in->pts;
 459     out->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 460     return ff_filter_frame(outlink, out);
 461 }
 462
 463 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink)
 464 {
 465     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 466     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 467     AVFrame *fin = NULL;
 468     int ret = 0;
 469
 470     fin = ff_get_audio_buffer(inlink, s->win_size);
 471     if (!fin) {
 472         ret = AVERROR(ENOMEM);
 473         goto fail;
 474     }
 475
 476     fin->pts = s->pts;
 477     s->pts += s->hop_size;
 478     ret = av_audio_fifo_peek(s->fifo, (void **)fin->extended_data, s->win_size);
 479     if (ret < 0)
 480         goto fail;
 481
 482     ret = plot_freqs(inlink, fin);
 483     av_frame_free(&fin);
 484     av_audio_fifo_drain(s->fifo, s->hop_size);
 485
 486 fail:
 487     av_frame_free(&fin);
 488     return ret;
 489 }
 490
 491 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 492 {
 493     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 494     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 495     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 496     AVFrame *in = NULL;
 497     int ret = 0;
 498
 499     FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK(outlink, inlink);
 500
 501     if (av_audio_fifo_size(s->fifo) < s->win_size)
 502         ret = ff_inlink_consume_samples(inlink, s->win_size, s->win_size, &in);
 503     if (ret < 0)
 504         return ret;
 505     if (ret > 0) {
 506         av_audio_fifo_write(s->fifo, (void **)in->extended_data, in->nb_samples);
 507         if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE)
 508             s->pts = in->pts;
 509         av_frame_free(&in);
 510     }
 511
 512     if (av_audio_fifo_size(s->fifo) >= s->win_size) {
 513         ret = filter_frame(inlink);
 514         if (ret <= 0)
 515             return ret;
 516     }
 517
 518     FF_FILTER_FORWARD_STATUS(inlink, outlink);
 519     FF_FILTER_FORWARD_WANTED(outlink, inlink);
 520
 521     return FFERROR_NOT_READY;
 522 }
 523
 524 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 525 {
 526     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 527     int i;
 528
 529     av_fft_end(s->fft);
 530     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 531         if (s->fft_data)
 532             av_freep(&s->fft_data[i]);
 533         if (s->avg_data)
 534             av_freep(&s->avg_data[i]);
 535     }
 536     av_freep(&s->fft_data);
 537     av_freep(&s->avg_data);
 538     av_freep(&s->window_func_lut);
 539     av_audio_fifo_free(s->fifo);
 540 }
 541
 542 static const AVFilterPad showfreqs_inputs[] = {
 543     {
 544         .name         = "default",
 545         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 546     },
 547     { NULL }
 548 };
 549
 550 static const AVFilterPad showfreqs_outputs[] = {
 551     {
 552         .name          = "default",
 553         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 554         .config_props  = config_output,
 555     },
 556     { NULL }
 557 };
 558
 559 AVFilter ff_avf_showfreqs = {
 560     .name          = "showfreqs",
 561     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a frequencies video output."),
 562     .init          = init,
 563     .uninit        = uninit,
 564     .query_formats = query_formats,
 565     .priv_size     = sizeof(ShowFreqsContext),
 566     .activate      = activate,
 567     .inputs        = showfreqs_inputs,
 568     .outputs       = showfreqs_outputs,
 569     .priv_class    = &showfreqs_class,
 570 };